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硬質材・難削材加工の実現とは？課題と対策・製品を解説
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レーザー加工・放電加工における硬質材・難削材加工の実現とは？
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レーザー加工・放電加工における硬質材・難削材加工の実現
レーザー加工・放電加工における硬質材・難削材加工の実現とは？
本テーマは、従来の切削加工では困難であった、高硬度材料や加工しにくい材料に対して、レーザー加工や放電加工といった非接触・非機械的加工技術を応用し、高精度かつ効率的な加工を実現することを目指します。これにより、航空宇宙、医療、半導体などの先端産業分野における部品製造の可能性を広げます。
課題
加工熱影響による材料特性の変化
レーザー加工における高熱や放電加工におけるアーク熱により、材料表面の硬度変化、熱割れ、変質などの問題が発生し、期待される精度や性能が得られない場合がある。
加工精度と表面粗さの制御
硬質材・難削材は、加工中に工具の摩耗が激しく、また加工点の制御が難しいため、微細な形状や滑らかな表面粗さを実現することが困難である。
加工速度と生産性の向上
硬質材・難削材の加工は一般的に時間がかかり、生産性が低い。より高速かつ効率的な加工プロセスの確立が求められている。
加工液・電極の選定と管理
放電加工においては、適切な加工液の選定と電極の消耗管理が加工品質とコストに大きく影響するが、硬質材・難削材ではその最適化が難しい。
対策
パルス制御と冷却技術の最適化
レーザーのパルス幅、エネルギー、繰り返し周波数を精密に制御し、局所的な加熱を抑える。また、加工部への効果的な冷却を組み合わせることで、熱影響を最小限に抑える。
高精度な位置決めと加工パス設計
高分解能なサーボシステムと高度なCAMソフトウェアによる加工パスの最適化により、微細形状の加工精度と表面粗さを向上させる。
高出力レーザーと高効率放電技術の導入
より高出力で安定したレーザー発振器や、放電エネルギーを効率的に利用できる放電加工機を導入し、加工速度と生産性を向上させる。
新規加工液・電極材料の開発と適用
硬質材・難削材の加 工に適した、低消耗性で高精度な加工を可能にする新しい加工液や電極材料を開発・適用する。
対策に役立つ製品例
精密パルスレーザー加工装置
微細なパルス制御により、熱影響を極小化し、硬質材・難削材の精密加工を可能にする。
高精度放電加工システム
高度な制御技術と最適化された加工条件により、難削材でも高精度な形状と良好な表面粗さを実現する。
材料特性解析ソフトウェア
加工対象材料の特性を詳細に分析し、最適な加工条件（レーザーパラメータ、放電条件など）をシミュレーションで導き出す。
特殊電極材料
硬質材・難削材の加工において、電極の消耗を抑えつつ、高精度な加工を実現する特殊な組成や形状を持つ電極。
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