放電加工の種類

型彫り放電加工機、ワイヤー放電加工機、穴あけ放電加工機は、放電加工機の一般的な 3 つのタイプです。
2 地点間の距離は、直線に沿って伝播する電磁波の位相シフトを観測することによって、電子距離測定 (EDM) で測定できます。
放電加工（EDM）によってワークピースから材料を切削する際には、機械力の代わりに熱エネルギーが利用されます。電気火花は約8000℃から12000℃の範囲で使用されます。
この加工法は放電加工とも呼ばれます。フライス加工や旋削加工といった従来の加工方法では、特に鋭利な内角や深いキャビティを切削する際に、望ましい結果が得られない場合、エンジニアはしばしば放電加工（EDM）に頼ります。

放電加工について詳しく調べて、EDM のさまざまな放電加工の種類と利点について理解しましょう。

1.ダイシンキング放電加工

放電加工は、部品に複雑な空洞を作るのに最適な方法です。最も効果的な方法は、形彫り放電加工（シンカー放電加工、コンベンショナル放電加工、ボリューム放電加工、ホール放電加工とも呼ばれます）です。CNC工作機械では、この方法で鋭利な内角の問題に対処しています。グラファイトまたは銅の電極とワークピースの間に、誘電液を用いて電気火花を発生させます。
まず、所望のキャビティに対応する逆形状の電極を製造します。この電極からダイが作られます。油などの誘電性流体を用いて、ダイと導電体の間に電圧を発生させます。
ダイがワークピースに徐々に近づくと、火花がスパークギャップを飛び越え、絶縁破壊を引き起こします。これにより、ワークピース上の材料が蒸発・溶融し、噴出した粒子は誘電液によって押し流されます。多くの場合、電極がわずかに侵食されます。
一連の高周波スパークが一度に少量の材料を除去することで、ワークピースから目的の形状が作成され、正確に切り取られます。
以下は、放電加工 (EDM) による金型加工の図解です。
サーバー、電源、電極の配置に関しては、精密機械加工によりすべてが厳密に管理されています。

2. ワイヤー放電加工。

ワイヤ放電加工機（ワイヤエロージョンとも呼ばれる）は、押し出しダイの製造によく用いられます。言い換えれば、形彫りダイスカットと同様の切断方法です。ただし、ワイヤ放電加工機では、ダイスの代わりに細い放電ワイヤが電極として機能します。
チーズカッターを使用してチーズに平らな面を作成するのと同じように、機械は、本来は 3 次元のオブジェクトに平らな面を生成します。
ワイヤの間隔は通常0.05mmから0.35mmです。ワイヤの焼損を防ぎ、正確な切断を保証するために、加工中は一定の間隔で新しいワイヤスプールが自動的に機械に供給されます。
この方法を用いることで、非常に正確な切断が可能です。ただし、鋭い内角を切断したい場合、ワイヤー放電加工だけでは真直角の角を得ることはできないことをご留意ください。ワイヤーの直径と放電ギャップによって生じる切断半径は、0.13mmから0.15mmの範囲になります。
プロジェクトにそれだけでは不十分な場合は、小さなドッグボーン コーナーを使用して直角の内角を作成できます。
直角コーナー加工に関するガイドを読んで、鮮明な内部コーナーを加工するためのベストプラクティスについて詳しく学んでください。
場合によっては、ワークピースの端面よりも中央から切削を開始する方が適していることがあります。例えば、押し出しダイスでは、複雑な形状に対応するために中心部分を加工する必要があります。このような場合、ワイヤ放電加工では小さな穴が必要になりますが、穴あけ放電加工で穴あけ加工が可能です。

3.穴あけ放電加工

穴あけには、穴あけ加工（EDM）と呼ばれる放電加工法が用いられます。従来の穴あけ加工方法とは異なり、この加工方法では、バリ取りを必要とせずに、微細で深い穴を高精度に加工できます。
この技術は、形彫り放電加工（EDM）と同じ基本概念に基づいています。パルス状の円筒電極が材料を深く切削するにつれて、切削領域に誘電液が供給されます。
この方法により、ブレード内に非常に複雑な冷却チャネルを設計することが可能となり、高温タービンの進化に不可欠なものとなります。

EDMの利点

1. 設計の柔軟性
従来の加工技術では実現不可能な形状や深さへの切削加工は、放電加工の大きな利点の一つです。この加工には、アンダーカットや内角を90度にカットすることが含まれます。また、この加工工程のもう一つの利点は、バリが発生しないことです。
CNC と EDM で何が達成できるかについて詳しくは、機械加工の設計標準をご覧ください。
2. 機械加工工程で歪みは発生しませんでした。
従来の機械加工とは異なり、工具は常にワークから安全な距離に維持されます。
部品に力が加わらないため、変形は発生しません。そのため、割れを心配することなく、優れた細部まで加工することが可能です。また、歪みがないため、+/- 0.012mmという小さな公差も実現可能です。
3. 表面品質が非常に優れています。
フライス盤のような旧式の材料抽出方法では、ワークピースに加工痕が残ります。放電加工では、表面仕上げに固有の方向性がないためです。
追加の加工を施さずに鏡面のような質感を実現することも可能です。ただし、高速放電加工後、ビーズブラストのような微細なテクスチャが残る場合があります。
CNC 加工作業に最適な表面粗さのより詳細な分析については、このテーマに関する弊社のガイドを参照してください。
4. 正確性。
EDM（放電加工）は優れた精度を誇り、試作品や小型部品の製造に最適です。例えば、微細なエンジン部品を極めて高い精度で製造する必要がある自動車業界では、この方法が広く利用されています。
5. 材質の硬さは影響しません。
EDMは、導電性があればあらゆる材料を切断できるという点で際立っています。そのため、インコネルやタングステンカーバイドといった研磨性のある材料も加工可能です。