放電加工とは

放電加工の原理と種類

放電加工とは、カミナリと似た放電現象を利用した加工方法です。
放電させる「電極」と呼ばれる金属と被加工物(電気が通る材質であることが必須)とのスキマに、微細な放電を繰り返し発生させることで加工を進めます。その種類は、型彫放電加工とワイヤーカット放電加工の2種類に大別されることが多いですが、「細穴放電加工機」と呼ばれる、小さい穴加工のみに特化した機械で加工する細穴放電が、第三の放電加工です。

放電加工の特徴

電気が通れば何でもOK。
被加工物とは非接触なため、高硬度材料への加工でもドリルが折れる心配はありません。しかしながら、切削加工よりも加工時間を要します。
放電加工の種類

細穴放電加工について

加工方法

丸いパイプを電極として用い、放電の火花により金属を溶かして穴をあけます。
パイプ内に水を通し、放電により高温になった部分を冷却すると同時に溶けた金属片(スラッジ)を穴から外に排出しつつ掘り進めます。
被加工物とは非接触で加工ができるため、ドリルなどの切削では難しい曲面や高アスペクト比(深い穴)の加工が可能です。

細穴放電加工のイメージ

使用するパイプ電極の種類

パイプ電極とは、中に空洞のあいた銅や真鍮製の丸い棒です(銅や真鍮以外の電極もありますが、エストロラボでは主にこの2種類の材質を使い分けています)。
これを機械に取り付けて回転させながら放電します。回転させることでスピードアップと真円度アップが期待できます。同時に空洞部分は放電しないため、画像のように穴の真ん中に「芯」が残ります(画像右手前)。
この「芯」を残さないためのパイプ電極が「コアレス電極」(画像左側)です。空洞部分が丸にならない形状にすることで、芯が残らない加工が出来ます。
パイプ放電の形状の違い
未使用のパイプ電極は、きれいな黄金色です(画像左側)。これを放電すると黒く、角が取れて丸くなります(画像右側)。
どれくらい黒くなるか、丸くなるかは非加工物の材質や穴径によってばらつきがあります。
穴底形状に角が必要な場合は、深さを達成してから最後新しい電極に付け替えて仕上げることもあります。
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パイプ電極の使用による形状変化