ワイヤーカット加工とは、金属やその他の導電性材料を精密に切断するための加工技術です。極細の電極ワイヤーを使用し、放電を利用して材料を切断します。この加工方法は高精度で複雑な形状の加工が可能であり、金型製造や精密部品加工において重要な役割を果たします。

ワイヤーカット加工の特徴

しくみ

• 電極ワイヤーに高電圧を通電し、材料との間で発生する放電によって金属を溶融・蒸発させて切断します。

• 非接触加工であるため、工具と材料の摩耗がありません。

加工内容

• 平面加工や複雑な形状加工、極細部分の加工が可能。

• 高精度な寸法公差を実現し、表面品質にも優れています。

耐久性

• 工具であるワイヤーが消耗品として交換されるため、機械本体の耐久性は非常に高い。

加工性

• 硬度の高い金属や熱処理済みの材料も容易に加工可能。

• 非常に細かいディテールや複雑な形状の加工が得意。

コスト

• 高精度加工に必要な技術や設備がコストに反映されますが、小ロットや特殊加工におけるコストパフォーマンスは優れています。

ワイヤーカット加工の種類

ストレートカット

• ワイヤーをまっすぐに移動させて切断する基本的な加工方法。

• 板材の単純な形状加工に適しています。

テーパーカット

• ワイヤーの角度を調整し、斜めの切断面を作成する加工方法。

• 特殊な金型やテーパ部品の加工に使用されます。

マルチカット

• 複数回に分けて同じ箇所を切断し、最終的な仕上げ精度を向上させる加工方法。

• 高い寸法精度と表面品質を実現します。

ワイヤーカット加工に適した金属

アルミニウム

• 軽量で加工性が良く、複雑な形状加工に適しています。

ステンレス鋼

• 耐食性が高く、精密部品や医療機器の加工に使用されます。

超硬合金

• 高硬度で耐久性が必要な部品に最適。

チタン

• 高強度で耐食性があるが、ワイヤーカット加工で高精度な形状加工が可能。

ワイヤーカット加工で対応が難しい金属

銅

• 熱伝導率が高く、放電熱を拡散させるため加工効率が低下する場合があります。

軟質材料（鉛、ゴムなど）

• 導電性が不足する場合や、材料が加工熱で変形しやすい場合には適していません。

ワイヤーカット加工の活用例

金型製造

• 精密な形状が求められるプレス金型や射出成形金型の製造に使用されます。

精密機械部品

• 高精度が必要な歯車やシャフト、電子部品の加工に適しています。

航空宇宙部品

• チタンや超硬合金などの難削材を用いた複雑な部品の加工。

医療機器

• ステンレス鋼やチタンを使用した外科用器具や人工関節の製造。

ワイヤーカット加工のメリット

高精度

• 極めて高い寸法精度と優れた表面品質を実現します。

複雑な形状加工

• 他の加工方法では難しい複雑な形状や微細加工が可能です。

非接触加工

• 工具と材料が接触しないため、加工時に発生する力が少なく、薄い材料や繊細な部品にも対応できます。

対応可能な材料が多い

• 硬度の高い金属や熱処理済みの材料も容易に加工できます。

ワイヤーカット加工の注意点

導電性の必要性

• 材料が導電性を持つ必要があります。非導電性の材料には対応できません。

加工速度

• 高精度を重視するため、加工速度は他の加工方法に比べて遅い場合があります。

熱変形

• 加工熱による材料の変形に注意が必要です。適切な加工条件を設定することが重要です。

まとめ

ワイヤーカット加工は、高精度かつ複雑な形状加工が可能な金属加工技術です。金型製造や精密部品加工、医療機器など幅広い分野で活用されています。

非接触加工や多様な材料への対応力、高精度を活かし、多様な加工ニーズに応える重要な技術として注目されています。