放電加工の消費電力を大幅削減！ポンプのインバータ制御によるエコシステムの開発

省エネ化のカギを握るのは〇〇〇の消費電力

モノづくりの現場で常に課題となっているのがランニングコストです。
中でも消費電力の削減は昨今のエネルギー価格高騰に伴ってその重要性を増しています。
NC放電加工機開発のパイオニアであるソディックは、お客様が抱える課題を解決すべく、放電加工機の省エネ化に取り組みました。

さて、ここで1つ問題です。
放電加工機の各機構で行われる工程のうち、最も消費電力が大きいのはどの工程（機構）でしょうか？

①放電電源装置による電気エネルギーの供給
②XYテーブルなど各駆動系の制御・動作
③ポンプによる送液

正解は③のポンプによる送液です。
なんとなくのイメージでは、金属を溶融除去する放電現象を発生させる①のプロセスが最も電力を使っていそうですが、実は従来では放電加工機全体の消費電力のうち7割をポンプが占めていました。
そこでソディックはこのポンプの消費電力を抑える技術開発を行い、大幅な消費電力削減を実現しています。

放電加工においてポンプが果たす役割

放電加工の省エネ化におけるカギはポンプの消費電力にあると説明しましたが、そもそもこのポンプはどういった役割を担っているのでしょうか？
ここでは放電加工機に搭載されるポンプの種類と、それぞれが果たす機能をご説明します。

形彫り放電加工機（※1）における各種ポンプの役割

※1 放電現象を利用して電極の形状を加工物に転写する工作機械

ワイヤ放電加工機（※2）における各種ポンプの役割

※2 ワイヤ電極線と加工物の間に放電現象を発生させ加工物を溶断する工作機械

放電加工におけるポンプの重要性と省エネ化の難しさ

上の表に記載の通り、放電加工機に搭載されたポンプは加工液の不純物を取り除き、清潔な状態の液を加工機側に供給する重要な役割を担っています。
加工液に不純物が混入した状態では、加工液の絶縁性を担保できず、異常放電による機械停止や加工不良の原因となり、現場の生産性を低下させてしまいます。
そのためポンプの省エネ化は単純な出力の最適化だけで解決できる課題ではなく、ポンプの役割を十分に果たしながら消費電力だけを抑えるための技術的な創意工夫が求められます。

ポンプのインバータ制御による大幅な省エネ化

こうした背景の中でソディックが開発したのが放電加工機におけるポンプのインバータ制御技術です。
従来のポンプは加工中、常に一定の出力で動作していました。
しかし、加工液がさほど不純物を含んでいない場合、そこまでの出力は求められないという状況もあります。
そこでフィルタ圧等を計測することで液の状態をモニタリングし、その情報をポンプの制御系にフィードバックする技術と受け取った数値情報を元にポンプ回転数を可変制御する技術（インバータ制御技術）を新たに開発しました！

この技術により、ポンプの役割を十分に満たしながら消費電力を最適化することに成功し、大幅な電力量削減を実現しました！
一例として当社の形彫り放電加工機『AL40G+』および『AL60G+』においては、従来機と比べ最大で47%の消費電力を削減できています（※）。

当社指定の条件下におけるモデルケース加工例を比較したデータ

まとめ

今回は放電加工機の省エネ化を実現するソディックの最新技術についてご紹介しましたがいかがでしたでしょうか？
家電などでも同じことですが、イニシャルコストだけでなく、日々のランニングコストも製品選びの重要なポイントですよね。
ですがイニシャルコストが大きい分、工作機械のランニングコストはついつい見落としてしまいがちです。
ソディックは、自社の製品を長期に渡り安心してお使いいただけるよう、安定した製品性能はもちろんのこと、省エネ技術の開発やアフターサービスの充実にも力を入れています。
大幅な省エネ化を実現したソディックの放電加工機にご興味がございましたら、ぜひお気軽にお問い合わせください。

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