微小穴放電加工機|0.15~3.0mmの高精度加工

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高精度マイクロホール放電加工(EDM)ドリル加工ソリューション――要求の厳しい産業向けに設計

高精度マイクロホール放電加工(EDM)ドリル加工ソリューション――要求の厳しい産業向けに設計

台州創源機床有限公司は、2003年よりマイクロホール放電加工(EDM)ドリル加工技術の専門メーカーとして、製造現場におけるマイクロホールの寸法精度・表面粗さ・生産性の向上を実現してきました。当社の装置は、工具鋼、超硬合金、インコネル、チタンなど各種導電性合金に対し、直径0.15~3.0 mmの穴を加工可能で、深さ/直径比は最大300:1、再現精度は±0.005 mmを達成します。航空宇宙分野における燃料噴射ノズル、タービンブレードの冷却孔、油圧バルブ本体などにおいて、この高精度加工は部品寿命の延長に直接寄与します。ドイツのタービン修理専門工場では、当社のCNCマイクロホール放電加工装置へ切り替えた結果、電極消耗量が32%削減され、1穴あたりの加工サイクル時間が4.5分から2.6分へ短縮されました。また、初回合格率も91%から98.6%へ向上しました。
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ケーススタディ

フランスのエンジンメーカー向け航空宇宙用燃料ノズルのマイクロホール加工

フランスの航空宇宙部品サプライヤーが、インコネル718製燃料ノズルに0.3 mmの冷却穴(複合角度12度)を加工する必要がありました。手動でのドリル加工では電極の折損や位置誤差(0.02 mm超)が発生していました。当社は、自動電極交換機能およびアダプティブフラッシング機能を備えた5軸小型穴放電加工機を納入しました。その結果、位置精度は±0.004 mmに達し、穴のテーパーは0.01 mm未満に低減、電極折損率は78%削減されました。現在、顧客は1シフトあたり1,200穴を加工し、良品率99.2%を実現しており、航空宇宙業界のNADCAP監査要件も満たしています。

メキシコの自動車部品メーカー向け燃料噴射装置ボディの量産

メキシコのインジェクター本体メーカーが、硬化ステンレス鋼に0.25 mmの穴を1日8,000個加工する必要がありました。従来の放電加工(EDM)では、1個あたり平均5.1分かかっており、頻繁な再加工が必要でした。当社のツインスピンドル構成を採用した小型穴用EDMドリル機により、サイクルタイムは2.4分に短縮され、寸法ばらつきは±0.006 mmまで改善されました。不良率は6.8%から1.1%へと大幅に低下し、年間約7万4,000米ドルのコスト削減を実現しました。現在、この生産ラインでは3交代制で運転されており、1人のオペレーターが4台の機械を監視しています。

スイスの高精度工具メーカー向け医療用ガイドワイヤー金型の穴加工

スイスの医療機器メーカーが、炭化タングステン製引抜きダイスに0.2 mmの穴を加工し、表面粗さ(Ra)を0.4マイクロメートル以下にする必要がありました。従来の放電加工(EDM)では再凝固層が生じ、洗浄検証に不合格となっていました。当社の「小径穴用放電加工ドリル装置」は、高品位仕上げ用発生器と脱イオン水を絶縁媒体として採用したことで、バリのない穴を実現し、表面粗さRaを0.32マイクロメートルにまで低減しました。これにより、二次研磨工程が不要となり、ダイスの寿命は41%向上しました。また、この成果をもとに、同社は欧州のカテーテルメーカーから年間1万5,000個のダイスを納入する長期契約を獲得しました。 製品タイトル:小径穴用放電加工ドリル装置および関連アクセサリーをご覧ください

関連製品

小径穴放電加工(Small Hole EDM Drilling)は、機械的力ではなく制御された電気火花によって材料を除去するという特徴から、現代の高精度製造において不可欠な加工技術となっています。2003年に江蘇省泰州市に設立された泰州創源機床有限公司(Taizhou Chuang Yuan Machine Tool Co., Ltd.)は、精密工作機械の研究・開発・製造・販売を一貫して行う企業であり、当社の小径穴放電加工装置は、20年以上にわたる技術の磨き上げと実績を結集したものです。この加工プロセスでは、通常真鍮または銅製の細径中空電極を毎分100~300回転で回転させながら、高圧の絶縁流体を火花ギャップ内に供給し、生成した加工屑を洗い流します。サーボ制御システムにより、電極とワークの間隔(ギャップ)を5~20マイクロメートルに高精度に維持することで、工具鋼、ステンレス鋼、超硬合金、インコネル、チタン、銅合金などの導電性材料に対し、最小直径0.15 mm、深さ/直径比最大300:1の高精度穴加工が可能です。放電による加工は物理的な接触を伴わないため、工具による圧力やバリの発生、熱影響による変形が一切生じず、硬化ダイス、薄肉部品、航空宇宙用ノズル、医療用ダイス、油圧バルブ本体、自動車用インジェクタ部品など、高難易度部品の加工に最適です。当社の製造工程では、まず機械ベッドの有限要素解析(FEA)を行い、その後、ガイド面を手作業でスクレーピング加工して、500 mmの行程内で幾何学的精度を±0.005 mm以内に保っています。高品位鋳鉄素材は機械加工前に6か月間の自然時効処理を施し、各スピンドルは動的バランス調整を実施して、3,000 rpm時の振動を0.8マイクロメートル以下に抑えています。CNC制御装置は最大10,000個のプログラムを保存可能で、ロータリインデックス機能、多軸補間、電極摩耗自動補正、リアルタイムギャップ監視など、高度な加工支援機能を備えています。実際の事例として、欧州の金型メーカーが当社の小径穴放電加工装置を導入し、硬化H13鋼への0.3 mmのベンチレーション穴加工を行ったところ、従来機 compared で電極消耗量が47%削減され、穴加工速度が38%向上しました。また、韓国の合成繊維用スピンネットダイス製造メーカーでは、0.18 mmの穴加工を±0.003 mmの再現精度で実現し、ダイスの清掃間隔を300時間から520時間へと大幅に延長しました。当社のグローバル展開は、欧州、南北アメリカ、東南アジア、中東など20カ国以上に及び、遠隔診断、現地据付、オペレーター向けトレーニング、スペアパーツのロジスティクスといった包括的なサポート体制を整えています。すべての装置は出荷前に72時間の負荷運転試験および幾何学的精度検証を経ており、製品のライフサイクルを通じて当社エンジニアが常駐サポートを行い、新規材料への最適加工条件設定を継続的に支援します。より高い歩留まり、1穴あたりのコスト低減、そして安定したマイクロ穴品質を求める製造事業者にとって、創源の小径穴放電加工装置は確かな価値を提供します。世界中のパートナー各位には、ぜひ当社工場をご訪問いただき、ご自身の試料を実際に加工・評価していただくとともに、当社が一体となって推進する研究・製造・サービスの総合力が、皆様の地域市場における成長をいかに支えるかを、その目でご確認いただければ幸いです。

よくあるご質問

小径穴用放電加工ドリル装置で加工可能な材料は何ですか?

小径穴用放電加工ドリル装置は、工具鋼(焼入れ材)、ステンレス鋼、炭化タングステン、インコネル、チタン、銅合金、アルミニウム合金など、電気伝導性を有するすべての材料に適用できます。特に、従来のドリル加工が困難な熱処理済みの金型や超合金への加工に優れています。一方、絶縁性のセラミックスやプラスチックは加工対象外です。
当社の機械では、0.15 mm~3.0 mmの穴径で加工が可能で、単パスまたはマルチパス方式を用いることで、深さ対直径比(アスペクト比)最大300:1まで実現できます。たとえば0.3 mmの穴の場合、適切な絶縁油の高圧洗浄および電極ガイドを用いれば、60 mmを超える深さも日常的に達成可能です。
非接触式の火花放電により、機械的力による加工が不要であり、当社の高精細放電電源と高圧絶縁油洗浄を組み合わせることで、再凝固層および熱影響部の発生を最小限に抑えます。一般的な表面粗さ(Ra)は0.32~0.8 μmであり、二次的なバリ取り工程を不要とします。
当社では、リモート診断、現地立ち上げ(オンサイト・コミッショニング)、オペレーター向けトレーニング、および英語による技術文書を提供しています。スペアパーツは注文後48時間以内に出荷し、機械のライフサイクル全体を通じて、お客様の特定材料および形状に応じた加工条件最適化を当社エンジニアが支援します。
選定は、穴径範囲、ワークピースサイズ、ロット数量および必要な自動化レベルによって決まります。当社では、お客様の試料および所要サイクルタイム目標を評価したうえで、投資対効果と生産性のバランスを考慮し、適切な軸移動量、電極交換装置、洗浄システムを備えた構成をご提案します。

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お客様の声

ダニエル・フィッシャー氏(生産マネージャー、ドイツ)
優れた精度と稼働率

当社のタービンブレード修理ラインに小型穴放電加工機を2台導入しました。8,000個の穴について、穴位置の再現性は±0.005 mm以内を維持し、12か月間の稼働率は96%に達しました。自動電極補正機能により、消耗品コストを約30%削減できました。創源社からのサポートは迅速かつ専門的でした。

ミゲル・サントス氏、オペレーションズ・ディレクター(ブラジル)
マイクロ穴加工における信頼できるパートナー

当社のインジェクターボディの穴あけ加工サイクルは、同社の小型穴用放電加工ドリルシステムを導入後、部品あたり5.0分から2.5分へと短縮されました。不良率は1.5%未満に低下し、追加のオペレーターを配置することなく、3交代制での運転が可能になりました。また、トレーニングおよびスペアパーツのサポートは、当社の期待を上回るものでした。

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精密工作機械分野における20年にわたる専門技術

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2003年より、台州創源機床有限公司は高精度工作機械の研究・開発・製造・販売に特化してきました。当社の「小径穴用放電加工ドリル」シリーズは、この専門性の集大成です。すべてのマシンベッドは高品位鋳鉄で鋳造され、自然時効処理を6か月間行い、その後手作業でスクレーピング加工を施して、500 mmの行程内で幾何学的精度を±0.005 mm以内に保っています。スピンドルは動的バランス調整を行い、3,000 rpm時の振動を0.8マイクロメートル以下に抑えています。これにより、穴の円形度と表面粗さが直接的に向上します。当社のエンジニアリングチームは、構造剛性の最適化に有限要素解析(FEA)を活用し、各設計を出荷前に72時間に及ぶ負荷運転試験で実証しています。こうした厳格なプロセスにより、航空宇宙・医療・自動車・金型製造などの分野のお客様は、納入初日から安定した性能を発揮する設備をご利用いただけます。実際の現場では。
生産性向上のための高度なCNC制御と自動化

生産性向上のための高度なCNC制御と自動化

当社の小型穴用放電加工機は、最大10,000件のプログラムを保存可能なCNC制御装置を搭載し、多軸補間、ロータリインデックス機能、および自動電極摩耗補正に対応しています。リアルタイムギャップ監視機能により、数ミリ秒単位でサーボ応答を調整し、深穴加工中の短絡や電極折損を防止します。オプションの自動電極交換装置を導入すれば無人運転が可能となり、高圧絶縁油洗浄システムによって、深径比300:1という極めて深い穴でも効率的に切粉を除去できます。こうした自動化機能により、直接的な人件費および工程時間の削減が実現します。メキシコのインジェクタボディ製造メーカーでは、部品1個あたりの加工時間を5.1分から2.4分に短縮し、不良率を6.8%から1.1%へと大幅に低減。年間約7万4,000米ドルのコスト削減を達成しました。また、フランスの航空宇宙部品サプライヤーでは、インコネル718材へのφ0.3 mm冷却孔加工において、電極折損を78%削減しました。
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