初心者ガイド: PNC EDM 形彫り機の操作方法?

非接触侵食

火花は機械的な力を使わずに材料を侵食し、薄肉の金型インサートにとって重要な工具のたわみやワークの歪みを排除します。

プログラマブル制御

PNC システムは、周回戦略、深さの増分、および表面仕上げ段階を保存し、バッチ生産全体でのライトアウト加工と高い再現性を可能にします。

素材の柔軟性

プリハードン工具鋼 (58 ～ 62 HRC)、超硬、インコネルなど、硬度に関係なくあらゆる導電性材料を、亀裂や焼きなましのリスクなく加工できます。

高すぎる電流での起動

初心者は時間を節約するために積極的な電流設定から始めることが多く、その結果 Ra 値が仕様をはるかに上回ります。常に機械の推奨テクノロジー表から始めて、中間の表面品質を確認した後にのみ電流を増やします。

誘電体のメンテナンスを無視する

飽和したフィルターと汚染された流体は、異常なアーク放電を通常の 5% から 30% 以上に増加させ、孔食や再鋳造層の蓄積を引き起こします。フィルタは、80 ～ 120 時間の切断時間ごとに、または圧力差が仕様を超えたときに交換してください。

電極摩耗補正の無視

電極の磨耗を考慮しないと、空洞が浅くなります。常に予想される摩耗 (摩耗% × 計画浸食深さ) を計算し、それをプログラムされた Z 深さに追加します。臨界深さについては、粗い段階の前後で電極の長さを測定します。

ワークの接地不良

アース接続が緩んだり腐食したりすると、放電が不安定になり、不均一な浸食が発生し、機械が損傷する可能性があります。シフトごとに器具とタンクのアースケーブル接続を確認してください。ワークピースと機械シャーシ間のクリーンな直接接続は交渉の余地のないものです。

深い虫歯のフラッシングが不十分

深さが 15 ～ 20 mm を超えると、サイドフラッシングで除去できるよりも早く破片が蓄積します。電極による圧力フラッシングを使用するか、定期的な「ジャンプ」サイクル (急速な Z 方向の収縮と再接近) をプログラムして、深いキャビティから切り粉を除去します。

仕上げ段階をスキップする

荒加工により、厚さ 5 ～ 20 µm の再鋳造層が残り、脆くて微小亀裂が生じます。低電流 (2 ～ 4 A、トン 5 ～ 15 μs) での仕上げパスは、この層を除去し、表面仕上げを 60 ～ 75% 改善します。これは、耐疲労性や研磨が必要な金型には不可欠です。

射出成形金型の製造

鋭いコーナー、テクスチャード加工された表面、およびマルチゲート ランナー システムを備えた深いキャビティ金型。 EDM 加工では、従来のフライス加工力では亀裂が発生する事前硬化 P20 および H13 鋼インサートを使用します。

航空宇宙用ツーリング

インコネル 718 およびチタン合金のタービン ブレード ルート プロファイル、燃焼ライナー固定具、および成形ダイス。 EDM は、切削工具の下で急速に加工硬化する材料の形状の完全性を維持します。

医療機器用金型

カテーテルの先端、手術器具のハンドル、および移植可能なコンポーネントのハウジング用のマイクロキャビティ。非接触プロセスにより、生体適合性のあるステンレスおよびチタンのワークピースへの冶金的損傷が防止されます。

ダイカスト金型

H13 熱間工具鋼の高圧アルミニウムおよび亜鉛ダイカスト コアおよびキャビティ。 EDM は、硬化した状態ではフライス加工できない複雑な内部冷却チャネルと薄いリブを生成します。

スタンピング金型

D2 および M2 工具鋼の順送スタンピング ダイ インサート。EDM によりパンチ プロファイルが生成され、熱亀裂のリスクなしで 60 HRC で鋭いエッジ形状のセクションが形成されます。

エレクトロニクスコネクタ金型

0.3 ～ 0.8 mm のピン ピッチ機能、マイクロ リブ アレイ、マルチキャビティ ツール全体で ±0.003 mm を超える位置再現性を必要とするブラインド ポケットの詳細を備えた高密度コネクタ ハウジング金型。

Q1: PNC 形彫り放電加工機とワイヤ放電加工機の違いは何ですか?

PNC EDM 形彫り機は、成形電極 (ラム) を使用して 3D キャビティ フォームをワークピースに浸食します。金型キャビティ、ダイ ポケット、ブラインド フィーチャーに最適です。ワイヤ EDM は、細い可動ワイヤを使用して、2D またはわずかなテーパーでプロファイルと輪郭を切断します。これは、パンチ、テンプレート、および貫通ジオメトリ部品に最適です。形彫り放電加工は複雑な 3D 形状を処理します。ワイヤー EDM は正確な 2D 輪郭切断を処理します。

Q2: CNC 形彫り放電加工機ではどのような表面仕上げが可能ですか?

CNC 形彫り放電加工機は、多段階の加工プロセス (荒加工→中仕上げ→仕上げ) により、低電流設定 (2 ～ 4 A、Ton 5 ～ 15 μs) で銅電極を使用し、Ra 0.2 ～ 0.4 μm の表面粗さを実現できます。荒加工ステージでは通常、Ra 6.3 ～ 12.5 µm が生成されます。実際の仕上がりは、電極の材質、ピーク電流、パルス持続時間、フラッシング効果によって異なります。

Q3: 形彫り放電加工機は硬化した工具鋼にも使用できますか?

はい、これが精密 EDM 加工の主な利点の 1 つです。材料の除去は（機械的ではなく）電気的に行われるため、ワークピースの硬さはプロセスに影響を与えません。 PNC EDM 形彫り機は、焼きなました軟鋼と同じくらい効率的に 62 HRC D2 工具鋼を加工します。これにより、金型メーカーは熱処理後にインサートを機械加工できるため、歪みに関連した再加工が不要になります。

Q4: EDM を使用して一般的な金型キャビティを加工するにはどれくらい時間がかかりますか?

サイクル時間は、キャビティの容積、必要な表面仕上げ、および電極の材質によって異なります。大まかなガイド: グラファイトを使用した P20 鋼の 30 cm3 キャビティの Ra 3.2 μm の加工には、粗加工段階と仕上げ段階を含めて約 4 ～ 8 時間の加工時間がかかります。キャビティが大きくなったり、仕上げの要件がより細かくなると、それに比例してサイクル タイムも長くなります。 PNC 自動化により、夜間の無人稼働が可能になり、実際のリードタイムが大幅に短縮されます。

Q5: PNC EDM 形彫り機ではどのような誘電性流体を使用する必要がありますか?

ほとんどの形彫り EDM マシンは、引火点が 70°C (158°F) を超える石油ベースの絶縁油を使用しています。製造元の承認なしに、切削油、ミネラルスピリット、または水で代用することは決してしないでください。オイルの誘電率、粘度、引火点は、機械の発電機の設計と一致する必要があります。一貫した放電性能を維持するために、機械の技術マニュアルで指定されている誘電体グレードを常に使用し、予定どおりに交換してください。

Q6: グラファイトと銅のどちらが金型製作 EDM に適した電極材料ですか?

ほとんどの金型製造 EDM 機械用途では、細粒グラファイトが好まれます。その理由は、加工速度が速く、高電流での摩耗が少なく (粗加工時の銅の場合 10 ～ 15% に対して 1 ～ 3%)、適切な表面仕上げ (Ra 0.4 ～ 1.6 μm) が得られるからです。用途で可能な限り最高の仕上げ（Ra 0.3 μm 未満）が要求される場合、またはグラファイトの脆さが懸念される非常に薄い形状を加工する場合には、銅が選択されます。多くのショップでは、荒加工にはグラファイトを使用し、重要な仕上げ段階には銅を使用しています。