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複合材切断ノウハウ構築とは？課題と対策・製品を解説
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切断・ブランキングにおける複合材切断ノウハウ構築とは？
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当社では、高圧水と研磨剤による切断で熱影響がなく、さまざまな材料の
切断が可能な『ウォータージェット受託加工』を行っております。
CFRP(炭素繊維強化プラスチック)・複合材・難削材・厚板(チタン、アルミ、
銅、真鍮)など、他の工法では困難とされる切断が可能です。
【特長】
■水と研磨剤のみ使用のため環境にやさしい
■熱影響でのひずみがほとんどない
■鋭角の形状も切断可能
■レーザーでは困難な厚板も切断可能
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『ウォータージェット受託加工』のご紹介
高圧で圧縮した水を利用するウォータージェット加工は様々な素材の切断に適しています。水を利用することにより有毒ガス等の公害を発生させません。また素材に対する熱の影響を極限まで抑えることが可能で素材変形、変色を防ぎます。この最新の機器は今後需要が高まり利用される技術として当社でも主力加工機と位置づけております。
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詳しくは 「お問い合わせ」 よりお願いいたします。
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ウォータージェット加工
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切断・ブランキングにおける複合材切断ノウハウ構築
切断・ブランキングにおける複合材切断ノウハウ構築とは？
プレス・板金加工業界において、金属と樹脂、繊維強化プラスチック（FRP）など、異なる素材が組み合わされた複合材を効率的かつ高精度に切断・ブランキングするための専門知識や技術体系を構築すること。これにより、材料の特性に応じた最適な加工条件を見出し、不良品の削減、生産性の向上、コストダウンを目指します。
課題
異種材間の加工特性の違い
金属と樹脂など、硬度や熱伝導率、延性が異なる素材が混在するため、単一素材向けの加工条件では、バリ、欠け、層間剥離などの不良が発生しやすい。
加工熱による材料劣化
切断時に発生する熱が、熱に弱い樹脂成分を劣化させたり、接着剤を溶融させたりする可能性がある。
工具摩耗の加速
硬度の高い金属部分と、摩耗しやすい樹脂部分を同時に加工することで、工具の摩耗が早まり、交換頻度が増加する。
ノウハウの属人化と標準化の困難さ
経験豊富な作業員に依存するノウハウが多く、若手への技術継承が難しく、安定した品質を維持するための標準化が進まない。
対策
材料特性に基づいた加工条件の最適化
各素材の硬度、融点、熱膨張率などを分析し、切断速度、刃物形状、潤滑剤の種類などを組み合わせた最適な加工条件を設定する。
冷却・潤滑システムの導入
加工熱を効果的に抑制し、工具摩耗を低減するために、高性能な冷却液や潤滑剤の供給システムを導入する。
複合材専用加工ツールの開発・選定
異種材の切断に適した刃物材質やコーティング、刃先形状を持つ専用工具を選定または開発し、工具寿命の延長と加工精度の向上を図る。
デジタルシミュレーションとデータ分析
加工シミュレーションソフトウェアを活用して加工挙動を予測し、実際の加工データを蓄積・分析することで、客観的なノウハウを構築・標準化する。
対策に役立つ製品例
高精度複合材用カッティングヘッド
異なる硬度を持つ素材に対して、刃物の回転数や送り速度を自動調整し、最適な切断パスを生成することで、バリや層間剥離を抑制する。
スマート冷却潤滑システム
加工箇所や材料の温度をリアルタイムで検知し、最適なタイミングと量で冷却潤滑剤を供給することで、熱による劣化と工具摩耗を最小限に抑える。
複合材加工用刃物セット
金属と樹脂の双方に高い切削性能を発揮する特殊合金やコーティングを施した刃物の組み合わせにより、切れ味の持続と安定した加工品質を実現する。
加工データ収集・解析システム
切断時の負荷、温度、工具摩耗などのデータを自動で収集・分析し、加工条件の最適化や不良原因の特定を支援することで、ノウハウのデジタル化と標準化を促進する。
