CNCを超えて：放電加工とは何ですか？

今日のタービンブレード、ステント、光学ミラー仕上げ部品の多くは、EDMプロセスを使用して製造されています。素材を生の形から自由にザッピングすることについて知っておくべきことは次のとおりです。

電気です。それは魅力的です。そして、それは製造業に大きな影響を与えています。 Zion Market Researchは、2017年の放電加工業界を約46億ドルと予測しており、2024年までに80億ドル近くまで成長すると予測しています。

ますます多くのCNC旋削およびフライス盤が、EDMを使用して、他の方法では加工できない部品フィーチャーを作成しています。これらのコンポーネントは、主に航空宇宙および医療業界で見られます。今日の自動車産業は、一部の工具アプリケーションを除いて、一般的にEDMを使用していません。

EDMは、新しい機械加工手法の採用を意味します。これは「従来の」CNC機械ではありません。理解して管理するためのグラファイト電極と銅電極があり、適切な作業保持とアプリケーション固有のソフトウェアが必要です。

どれも特に難しいことではありませんが、他の新しいテクノロジーと同様に、初期投資とオープンマインドが必要です。ジョブショップにとっての朗報は、EDMがドアを開けて、そうでなければ閉じたままになる可能性があることです。

とは 放電加工とその仕組み

放電加工では、電気エネルギーを使用してワークピースの材料を「侵食」します。導電性のワークピースと、銅、真ちゅう、グラファイト、またはタングステンでできた電極と、それぞれの合金との間に一連の高周波スパークを生成します。

スパークが電極からワークピースにジャンプすると、微細な材料が運び去られ、誘電性流体によって洗い流されます。流体は通常、脱イオン水または特殊な非導電性オイルです。非常に細かい仕上げが可能であり、正確さはミクロン単位で測定するのが最適です。

EDMには、「WEDM」とも呼ばれるワイヤーEDM、EDMホールドリル、および従来型または「シンカー」EDMの3つの異なるタイプがあります。これらはすべて、高エネルギー侵食の同じ原理に依存しており、最大5軸の運動で利用できますが、回転式アタッチメントを使用すると、より多くの軸を得ることができます。

材料が導電性であれば、3つすべてがアルミニウムからカーバイドまですべてを機械加工することができます。ただし、重要な違いの1つは、切削工具と見なすことができる電極です。

ワイヤ放電加工とは何ですか？

WEDMは、ワークピースに連続的に供給される銅または真ちゅう合金ワイヤーのスプールを使用します。非常に正確な帯鋸と考えてください。

一般的な線径は.004インチから.012インチの範囲ですが、.0006インチまでの線も使用できます。 WEDMは、工具および金型業界で広く使用されており、医療部品の小さなスロットや同様に難しい機能を切断するために使用されます。

詳細については、このビデオをご覧ください。出典：ReliableEDM

EDMホールドリルとは何ですか？

EDM穴あけ加工、または「穴あけ器」は、管状電極に依存しており、誘電体流体がその中心を通って流れ、冷却剤供給のドリルビットと同様に戻ってきます。

SodickInc.の添加剤およびHSMビジネスマネージャーであるEvanSyversonが指摘するように、EDMホールドリルは、ジェットエンジンのブレードとベーンの詳細にディフューザーホールを作成するための主要な方法です。

詳細については、このビデオをご覧ください。出典：EDM Precision

Sinker EDMとは何ですか？

シンカーEDM（通常はグラファイトまたは銅）で使用される電極は、円形、正方形、およびその他の形状も使用されますが、多くの場合、ワークピースの形状の鏡像または反転画像で機械加工されます。 EDMの穴あけ加工と同様に、電極を回転させたり、軌道に乗せたり、ワークピースに突っ込んだりすることができるため、金属の除去率が向上し、さまざまな独自の形状が生成されます。

テクノロジーが何であれ、GF MachiningSolutionsのEDM製品マネージャーであるEricOstiniやその仲間などの専門家は、EDMの3つの最も重要なこと、つまりフラッシング、フラッシング、フラッシングをすぐに指摘します。これは、効率的なフラッシングを行わないと、短絡が発生し、生産性が低下し、部品の品質が低下し、電極が損傷する可能性があるためです。

詳細については、このビデオをご覧ください。出典：Tooling U-SME

EDMはいつ必要ですか？

ショップのどこでEDMを使用できますか？ MakinoInc.のEDM製品ラインマネージャーであるBrianPflugerは、従来の方法ではワークピースの材料を加工するのが難しくなるにつれて、EDMプロセスはより魅力的で生産的になると述べています。例としては、長さと直径の比率の増加や、非常に小さな切削工具が必要な場所などがあります。

EDMには、フライス盤や旋削に比べていくつかの利点があります。 EDMは非接触プロセスであるため、たわみを心配することなく、非常に小さい、薄壁、ハニカム、または背の高いワークピースを加工することができます。

EDMにはバリはありません。半径が0.001インチまでの鋭い内部コーナーが可能です。金やプラチナなどの高価な材料は、チップに実質的に材料を失うことなく加工できます。そして、2、3の「10分の1」を保持することは、急速な工具の摩耗を心配する必要がほとんどないRene 41やL-605などの厄介な高ニッケル合金でも、EDMとの相対的なケーキウォークです。

航空宇宙メーカーは、EDMを使用してタービンブレードに成形された穴を作成します。医療会社はこれを使用して、ステントをスライスし、クリップを切断し、小さなワニ口クリップの歯を機械加工します。歯車メーカーは、これを使用して1回限りのスプロケットを製造します。光学部品メーカーはそれを使って鏡面仕上げをしています。

リストは続きます。

EDMではどのようなツールを使用していますか？

その広範な機能にもかかわらず、EDMは他のどのCNCマシンよりも操作が難しくありません。 EDMマシンは、同じX、Y、Z軸を持っています。多くのEDMシステムには、旋盤やマシニングセンターと同様の会話型コントロールがありますが、Gコード、固定サイクル、オフラインプログラミングソフトウェアの使用をサポートするシステムもあります。

ワークピースをつかむために使用されるバイスとクランプも、店内の他の場所で使用されているものと似ていますが、通常、工具鋼や鋳鉄ではなく、400シリーズのステンレス鋼で作られています。

ただし、EDM加工プロセスは大きく異なり、フラッシング、軌道周回戦略、スラグ保持、スキムパスの数に重点が置かれています。しかし、熟練した機械工が頭をすばやく包み込むことができないことは何もありません。

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