製造業の世界では、精度と革新という二つの原動力が、常に可能性の限界を押し広げています。これらの原則を体現する注目すべき技術の一つが、放電加工(EDM)です。台湾の業界リーダーとして、OSCARMAXは常にEDM機械製造の最前線に立ち続けてきました。本日は、魅力的なEDMの世界へ皆様をご招待いたします。
放電加工(EDM)は、放電を利用してワークピースから材料を除去する減算加工です。EDMは主に金属の切断、成形、仕上げに使用されますが、セラミック、プラスチック、複合材、その他の材料にも使用できます。
EDMでは、ワークピースは導電性液体(「電極材料」と呼ばれる)に浸された2つの電極の間に吊り下げられます。作業者が電極間の液体に電流を流すと、ギャップの両端に高い電位差を持つ電界が生成されます。
電流によってイオンは一方の電極(陰極)に向かって流れ、電子はもう一方の電極(陽極)に向かって流れます。これにより、荷電原子がこれら2つの場所に蓄積されます。
導電性の工具が両方の電極に同時に接触すると、工具は反対方向に移動するイオンに囲まれます。イオンは工具に衝突し、工具材料の一部を侵食または溶解させる火花を発生させます。
放電加工機(EDM)のプロセス手順:
EDMは、放電または火花の原理に基づいて加工を行い、ワークピースから材料を正確に削り取り、所望の形状を作ります。このプロセスには、以下の主要な要素が含まれます。
EDMには、ワークピースと工具電極という2つの主要な部品が必要です。ワークピースは加工する材料であり、工具電極はそれを成形する部品です。これら2つの要素は、通常は誘電液で満たされた小さな隙間によって隔てられています。
放電加工液(通常は脱イオン水または特殊な放電加工油)は絶縁体として機能し、放電が早期に発生するのを防ぎます。また、ワークピースから侵食された粒子を洗い流すのにも役立ちます。
工具電極とワークピースの間で、一連の放電(スパークと呼ばれることが多い)が発生します。これらの放電によって高熱が発生し、ワークピースと工具電極の両方から材料が蒸発・侵食されます。
EDMの精度の鍵は、火花放電を正確に制御する能力にあります。この制御により、各火花で除去される材料の量はごくわずかになり、極めて微細で複雑な形状を作り出すことができます。
1. 経済的 EDMは、部品製造において最も費用対効果の高い方法の一つです。廃棄物やスクラップをほとんど出さずに大量生産が可能で、研削や研磨などの二次加工を必要とせずに部品を製造できます。
2. 最小限のツール要件 EDM では、切削軸に沿って移動する切削工具を必要とせず、代わりに固定電極を使用して材料を貫通し、加工する部品の周囲から余分な材料を除去するため、フライス加工や旋削などの他の製造技術と比較して、必要なツールは最小限です。
3. 速い EDMは、研削やフライス加工などの他の方法に比べて材料を高速に切断します。従来の方法よりも最大20倍速く材料を除去できるため、大量生産用途に最適です。
4. 正確である EDMでは、工具が加工対象の部品の輪郭に沿って動くため、治具や固定具は必要ありません。そのため、毎回安定した仕上がりを簡単に得ることができます。 ピンやチャックなどのサポートツールが不要なため、フライス加工やドリリングなどの他のプロセスでは不可能なフィーチャをカットすることもできます。
5. 精度 非常に小さな穴や空洞を高精度で作成できるため、この方法は、許容誤差が厳しく、設計が複雑な部品の製造に最適です。
1. 型彫り放電加工 形彫り放電加工(EDM)は、電極が固定され、ワークピースが電極内を移動するタイプの放電加工です。これは、ワークピースを載せたツールテーブルを移動させることで行われます。ツールテーブルは、複数の電極がそれぞれ異なる高さに配置された電極ホルダーアセンブリ内を上下に移動します。
2. ワイヤー放電加工 WEDM(ワイヤ放電加工)は、銅、アルミニウム、プラスチックなどの軟質材料から部品を切断または成形するために使用されます。このプロセスでは、ワークピースの上に仮の電極を保持し、そこに電流を流します。これによりアークが発生し、電極の先端が切断対象物の表面を移動する際に、電極の先端から金属が溶融します。
電極は溶融金属の跡を残し、ワークピースの仕上げ面とともにアンダーカットを形成します。完全な深さの切断を行うには、電極を何度も前後に動かしながら、必要な深さに達するまで金属を送り込む必要があります。
3. 穴あけ放電加工 穴あけ放電加工(EDM)では、ワイヤ電極をワークピースの穴に通します。その後、電極は電解液槽に浸漬され、電源に接続されます。
このプロセスは、電流が電線を流れ、一方の端が正に帯電し、もう一方の端が負に帯電したときに始まります。
従来の放電加工機(EDM)は、様々な材料の切断、成形、または成型に使用されます。電気を用いて火花を発生させ、加工対象の材料に焼き付けることで完成品を仕上げます。EDMは、電子機器や航空宇宙産業など、多くの産業で使用されています。
EDMを使用する最初のステップは、加工する材料に適した電極を選択することです。電極は機械オペレーターのハンドピースに取り付けられ、作業中にしっかりと保持することができます。
オペレーターは、切断または成形を行う目的の位置を見つけるまで、電極をワークピース上で移動させます。フットペダルを踏んで機械を起動し、数秒ごとにフットペダルを踏み込みながら、ハンドピースをワークピース上で直線的に動かして加工を開始します。
電流が銅電極を通過するときに発生する火花が、その瞬間に作業している材料を燃やし、車両や機械のギアやその他の部品などの大規模なプロジェクトで必要に応じて複数回繰り返すことができるくぼみまたは溝を作成します。
予防保守は、EDMマシンの寿命を延ばし、コストのかかるダウンタイムを防ぐ鍵となります。定期的なメンテナンススケジュールに組み込むべき、いくつかの定期メンテナンスタスクをご紹介します。
放電加工工程において、絶縁体と冷却剤の両方の役割を果たす放電加工液は非常に重要です。液面と品質を定期的に点検し、汚染物質が混入していないことを確認し、適切な液面レベルを維持してください。
工具電極の摩耗や損傷を点検してください。機械の精度を維持するために、摩耗した電極は速やかに交換してください。
加工液のフィルターは、メーカーのガイドラインに従って点検・交換する必要があります。フィルターを清潔に保つことで、加工品質に影響を与える可能性のある異物やゴミを液中に残さずに済みます。
EDMマシンの精度を確保するため、定期的にキャリブレーションを実施してください。これには、スパークギャップ、サーボ制御、ツールパス精度などのパラメータの確認と調整が含まれます。
放電加工(EDM)は製造業の世界に革命をもたらし、かつては不可能と思われていた複雑で精密な部品の製造を可能にしました。OSCARMAXのような業界リーダーの献身的な取り組みにより、EDMが製造業におけるイノベーションと卓越性を推進する可能性は無限大です。航空宇宙、自動車、医療機器など、精度が求められるあらゆる業界において、EDMは見逃せない技術です。
EDM マシンのあらゆるニーズに対して、精密製造の可能性を再定義する最先端のソリューションを提供する OSCARMAX にお任せください。
詳細についてはお問い合わせください。私たちOSCARMAXは放電加工機(EDM)の専門家です。
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