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Core Technology 01 放電電源装置

放電電源装置

ソディック放電加工関連製品の「心臓」の役割を果たす放電電源装置

例えばワイヤ放電加工機においては、高速加工では1000Aの電流を1マイクロ秒以内で流す電源回路とその電流を制御するパルス制御によって、パルス電流を繰り返し安定して発生させています。さらに仕上げ加工ではナノ秒レベルのパルス制御によって、パルス電流を繰り返し安定して発生させています。また形彫り放電加工機では、電極の減らない電極無消耗加工をするために、パルス幅と電流値を最適にコントロールするパルス制御装置によって安定したパルスを発生させています。これらを総称して放電電源と呼び、この心臓部が高性能の原動力となっています。(1ナノ秒では、光でも約30cmしか進みません)。

放電電源装置について

ソディックの開発の歴史は、放電加工機の心臓である放電電源装置の開発からスタートしました。 放電加工は、電極間に絶縁液を介在させた状態で2つの電極(加工用の電極と加工される工作物)に電圧を印加しながら2つの電極の距離を徐々に接近させて、放電を発生させることにより行われます。 この放電のエネルギーにより工作物が溶融・気化されるとともに、放電により発生する高い圧力により、工作物材料が放電発生部分から吹き飛ばされます。 この現象が1秒間に何万、何十万回と繰り返されることにより、放電加工が進行していきます。

特長

放電のエネルギーの供給方法、供給時間、電極間距離を制御することにより、放電パルスをコントロールして所望の放電加工性能を引き出すことができます。

ワイヤ放電加工

最新のデバイスを採用した「Smart Pulse」の放電制御技術により、圧倒的な性能を誇る高速加工と高精度加工の両立を実現しています。

  • 1マイクロ秒の間に1000A以上の高ピーク電流をばらつき無く発生させる(TM回路)
  • 1st加工で真直精度を大幅に向上する「タイコレス制御」(タイコレス制御)
  • 2nd加工における面粗さ・タイコ量・コーナ部形状精度を向上させる(TMP制御)
  • 超高周波デジタルパルスによる仕上げ回路(Digital-PIKA-W回路)

形彫り放電加工

  • 1マイクロ秒~数マイクロ秒の間に正確に1から数A程度の電流を繰り返し発生させ、高品位仕上げ面が可能な(SVC回路)
  • 数十マイクロ秒~数ミリ秒の比較的長い電流パルスを繰り返しばらつき無く発生させる(電極無消耗回路)
  • 鏡面加工を実現する(PIKA回路)
  • 異常アーク放電を防止し、高速加工を実現する放電安定加工システム(アークレスPLUS)

共通

10ナノメータ単位で計算するK-SMCによって0.1ミクロンメータで加工間隙距離制御をおこなう(高応答リニアモーターサーボ制御回路)

開発の経緯

昭和30年代の放電加工方法では、放電のエネルギーにより電極と加工物の両方が減ってしまう有消耗加工が中心であったためいわゆる抜き孔加工が主な利用分野でした。その後、トランジスタ技術の進歩のなかで電極無消耗放電回路が開発され、放電加工は底付き加工も可能になり現在の金型製作には無くてはならない機械となりました。放電加工では「いかに放電のエネルギーを効率よく加工間隙に供給するか」「いかに加工間隙の距離を最適に維持するか」「常に正常な放電を継続して発生させるか」等が、常に性能向上のために重要な開発事項となります。従って、放電加工の限界を求めるために、電子部品・制御技術などの進歩に合わせて、放電電源装置も常に進化させる必要がありました。

応用される分野・関連資料

形彫り放電加工機ワイヤ放電加工機細穴加工機、電解加工用電源、電子ビーム装置など高エネルギーを必要とされる当社製品にこの技術は応用されています。

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