ワイヤカット

もちろんです。「ワイヤカット(ワイヤ放電加工、Wire EDM:Wire Electrical Discharge Machining)」は、非常に精密な金属の切断・加工を行うための非接触加工技術の一つです。主に金型加工や高硬度材料の精密切断に使われます。


🧲 ワイヤカットとは?

電気エネルギーによって金属を削る加工法であり、

細い金属ワイヤ(直径0.05~0.3mm程度)を電極として用い、ワーク(金属部品)との間に火花放電(スパーク)を繰り返すことで、材料を除去して切断する方法です。


⚙️ 原理・仕組み

🔹 基本構造

  • 加工ワイヤ:真鍮やモリブデンなどの導電性ワイヤを使用
  • ワーク:導電性の金属材料
  • 電極間に放電:高周波パルス電流により、1秒間に数万〜数百万回の火花放電が発生
  • 加工液(誘電体):主に純水を使用。放電の制御・冷却・スラッジ除去の役割

🧪 特徴と性能

項目内容
加工可能材質鋼、超硬合金、チタン、インコネル、銅、アルミなど(導電性必須)
最小加工幅0.02〜0.1 mm程度(ワイヤ径による)
加工精度±1〜2μm(非常に高精度)
表面粗さRa0.2〜0.8μm程度(仕上げ加工次第)
熱影響ほぼなし(微小領域の瞬間加熱)
板厚対応薄板〜200mm以上まで可能(機種による)

🌟 ワイヤカットのメリット

項目内容
✅ 非接触加工工具の摩耗がない。高硬度材でも切断可能。
✅ 高精度・微細加工微小な形状、複雑形状、鋭角・内角も加工可能。
✅ 熱変形が少ない機械加工や溶断に比べて変形がほぼない。
✅ 自動化が容易NC(数値制御)による自動運転が可能。
✅ 切断面にバリがない仕上げ加工が最小限で済む。

⚠️ ワイヤカットのデメリット

項目内容
❌ 加工速度が遅い金属除去速度が機械加工より低い。量産に不向き。
❌ 導電性材料に限定樹脂やセラミックなど絶縁体は加工できない。
❌ 初期投資が高額専用機器・純水装置などが必要。
❌ 複雑なメンテナンスワイヤや水質管理が必要。

🔧 ワイヤカットの加工工程

  1. CADデータ作成
    • 加工形状を設計(DXF、STEPなど)
  2. CAM(数値制御プログラム)生成
    • 加工条件、パス、送り速度などを指定
  3. 機械セットアップ
    • ワイヤ供給、ワーク固定、純水調整など
  4. 加工開始
    • 自動運転で放電加工開始(粗加工→仕上げ)
  5. 取り外し・洗浄・検査
    • 切断品の洗浄・寸法確認・表面チェック

🔍 ワイヤの種類

材質特徴
真鍮(Brass)一般用。安価で使いやすい。
コーティングワイヤ亜鉛やパラジウム被膜。放電性能向上。
モリブデンワイヤ引張強度が高く再使用も可能。中国製に多い。

🧭 使用例・用途

業界用途例
金型製造プレス金型、射出成形金型などの精密切断
航空宇宙高耐熱合金部品(インコネル、チタンなど)
医療機器ステンレス微細部品、骨プレートなど
電子部品精密コネクタ、端子加工
自動車試作部品や量産金型の一部切断

📊 加工精度の比較(代表的な切断法と比較)

加工法精度切断可能材切断面バリ
ワイヤカット◎(±1μm)◎(導電体)◎(ほぼなし)
レーザー○(±0.05mm)◎(全般)
プラズマ△(±0.2mm)
シャーリング○(±0.1mm)△(直線限定)

✅ まとめ

項目内容
名称ワイヤ放電加工(ワイヤカット、Wire EDM)
特徴非接触、高精度、バリなし、微細加工向け
使用材料導電性の金属(鋼、超硬、チタン等)
利用用途金型・航空・電子・医療などの精密部品加工
加工限界加工速度が遅い、導電性材料のみ対象
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