板金・切削・金属加工・製罐のキャディ株式会社基礎知識加工法

ワイヤーカットとは?基礎知識とメリット・デメリットを解説!

ワイヤーカットとは?基礎知識とメリット・デメリットを解説!

ワイヤーカットとは?基礎知識とメリット・デメリットを解説!

硬い金属を切りたいときに、電気のこぎりで切ってしまうと、切り口がガタガタになってしまいます。では金属加工の場合、どのように金属を切断しているのでしょうか。

答えは、「ワイヤーカット」です。

ワイヤーカットは、「ワイヤー放電加工」とも呼ばれ、硬い金属でも導電性があれば切ることができます。

今回の記事では、そんなワイヤーカットの基礎知識、またメリット・デメリットについて解説します。

目次

1.ワイヤーカットとは、ワイヤー線に電流を流して金属を切る加工技術

2.ワイヤーカットのメリット・デメリット

3.レーザーカットとの5つの違い

4.まとめ

これだけは知っておくべきワイヤーカットのポイント

  • ワイヤーカットは細いワイヤー線に電流を流し、工作物を切断していく加工技術

  • ワイヤー線が工作物に直接触れることはない

  • 導電性のあるものならどんなに硬い金属でも切れる

  • 加工速度は遅いため、量産には向いていない

ワイヤーカットとは、ワイヤー線に電流を流して金属を切る加工技術

ワイヤーカットは、ワイヤー線に電流を流し、熱で金属を溶かしながらカットしていく加工技術のことを指します。

ワイヤー線の細さは0.2ミリほどで、真鍮などの細くて柔らかい素材でできています。

ワイヤーカットは放電加工の一種

放電加工とは電極と工作物の間に繰り返されるアーク放電によって工作物の一部を削り取りながら加工する技術を言います。ワイヤーカットはこの放電加工の一種です。

放電加工には、ワイヤーカットの他に形彫り放電加工という技術もあります。

ワイヤーカットは何を切るために使われる?

ワイヤーカットは、硬い金属を切る際に用いられます。導電性のある工作物であれば、どんなに硬い物でも高精度に加工することができます。

家電製品や携帯電話に使われる金属部品、また航空機の部品などを加工するのに役立っている技術です。

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ワイヤーカットの仕組み

ではワイヤーカットとはどういった仕組みなのでしょうか。

ワイヤーカットは、純水で満たした加工槽の中で行われます。真鍮でできたワイヤーに電流を流すことによって、ワイヤーと工作物の間に爆発放電が繰り返し発生されます。この爆発放電を短時間に何回も発生することにより熱が発生しつづけ、その熱で工作物を溶かしながら切断します。

ここでポイントとなるのは、ワイヤーは工作物に直接触れずに加工しているということです。

形彫り放電加工もそうですが、研削加工とちがい電極を「近づけて」工作物を溶かし、加工していくのが放電加工の特徴です。

直接触れてはいないものの、発生する温度はとても高温で、7000度に達することもあります。

高温によって素材が膨張したり変形したりするのを防ぐために、加工槽には冷却装置が備え付けられています。

ワイヤーカットのメリット・デメリット

以下の表に、ワイヤーカットのメリットおよびデメリットについてまとめました。

メリット デメリット
厚み・硬さは関係ない  導電性のある素材であれば、厚み、硬さは関係なく加工することが可能です。 底のある加工は不可  糸のこぎりのような加工方法のため、底のある加工はできません。
複雑な形状にも加工可能  直線的な加工しか出来ないイメージですが、円弧状、直線と円弧の組み合わせに対応可能です。 テーパー形状加工も可能。 加工速度は遅い  少しずつ工作物を溶かしながら切断するため、加工スピードは決して速くありません。
高精度  0.005ミリ単位の高精度を誇ります。 導電性のある素材に限られる  メリットで導電性がある素材ならなんでも加工できるとありましたが、逆を言えば、導電性のないものは加工できない、ということです。
バリが出ない  金属を加工する際に発生するとげのような突起であるバリが出ないので、取り除く時間、機器などが不要なので便利です。 水平方向の加工は不可  ワイヤー線は垂直に張られるので、水平方向への加工はできません。
コスト削減になる  研削で使う刃物などは消耗が激しいですが、ワイヤーカットに使用されるワイヤー線は比較的安価な真鍮なので、コスト削減につながります。
工作物への負担が少ない  ワイヤーカットではワイヤー線が工作物に直接触れることはないため、工作物への負担が少なく、熱による変形も少なくなります。

上の表を見ると、ワイヤーカットはとても高精度でコスト削減になる加工技術だどいうことがわかります。

しかし、加工速度は切削加工に比べるとかなり遅く、時間がかかります。

量産には向いていませんが、精度が求められる加工には適していると言えるでしょう。

レーザーカットとの5つの違い

工作物に直接触れることなく加工できるという共通点のあるレーザーカットですが、ワイヤーカットとはどのような違いがあるのでしょう。

ワイヤーカット レーザーカット
対象工作物 導電性のある素材 金属だけでなく、木材、樹脂なども加工できる
加工方法 放電爆発を連続して起こすことによって寝るが発生。その熱で工作物を溶かしながら切り進む レーザー光で高温にして、工作物を溶かしながら切り進む
機械の値段 1,000万~5,000万 2,000万~1億
精度 0.005ミリ 0.05ミリ
加工時間 20~500ミリ/分 700~10,000ミリ/分

ワイヤーカットのほうが、機械の値段、精度において優れている半面、加工時間はレーザーカットのほうが数十倍も速いということがわかります。

まとめ

ワイヤーカットに関しての基礎知識、またメリット・デメリットに関してご理解いただけたでしょうか。

形彫り放電加工と同様、工作物に触れることなく高精度な加工ができるという点から、航空機の部品や携帯電話の部品に使用されることの多いワイヤーカット。

どんなに硬くても、導電性があれば加工できるのでとても幅広い素材に対応できます。

キャディ株式会社ではワイヤーカットをはじめ、放電加工にも対応しております。ホームページに製作事例も載せておりますのでぜひご覧ください。また、詳細、お見積りにつきましてもお気軽にお問合せください。

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