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Oct 15, 2023

EDM の枠にとらわれずに考える

Con l’avvicinarsi del FABTECH 2022 ad Atlanta, potrebbe essere il momento di riconsiderare

アトランタでの FABTECH 2022 が近づいており、放電加工の従来の役割を再考する時期が来ているかもしれません

EDM (放電加工) の営業担当者がドアをノックするときの見込み客リストは、販売しようとしている機器の種類によって異なります。

彫り込み放電加工機の場合、金型メーカーが明らかにターゲットとなります。 ワイヤ放電加工機 (WEDM) の買い手として最も有力なのは工具および金型の会社であり、求人店や医療機器メーカーに向かう人が増えています。 また、WEDM 作業のためのスターター穴は、かつてはいわゆる EDM 穴ポッパーのみが担当していましたが、これらの驚くほど多用途の機械のかなりの数が現在、ガス タービン部品メーカーの生産現場で燃え尽きています。

しかし、板金店はどうでしょうか？ そして形鋼製造業者は？ これらのアプリケーションの指示は明確です。運転を続けてください。

ブレーキを踏む時期が来たのかもしれない。 EDM は、その多様な側面すべてにおいて、ますます設備が整いつつある製造ツールボックスの 1 つのツールにすぎません。このツールには、3D プリンティング、レーザー切断と溶接、5 軸マシニング センター、複合加工旋盤などの比較的新しい機能が含まれています。

工作機械が厳密なカテゴリーに分類されていたあまり良くない時代は、あらゆる種類や規模の店舗がより垂直統合され、柔軟性が高まり、バランスがとれたものになるにつれて、徐々に消え去りつつあります。

そのため、EDM は、かつてはその頭字語を解読するのに苦労していたショップからも、ようやく注目されるようになりました。

ファナック ロボカット EDM システムを提供する、マサチューセッツ州サドベリーに本拠を置くメソッドズ マシン ツール社の最高執行責任者、デール ヘドバーグ氏は次のように述べています。

ワイヤ EDM はワイヤのスプール以外の工具を使用せず、切削力を発生させず、比較的長い距離を移動して、たわみを最小限に抑えて高いフィーチャを加工できるため、最もコスト効率の高いアプローチでした。

「誤って、EDM は最後の手段として考えられがちでした」とヘドバーグ氏は認めました。 「しかし、このショップでは、EDM は実行可能なソリューションであるだけでなく、推奨されるソリューションでもありました。もしもっと多くのメーカーが EDM を検討すれば、彼らは嬉しい驚きを覚えるでしょう。」

この新たな支持の一部は、使いやすさの向上によるものです。 ヘドバーグ氏は、EDM プロセスをよりシンプル、効率的、直観的に進化させ、従来の EDM 機器の操作に必要な技術的な複雑さを排除した新しいテクノロジーを指摘しました。 無人操作は信頼性がはるかに高く、切断速度が速いため、総運用コストが低くなります。 コントロールは以前のものよりも高速になっただけでなく、スマートフォンと同じくらい簡単に使用できます。

「当社は約1年前にファナック ロボカット α-CiCを導入しました」とヘドバーグ氏は述べ、このマシンが9月のIMTSで発表されたことを指摘した。 「私たちは、製造業者を含むあらゆる工場に適用できる新しいアプリケーションを常に見つけています。」

Mark Cicchetti も同様のアプリケーションを検討しています。 オハイオ州ロレインにある Absolute Machine Tools Inc. の EDM 部門のテクニカル ディレクターである Cicchetti 氏は、業界の伝統的な「トラベリング ワイヤー」というあだ名が復活し、固定ベッド機械のニーズが高まっていると指摘しました。 たとえば、同社の AccuteX AU シリーズは、テーブルの最大重量 22,000 ポンドを実現します。 [9,979 kg]、Z 高さ最大 31 インチ [787.4 mm]、「オープンフラッシング」機能を備えており、切断中にワークピースが水に浸からないことを意味します。

「建築用鉄骨製造業者は、大きな鉄骨梁をテーブルにボルトで固定し、もう一方の端を機械の外側で支え、必要なあらゆる形状を部品に切断する可能性があります」と同氏は述べた。 「これはプラズマやレーザーを使用するよりもはるかに正確ですが、最大のマシニング センター以外では不可能です。実際、当社の顧客の 1 つは有名な土木機械メーカーであり、彼らは」当社の AU-10i ワイヤ EDM の 1 つを使用して、これらの機械の 1 つで使用されている 117 インチ [2,972 mm] のスチール リングの周囲に一連の奇妙な形の穴を開けました。」

同氏はまた、金属コイルストックの連続成形やパイプ、チューブ、チャネルの曲げのために、硬化鋼ロールダイスにキー溝を切り込むために WEDM を使用したことにも言及しました。 Cicchetti 氏は、IMTS で導入された新しいテクノロジーについても熱心に話してくれました。 Absolute 社の場合、板金加工に関して最も関連性のある発表は AP シリーズでした。これは、0.00006 インチ (1.52 ミクロン) の位置決め精度を提供すると報告されているリニア モーター WEDM で、順送金型の製造や「超高精度が必要な場所」向けに設計されています。 。」

このような極めて高い精度は、かつてはジグ研削盤や中ぐり盤の唯一の任務でした。 これらのいくつかは今でも使用されていますが、実際にはそのような作業はすべてハイエンドの CNC マシニング センターまたは EDM 装置で実行されています。 幸いなことに、今日の製造業者にとって、オハイオ州メイソンに本拠を置くマキノ社の場合のように、どちらかまたは両方を供給する工作機械メーカーが不足することはありません。

牧野 EDM 製品マネージャーのブライアン・カワード氏は、競合他社と同様に、板金や建築用鋼部品の奇妙な形状の切断や、高精度が必要な穴の仕上げに WEDM を使用している製造業者に注目しました。 そして、同業者の何人かが指摘したように、カワード氏は、自社の能力に放電加工を追加する作業所が増えていることにも気づいています。 数年前に導入した HEAT (高エネルギー応用技術) WEDM のおかげで、牧野氏らは金属加工作業のさらなる高速化を期待できるようになりました。

「ほとんどのワイヤー EDM 作業と比較すると、このような状況での公差は通常、それほど厳しいものではありません」と Coward 氏は言います。 「より重要なのはスピードであり、これは自動車スタンピングでも言えることです。たとえば、厚い材料を扱う場合や、パンチとダイの間のギャップが深絞りや順送ダイの場合よりもはるかに大きい場合です。エクストリームとは、この機械は業界で初めて直径 0.016 インチ (0.4 mm) のワイヤーを使用しており、これによりお客様は厚い材料でも非常に迅速に機械加工することができます。」

どのくらい早く？ ある例では、0.010 インチ [0.254 mm] のワイヤを使用して切断するのにかつては 5 時間かかった厚さ 4 インチ [101.6 mm] の D2 スタンピング ダイの所要時間は、Extreme では 2 時間強で、57% 改善されました。 また、この機械はマキノのスパーク発生器用に特別に設計された独自の二重被覆ワイヤーを使用しているため、必要なワイヤーの量が大幅に減り、加工コストがさらに削減されました。 「もともと牧野氏は、ビルドプレートから金属の 3D プリント部品を切り取るために Extreme を設計しました」と Coward 氏は述べました。 「しかし、使えば使うほど、より多くのアプリケーションが見つかりました。消耗品のコストを増やすことなく、文字通り 2 倍の速度が実現しました。」

ドリル、エンドミル、刃先交換式インサート、および CNC 機械工場で使用されるその他すべての切削工具と同様、ワイヤー放電加工を生業とする人にとって、消耗品のコストは大きな問題です。 イリノイ州エルクグローブビレッジにある三菱の販売代理店である MC Machinery Systems Inc. の全国ワイヤ EDM 製品マネージャーであるマイク・ビストレック氏は、ワイヤが最も重要な費用であり、次にフィルタ、電気、ガイド交換が続くと述べました。

簡単に言うと、作成された切り口 1 インチあたりのスプールの巻き戻しが速くなるほど、機械の運用コストが増加します。 もちろん、これは望ましい精度と表面仕上げを達成するために必要なスキムパスの数には含まれませんが、三菱や他の工作機械メーカーが可能な限りワイヤの使用を最適化するために多大な努力を払ってきたという事実には変わりありません。 Bystrek 氏は、MC Machinery の技術センターが、米国で使用されているすべての金属に対して材料固有の切削条件を作成およびテストすることで、さらに一歩進んだと述べました。

「貴社の工場が D2、A2、CPM などを切断しているかどうかに関係なく、当社は、最短の時間と最小限の水の消費で最高の機械パフォーマンス、表面仕上げ、および部品精度を提供する切断条件を開発しました。」言った。

これにより、マシンの使用も簡素化されます。 Bystrek 氏は次のように述べています。「経験豊富な EDM オペレータの多くが退職年齢に近づいていることを考慮して、業界に参入したばかりの EDM オペレータにとって非常に簡単に制御を操作できるようにすることに注力しました。すべてが非常に直感的で、推測や調整は必要ありません」必要な条件が満たされており、先ほど述べた最適化された切削条件と組み合わせることで、スキルの低い人でも機械まで歩いて行け、良好な結果を得ることができます。」

これは、EDM ジェダイ騎士団のチームが準備できていない製造業者やその他の人にとっては朗報です。 マシンのステータスをリアルタイムで確認し、最近どのようなイベントが発生したか、メンテナンスの期限が迫っているかどうかを理解し、何か異常があればアラートを受け取る機能も同様です。 イリノイ州シャンバーグの Sodick Inc. は、今年の IMTS でこれらの機能などを紹介し、それを「Sodick Internet of Things」と称賛しました。

そこにはプロダクトエンジニアの森田一樹氏がいた。 「動作履歴、ジョブスケジュール、現在の切削条件など、ソディックの顧客はスマートフォンやコンピュータからこれらの機械機能やその他の機械機能を管理できるようになりました」と彼は言いました。 「顧客が許可を与えていると仮定すると、Sodick IoT を使用すると、当社のサービス担当者はリモートからマシンにアクセスできます。サービス担当者はマシンの設定を変更したり、ソフトウェアのバージョンを更新したりできます。また、問題が発生した場合でも、多くの場合、現場に出向かずに修正できます。」

カズキ氏も、速度を犠牲にすることなく運用コストを最小限に抑える必要があることに同意しました。 これは、もう 1 つのかなり新しい導入である iGroove の背後にあるアイデアです。iGroove は、下部ガイドの下にあるピストン デバイスを使用して、仕上げ切断中にワイヤを回転させ、ワークピースに新しい表面を継続的に提供します。 「特に厚いワークピースに効果的ですが、多くの場合、ワイヤ消費量が最大 40% 削減されています。」と彼は付け加えました。

ここで説明したソディックの iGroove およびその他の高度な EDM テクノロジーの利点が、板金製造や構造用鋼の世界をはるかに超えて広がっていることは明らかです。 あらゆる規模や種類のショップが、EDM の長い歴史の中でかつてないほど優れた機能と使いやすさを享受できるようになりました。 イリノイ州リンカンシャーのGFマシニング・ソリューションズLLC（GFMS）の事業開発責任者、エリック・オスティーニ氏は、製造業のあらゆる分野でワイヤー、シンカー、EDM穴あけ加工に対する関心が続いていると述べたが、電気自動車（EV）もそうだと付け加えた。そして今、バイデン政権のCHIPS法がEDMの火に油を注いでいる。

「過去数年間で最も大きかったのはEV市場であり、自動車メーカーとそのティアサプライヤーはあらゆる種類の新しいバッテリー、コネクタ、ハウジングなどを生産している」と同氏は主張した。 「明らかに、それは多くの工具の準備を意味するので、スタンピングやフォーミング金型の周りで多くの活動が行われており、その多くはマイクロコンポーネント用です。そして今、政府が国内のIC（集積回路）製造に関する法案を可決したため、市場に投資資金があふれることになるため、当社は放電加工装置やその他の工作機械に対する膨大な数の引き合いに対応し始めています。」

これ以上ないタイミングでした。 オスティーニは、最近導入された多くの製品やテクノロジーを紹介しました。 これらには、よく知られた CUT シリーズ WEDM を置き換え、3D プリント ヘッドを使用し、GFMS の「ツイン ワイヤ」機能を活用する、同社の CUT X (X はエクストリームの略) が含まれます。 これに伴い、「Charilles の機能と Agie のやり方を組み合わせた」新しいコントロールである UNIQUA が登場します。

また、切断速度を 20 ～ 40% 向上させながらワイヤの断線を防止する ISPS および TurboTech 機能や、無駄なワイヤを排除する iWire と呼ばれる別のモジュールもあります。 「iWire は材料の厚さに基づいてワイヤ速度を調整します」と Ostini 氏は言います。 「スタンピング金型や成形金型を切断していて、部品の厚さが 3 インチ [76.2 mm] から 0.5 インチ [12.7 mm] になったとしましょう。あるいは、部品の中心に大きな空洞ができたとしましょう。 iWire はそれを感知し、自動的にスプールの速度を下げます。これにより、ワイヤーのコストが 30% 削減されました。これと、これまでに紹介した他のいくつかのものとの間で、これは、ユーザーにとって新しい考え方を表していると思います。 GFMS と業界全体のために。」

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