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1770 年に始まった EDM は、電気放電加工として発展しました。放電はさまざまな目的で使用されます。サンプルやワークピースから材料を除去したり、スパークさせたり、金属を切断したりします。ワイヤー EDM についてすべてを説明した記事はこちらです。下にスクロールして、その利点、用途、特徴、コンポーネントについて学んでください。また、コンピューター数値制御 (CNC) が EDM プロセスをどのように刺激するかについても学びます。
まず、ワイヤー EDM とは何か
ワイヤー EDM は、直接接触せずに機能する減算製造技術です。細い帯電ワイヤーを使用して、電気伝導性金属を処理します。誘電液で満たされた細いワイヤーは電極として機能します。材料を溶かしたり蒸発させたりして、ワークピースを正確に切断します。電極のスパークは、歪みを最小限に抑えて金属を侵食します。したがって、この加工により、小さくても正確なカットラインと形状が生成されます。EDM の機能性により、さまざまな業界に適しています。ワイヤー EDM は、航空宇宙、医療機器、金型およびツール製造などの業界で使用されています。
EDM の歴史と起源
EDM の歴史と起源を簡単に理解しましょう。どのように始まり、その背後にあるビジョンは誰のものだったのでしょうか。EDM の概念は、1943 年に B. R. Lazarenko と N. I. Lazarenko によってその起源をたどります。ソビエトの科学者は、工具の摩耗を放電で置き換える方法を発見しました。ワイヤ EDM は、商業規模では 1960 年代に初めて導入されました。しかし、1970 年代に CNC 技術の統合によってワイヤカット EDM に革命が起こりました。EDM カッターの精度と効率が向上しました。簡単に言えば、CNC と EDM ワイヤカットにより、複雑で詳細な加工作業が容易になります。
ワイヤ EDM (放電加工) の仕組み
ここで、電気ワイヤ放電加工の仕組みという大きな疑問が生じます。ワイヤカット EDM プロセスは、単純な技術で動作します。ワイヤまたは電極には 2 つの側面があり、一方は電荷を運び、もう一方は導電性材料を運びます。2 つの電極が接触すると、放電が発生します。発生した火花は電気の流れを示します。電気火花は 8000 ～ 12000 度の高熱を発生させることができます。この温度では、ほぼすべての導電性材料が簡単に溶けたり蒸発したりします。
さらに、これらの放電は短い時間間隔で頻繁に発生します。適応型マシンは電極の放電ギャップを制御し、一貫性を維持します。これにより、材料またはワークピースが目的の形状にカットされます。しかし、最も優れている点は何でしょうか。EDM は小さな粒子も洗い流します。したがって、マシンを清潔に保ち、最高の製品をすべて取り除きます。
ワイヤー EDM マシンのコンポーネントを理解する
次のセクションでは、ワイヤー EDM の重要なコンポーネントについて説明します。EDM ワイヤー カッティング マシンは、結果を出すために連携して機能するさまざまなパーツで構成されています。マシンのコンポーネントとその機能のリストは次のとおりです。
電源
最初のコンポーネントは、マシンに電荷を供給する電源です。これは、電極間で生成される電荷の特性を定義します。信頼性の高い高品質の電源ユニットを使用することをお勧めします。
CNC ツール
コンピューター数値制御ツールは、ワイヤー カッティング EDM の機能を制御します。ワイヤー パスのシーケンスと切断に関連する手順を保護します。CNC 加工の精度は、マシンの高度さとエラー レベルを定義します。
ワイヤー
ワイヤーはマシンの主要コンポーネントであり、電極として機能します。したがって、簡単に言えば、プロセスをサポートするために放電を生成します。ワイヤーの形状と寸法は、その機能に影響します。適切なワイヤを選択するために考慮する必要がある特性は次のとおりです。
- プロジェクトの目的
- 導電性と引張強度
- 蒸発温度
- 引張強度と硬度
一般に、直径は 0.05 ～ 0.25 mm の範囲です。CNC ワイヤ EDM で使用されるワイヤの種類は次のとおりです。
真鍮ワイヤ
真鍮は EDM で使用される最も一般的なワイヤです。優れた電気フロー特性で人気があります。銅と亜鉛で構成される材料の組成が重要な役割を果たします。亜鉛含有量はマシンのパフォーマンスを保護します。ただし、腐食速度のバランスをとるために、亜鉛の組成は 40% 未満である必要があります。
亜鉛コーティングワイヤ
別のワイヤ材料は亜鉛コーティングです。これは、ワイヤに純粋な亜鉛または酸化亜鉛層を適用することによって得られます。このようなワイヤは、EDM カットワイヤマシンの機能と速度を向上させます。
拡散焼鈍ワイヤ
これらは、40% を超える純粋な亜鉛でコーティングされたワイヤを指します。過剰亜鉛組成により、ワイヤは大量生産や産業に最適です。
電極
システムで使用されるワイヤは、マシンの電極として機能します。これらの電極は、一般的に、カソードとアノードの 2 種類に分けられます。
サーボ モーター
サーボ モーターは、2 つの電極間のバリアとして機能し、電極が接触しないようにします。これにより、EDM 切断プロセス中の事故や故障を防止できます。
誘電媒体
最終的に、EDM システムに誘電液が充填されます。この液体は、アノードの微粒子がカソードに付着するのを防ぎます。一般的に、最も一般的な誘電媒体は脱イオン水です。表面を冷却し、滑らかな仕上がりにします。
ワイヤー EDM マシンで切断できる金属材料とは
今、ワイヤー EDM マシンで加工できる一般的な電気伝導性金属を扱っているかもしれません。ワイヤーカット EDM マシンは、さまざまな種類の材料を加工できます。ワークピース金属に複雑な形状やパターンを作成するのにも役立ちます。これらのマシンが丈夫で繊細な材料でも加工できると聞いて驚かれるかもしれません。ワイヤー EDM マシンで使用できるワークピースのリストは次のとおりです。
チタン
ワイヤー EDM 切断マシンはチタンを加工できます。合金の粘着性を効率的に処理し、長いチップの形成を防ぎます。さらに、マシンの脱イオン水により、廃熱の発生が抑制されます。
アルミニウム
アルミニウムは柔らかく滑らかな特性があるため、切断が非常に困難です。さらに、アルミニウムを切断すると、粘着性の堆積も発生します。ただし、EDM ワイヤーカット マシンは、機械加工に関連するすべての問題を解決します。
鋼
鋼は強度が高いことで人気があります。切断中に大量の熱が発生します。場合によっては、プロセス中に発生する熱のバランスを取るのが難しいことがあります。しかし、CNC EDM マシンは関連するすべての懸念を克服します。
真鍮
真鍮は引張強度が高いため、ワイヤーカット EDM マシンに適しています。ただし、金属表面が滑らかなため、プロセスは少し遅くなります。
グラファイト
グラファイトは特性上、切断が非常に困難です。ワイヤー EDM サービスはプロセスを容易にし、粒子の引き抜きを防ぎます。
ワイヤ EDM の利点と制限を理解する
ワイヤ EDM の利点と制限を理解しましょう:
利点
- より正確で精密なカットとパターン成形。
- ワークピース金属の加工と仕上げが不要。
- 適切な複雑なデザインや形状も作成できます。
- 従来の CNC 加工の課題を克服。
- 従来の加工ストレスに耐えられない壊れやすく繊細な材料に最適。
- バリ、破損、材料の歪みが残りません。
- 細部まで作業し、小さな部品になります。
- 中断することなく作業できます。
欠点
ワイヤカット EDM の適用には、いくつかの制限があります:
- 導電性ワークピースのみで作業します。
- 多くの場合、追加の仕上げが必要になり、費用がかかる場合があります。
- 初期投資コストが高い。
- 定期的なメンテナンスが必要です。
ワイヤー放電加工の一般的な用途
前述のように、ワイヤー放電加工はさまざまな業界で役立ちます。全体的なコストを削減し、プロセス全体を高速化するのに役立ちます。ワイヤー放電加工の一般的な用途は次のとおりです。
自動車業界
自動車業界のメーカーは、さまざまな機械や車両用の金属部品を必要としています。ワイヤー放電加工を使用すると、これらの企業は機械力に頼る必要がありません。このプロセスでは、バンパー、車のドア、ダッシュボードなどの部品用に金属ワークピースをカスタマイズします。
航空宇宙業界
自動車業界と同様に、航空宇宙部門でもワイヤー放電加工を使用して細かい部品を製造しています。高温やストレスに耐えられない部品の救世主になります。さらに、機械の精度と安定性により、優れた表面仕上げが得られます。結果として得られる一般的な製品には、航空機のエンジン、タービンブレード、その他の部品があります。
医療業界
高精度の放電加工機は、複雑な医療部品を製造します。検眼や歯科など、医療科学の繊細な分野で使用されています。品質を損なうことなく、歯科インプラントや注射器を簡単に製造できます。
EDM とワイヤーカット EDM の違い
ワイヤーカット EDM は、従来の EDM とはいくつかの点で異なります。まず、EDM は固体電極を使用するのに対し、ワイヤー EDM は切断とプロファイリングに細いワイヤーを使用します。
- ワイヤー EDM は、従来のものよりも高速で効果的です。これはすべて、すぐに使用できる加熱ワイヤー電極のおかげです。
- 一般的に、従来の EDM は荒削りに使用されます。一方、ワイヤーカット EDM は最終および仕上げ作業に役立ちます。
- ワイヤーカットは 2D 切断に最適ですが、従来の EDM は 3D プロファイルにも適しています。
- ワイヤーカットは精度が高く、他のものに比べて複雑で正確な結果を生み出すことができます。
ワイヤー EDM マシンにおける CNC の役割
CNC は、事前にプログラムされたソフトウェアを使用して、マシンとそのプロセスを自動化します。ワイヤー EDM マシンの CNC は、ワイヤーのパスと加工プロセスを制御します。EDM における CNC の貢献は次のとおりです。
- ステッピング モーターを使用することで、CNC は高い精度と厳しい許容差を実現します。
- CNC ワイヤー EDM は数値制御により、切断プロセスを自動化します。
- また、繰り返し可能な結果を生成することで材料の無駄を最小限に抑えます。
- 時間効率を改善し、人件費を削減します。
- さらに、CNC ワイヤー EDM は、より短い加工時間で優れた表面仕上げを実現します。
よくある質問
ワイヤーカット EDM は高価ですか?
ワイヤーカット EDM は設置コストが高い場合があります。ただし、コストを気にする必要があります。ワイヤーカット EDM の精度と汎用性により、時間と労力が節約され、長期的にはコストが削減されます。
EDM に脱イオン水を追加する必要があるのはなぜですか?
脱イオン水は炭素含有量が少ないことで知られています。ワイヤー EDM では、誘電温度のバランスをとる重要な媒体として機能します。
シンカー EDM とは何ですか?
シンカー EDM は EDM 加工の一種です。このプロセスでは、最終的に目的の形状になる電気伝導性金属を使用します。
穴あけ EDM とは何ですか?
ワイヤー EDM とは異なり、穴あけ EDM マシンは電荷を使用して小さな穴を開けます。
ワイヤー EDM はレーザー切断と同じですか?
レーザー切断と EDM はどちらもワークピースの切断に役立ちますが、少し違いがあります。ワイヤー EDM は電気浸食を使用し、レーザーは高出力の熱ビームを使用します。
結論
ワイヤー EDM は多用途でありながら正確なプロセスであることに疑いの余地はありません。より少ない時間とリソースで複雑な形状を作成できます。Aixi Hardware では、CNC メカニズムに関する深い理解を活用して、ワイヤー EDM の許容範囲と機能を強化しています。当社のシンプルなプロセスにより、あらゆる種類の導電性材料に対して高精度のカットを作成できます。さらに質問がある場合はお問い合わせください。お客様に最適な EDM ソリューションを見つけます。