試作品製作における「放電加工」の特徴と種類について

2022/11/07
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放電加工の特徴や種類を押さえておくことで、試作品製作はより良いものになります。放電加工は非常に便利な加工方法の1つとして注目を集めていることをご存じでしょうか。
ここでは、放電加工の特徴と種類について解説します。放電加工の中で「ワイヤー加工」と「型彫り加工」どちらの加工方法を導入するか迷っている方はぜひ参考にしてください。

放電加工は微小な放電熱を利用して材料を溶接する

液体の中で向かい合った金属間に電気による火花を断続的に飛ばし、その熱で金属の溶解・冷却・飛散を繰り返して加工する方法を放電加工と呼びます。

放電加工は金属材料を精密に仕上げるための加工法

従来の工具を使って削る切削加工では硬い金属を加工できません。製品を大量生産するために、用いられる金型には高い強度が求められます。そのため焼入れ材や超硬合金などの非常に硬い金属を使って製作されることが多いですが、切削加工では硬い金属を加工出来ませんでした。しかし、放電加工であれば硬さに関係なく、高精度な加工が行えるので、金型を製作する上で欠かせない技術です。

試作品製作における放電加工にはワイヤー加工と型彫り加工の2種類がある

放電加工は、「ワイヤー加工」と「型彫り加工」の2種類に分けられます。ここからは、それぞれについて解説していきます。

ワイヤー加工

ワイヤー加工は、ワイヤー状の細長い電極を使用する方法です。一筆書きの要領で、工作物を任意の形状に切断できるので、自分が思い描いている形にすることが可能です。ワイヤー加工のメリットは以下の4つです。
・電極の加工が不要
・複雑な形状を加工出来る
・導電帯であれば、どんなに硬くても加工出来る。
・マシニングセンタなどに比べ、比較的経済的
ただし、加工精度はワイヤー径に依存するというデメリットがあります。太いか細いかで性能が異なるので、それぞれの長所と短所を理解しておきましょう。細いワイヤー電極を利用すればより細かい加工が出来ますが、電流値が小さくなるため、加工速度は遅くなります。一方で、太いワイヤー電極の場合は早く加工できますが、加工精度が減少します。1回だけの加工で作業を済ませられる場合もありますが、ワイヤー径を変えながら何度も加工する場合もあり、加工精度と時間が異なるため、多くのワイヤーを用意しなければなりません。

型彫り加工

型彫り加工は、電極に銅やグラファイトなどを利用し、その形状を転写する放電加工で、通電性がない材料には適用できません。しかし、通電性さえあれば硬度に関係なく加工が可能。ワイヤー加工と異なる点は、貫通させなくて良いことや、底付けのポケット加工など、電極次第でいろいろな形状の転写ができることです。
型彫り加工には、以下の4つのメリットがあります。
・硬度に関係なく加工可能
・複雑な形状も加工可能
・機械が壊れる可能性が低い
・夜間運転や無人運転が可能
一方で、デメリットは以下の4つです。
・導電性のない材料の加工はできない
・一回の放電で削れる部分が少ないため加工に時間がかかる
・加工機器が高価
・電極を材料に合わせて作成しなければならない

今回のまとめ

今回は、放電加工の種類と特徴について解説しました。放電加工は硬い金属でも高精度な加工が出来る強みがあるので、放電加工を取り入れてみましょう。また、ワイヤー加工と型彫り加工ではできることが異なるので、自社に合った方法を検討・導入してみてください。