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GF MACHINING SOLUTIONS News

加工現場はレーザ加工によりサブミクロンレベルで輝きます。

アメリカの加工会社 Sunlight-Tech は、微細な部品を製造するために、非常に高精度 なレーザ微細加工と微細切削加工を必要としています。これは、GF マシニングソリュー ションズの Microlution ML-5 と ML 5100 にとって理想的なタスクです。

加工現場はレーザ加工によりサブミクロンレベルで輝きます。

ほとんどの加工メーカーは、7.62μm から 12.7μm の部品公差を厳しいと見なします。 た だし、イリノイ州モケナ(米国)の Sunlight-Tech Inc.では、通常の作業では 1μm (0.001 mm)よりも厳しい公差が必要になる場合があります。これは、従来の切削加工 や放電加工でさえ達成するのが難しい領域です。 これらの厳しい公差に加えて、加工現 場の部品の多くは非常に小さいか顕微鏡が必要、または極小で複雑な機能を要求します。 Sunlight-Tech の社長 Grzegorz(Greg)Nowobilski によると、このような加工は、現場で 必要とされるサブミクロンの部品公差と同じくらい正確に動くことができる機械でのレー ザマイクロマシニングと微細切削技術によってのみ達成可能です。

従業員 22 人の会社は、機械と自動化の設計に焦点を当てたエンジニアリングコンサルタ ントとして 2010 年にスタートしました。 2018 年、Sunlight-Tech はコンサルティングを 超えて、マイクロレーザおよび微細切削加工に多角化することを決定しました。 その結 果、現在では、自動車、食品、消費財、航空宇宙および防衛、電子機器、通信、医療業界 を含む幅広いセクターにサービスを提供しています。

Sunlight-Tech は、レーザ微細加工により、深さ対直径の比率が 11:1 で直径 254μm の 穴を 3,200 個加工したり、上部が正方形で下部が円形の形状や正または負のテーパー形 状、その他キャビティや止まり穴など、顧客からの加工要求に応えています。また、切削 工具を使用する従来の加工で発生するリスクや汚染、異物と接触したりしてはならない部 品の加工にもレーザ技術を使用しています。ほとんどの部品は非常に小さくて壊れやすい ため、Sunlight-Tech は、損傷を与える切削抵抗を発生させることなく、レーザ微細加工 にてそれらのワークを加工しています。

現在、Sunlight-Tech には 2 台の超高速レーザ微細加工機があり、どちらも GF マシニン グソリューションズ製です。 1 台は Microlution ML-5 5 軸機で、もう 1 台は加工範囲が 広い Microlution ML-5 3 軸機です。

Microlution ML-5 は、±1μm の位置決め精度と±0.5μm の再現性を提供できます。 また、ML-5 の 5 軸レーザ加工は、光学多軸3次元スキャナにより従来の加工方法では不可能であった、テ ーパー形状での面仕上や、上部から下部までの形状公差を含むアプリケーションなど、非常に 複雑な形状を加工することができます。

高精度に研磨された天然花崗岩の機械ベースと取り付けられたガイドは、機械上の高精度 レーザ照射システムをサポートします。 高精度のリニアモーターは、最大限の加速度を バックラッシュなしで可能にし、サイクルタイムと消耗部品を大幅に削減します。 その 他の装備には、高分解能のガラススケール、ワーク測定プローブ、パワーメーター、高速 光学カメラなどがあります。

Microlution 機の天然花崗岩ベースは、長時間の生産で高い熱安定性を提供すると共に卓 越した部品品質を実現します。また、フェムト秒レーザ技術を使用しており、レーザパル スは、1 兆分の 1 秒(フェムト秒)の範囲にあります。 レーザのパルス持続時間が非常 に短いため、加工中に材料が溶融状態になるのを防ぎ、Sunlight-Tech が生産する熱影響 を嫌う部品加工に最適です。 フェムト秒レーザはまた、バリの形成をなくし、部品に損 傷を与えることの少ない温度で加工します。

微細切削加工の面で Sunlight-Tech は、Microlution 5100 マイクロミリングセンタの高速 5 軸 微細切削技術を使用することによってのみ加工可能な複雑形状の高精度部品を製造す ることができます。 ミクロンレベルの精度を維持しながら、微細な部品の加工を行うよ うに設計されたこの機械は、直径 0.01mm から 3mm の切削工具を使用して、最大 100 x 100 x 100 mm のワークを加工します。±1µm の位置決め精度を備えた高性能の立形リニ ア駆動マシニングセンタは、Sunlight-Tech の高精度の微細部品アプリケーションに最適 です。

Sunlight-Tech のレーザ微細加工の仕事の多くは、研究開発作業を伴います。 Nowobilski 社長によると、超短パルスレーザ加工は利用されるようになってから 10 年も経っていな いため、多くの企業が現在製造している部品にこの技術をどのように適用できるかを実験 しています。 Sunlight-Tech は、その加工コンセプトを実証し、役立てています。

「効率的なレーザ加工の重要な要素は、正しいレーザパラメータを決定することです。 そのために、GF マシニングソリューションズのアプリケーションエンジニアと協力しまし た。」Nowobilski 社長は、このアプリケーションサポートと今までのレーザの経験を組み 合わせることで、Sunlight-Tech は Microlution 機のプログラミングにすばやく慣れること ができました。 実際、稼働させることは彼が予想したよりはるかに簡単でした。「わず か数週間で、レーザのパラメータと、部品の形状や特徴の加工結果を得るために、それら をどのように変更する必要があるかを理解しました。」

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