マイクロ放電加工(Micro EDM)は、微小な電極と導電性のワークピースの間に絶縁油中で数千回に及ぶ精密に制御された放電火花を発生させ、材料を除去する加工法です。機械的な切削力が一切作用しないため、従来のフライス加工では実現できない微細形状の加工が可能です。具体的には、直径0.05~0.5 mmのマイクロ穴、人間の髪の毛より狭いスロット、鋭角な内角、および60 HRCを超える高硬度鋼への鏡面仕上げなどです。当社の生産フローは、顧客提供の図面および材質証明書から始まり、その後、黒鉛、銅タングステン、または炭化タングステンを用いた電極設計を行います。加工前の入荷ロットは、三次元測定機(CMM)および画像認識検査装置で検証され、加工中は50個ごとに主要寸法をCMMで確認し、表面粗さは白色干渉計で測定します。パルス通電時間、ピーク電流、ギャップ電圧などの発生器パラメーターは、材料に応じて最適化され、材料除去速度と電極摩耗のバランスを取っています。通常、マイクロキャビティ加工では電極摩耗率を0.2%未満に抑えています。応用分野には、医療機器向け射出成形金型、光学レンズ用金型、航空宇宙分野のタービンブレード冷却孔、マイクロコネクタ用ダイス、半導体リードフレームなどがあります。業界調査によると、マイクロ放電加工は寸法精度を±0.003 mm以内、表面粗さをRa 0.05 μmまで実現可能であり、リブ幅0.2 mm未満の金型加工において最も信頼される加工法となっています。機械プラットフォームは、花崗岩製ベッド、リニアモータ駆動、および1秒間に25万回のサンプリングを行う閉ループギャップ制御システムを採用しています。最小加工特徴サイズは30マイクロメートルです。事例タイトル:グローバル各産業における実績あるマイクロ放電加工の成果
事例タイトル1:ドイツの金型メーカーが、焼入鋼キャビティ加工における電極摩耗を42%削減
事例概要1:ドイツ・バーデン=ヴュルテンベルク州に拠点を置く金型メーカーは、自動車用コネクタ向け射出成形金型の製造において、硬度52 HRCの鋼材1.2343を加工する際に、電極摩耗率が0.6%を超えることや、頻繁な再切削に悩んでいた。同社は、アダプティブパルス制御機能とC軸回転スピンドルを備えた当社マイクロ放電加工機を導入し、荒加工を12 A、仕上げ加工を0.5 Aで実施した。さらに、各キャビティに応じてマイクロ放電加工条件を最適化し、洗浄液のフィルター精度を1ミクロンまで高めてフラッシングを安定化させた。導入から3か月後、電極摩耗率は42%低下、再切削回数は70%減少し、240個のキャビティすべてにおいて公差を±0.003 mm以内に維持できるようになった。現在、顧客は1日22時間の無人運転を実現しており、金型あたりの金型製作コストも15%低減したと報告している。
事例タイトル2:日本のコネクタメーカーが、マイクロピン金型の納期を半減
事例説明2:名古屋近郊のコネクタメーカーが、スマートフォン部品向けにスロット幅0.15 mmのマイクロピンダイスを必要としていた。ワイヤー放電加工では内部形状への到達が不可能であり、手作業による研磨では寸法ばらつきが生じていた。当社のマイクロ放電加工システムを、直径30ミクロンのタングステン電極と仕上げ加工用の0.8マイクロ秒パルスで使用した結果、ワンセットアップでスロット加工を完了できた。マイクロ放電加工により、納期は18日から9日に短縮され、表面粗さはRa 0.08ミクロンを達成。また、ダイス1個あたり1,200本のピン間ピッチ精度はすべて±0.004 mm以内に収まり、不良率は6%から1.2%へと低下。これにより、顧客の年間コスト削減額は約4万6,000米ドルとなった。
事例タイトル3:米国航空宇宙サプライヤーが、タービンブレードへの0.1 mm径冷却孔加工を実現
事例3:米国オハイオ州の航空宇宙部品サプライヤーが、ニッケル系超合金製ブレード(壁厚2.5 mm)に35度の角度で貫通する0.1 mm径の冷却孔を要求しました。従来のレーザー穿孔では再凝固層が生じ、疲労試験に不合格となりました。当社のスピンドル内洗浄機能付き5軸マイクロ放電加工機を用いたところ、1時間あたり90穴の加工速度を実現し、再凝固層厚を2マイクロメートル未満に抑えました。マイクロ放電加工による加工品は、全サンプル(100%)で疲労試験に合格し、穴径公差を±0.005 mm以内に維持、また二次バリ取り工程を完全に不要としました。この成果により、同サプライヤーは当社と3年間の契約を締結し、18か月以内に装置台数を4台へと拡大しました。
製品名:最も複雑な形状にも対応する高精度マイクロ放電加工システム