精密部品のレーザー切断とワイヤー切断の違いは何ですか?-大連富泓機械有限公司

エンジニアは、精密部品を設計し、特殊な形状の輪郭を切断したり、細い溝を切断したり、精密な貫通穴を切断したりする必要がある状況に遭遇した場合、通常、レーザー切断とワイヤ切断の 2 つのプロセスの使用を検討します。

どちらも複雑な 2 次元輪郭を処理できます。しかし、精度、熱影響、適用材料、コストなどの点で、その差は非常に大きくなります。適切なプロセスを選択すれば、ワークピースを良好に仕上げることができ、コストもリーズナブルです。工程の選択を誤ると、要求精度を満たさなかったり、多大な加工コストがかかってしまいます。

慢走丝与快走丝线切割精度对比_精密零件激光切割与线切割工艺比较_线切割编程软件CAXA教程

1. 処理原理の本質的な違い

レーザー切断:

高出力レーザービームはワークピースの表面に焦点を合わせ、材料を瞬時に溶解または蒸発させます。補助ガスと混合して溶融材料を吹き飛ばし、プログラムされた軌道に沿って移動してスリットを形成します。その本質は、材料を高温で除去する熱切断です。

ワイヤーカット (WEDM):

細い銅線やモリブデン線を電極として使用し、ワークとワイヤの間にパルス放電を形成します。局所的な高温により、材料が蒸発して除去されます。プログラムされた軌跡に沿って切断が行われます。その本質は機械的な力ではなく放電侵食であり、ワークピースの硬度によって制限されません。

ワイヤーカットには次の 2 種類があります。

遅いワイヤ走行 (一方向の銅線走行): 高精度、小さいワイヤ損失、良好な表面品質

高速ワイヤ走行 (モリブデンワイヤ往復走行): 高速、低コスト、精度は低速ワイヤ走行よりも低くなります。

精密零件激光切割与线切割工艺比较_慢走丝与快走丝线切割精度对比_线切割编程软件CAXA教程

2. 精度比較 – 最も大きな差が出る寸法

スローワイヤ切断の精度範囲はプラスまたはマイナス 0.002 ～ 0.005 ミリメートルですが、レーザー切断の精度範囲はプラスまたはマイナス 0.05 ～ 0.2 ミリメートルです。両者の差は10倍から50倍程度です。プラスマイナスゼロ点1ミリ以内の精度が要求される部品の取り付けでは、ゆっくりとしたワイヤウォーキングのみが安定して達成できます。レーザー切断は、精度要件がプラスまたはマイナス 0 ポイント 1 ミリメートルを超える場合にのみ適しています。

3. 熱影響ゾーン – レーザー切断の中核的な制限

レーザー切断は熱切断プロセスであり、高温は必然的に切断継ぎ目付近の素材に影響を与えます。

焼き入れ鋼を切断した後の熱影響部の幅は0.1～0.5mm程度です。硬度分布は不均一であり、軟化や二次焼き入れが発生する場合があります。

ステンレス鋼316Lをレーザー切断すると、熱影響部に鋭敏化、つまり炭化クロムが析出し、局所的に耐食性が低下しました。

精密な弾性部品は、特に熱の影響を受けやすくなります。熱応力は残留変形と非常に大きな弾性ストロークの偏差を引き起こします。

ワイヤーカットの熱影響を受けないゾーン:

精密零件激光切割与线切割工艺比较_线切割编程软件CAXA教程_慢走丝与快走丝线切割精度对比

侵食にはワイヤーカット放電を使用します。ナノ秒パルスを使用します。放電の際に発生する熱は極めて微量です。ゆっくりとしたワイヤー切断では、プロセス全体で水冷を使用します。ワーク全体の温度は室温に近くなります。加工後のスリット端には肉眼で見える熱影響部がなく、材料特性が変化しません。

結論としては、焼入れ鋼の精密部品はレーザー切断に適さないのでワイヤーカットする必要があり、ステンレス鋼の耐食性部品はレーザー切断に適さないのでワイヤーカットする必要があり、弾性部品はレーザー切断に適さないのでワイヤーカットする必要があり、精密合わせ面はレーザー切断に適さないのでワイヤーカットする必要がある、ということになります。

4. 適用材料の比較

レーザー切断は次の用途に適しています。

炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金（反射率が高く効率が低い）、薄板（

レーザー切断は次のような用途には適していません。

高反射率の素材（裸銅、金）、極厚プレート（>25mm）は効果が低い

ワイヤーカットは以下の用途に適しています。

導電性のある材料は、超硬合金 (WC-Co)、焼き入れ鋼 (HRC60+)、タングステン合金などの超硬材料での使用に特に適しています。

ワイヤーカットは適用されません:

非導電性材料、具体的にはエンジニアリングプラスチックや通常のセラミックス、CFRPなどは電気を通さない特性があり、放電することができません。

精密零件激光切割与线切割工艺比较_线切割编程软件CAXA教程_慢走丝与快走丝线切割精度对比