ウォータージェット金属切断機|冷間・高精度・変形ゼロ

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信頼できる中国メーカーによる高精度水ジェット切断

信頼できる中国メーカーによる高精度水ジェット切断

台州創源機械有限公司は、中国江蘇省泰州市にある延床面積18,000平方メートルの工場で2003年より高精度工作機械の製造を手掛けています。当社の水jet(ウォータージェット)切断機ソリューションは、熱変形のない冷間切断を必要とする板金加工業者向けに設計されています。水jet技術は、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、銅、真鍮などを最大200 mmの厚さまで、熱影響部(HAZ)を生じさせることなく切断可能です。このため、材料の硬度や平面度が安定して保持されます。位置決め精度は±0.05 mm、繰返し精度は±0.02 mm、表面粗さはRa 1.6~Ra 3.2を実現。ポンプ圧力は380~420 MPaで、軟鋼(板厚6 mm)における最大切断速度は分速3,000 mmに達します。また、研磨材の消費量は1時間あたり250~350 kgと低く、熱処理方式と比較して消耗品コストを20~30%削減できます。構造部品の製造には、当社自社製の放電加工機(EDM)、マシニングセンタ、旋盤、深孔加工機を活用しており、品質管理を全工程で徹底しています。
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世界中で実績のある水jet切断機による金属加工

ノルウェーの製造業者が航空宇宙用チタン部品(厚さ120 mm)を切断

ノルウェーの主要航空宇宙サブコントラクターは、重要な航空機エンジンマウント用に指定された超厚板(120 mm)のチタン板を加工する際に、深刻な技術的課題に直面しました。従来の熱切断法では、必ず破壊的な熱割れ、切断端部の硬化、および著しい金属組織変形が発生したためです。これらの障壁を克服するため、当社の先進的な5軸水jet金属切断装置を導入しました。その結果、刃幅わずか0.8 mm、連続的な常温切断速度120 mm/分を実現し、加工全領域において完全に熱影響部ゼロを達成しました。高圧インテンシファーポンプと高精度CNC運動制御により、600個の複雑形状部品を一括生産した際の寸法誤差は±0.08 mm以内に厳密に収まり、不良率は従来の非効率な6%から、優れた1.2%へと大幅に低減しました。

トルコ・サービスセンターが年間8,000トンのステンレス鋼を切断

トルコの主要な金属サービスセンターは、年間8,000トンを超える高品位ステンレス鋼板を従来の熱切断装置で加工していたが、運用上の非効率さが蓄積し、不良品発生率も高止まりしていた。具体的には、切断端面の目立つ変色、大量のスラグ付着、および高コストな二次仕上げ作業が継続的に発生していた。これらの課題を解決するため、当社の高性能デュアルヘッド水圧式切断機を導入した。この装置は、安定した400メガパスカルのポンプ圧と、正確に制御された320キログラム/時間のガーネット砥粒供給量で動作するよう設計されており、304ステンレス鋼(板厚20ミリメートル)を分速1,100ミリメートルで滑らかに切断可能である。この技術的アップグレードにより、同施設内の再加工率は35%低下し、顧客への納期遵守率は98%という極めて高い水準に向上。さらに、年間総運用費用は8万5,000米ドル削減された。

ブラジルのエレベーター製造企業、2つのカッティングヘッドを採用して生産量を45%増加

南米各地の商業ビル向け装飾用ステンレス鋼建築パネルの加工において、生産効率の低さ、切断速度の遅さ、および刃物の頻繁な交換に課題を抱えていた、ブラジルを代表するエレベーター製造企業。当社エンジニアリングチームは、ツインカッティングヘッドと1,500 mm × 3,000 mmの頑丈な大型ワークテーブルを備えた専用ウォータージェット金属切断機を導入し、厚さ3 mmの繊細なステンレス鋼パネルの加工 throughput を従来の2倍に引き上げ、切断速度を時速2,400 mmまで高速化しました。この戦略的な設備更新により、工場全体の生産量が実に45%向上。さらに、高精度マルチアクシス運動制御によってパネルの平面度が驚異的な±0.1 mm/mまで改善され、同社は南米全域で年間120件もの主要なエレベーター改修・新設プロジェクトへの安定供給を実現しています。

関連製品

水ジェット切断機による金属加工技術は、高圧の水流と研磨材を用いて熱を伴わず精密に材料を除去するため、金属材料の「冷間・高精度分離」の基準となっています。台州創源機床有限公司(Taizhou Chuang Yuan Machine Tool Co., Ltd.)は2003年より研究・開発・製造・販売を一貫して行い、当社の水ジェット加工プラットフォームは、再現性の高い精度、最小限の切り幅損失(カーフロス)、および熱変形のない加工を求める板金加工業者向けに設計されています。切断プロセスは、水圧を380~420 MPaまで高めるインテンシファーパンプから始まります。直径0.25~0.35 mmのダイヤモンド・オーフィスが、凝集性の高いジェットを形成し、このジェットはガーネット系研磨材(80~120メッシュ)が吸引される混合室を通過します。その後、炭化タングステン製ノズル(内径0.76~1.02 mm)から放出されたアブレーシブ水ジェットが、作業台(花崗岩または鋼製、加工範囲は1,500 mm × 3,000 mm ~ 2,000 mm × 6,000 mm)に設置されたワークピースへと到達します。CNC制御の運動機構により、切断ヘッドの位置決め精度は±0.05 mm、繰返し精度は±0.02 mmを実現。制御システムは、材料の厚さや硬度に応じて、200~3,000 mm/分の範囲で切断速度を自動調整します。ジェットによる切断では熱影響部(HAZ)が生じないため、SUS304ステンレス鋼、アルミニウム合金6061、チタン合金Grade 5、HARDOX耐摩耗鋼板、装甲鋼などは、元来の金属組織特性を保持したまま加工でき、これは石油・ガス、航空宇宙、原子力、造船、建築金属などの分野において極めて重要です。一般的な切断公差は、薄板で±0.1 mm、100 mm厚の板材では±0.3 mmであり、表面粗さはRa 1.6~Ra 3.2の範囲で、二次加工(仕上げ加工)を不要とするケースが多く見られます。消耗品管理も同様に重要です。400 MPaのポンプでは、1時間あたり250~350 kgの研磨材を消費しますが、当社独自開発の研磨材供給装置により、切り幅(カーフ)を0.8~1.2 mmの範囲に安定して制御しています。また、当社の自社製放電加工機(EDM)、マシニングセンタ、パイプ成形機、スリッティングライン、カットトゥレングスライン、旋盤、深孔加工機により、フレーム・ガントリー・タンクなどの主要構造部品を一貫して製造しており、出荷前に厳格な品質基準を満たしていることを確認しています。20か国以上の輸出実績に基づく現場データによると、当社システムの稼働率は92~96%、ポンプのシール寿命は2,800~3,500時間に達し、プラズマ切断やレーザー切断と比較して、厚板金属加工における運用コストを15~25%削減できます。ドイツでは、受託加工業者がステンレス鋼フランジ(厚さ25 mm)を加工し、仕上げ工程の所要時間を40%短縮しました。ベトナムでは造船所が船体プレート(厚さ60 mm)を180 mm/分で切断し、エッジクラックを一切発生させませんでした。インドではポンプメーカーが鋳鉄製ハウジング(厚さ80 mm)を加工し、全長1メートルあたりの平面度を0.15 mm以内に収めました。グローバルな顧客からは、英語対応の技術サポート、遠隔診断機能、主要市場における72時間以内のスペアパーツ供給、および操業開始後5日間でオペレーターをフル生産性に導くトレーニングプログラムも高く評価されています。世界中の産業が多品種少量生産へと移行する中、創源(Chuang Yuan)の水ジェット切断機は、柔軟性と環境配慮性という点で理想的なソリューションを提供します。すなわち、有害な煙や粉塵が発生せず、材料ロスが極小で、部品の nesting(嵌合配置)を密に実施できるため、素材の歩留まりを最大限に高められるのです。単一のブラケットの試作から、建築用パネルの3交代制連続運転まで、当社の機械は国際的な板金加工業者が求める精度・速度・信頼性を確実に実現します。

よくあるご質問

ウォータージェット加工機で加工できる素材は何ですか?

炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、真鍮、チタン、工具鋼、装甲板など、実質的にあらゆる金属を切断できます。板厚は0.5 mmのシートから200 mmの厚板まで対応可能です。この加工は冷間加工であるため、焼入れ済み材や熱に弱い合金でも元の特性を維持できます。また、石材、ガラス、複合材料などの非金属も、同一プラットフォーム上で切断可能です。
380~420 MPaの作動圧力下での典型的な加工速度は、6 mmの軟鋼で約3,000 mm/分、20 mmのステンレス鋼で約1,100 mm/分、60 mm厚の板材で約180 mm/分です。最大切断厚さは200 mmですが、その際は加工速度が低下します。当社エンジニアが、お客様の使用材料および板厚に応じた詳細な切断速度チャートをご提供いたします。
研磨材の消費量は、1時間あたり250~350 kg、電力消費は約37~45 kWです。消耗品と電力の合計コストは、切断する素材の厚さによって異なりますが、通常は1時間あたり6~12米ドル程度です。熱加工法と比較して、二次仕上げ工程が不要になるため、顧客は総切断コストを15~25%削減できます。
当社は20カ国以上に輸出しており、英語版マニュアルの提供、遠隔診断、動画によるトレーニング、現地設置対応を行っています。スペアパーツは主要港湾へ72時間以内にお届け可能です。技術的なご質問には12時間以内にエンジニアが対応し、オペレーターの皆様には約5日間で十分な生産性を発揮できるまでトレーニングいたします。

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お客様の声

クラウス・ベルガー
熱影響ゼロ、再加工不要

化学プラント向けステンレス鋼フランジ(厚さ25 mm)の加工を、当社は水jetカッター「創源」を導入して行っています。熱影響部が完全に消失し、仕上げ時間は40%短縮されました。加工精度は±0.1 mm以内を維持しており、ポンプは3,000時間の連続運転を経ても、大きな保守作業は一切必要ありませんでした。また、技術サポートはすべての問い合わせに対し、24時間以内に回答しています。

アナ・リベイロさん
6か月で生産能力が2倍に

エレベーター用パネル生産ラインでは、速度と平面度の両方が求められました。当社が導入したデュアルヘッド型機械は、厚さ3 mmのステンレス鋼を分速2,400 mmで切断可能で、生産量は45%向上しました。平面度は1メートルあたり±0.1 mmを実現しています。現在では年間120件のプロジェクトに対応可能です。設置およびオペレーター教育はわずか5日間で完了しました。

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冷間切断による±0.05 mmの高精度加工で、金属のあらゆる特性を損なわず保持

冷間切断による±0.05 mmの高精度加工で、金属のあらゆる特性を損なわず保持

当社の先進的ウォータージェット金属切断機シリーズが持つ、他に類を見ないコア技術的強みは、その優れた「冷間分離」方式にあります。380~420 MPaという極めて高い水圧で作動するこの方式では、研磨材を含む高圧水ジェットを集中照射することで、熱を一切加えずに金属製ワークプレートを完全に切断します。これにより、熱影響部(HAZ)、再凝固層、微小亀裂といった問題が一切発生しません。機械的位置決め精度は±0.05 mm、繰返し精度は±0.02 mmと極めて高く、航空宇宙・防衛・医療機器メーカーが、従来の熱切断法では到底達成できないような厳密な公差管理を実現することを可能にします。独立した第三者試験機関による厳格な評価では、厚さ120 mmのチタン板を切断後も、母材の硬度が切断前と比べてわずか±1%以内で維持されることが確認されました。また、SUS304ステンレス鋼では、切断面に一切の変色が認められませんでした。
最大3,000 mm/分の高速・柔軟な生産

最大3,000 mm/分の高速・柔軟な生産

操業生産性は製造利益率を直接左右するため、当社の高性能ウォータージェット切断機プラットフォームは、6 mmの軟鋼で最大3,000 mm/分、20 mmの産業用ステンレス鋼で1,100 mm/分という高速直線切断を実現するよう設計されています。工場の床面積を拡張することなく生産量を最大化するため、先進的なデュアルヘッドおよびマルチヘッド構成もご提供しています。例えば、ブラジルの大手エレベーター製造メーカーでは、追加の切断ヘッドを導入した直後から、全体の加工生産性が45%向上しました。直感的でWindowsベースのCNCコントローラーは、数千件に及ぶ複雑なネスティングプログラムを内蔵しており、材質・板厚・要求表面粗さなどの条件に応じて、切断速度をリアルタイムで自動制御します。
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