研磨会社三選へのリンクバナー
高い技術力・対応力・品質を備えた研磨会社セレクション » 金属の表面処理加工 » 放電加工

放電加工

研磨以外にも、金属に表面仕上げ加工をする方法があるのをご存知でしょうか。こちらでは、放電加工について、特徴やメリット・デメリット、加工の種類、加工に適した対象物の素材、そして研磨加工との違いなどについて、わかりやすくまとめています。

放電加工とは

放電加工では、ワークと電極の間、つまり金属同士の間に連続的に放電をすることで、断続的な火花を生じさせていきます。1秒間あたり、およそ1000回~10万回の火花が発生しており、その温度は6000°Cにも達します。

ちなみに、放電は加工液の中でおこなわれます。放電の影響でワークは高温になるため、溶解していくのですが、そのことにより、加工液が沸騰します。そして、沸騰すると、小さな規模ですが、水蒸気爆発が発生します。ワーク一部がその爆発によって吹き飛ばされるため、不必要な部分を取り除くことができるのです。

参照元:METAL SPEED
(https://www.metal-speed.com/onepoint/about-electric-discharge-machining/)

放電加工のメリット

加工の精度を上げることができる

一般的な切削加工などと比較すると、放電加工なら、かなり高精度な加工をすることが可能です。ワークを、より正確な寸法に仕上げられるわけです。また、細かい形状であっても、問題なく加工できます。

ワークに応じた準備などの手間をはぶくことができる

加工が難しいワークであっても、それほどの手間をかけずに加工をおこなうことが可能です。砥石ではなく電気エネルギーを使用して加工するため、たとえば、とても硬いワークの場合にも、特別な切削工具などを準備する必要がないのです。

放電加工においては、熱の影響でワークが変形することはほとんどありません。というのは、加工液がワークを冷却し続けているからです。ですから、放電加工は、変形の心配をせずに加工することができる手間のかからない方法であるといえます。

ワークへの負担を抑えることができる

ワークに直接接触することなく、放電によって溶解した後、彫りすすめていく加工方法なので、応力が発生しません。そのため、加工をほどこすことによるワークへの負担がとても小さいです。

放電加工のデメリット

加工するのに時間がかかる

放電を幾度も繰り返しておこなうことで、徐々にワークを溶かしていく作業が必要です。そのため、手間はそれほどかからない一方、作業時間は長くなります。製品を一度に大量生産したい場合には、放電加工はおすすめの加工方法であるとはいえないでしょう。

加工できるのは導電性がある素材のみ

電気を通さないワークの場合には、放電加工をするのは不可能です。硬い素材にはとても強い加工方法ですが、通電性のない素材に対しては、どうすることもできません。

電極に摩耗が生じる

放電加工をおこなうときに火花が発生しますが、その火花が、電極を徐々に溶かしていってしまいます。特に、角部が一定以上摩耗してしまうと、型彫り放電加工の場合、ワークを思い通りの形状に仕上げることは難しくなります。電極が摩耗してきたら、サブ電極などに取り換えるなどしてから作業を続行する必要があります。

放電加工の種類

ワイヤ放電加工と型彫り放電加工について、それぞれの特徴や加工方法などを見ていきましょう。

ワイヤ放電加工

ワイヤ放電加工では、ワイヤで、ワークを目的の形になるよう切り抜いていく方法がとられます。ワイヤ放電加工をおこなう場合には、一般的にNC放電加工機を使用するケースが多いようです。NC放電加工機とは、数値制御でX軸とY軸に動かして、固定されたワークを目的の形に仕上げていくことができる加工機です。

電極として使用するワイヤ線は、真鍮製です。直径はおよそ0.02~0.35mmで、そこから放電する火花を使って、金属のワークに加工をほどこしていきます。そのため、一般的な切削などでは加工するのが非常に難しい硬度の高い金属のワークやとても細長い形状のワークなどであっても、問題なく加工できるのが特徴です。

また、途切れることなく冷却されつづけているため、ワークが熱で変形するリスクも少なく、そのため充分な厚みがないワークであっても、加工が可能です。ただ、加工に時間がかかるという欠点があるため、製品を大量生産したい場合などには、適しているとは言い難いでしょう。

参照元:METAL SPEED
(https://www.metal-speed.com/onepoint/about-electric-discharge-machining/)

型彫り放電加工

加工形状を反転させた形状の電極を放電させ、ワークを掘っていくのが型彫り放電加工による加工方法です。ワイヤ電極の貫通が不要であるため、幅ひろいタイプの形状の転写をすることができます。上述のワイヤ放電加工の場合と同様、NC放電加工機を使用しておこなうのが一般的です。

型彫り放電加工では「仕上げたいワークの形状に合う電極」を使って加工していきます。ここが、ワイヤ放電加工との違いです。ただ、形状に合うように専用の電極を作成する必要があるため、トータルの作業時間はどうしても長くなります。

また、電極が消耗してしまっている状態では、ワークを思い通りの形状に仕上げるのはかなり難しくなります。ですから、高精度の仕上がりを実現するためには、作業をスタートする前に、あらかじめ複数の電極を交換用に準備しておくことが大切です。

放電加工に適した素材

通電するものであれば、高硬度の金属であっても加工は容易です。モリデブンやチタン、インコネルなどといった硬い難削材なども、問題なく加工可能です。

放電加工の用途

高い頻度で使われているものを、安定的かつ効率よく生産するための金型の製造や、あるいは、もっと身近なアイテム・科学・医療などの幅広い分野で、大活躍している加工方法です。モールド金型やプレス金型、模型航空機の部品、新素材、半導体ほか、多岐にわたります。

放電加工と電解加工の違い

放電によって発生させた熱を使って、ワークを溶解・除去していくのが放電加工です。一方、電解加工の場合には、放電と電解液によって起こる化学分解を使って、加工をおこなっていきます。

ワイヤ放電加工機で鏡面加工

鏡面加工をおこなう際にワイヤ放電加工機を使う場合は、加工条件が重要ポイントとなります。通常であれば、2回~6回程度の加工で済みますが、鏡面加工だと、7回~10回程度の加工が必要になります。そうしなければ、鏡面加工レベルの面粗さを実現することが難しいためです。

また、使用する予定のワイヤ放電加工機に、面粗さをよりよくするための「オプション電源」が搭載されているかどうかも、あらかじめ確認しておきましょう。

型彫り放電加工機で鏡面加工

鏡面加工をするのに形彫放電加工機を使用する場合は、電極が重要なポイントとなります。仕上げたいワークの形状に適した高精度の電極でなければ、思い通りにワークを仕上げることは難しいです。

使用する型彫り放電加工機の搭載電源の状態なども大切ではありますが、ワークの仕上がりに強く影響する電極がしっかりと作成されているかどうかについても、しっかりと確認しておくようにしましょう。

参照元:放電加工機お役立ちナビ
(https://edm-expertnavi.com/560/)

Recommended
技術力・対応力・品質に優れた研磨加工会社3選
       

技術力・対応力のある研磨加工会社を見極めるために、当サイトでは「研磨会社」とGoogle検索してヒットした研磨加工会社42社(2023年8月21日調査時点)の中から、研磨に関する特許を取得しており、主要取引先を明示していることで品質や対応力に信頼性があると判断した3社を選出しています。

チタン研磨に自信!
バフ研磨と電解研磨を得意とする
三和産業
三和産業の公式サイト画面

引用元:三和産業公式HP https://www.sanwa21.co.jp/

技術力

42社中でもっとも多くの電解研磨に関する特許を持ち、電解研磨に関する知見が豊富。

対応力
  • 物理研磨と電解研磨に対応。
  • 研磨に精通した技術営業員が常駐し、事前相談が可能。
  • 表面分析を行う生産技術員が品質を担保。アフターケア体制を整えている。
創業

100年以上(創業1918年)

対応可能な研磨
  • バフ研磨
  • バレル研磨
  • 化学機械研磨
  • 電解研磨
  • 電解複合研磨
  • バレル電解研磨
  • 化学研磨
  • 出張研磨
主要取引先

日立製作所、日立ハイテク、日立プラントメカニクス、日立ハイテクマニファクチャ&サービス、日立交通テクノロジー、トクヤマ、トーステ、帝人

対応領域

半導体関係装置(精密部品/真空チャンバー)、医薬・化学・食品製造装置(サニタリー類/継手/タンク/熱交)、粉体装置半導体関係装置(精密部品/真空チャンバー)、医薬・化学・食品製造装置(サニタリー類/継手/タンク/熱交)、粉体装置

三和産業に
研磨加工の費用や納期
について問い合わせる
(公式サイトへ)

電話で問い合わせる
0833-41-3076(代)

三和産業を
もっと詳しく知りたい

研磨資材も開発援助!
ガラス材の精密加工に精通した
斉藤光学製作所
斉藤光学製作所の公式サイト画面

引用元:斉藤光学製作所公式HP https://saito-os.com/

技術力

42社中、唯一加工が困難な100㎛以下の薄片基板やΦ5㎜以下の小径なガラス基板の研磨加工も可能。

対応力
  • 硝材の調達から成形、研磨、洗浄、検査まで一貫して対応。
  • 知見を生かし、研磨副資材などの開発援助も可能。
  • 研磨副資材の受託評価、分析も可能。
創業

40年以上(創業1977年)

対応可能な研磨
  • バフ研磨
  • バレル研磨
  • 化学機械研磨
  • 電解研磨
  • 電解複合研磨
  • バレル電解研磨
  • 化学研磨
  • 出張研磨
主要取引先

山寿セラミックス、AGCエレクトロニクス、オプトネクサス、住鉱国富電子、ファインクリスタルいわき

対応領域

測量器用ガラス、石英研磨基板、光学用セル、100μmガラス基板など

斉藤光学製作所に
研磨加工の費用や納期
について問い合わせる
(公式サイトへ)

電話で問い合わせる
0187-85-3300

斉藤光学製作所を
もっと詳しく知りたい

微細部品にも対応!
電解研磨や化学研磨の知見を持つ
中野科学
中野科学の公式サイト画面

引用元:中野科学公式HP https://www.nakano-acl.co.jp/

技術力

42社中、唯一微細部品のバレル電解研磨ができる。電解研磨、酸洗い、酸化発色、陽極酸化、化学研磨、電解複合研磨などの表面処理に対応可能。

対応力
  • 工程管理システムを用い、迅速で的確な見積回答、納期回答などができる体制を構築。
  • ISO9001を取得し、品質管理を徹底。
  • 各種測定機器を用いた品質検査が可能。
創業

60年以上(創業1956年)

対応可能な研磨
  • バフ研磨
  • バレル研磨
  • 化学機械研磨
  • 電解研磨
  • 電解複合研磨
  • バレル電解研磨
  • 化学研磨
  • 出張研磨
主要取引先

IHI、味の素、アドバンテスト、アマノ、アルプス電気、宇部興産、大塚ホールディングス、オリンパス、京セラ、クラレ、栗田工業、コニカミノルタ

対応領域

ノズル、エルボ、ブッシング、フレーム、スクリーン、ベアリング押さえ、アーム、金型、バルブ、パイプ、マニホールド、フランジなど

中野科学に
研磨加工の費用や納期
について問い合わせる
(公式サイトへ)

電話で問い合わせる
0256-62-2548

中野科学を
もっと詳しく知りたい