Q1. 超音波加工機とは何ですか?また、どのような材料の加工に用いられますか?
超音波加工機は、16kHz〜25kHzの高周波振動(振幅数十ミクロン)を利用し、そのエネルギーを工具と砥粒に加えて材料を切削、研削する特殊な工作機械です。
主に「超音波砥粒加工」の原理を採用しており、工具の形状に雄雌対称の断面形状を持つ工具が、加工物にその形を彫り込んでいきます。
この機械が特に対象とするのは、硬くて脆い材料(硬脆材料)電気的導体であっても絶縁体であっても加工が可能な点が、他の特殊加工法との大きな違いです。
Q2. 日本電子工業の超音波加工機はどのような構成要素で動作しますか?
超音波加工機は、一般的な工作機械の構造(X、Y、Z軸)を基本としながら、Z軸部分に超音波加工のための主要な機構を備えています。
主要な構成要素は以下の通りです。
- 発振器と振動子:発振器から供給される高周波電気エネルギー(16〜25kHz)を、振動子が同じ周波数の機械的振動に変換します。
- ホーンと工具:振動子はホーンを通じて振動の振幅を拡大・整合し、工具先端に伝えます。工具は消耗品であり、その形状がそのまま加工物に反映されます。
- 砥粒(スラリー):工具と加工物の間に、ダイヤモンドやボロンカーバイトなどの硬い砥粒を水や油に混ぜた懸濁液(スラリー)を供給します。振動する工具が砥粒に衝突し、この衝撃(ハンマー作用)で材料を微細に破砕して除去します。
Q3. 日本電子工業の超音波加工機にはどのような種類があり、何が得意ですか?
日本電子工業の超音波加工機には、加工サイズや用途に応じて、様々なラインナップがあります。
- 小型機(例:UM-150F/FA型):直径0.5mmから35mm程度の微小加工や、φ1mm以下の小径孔、細いスリットなどの加工に適しています。
- 大型機(例:UM-1000EA/UM-1500EA型):大面積の加工や重量物(20kg)の加工、そして多数個の孔あけや打抜きを同時に行う多軸同時加工に優れており、小型部品の量産用として適しています。
日本電子工業の超音波加工機は、この多軸同時加工によってコストダウンを可能にするほか、工具の形状を変えることで円形、角形だけでなく、異形穴や溝、彫刻加工など、複雑な形状の加工にも柔軟に対応できる強みを持っています。