Tokupi Co., Ltd.　High Pressure Breaker

ハイプレッシャーブレーカーで革新的高効率生産を実現

　　● 切りくずを細かく分断

　　● 切削速度向上

　　● エネルギー使用量削減

次世代の革命的切削法

超高圧のウォーターブレーカー切削法が革命的な高効率切削加工を実現加工時間も大幅短縮でエネルギーの使用量も削減

当社は高圧プランジャーポンプのメーカーとして、高圧ポンプを利用しモノづくりにおける「新切削法」を提案しております。
クーラントを利用し、クーラント特性である冷却、切りくず排出性を高めることは通常の概念でありますが、一般自動車部品から難削材までの切削で従来の高圧クーラントとは異なる方策として、切りくず分断（切断）ができないところを超高圧クーラントの噴射（7MPa〜３０MPa）の打力でチップブレークを早めて、工具の加熱を低減させ、切削速度の向上を目的とする新切削法です。
現状では超硬チップなどによるチップブレーカーによる切りくず分断が一般的ですが、それに加え新切削法では、超高圧クーラントの打力により、切りくずを分断する切削法です。

ハイプレッシャーブレーカーの特長と利点

超高圧クーラントユニット『U-HIPRECO』を使用した切りくず分断システムHPB(ハイプレッシャーブレーカー）は超高圧クーラントを噴出させて切粉を分断しながら切削、切粉の巻き付きを防止し、生産効率が大幅に向上します。切削加工の困難なインコネル、HASTELLOY、ステライト等の難削材加工にも生産効率の向上を実現します。
通常のクーラント状況では切りくずが邪魔をして、クーラントはインサートチップにほとんどかかりません。そのため、インサートチップの刃先に熱がこもりやすくなります。その結果、インサートチップの摩耗が進んだり、塑性変形を起こしやすくなります。

●切りくずを細かく分断

高圧クーラントにより切りくずを細かく分断します。このため低炭素鋼やステンレスのような切りくずの伸びやすい被削材においても、切りくずの絡むトラブルを防止し、加工の手離れ化、無人化に貢献します。

●切削速度向上

インサートチップ刃先の冷却効果により、通常工具より切削速度を上げることが可能です。これにより生産性向上に貢献します。

●エネルギー使用量削減

切削速度が上がる事により機械の稼働時間も大巾に短縮し、使用エネルギーの削減に貢献します。

超高圧クーラントユニットの特長

1. 高性能高圧プランジャーポンプを搭載

『U-HIPRECO』ＨＰＢの原動力の超高圧ポンプは最高品質のパッキンを使用し、セラミックのプランジャーを使用する事で長寿命。過酷な環境でも対応可能な超高性能高圧ポンプです。

●セラミック(交換可能）ファインセラミックのプランジャーは摩擦が少なく、そのためグランドシールを長持ちさせます。セラミックの固定は、完全なシールとロック剤で芯出しがなされております。
●ハイグレード・パッキン最高品質パッキンを使用しております。バックアップ方式を採用しておりますから、高圧に対して効果的にパッキン作用を致します。

2. 高精度ろ過技術

フィルターレスの特殊サイクロンセパレイターを採用。浮遊するカーボンや微細粒子が多い
ときは、スキマーで回収し工具摩耗の低減を計ります。（オプション）

サイクロンフィルターは一定圧力と回転数で初めて性能が発揮されます。ポンプの起動・停止（加速・減速）に圧力が十分でない場合には汚れた液がクリーン側に流れます。

3. ポンプ流量負荷制御によるメリット

高圧ポンプ吐出量に応じて、モーター回転を自動制御。省エネと環境負荷CO2低減を行います。

HIPRECO-37の場合

各クーラントタイムを約7秒と仮定した場合

サイクルタイム	：	3.5分（稼動時間 10h/日 × 20日/月
オイルホール付	：	25本
		内リリーフする本数リリーフ量　50％　2本リリーフ量　30％　5本リリーフ量　20％　7本
オイルホール無	：	5本ツール本数：３０本

1時間当りの負荷軽減量は約1ｋWとなり

1ケ月では　1kW × 16H × 22日＝ 352kW/月

1年間で

352kW ×12ヶ月×@16 ≒ 67,500kW/年の軽減

ハイプレッシャーブレーカー実験結果

自動車部品用として使用されているSCM415材とステンレス材SUS316を使用し、HPBハイプレッシャーブレーカーの実力を検証。この実験で従来のクーラントシステムに比べてHPBハイプレッシャーブレーカーの明確な効果が実証されました

実験条件 ①

自動車部品材として使用されているSCM415材で切りくず分断（切断）の検証を行いました。

材　料	SCM415丸棒Φ１１０mm×３００mm
加　工	１０６Φから４２Φまで（２８０mm切削長）切削速度：３００m/min 送り速度：０．３mm/rev 切り込み量： 2mm
仕様工具	インサートチップはチップブレイク効果の少ないタイプを使用
使用機材	SL-25 （タレット固定）高圧クーラント装置 HIPRECO185-30 高圧ホース1/4を直接配管汲み上げポンプ（２．２ｋW,0.3MPa）

従来の7MPa以下では、［写真①］のように切りくずがワークに巻きつく症状が発生する時があり、この切りくずの要因で自動脱着（オートローダー）ができない現状がありました。
超高圧クーラントの打力で切りくず分断処理［写真②］が容易に行えることが確認されました。クーラント圧力と切りくずの分断比較一覧［写真③］で判るように13MPa以上の圧力で切りくずの分断か明確になる事が検証されました。

実験条件 ②

材　料	SUS316
加　工	１０６Φから４２Φまで（２８０mm切削長）切削速度： 235m/min 送り速度：０．３mm/rev 切り込み量： 2mm クーラント圧力 : 0.2MPa、3.5MPa、14.0MPa
使用機材	複合加工機