放電加工の基礎知識

放電加工機とは何か?特徴から種類、価格まで解説!

1. 放電加工機とは

放電加工機とは、水や油などの液体の中で、向かい合った金属の間に電気による火花を起こすことにより生じた熱で金属を溶かして加工する工作機械です。液体の中で火花を起こすと、金属が溶けはじめ、液体によって冷やされ飛散します。飛散しなかった箇所は穴のようにくぼんだ状態で残ります。このように、火花を起こし、金属を溶解→冷却→飛散の流れを繰り返すことによって金属を加工する方法が放電加工です。

2. 放電加工の特徴

放電加工には、

  1. 難削材の加工が可能
  2. 高精度で微細な加工が可能
  3. 非接触加工なので工作物へのが外力がかからない

...等々、多くのメリットがあります。

 

1つ目のメリットは「難削材の加工が可能」であることです。放電エネルギーによって加工していくので、電気を通す材質であれば、どれほど硬くても加工が可能です。放電加工の最大のメリットといっても過言ではないでしょう。

2つ目のメリットは「高精度で微細な加工が可能」であ

ることです。液体の中で放電起こす火花を小さくし、放電エネルギーを小さくすることで、微細加工が可能になります。工作物や形状によって異なりますが、マイクロメートル単位での高精度加工ができます。

3つ目のメリットは「非接触加工なので工作物へのが外力がかからない」ことです。放電加工では外力がかからないため、工作物に対する負荷が限りなく少なくなります。例えばプレス機械などの機械式のせん断だとどうしてもダレやバリがが発生してしまい、後で、面取りをしなければなりません。その点、放電加工では切断面のダレやバリの発生が少なくなり、面取りの後工程を短縮することができます。また、液体の中で加工するため熱変異もほとんどありません。その為、薄板加工などでひずみを嫌う加工にも使用されます。

さて、ここまで放電加工のメリットを見てきましたが、もちろんデメリットもあります。例えば、導電性のない工作物へは加工できません。また、放電加工は1回の放電で削ることができる部分が少ないので、切削加工と比較すると加工速度が遅いです。

3. 放電加工機の種類

ひとえに放電加工機といっても大きく3種類に分けられます。形彫り放電加工機、ワイヤー放電加工機、細穴放電加工機です。

3-1 型彫り放電加工機

まず、形彫り放電加工機とは、電極と工作物の間に電気を用いて火花を飛ばし、工作物を溶かして必要な形状に加工していく機械です。

電極と工作物とは常に一定間隔を保った状態で加工します。電極形状は様々な為、加工が終わるとその形状が工作物へ転写されたように加工されます。電極の取り付け部分である主軸、材料の設置部分であるX-Yテーブル、加工液をためる加工槽、電源装置、各軸を制御するNC装置から構成されています。

各軸ともサーボモーターによる制御を行い、マイクロメートル単位で移動や位置を決めることが可能です。

3-2 ワイヤー放電加工機

ワイヤー放電加工機とは、ワイヤ電極線と工作物との間に電気を用いて火花放電を行わせ、工作物を溶かしながら一筆書きで必要な形状に加工していく機械です。
糸鋸のように木の板に色々な形状を加工するのと同じイメージです。ボビンに巻かれているワイヤ電極、ワイヤ電極を送り出す駆動装置、工作物の設置部分であるX-Yテーブル、加工液をためる加工槽、加工液中のイオンを取り除く脱イオン装置、電源装置、NC装置から構成されています。

3-3 細穴放電加工機

細穴放電加工機とは小径の穴を加工するための放電加工機です。主にパイプ電極を使用し、加工材料間に発生する放電の作用によって加工をします。

 

4.放電加工機の価格

放電加工機の価格は種類とメーカー、あるいはストロークサイズなどによって異なりますが、概ね以下の相場になります。

 

4-1 型彫り放電加工機

1,000万円弱~3,500万円程度

4-2 ワイヤー放電加工機

1,000万円弱~3,000万円程度

4-3 細穴放電加工機

300万円弱~2,000万円程度

になります。

 

5.まとめ

今回は放電加工機についてご説明いたしました。放電加工には優れた点が多数あります。
放電加工機に関するご不明点は、放電加工機 お役立ちナビにお任せください。