モリブデンワイヤ放電加工機とは
モリブデンワイヤ放電加工機とは、モリブデンのワイヤを用いたワイヤ放電加工機です。
ワイヤ放電加工機は電気を流す金属を切断するための加工機です。0.2mm～0.5mm程度の非常に細い金属の糸に高電圧をかけ加工対象の金属に近づけることで、ワイヤとワークとの間で起こるアーク放電によってワークを溶かして切断します。
木を切断する際にノコギリを使用しますが、糸ノコギリが小さな木の切断や複雑な形の切断に向いているように、ワイヤ放電加工機も小さなワークの切断やワークを複雑な形状や曲線に切断するのに適しています。
モリブデンワイヤ放電加工機はワイヤ線にモリブデン鋼を使用することで、溶接の巣や多孔質金属などの加工でも断線せず加工可能であることと、50時間から100時間ほど繰り返してワイヤを使用できるなど、真鍮を使用するワイヤ放電加工機と比較していくつかの優れた点があります。
モリブデンワイヤ放電加工機の使用用途
金属を加工する工作機には旋盤やフライス盤などがあります。両者はワークを加工するのに刃物を使用します。刃物でワークを加工する場合には、刃物の方がワークより硬くなければなりません。それに対して、ワイヤ放電加工機は鉄、銅、アルミ、真鍮から超硬合金まで電気が流れるものであれば、何でも切断できます。ワイヤ放電加工機は特に金型加工や機械部品の分野で多く使われています。
モリブデンワイヤ放電加工機の原理
ワイヤ放電加工機で加工できるワークは電気を通す金属でできたものです。電気を通す金属であればどんなに硬い金属でも加工できます。
1. 放電
加工機のワイヤにワークを近づけ、高電圧をパルス状に掛けると、ワイヤとワークとの間にアーク放電が起き、両者の表面の温度が最大で約7,000℃に達し、殆どの金属が溶けます。放電による加工は、加工液を吹きかけることにより、溶けた金属は瞬時に液体の流れによって取り除かれます。
2. 速度
ワイヤ放電加工では、1秒間に数千～数十万回パルス放電を行い、ワークの表面を徐々に削り取ってゆきます。削り取る速度はワークの性質と厚さによって異なります。ワークがアルミ (融点660.3℃) の場合には、鉄 (融点1,583℃) の場合よりも早く加工できます。また、ワークの厚みが大きいほど加工の速度が遅くなります。
3. ワイヤ使用回数
パルス放電をすると、ワイヤの表面も溶けて細くなります。ワイヤの太さは0.18mm～0.22mmと細く、モリブデンワイヤ放電加工機ではワイヤにモリブデン鋼を使用しているため、耐久性に優れていて50時間から最大で100時間ほどの放電に耐えられると言われています。このため、モリブデンワイヤ放電加工機にはワイヤの巻き戻し機構が備わっています。
その他、モリブデンワイヤ放電加工機には放電を水や油に浸して行うのではなく、加工液を吹きかける方式として雰囲気中の抵抗値の変化をなくし連続加工できるようにして作業の利便性を高めている装置があります。
また、真鍮ワイヤーと比べてモリブデン鋼ワイヤーは安価であり繰り返し利用もできる為ランニングコストも約6割程削減する事が可能です。
モリブデンワイヤ放電加工機の構造
モリブデンワイヤ加工機は、あらかじめプログラムで製作された設計データに基づいて、ステージにセットしたワークを上下方向に張られたモリブデンワイヤを使って加工します。
ワイヤーカット治具は、ワークの大きさに合わせて1個または複数個、ステージの内側に向けて取り付けるようになっています。
ワークは治具に取り付けられて位置決めされます。モリブデンワイヤ放電加工機は、吹き掛け式加工の為、浸水式加工と比べて使用電力量に大きな差があります。浸水式のように水の温度を一定に保つ必要が無い為待機電力も少なく、エコな工作機です。