金型の特殊加工

1 ワイヤー放電加工機

放電加工におけるマイクロ放電加工は広く使用されています。 WEDG テクノロジーの出現により、マイクロ電極の製造と設置の問題が十分に解決され、マイクロ EDM が応用段階に到達しました。 この点では、東京大学の増沢貴久氏らがΦ2.5mmの細軸とΦ5mmの細穴を加工しており、この分野では世界最先端である。 統計によれば、マイクロ放電加工、次いで放電加工の割合が年々増加しており、現在では10％近くとなっています。

ゆっくりとワイヤーを切断する新技術が次々と登場

低速歩行ワイヤ切断加工は、近年の主な開発ホットスポットです。 無電解パルス電源、最適化されたエネルギーパルス電源、純水によるイオン制御、一連の精密加工技術の開発と応用により、スローワイヤ切断の開発は新たな段階に達しました。 スイスAgieCharmilles社の低速ワイヤカット工作機械は、輪郭精度1.5um、Ra0.1umの加工品質が得られ、精密金型の加工に適しています。 ローカライゼーションの実現により、この種の工作機械の価格は急速に低下し、徐々に普及しています。

Agie社はAgiecutVertexダブルワイヤー放電加工機を開発しました。 この機械には 2 つのリールがあり、異なる直径のワイヤーを使用して同時に切断することができ、切断効率が向上します。 すべての操作は自動的に完了し、その動作を監視するセンサーがあります。 カットワイヤーの直径は0.02～0.02mmです。

2 EDM技術は高精度と高度な自動化を目指して発展しています

近年の CNC EDM 技術では、標準的な銅管電極と CAD/CAM 技術を使用して、2 次元または 3 次元の表面処理を完了できます。 成形された電極を作成する必要がないため、電極の準備が大幅に簡素化されます。 一方で、良い見通しもあります。

最近、日本は新しい放電加工法を発明しました。これは、加工液にシリコン微粉末やアルミニウム粉末、グラファイト粉末を適量添加することで、表面精度を数倍に高めることができます。 現在、この加工方法に対応した放電加工機も商品化されています。 今後の放電加工技術は、高速化、高精度化、高自動化という3つのトレンドと切っても切れない関係にあります。

3機械特殊加工

研磨フロー処理、ウォータージェット処理、低ストレス研削、超音波処理など、さまざまな処理方法に分けることができます。

アブレイシブウォータージェット加工は、精密な切断やバリのないワークピースの加工に適しており、他のツールではアクセスしにくい場所にも加工できることもウォータージェット加工の利点です。

超音波特殊加工は工具を使用して振動振幅を出します。 液体研磨粒子が伝達によりワークに衝突し、加工を実現します。 この技術はあまり普及していませんが、主に金型の超音波研磨に使用されています。 海外では超音波研磨加工の研究が進められています。 特に回転超音波の研究により、深穴加工の品質が大幅に向上しました。 米国では超音波支援ダイヤモンド工具加工の研究が長年行われており、日本でも超音波支援研削の開発が進められている。

4その他熱特殊加工

その他の熱特殊加工とは、電子線、レーザー光、プラズマ光などを利用して熱を発生させ、金属をアブレーションして加工目的を達成することを指します。 主な加工方法としては、電子ビーム加工、放電研削加工、レーザー加工、プラズマビーム加工などがあります。

電子ビーム加工技術は過去 20 年間で急速に発展しました。 電子ビームは、微細加工、溶接、塗装、製錬、熱処理、露光、放射線などの加工に利用できるようになりました。 電子線加工技術は、高出力、高精度、小型化、自動化の方向に発展していきます。

イオンビーム加工は、ミリング、スパッタリングコーティング、イオンプレーティング、微細加工等に使用できます。 特に、IAC技術は蒸着とイオン注入の両方の利点を備えており、強力な密着性とコンパクトな構造を実現できます。 優れた性能を発揮する各種機能性塗料。 プラズマアーク支援切断プロセスは、硬度 40 ～ 70HRC の金属材料および超合金材料の局所材料の物理的および機械的特性を変化させることができます。