放電加工（Electrical Discharge Machining、EDM）は、金属加工の一種であり、電気的な放電を利用して材料を削るプロセスです。この技術は、硬い材料や複雑な形状の部品を製造する際に有用です。
例えば下記の左側のような形状を作りたい場合、金型形状は右側の様になりますが
作りたい形状が直角を有する形状の場合、一般的なエンドミルでは加工することが出来ません。細いエンドミルを使用すれば直角に近づけることもできますが、段取り工数もかかりますし、破損の恐れもあります。
放電加工では、最初に作りたい形状(マスター型)を作成します。これは銅やグラファイトといった導電性の材料で作成されます。(熱膨張係数が小さいグラファイトが好まれている)
そのマスター型と金型を電気的に導通させ、非常に高い電流をかけます。電極と金属部品の間に微小な隙間があり、これによって電気放電が発生します。この放電によって、部品表面の微小な層が蒸発・融解し、材料が削られることになります。
一方でこのようなデメリットもあります。
加工速度が遅い： EDMは一般的に加工速度が他の一般的な加工方法に比べて遅い傾向があります。これは、放電加工による材料削り取り量が他の加工方法に比べ少ないためです。
表面の仕上げが必要： 放電加工によって得られる表面仕上げは他の一部の加工方法よりも荒れがちであるため、仕上げ加工(磨き加工など)が追加で必要となることがあります。
電極の消耗： 放電加工では電極が削れて消耗します。これにより、定期的な電極の交換や再製造が必要となり、生産性の低下が生じることがあります。
作業環境： 放電加工には冷却材や精密な制御が必要であり、これにより作業環境が他の加工方法よりも複雑・大規模になることがあります。
初期設定が複雑： 特に初めてのプロセス設定が複雑であり、熟練した操作者が必要です。また、加工条件や材料によっては最適なパラメーターの調整が難しいことがあります。
コスト： 機械や設備の初期投資が高いことがあり、また電極の消耗や取り扱いに伴うコストも考慮する必要があります。
これらのデメリットは、特定の用途や条件によっては問題になる可能性があります。しかし、硬材や複雑な形状の部品を加工する際のEDMの利点は、これらのデメリットを上回る場面も多く、弊社の金型製造現場では使用頻度が高いです。
Comments