線切割放電加工控制技術

近年來由於產業對高精密與微小模具需求趨勢增加，如半導體產業所使用之IC導線架(IC Lead frame)，其加工特性為最小尺寸誤差必須在2μm內；如IT產業之微連接器；如鐘錶工業所使用之齒輪零件；如生物醫學用之感測元件(Sensor Component) 等，上述例子中之共通點為：製程中必須使線切割放電加工機(WEDM)，故線切割放電加工機之需求會日漸增加。我國為世界主要放電加工機主要生產國，其中雕模放電加工機產量已居全球第一，但是產品多屬低利潤之產品，開發高利潤與差異性產品為提昇放電加工產業之當務之急，而線切割放電加工機正是具有上述特點，配合台灣模具產業成熟環境，發展線切割放電加工機對台灣放電產業最為適合；但是線切割放電加工機關鍵技術皆掌握在瑞士與日本大廠手中，工研院機械所本於協助業者提昇技術水準及強化國際競爭力之目的，近年來積極投入線切割放電加工機研究，目前從無到有獨立自行研發成功，並且建立核心技術及完成國內放電業廠商量產與商品化。


線切割放電加工機技術主要可分為：(1)控制器技術─工研院機械所發展PC base線切割機專用控制器軟體，導入友善的圖形操作人機介面，以方便使用者的操作應用，增加工作效率。強化NC程式解譯能力，發展智慧型補償偏移演算法則，規劃產生切割路徑功能，配合1μm精密定位能力之X、Y、U、V、Z等5軸同動控制功能，達到線切割曲面加工能力。(2)加工控制技術─在轉角及圓弧加工控制具有加工參數自動調整功能，將銅線在轉角及圓弧區域時的過切崩角量減至最小，得到轉角及圓弧的最佳精度。(3)放電電源技術方面：開發交流無電解電源放電技術，解決直流放電造成之電解現象，避免工件表面產生脆化與變質，以延長模具壽命；無電解點火板WAP與高功率放電板WHP，採用全晶體式POWER MOSFET 放電迴路，並導入並聯技術與保護迴路。整體放電效能在高速加工方面，以0.25mm黃銅線加工，最高加工速度達250mm2／min；細修加工方面，本所研發之細修電源技術，可以最有效率刀次降低加工表面粗度達 Rmax＜2.5μm、 Ra＜0.25μm ，並且不需使用加裝絕緣治具。