エネルギー効率の高い EDM: 発電機技術が大きな違いを生む理由

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EDM 工作機械のスペシャリストである Excetek は、エネルギー効率の要求に対処することにイノベーションと開発を重点的に取り組んできました。最高の効率で動作するように設計された発電機から、低料金の電力で夜間無人で長時間稼働できる機械の能力に至るまで、工作機械は「ガロンあたりのマイル数の増加」を実現します。

放電加工 (EDM) は、電極とワークピースの間で発生する一連のスパークによって生成される熱エネルギー (ワークピースの溶解および部分蒸発) を使用して、導電性材料を除去または加工できる、従来とは異なる加工プロセスです。 EDM プロセスは、強度、耐熱性、良好な表面仕上げ、正確な寸法などの特性が必要とされる、複雑な形状のより硬い材料で作られた部品に適用されることがよくあります。

EDM を使用した加工プロセスは物理法則に支配されますが、EDM 工作機械ごとに異なるのは、スパークを正確に適用するために必要な発電機技術と制御回路です。「Excetek は、必要なスパークを生成する発生器と、ワークピースに最も効率的な方法でスパークを確実に適用するための制御回路の両方に多大なリソースを投資してきました」と Excetek ワイヤの英国およびアイルランドの独占代理店のマネージングディレクター、イアンホルベシュ氏は述べています。切断、型彫り、穴開け放電加工機。彼はさらにこう続けます。「Excetek の組み込み電源システムは、デジタル電源管理 (DPM) テクノロジーを広範囲に使用しています。安定放電モジュール内では、入力電源の変動が EDM プロセスの品質や速度に影響を及ぼさないようにするため、スパイクやトラフは発生しません。滑らかになり、安定した制御されたスパークがワークピース界面で生成されます。」

スパークは、ワークピースと、型彫り用の固体形状、ワイヤ切断用の高導電性ワイヤ、または穴あけ用の小径ロッドなどの電極の最も近い点との間で発生します。材料はスパークによって電極とワークピースの両方から除去され、その時点での電極とワークピース間の距離が増加します。これにより、電極とワークピースの間の次に近い点で次のスパークが発生します。表面には非常に微細な山と谷しかありませんが、これらの寸法の非常に小さな変化により、最も近い点の間で EDM スパークが発生します。

EDM プロセスは優れた表面仕上げを生み出すことで定評があり、最新の Excetek Gplus シリーズの CNC ワイヤ EDM マシンは、標準加工表面粗さ Ra 0.3 ミクロンと、これをさらに Ra 0.14 まで低減できるスーパーフィニッシュサーキットにより、これをさらに強化します。ミクロン。 Ian Holbeche 氏は次のように述べています。「完成部品に必要な表面特性を得るために、研削、ラッピング、ホーニングなどの超仕上げ作業の必要性をおそらく排除することで、この利点が達成されます。」

内蔵電源設計により、放電切断ステータスのリアルタイムのフィードバックが可能になり、プロセスが安定し、切断速度と精度が向上します。コーナーブレーク防止、インテリジェントなコーナー制御、高速作業など、さらなるパフォーマンス上の利点をサポートします。

「速度と信頼性の点で、切断点でワイヤを再供給する Excetek の自動ワイヤ通線システムは、入手可能な中で最高のものの 1 つであり、工作機械の無人運転をサポートします。しかし、それでも効率的です。リアルタイムスパーキングコントロールは、切断条件を調整して効率を向上させるための迅速な応答フィードバックを提供します。コーナー切断速度を 35% 向上させながらも、ワイヤ切断の可能性を 90% 削減できることがわかっています。デジタル制御のレベルが利用可能です」とイアン・ホルベシュ氏は述べています。

Excetek のデジタルコントローラー放電技術を使用してより速く切断できるのはコーナーだけではありません。放電密度の検出に使用されるデジタル信号により、CNC 制御システムは利用可能な容量に応じて放電面積を計算し、正しい放電エネルギー、ワイヤ張力、水流を適用して速度と精度を向上させます。通常、切断時間は 30 ～ 40% 短縮できます。

電極とワークピース間の電気からの火花によって熱が発生するため、EDM プロセスでは水または誘電性流体の流れが重要です。誘電性流体の主な特徴は、十分な電圧が印加されて導電体に変化するまでは、電気絶縁体として機能することです。スパークがオフになると、誘電性流体は脱イオン化し、流体は電気絶縁体に戻ります。

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また、スパークのたびに少量の電極とワーク材料が蒸発します。この物質はワークピースと電極の間の火花ギャップに雲の形で残ります。多くの場合 EDM チップと呼ばれるこの破片は電極とワークピースの材料で構成されており、効率的に加工するにはスパーク領域から除去する必要があります。この除去は、誘電性流体をスパークギャップに流すことによって実行されます。標準装備の高精度水チラーは、誘電体の温度を +/- 0.2°C の熱帯域内に維持し、ワークピースの安定した切断環境を確保します。

Ian Holbeche 氏は次のように結論付けています。「すべての製造業は、あらゆる工作機械の真の所有コストを考慮する必要があります。Excetek はランニングコストを最小限に抑え、全体的な効率を大幅に向上させます。機械の初期購入価格は少なくとも 25同等のサイズのマシンよりもパーセント低く、例外的なレベルのローカルアプリケーションとアフターサービスサポートを備えているため、ワーウィックマシンツールの Excetek EDM テクノロジーを支持する議論が実際に積み重なっています。」

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