放電加工は、加工する素材から一部を除去して任意の形へと仕上げる除去加工です。
しかし、その仕組みは切削加工や研削加工とは全く異なります。
そこで今回は、放電加工の特徴について紹介します。
メリットやデメリット、注意点についても併せて紹介するのでぜひ参考にしてください。
□放電加工とは何かを紹介
ここではまず放電加工とは何かを紹介します。
放電加工を取り扱ったことがないという方は必見です。
放電加工とは、放電現象を活用した加工方法です。
絶縁性の加工液の中に加工したい素材を沈めます。
そして、加工する素材と電極の間にパルス電圧を印加します。
こうすることで、素材と電極の間には3000度以上の放電が発生します。
この放電が発生した際の熱を利用して加工を進める方法です。
つまり、素材を溶かしながら加工をするということです。
溶けた素材は飛び散っていくのですが、加工液によって押し流されることによってショートすることはありません。
また、加工液には素材が溶けた箇所を冷やす効果もあります。
複雑な形状の加工ができるのかが気になる方もいらっしゃるでしょう。
放電加工は、使用する電極の形を変えることで、さまざまな形に加工することができます。
□放電加工の種類とメリットデメリットとは
ここからは放電加工の特徴について紹介します。
まずは放電加工の種類から見ていきましょう。
放電加工は、主に形彫り放電加工とワイヤー放電加工の2種類に分けられます。
・形彫り放電加工機
こちらは加工したい形状を反転させた電極を使用します。
この電極を素材に近づけて放電させて加工を行います。
NC放電加工機であれば、素材を固定した状態で数値制御によってX軸とY軸を移動させながら加工します。
また、非常に細い棒状の電極を使用すれば、微細な穴をあけることも可能です。
・ワイヤー放電加工機
こちらの機械は、電極がワイヤーとなっています。
素材を目的の形状に切り抜く加工方法です。
糸のこを使用するイメージをしてもらえればわかりやすいでしょう。
次は、メリットとデメリットについて紹介します。
まずはメリットから紹介します。
・高精度な加工が可能
1ミクロンの細かさの加工ができます。
切削加工ではこれほどまでに細かい加工は難しいでしょう。
・難削材も条件を変える必要がない
この加工は、電気の力を利用した加工方法です。
そのため、切断や加工が難しい素材であっても、加工が可能です。
刃物を使用した加工機は、刃物が素材よりも固い必要がありますが、放電加工機の場合は問題ありません。
・非接触なため対象物への負荷が少ない
接触が伴う加工方法は、基本的に応力が発生します。
応力とは、物体が外部から力を受けた場合に、物体の内部に力が発生します。
その結果として、素材が変形することがあります。
放電加工機であれば、応力によって寸法の誤差が発生するのを防げます。
・常に冷却したまま加工できる
放電時に発生する熱を利用することから熱による変形が気になる方もいらっしゃるでしょう。
しかし、実際は熱による変形はほとんど発生しません。
理由としては加工液によって冷やされているためですね。
次はデメリットの紹介です。
・加工に時間がかかる
放電加工は1回の放電で加工できる量が少なく、加工速度は毎分2～5ミリメートル程度です。
大量生産には向いていないでしょう。
・導電性のない素材は加工できない
電気の力を利用した加工方法なので、電気を通さない素材には加工ができません。
・電極が摩耗する
加工の特性上、火花が発生します。
この火花によって電極は摩耗していきます。
そのため、消耗に合わせて取り替える必要があります。
□放電加工機を導入する際の注意点を紹介
ここまでは放電加工の特徴を紹介してきました。
実際に導入を考えている方は、導入時の注意点も知っておきたいですよね。
ここでは、放電加工機を導入する際の注意点を紹介します。
注意点1：最適な放電加工機を選択する
放電加工機を導入する際は、加工したい形状や加工する素材の大きさを考慮した上で、適切なものを選ぶ必要があります。
例えば、底付きの形状を作成したい場合は形彫り放電加工機を、貫通して加工できる形状であればワイヤー放電加工機といったように選定します。
また、設備によって対応可能な素材の大きさが異なるので、その点も気をつける必要があります。
注意点2：安全対策を徹底する
どの工作機械でも同じかもしれませんが、安全対策は徹底しておく必要があります。
放電加工では絶縁性の高い加工液を使用しています。
この液体は、基本的には水や油が主成分となっています。
この中でも油を主成分として液体を使用する際は特に注意が必要です。
引火点が70度以上のものに関しては、危険物保安技術協会が定めている放電加工機の火災予防に関する基準をもとに、火災予防をします。
また、高電圧を使用することから感電事故にも注意します。
メーカーの取扱説明書を十分に確認した上で、作業に取り掛かりましょう。
□まとめ
今回は、放電加工の特徴について紹介しました。
放電加工は難削材でも高精度かつ非接触で加工ができるというメリットがありますがデメリットも存在します。
放電加工による部品加工を検討中の方は、ぜひ当社が部品加工を代行いたします。
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