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加工速度の向上とは?課題と対策・製品を解説

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レーザー加工・放電加工における加工速度の向上とは?
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レーザー加工・放電加工における加工速度の向上
レーザー加工・放電加工における加工速度の向上とは?
レーザー加工と放電加工は、高精度な加工を可能にする代表的な工作機械技術です。しかし、その加工速度は従来の切削加工などに比べて遅い場合が あり、生産性向上のための課題となっています。本稿では、これらの加工速度を向上させるための課題、対策、そしてそれを支援する商材について解説します。
課題
加工熱による材料変質
レーザー加工では高エネルギー密度による熱影響、放電加工ではアーク放電による熱影響が材料の熱変形や硬化を引き起こし、加工速度の低下や品質劣化を招くことがあります。
加工屑の排出性
加工中に発生する微細な加工屑が加工点に堆積し、放電の安定性を損なったり、レーザーの集光を妨げたりすることで、加工速度の低下や加工精度の悪化を招きます。
エネルギー効率の限界
加工に必要なエネルギーを効率的に材料に伝達することが難しく、特に硬質材料や難削材においては、加工速度を上げるためのエネルギー投入が非効率になりがちです。
加工条件の最適化の複雑さ
材料の種類、形状、要求される精度など、多くの要因が絡み合うため、加工速度を最大化するための最適な加工条件を見つけ出すことが困難です。
対策
パルス制御技術の高度化
レーザーのパルス幅や周波数、放電のON/OFF時間などを精密に制御し、熱影響を最小限に抑えつつ、効率的な材料除去を実現します。
加工液・ガス流の最適化
加工屑の排出を促進し、加工点の冷却効果を高めるために、加工液やガスの流量、噴射方向などを最適化します。
高出力・高効率エネルギー源の活用
より少ないエネルギーでより多くの材料を除去できる、高出力かつエネルギー変換効率の高いレーザー光源や放電電源を採用します。
AI・機械学習による条件最適化
過去の加工データやリアルタイムの加工状況を学習し、AIが最適な加工条件を自動で算出し、加工速度と品質を両立させます。
対策に役立つ製品例
高精度パルスレーザー光源
短パルス・高ピークパワーを実現し、熱影響を抑えつつ高効率な材料除去を可能にするレーザー光源です。
高周波パルス放電電源
高速かつ安定した放電を生成し、加工屑の排出性を向上さ せながら加工速度を高める放電電源です。
インテリジェント加工条件設定システム
材料特性や加工履歴に基づき、AIが最適な加工パラメータを自動で提案・設定するソフトウェアです。
高性能加工液循環・冷却システム
加工屑の効率的な除去と加工点の精密な温度管理を行うことで、加工安定性と速度を向上させるシステムです。
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