型彫放電加工とワイヤ放電加工の違い | XMAKE

2024/06/25

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はじめに

航空宇宙や医療機器製造などの業界ではますます複雑な部品が求められるため、ワイヤー EDM と型彫 EDM の加工方法の違いを理解することはこれまで以上に重要です。精密製造において、EDM と WEDM を際立たせるさまざまな機能と用途を見てみましょう。

型彫放電加工とは何ですか?

型彫放電加工 (ラム EDM またはダイシンカー EDM とも呼ばれる) は、放電を利用してワークピースから材料を削り取ります。EDM は、通常、鋼、銅、グラファイトなどの導電性材料で正確な形状や幾何学形状を切断するのに最適です。この手順では、誘電性流体に浸漬されたワークピースの近くでグラファイトまたは銅の電極を使用します。高電圧からの火花がワークピースから材料を取り除き、電極が沈んで形を整えます。シンカー EDM は信頼性が高く、硬い材料を加工でき、他の技術では不可能な複雑なキャビティやアンダーカットのある部品を作成できます。

ワイヤー EDM 加工とは?

ワイヤカット EDM（ワイヤ放電加工）は、連続的に供給される細いワイヤ電極を使用して材料を切断する精密加工技術です。鋼や銅から超合金まで、さまざまな導電性材料を扱うことができます。ワイヤ EDM は、その精度と複雑な形状を作成できることで知られており、高精度が要求される業界で高く評価されています。ただし、硬い材料の切断速度が遅いことや、後処理の改良が必要であることなどの制限もあります。この技術は、従来の機械加工が不十分な場合に効果を発揮し、複雑な部品や金型に最適です。

シンカー放電加工とワイヤー放電加工の違い

基準	EDM加工	ワイヤー放電加工
プロセス	電極とワークピース間の放電を利用する	連続的に供給される細いワイヤを電極として利用
スピードと正確さ	一般的に火花の発生や電極の磨耗により遅くなります。精度は1μmです。	複雑な部品の場合はより速く、摩耗を最小限に抑えながら高精度を実現します。精度は 0.001 mm に達します。
費用対効果	材料の除去量が少ないため、シンプルな形状ではコスト効率が高くなります。	セットアップコストが高くなる可能性がありますが、複雑な形状や硬い材料に対しては効率的です。
形状の複雑さ	複雑な形状を作成できるが、電極設計によって制限されます。	ワイヤーの柔軟性により、複雑で入り組んだ形状に優れています。
機能と性能	硬質材料の加工に適しており、さまざまな電極形状を使用できます。	精密かつ複雑な切断に特化しており、ワークピースとの物理的接触はありません。
制限	電極のサイズと形状によって制限されるため、複数のセットアップが必要になる場合があります。	大きなワークピースの場合は遅くなり、非常に深い切断や広い切断の場合は効果が低くなります。

適切な加工プロセスを選択する方法: シンカー EDM とワイヤーカット EDM?

材質の種類と厚さ

形状加工された電極を使用できるシンカー EDM は、硬化鋼などのより厚く密度の高い材料の加工に優れています。

一方、ワイヤーカット EDM は、より薄い材料と複雑なデザインに優れており、詳細な部品や複雑な形状に最適です。

必要な公差

ワイヤーカット EDM は超精密を実現し、厳しい公差と滑らかな仕上げを実現し、高精度が必要な部品に最適です。

シンカー EDM は精密ではありますが、材料除去方法により公差が緩い部品に適している可能性があります。

プロトタイピングと生産のニーズ

プロトタイピングやワンオフ部品の作成には、単一の電極で複雑な形状を加工できる彫刻放電加工機の能力が非常に有利です。

逆に、ワイヤカット EDM は単一の材料ブロックから複数の部品を切断する効率が高いため、一貫性と再現性が得られ、生産工程に優れています。

予算に関する考慮事項

単純な設計ではワイヤカット EDM の方がセットアップコストが低くなりますが、シンカー EDM は複雑なワイヤ経路を必要とせずにそのまま加工できるため、複雑な部品の場合はよりコスト効率が高くなります。

初期コストと生産期間にわたる部品ごとのコストを比較検討することは、最も経済的なアプローチを決定する際の参考になります。

ケーススタディと例

彫り放電加工の応用

彫り放電加工は、特に複雑な形状や寸法精度の高い部品の製造業で広く使用されており、たとえば、自動車業界では、金型製造分野で高精度のエンジン部品やトランスミッション部品の製造に使用されています。、複雑なキャビティやコアを加工できるため、金型の精度と耐用年数が向上します。

ある自動車部品メーカーは、シンカー放電加工を使用して 10,000 個の高精度エンジンバルブシートを製造しました。この改善により、エンジンの性能と信頼性が向上しただけでなく、生産性が 50% 向上し、部品の寸法精度も 30% 向上しました。材料の無駄を最小限に抑え、生産性を向上させることでコストも削減できます。

現代の製造における彫り放電加工は、企業の製品品質の向上と生産コストの削減に役立つだけでなく、放電プロセスを正確に制御することで、従来の方法では実現が困難な複雑な形状を加工することができ、製造業に革命をもたらします。

ワイヤー放電加工の応用

精密な回路ブレーカーを作るためのエレクトロニクス、複雑な部品を作るための航空宇宙、複雑なものを作るための医療など、多くの分野でその精度で知られるワイヤー放電加工で加工が難しい金属を簡単に切断できます。プロテーゼと手術器具。

ワイヤーカット EDM を使用して 20,000 個の小さな心臓弁部品を製造した医療機器企業の例を見てみましょう。この技術を使用することで、部品が弁の内側に完璧にフィットすることが保証されました。この正確な生産により、心臓弁の取り付けに必要な時間が 20% 短縮され、弁の寿命が 15% 長くなりました。これは、ワイヤーカット EDM が医療技術の進歩にとっていかに重要であるかを示しています。

結論

シンカー EDM とワイヤ EDM 加工の違いを見ると、どちらも従来とは異なる加工方法であっても、ワイヤ EDM が細いワイヤでワークを切断するのに対し、シンカー EDM は異なるものに使用されることがわかります。 EDM は電極を使用して材料を削ります。これは、作業に適した切断方法を選択する際に留意すべき非常に重要な違いです。この方法は他の方法よりも正確で正確です。 EDM とワイヤ EDM 技術は技術の向上とともに進歩することが期待できます。

よくある質問

1. 彫り放電加工後の一般的な表面仕上げ品質はどのようなものですか?

シンカー EDM は、材料と設定に応じて、通常 Ra 0.2 ～ 1.0 μm の範囲の良好な表面仕上げ品質を提供できます。

2. ワイヤ EDM 加工の一般的な公差範囲はどれくらいですか?

ワイヤ EDM は、通常 ±0.005 mm (±0.0002 インチ) 以内の非常に厳しい公差を達成できます。

3. ワイヤー EDM は複雑な 3D 形状の部品を製造できますか?

ワイヤ EDM は主に角柱形状に使用されますが、ワイヤ電極を傾けたり、多軸機械を使用したりすることで、一部の 3D 形状の部品を製造することもできます。

4. 精度の点でワイヤー EDM はレーザー切断とどのように比較されますか?

ワイヤ EDM は、火花ギャップと切断経路を高精度で制御できるため、特に小型で複雑な部品の場合、レーザー切断よりも高い精度が得られます。

5. EDM マシンはどのように動作しますか?

EDM 機械は、放電を利用してワークピースを成形または操作します。これらは従来の機械加工プロセスでよく使用されます。

6. ワイヤ放電加工におけるワイヤとワークについて説明できますか?

ワイヤ放電加工プロセスでは、ワイヤを電極として使用してワークピースを正確に切断し、きれいで正確な仕上げを行います。

7. 穴あけ EDM は他の EDM プロセスとどのように異なりますか?

他の加工と比較して、ドリリング EDM は、放電を使用してワークピースに穴を作成することに焦点を当てており、従来とは異なる加工ニーズに対応する特殊なタイプの EDM プロセスです。

参考文献

1. Anderson, S. (2024, June 14). What is Electrical Discharge Machining (EDM). Proleantech | Custom Parts On-Demand Manufacturing. https://proleantech.com/zh-CN/discovering-the-world-of-edm-what-is-electrical-discharge-machining/

2. Richards, A. (2024b, June 23). Explore the key differences between wire EDM and EDM sinker machining technologies. Proleantech | Custom Parts On-Demand Manufacturing. https://proleantech.com/zh-CN/differences-between-wire-and-sinker-edm/