製造業の世界では、自動車、航空宇宙、電子機器、医療機器などの産業にとって、高精度の金型が重要です。これらの金型は、厳格な品質とパフォーマンスの基準を満たす部品を生産するために非常に正確である必要があります。のサプライヤーとしてワイヤー切断とEDMでキャスト、私たちのプロセスを高精度の型に使用できるかどうかをよく尋ねられます。このブログでは、ワイヤー切断および電気放電加工（EDM）を使用してキャストの機能を掘り下げ、高精度のカビ生産に対する適合性を探ります。
ワイヤー切断とEDMによる鋳造の理解
鋳造
鋳造は、通常は金属またはプラスチックの液体材料がカビの空洞に注がれ、固化することができる製造プロセスです。型は通常、鋼、アルミニウム、セラミックなどの材料で作られています。キャスティングは、比較的高いレベルの詳細を備えた複雑な形状を生成できます。ただし、鋳造部品の精度は、金型の品質と鋳造プロセス自体に依存します。
ワイヤー切断
ワイヤー切断は、ワイヤー電気放電機械加工（WEDM）とも呼ばれ、従来の機械加工プロセスではありません。薄い電動充電されたワイヤーを使用して、ワークを切り抜けます。ワイヤーが材料を移動すると、ワイヤーとワークピースの間に電気放電が発生し、材料が侵食されます。このプロセスは非常に高い精度を達成することができ、緊密な許容範囲で複雑な形状を切断することができます。
電気放電加工（EDM）
EDMは、もう1つの非従来の機械加工方法です。電極とワークピースの間の一連の急速な電気放電により、誘電液の存在下での一連の急速な電気放電によって材料をワークピースから除去します。 EDMには、Sinker EDMとWire EDMの2つの主なタイプがあります。 Sinker EDMは、形状の電極を使用してワークピースに空洞を作成し、ワイヤーEDMはワイヤ電極を使用して材料を切り抜けます。
高い型のワイヤー切断とEDMを使用したキャストの利点 - 精密金型
高精度
金型製造にワイヤー切断とEDMを使用することの最も重要な利点の1つは、高精度を達成する能力です。ワイヤー切断は、±0.005 mmのタイトな耐性を達成できます。これは、高精度のカビに最適です。このレベルの精度により、最終金型が一貫した寸法と高品質の表面を持つ部品を生成することが保証されます。たとえば、わずかな偏差でさえデバイスの性能に影響を与える可能性のあるマイクロ電子コンポーネントの生産では、ワイヤー切断とEDMで作られた高精度の金型が不可欠です。
硬い材料を機械加工する能力
成形プロセス中の高い圧力と温度に耐えるために、高精度のカビは、ツール鋼、炭化物、チタン合金などの硬質材料から作られる必要があります。ワイヤー切断とEDMは、これらの硬質材料を効果的に機械加工することができます。硬い材料と格闘する可能性のある従来の機械加工方法とは異なり、EDMとワイヤーの切断は電気放電に依存して材料を除去するため、ワークピースの硬度は制限要因ではありません。
複雑な形状の機械加工
多くの高精度型には、アンダーカット、内部機能、細かい詳細など、複雑な形状があります。ワイヤー切断とEDMは、これらの複雑な形状を加工するのに適しています。ワイヤー切断は、材料を連続した経路で切断し、複雑なプロファイルを作成できるようになります。 Sinker EDMを使用して、形状の型電極を使用して複雑な空洞を作成できます。複雑な形状の機械加工のこの柔軟性により、ワイヤー切断とEDMを使用した鋳造は、高精度の金型生産にとって魅力的なオプションになります。
表面仕上げ
金型の表面仕上げは、成形部品の品質にとって重要です。ワイヤー切断とEDMは、金型に滑らかな表面仕上げを生成できます。これらのプロセスでの電気放電は、制御された方法で材料を侵食し、ツールマークやバリがない表面をもたらします。滑らかなカビの表面は、成形プロセス中に摩擦を減らし、成形部品を排出しやすくなり、部品の全体的な品質を向上させます。
課題と考慮事項
料金
高精度の金型にワイヤー切断とEDMを使用してキャストを使用する主な課題の1つはコストです。これらのプロセスは、一般に、従来の機械加工方法よりも高価です。ワイヤー切断とEDMの機器は費用がかかり、プロセス自体は時間です - 特に複雑な形状を加工する場合。ただし、欠陥のある部品の数を減らすことにより、金型の品質が長期的には大幅な節約につながる可能性があるため、高精度と複雑な形状が必要なアプリケーションでは、コストを正当化できます。
材料の選択
カビのための材料の選択が重要です。異なる材料は、電気導電率と熱特性が異なるため、ワイヤー切断とEDMの性能に影響を与える可能性があります。たとえば、一部の材料は、望ましい結果を達成するために特別な電極または誘電流体を必要とする場合があります。さらに、型が成形プロセスに耐えることができるように、材料の硬度と靭性を考慮する必要があります。
設計の制限
ワイヤー切断とEDMは複雑な形状を機械加工することができますが、まだいくつかの設計上の制限があります。たとえば、ワイヤー切断には、ワイヤーが材料を通過するための連続パスが必要であるため、特定の閉じたループまたは適切な計画なしで内部機能に適していない場合があります。シンカーEDMには、機械加工できる空洞の深さとアスペクト比の観点から制限があります。
ケーススタディ
自動車産業
自動車産業では、高精度の金型を使用して、エンジンコンポーネント、トランスミッション部品、ボディパネルを生産しています。自動車メーカーは、緊密な許容範囲と細かい詳細を備えた複雑なエンジンコンポーネント用の金型を必要としていました。ワイヤー切断とEDMを使用してキャストを使用することにより、高精度の要件を満たす金型を生成することができました。金型は高強度ツール鋼で作られており、ワイヤ切断プロセスを使用して、複雑な形状と厳しい許容範囲を実現しました。最終的な成形部品は、優れた寸法精度と表面仕上げを備えており、自動車産業の厳格な品質基準を満たしていました。
医療機器業界
医療機器産業には、手術器具、インプラント、診断装置の生産に高精度カビが必要です。医療機器会社は、マイクロサイズのインプラントのために金型を必要としていました。金型は、インプラントの適切な適合と機能を確保するために非常に正確である必要がありました。シンカーEDMを使用して、金型に複雑な空洞を作成しました。 EDMプロセスは、必要な精度と表面仕上げを達成することができました。結果として得られるカビは、医療産業の厳格な規制要件を満たす高品質のインプラントを生成しました。
結論
結論として、ワイヤー切断とEDMを使用した鋳造は、実際に高精度の金型に使用できます。これらのプロセスは、高精度、硬質材料の機械加工機能、複雑な形状を生成する機能、優れた表面仕上げなど、いくつかの利点を提供します。コスト、材料の選択、設計の制限などの課題はありますが、これらは適切な計画と専門知識で克服できます。
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参照
- Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2009）。製造工学と技術。ピアソンプレンティスホール。
- Dornfeld、Da、Min、S。、＆Takeuchi、Y。（2007）。研削アプリケーションによる機械加工のハンドブック。 CRCプレス。
- Madisetti、VK、＆Bhimani、AK（2012）。 MEMSおよびMicrosystems：設計と製造。 CRCプレス。