EDM 製造とは

EDM 製造の概要

放電加工 (EDM) は、熱エネルギーを使用してワークピースから材料を除去するために使用される従来とは異なる方法です。 EDM プロセスはレーザー切断と非常によく似ていますが、EDM プロセスでは除去を実行するために機械的な力が必要ないという点が異なります。これが、EDM 製造が非伝統的であると見なされる主な理由です。プロセスに必ずしも切削工具を伴う必要がないからです。 EDM プロセスは、特に工具および金型製造業界で非常に普及しています。これは、チタンなどの機械加工が困難な材料や、フライス加工では機械加工が困難なその他の不規則で複雑な形状の材料を加工できるためです。

EDM の登場

EDM 製造の歴史は 1950 年代までさかのぼる必要があります。2 人のロシア人科学者のチームが、火花接触によるタングステンの侵食を防ぐ方法を見つける任務を負っていました。これにより、彼らは 1943 年に最初の放電加工 (EDM) 機械を発明し、機械加工が困難なタングステンのような材料を加工できるようになりました。同時に、アメリカのチームは、壊れたドリルとタップをアルミニウム鋳物から取り除くことができる別の放電加工モデルを発明しました.その後の放電加工法の多くは、彼らの発明に基づいており、私たちはこれらの後者の創造物を形彫り EDM と呼んでいます。

1960 年代になると、特に焼入れ鋼から金型を作成するために使用されるワイヤカット型の放電加工 (ワイヤ EDM) がブームになり始めました。ワイヤ EDM のダイ電極は基本的にワイヤです。この時点での放電加工機は、侵食を回避し、ワイヤの切断を防ぐことができます。数値制御 (NC) システムは、1970 年代に初めてワイヤ EDM に実装され、1967 年に最初の NC ベースのワイヤ EDM マシンが製造されました。自動化とプログラミングの柔軟性が向上します。最初の CNC ワイヤ EDM マシンは 1976 年に作成されました。

最新の EDM プロセス

ワイヤ放電加工では、金属片を加工液に入れ、浸漬した金属片にワイヤを送り込みます。金属加工物に電流を流して放電または火花を発生させ、元の金属片から意図した形状を形成します。電極が互いに近づくと、電場の強度が大きくなり、その結果、誘電性流体の強度が高まります。このような状況下では、電流が 2 つの電極間をより容易に通過できるようになり、火花が発生するたびに元の金属片から目的の金属形状が徐々に剥がれるようになります。意図された金属形状が金属片から分離された後、金属形状上の余分な材料を取り除くために誘電性流体を利用するフラッシングのプロセスが実行されてもよい。

EDM の種類

放電加工 (EDM) 技術は大幅に進化したため、現在ではワイヤ放電加工、シンカー放電加工、および放電加工ドリル加工の 3 つの主要なカテゴリで表すことができます。

ワイヤー放電加工機

すでに基本に簡単に触れたように、ワイヤー放電加工機は、電極に細いワイヤーを使用する形彫り放電加工機のより進化したバージョンです。ワイヤ EDM の従来の用途には、ツーリング (ダイ/モールド) アプリケーション用の超硬合金からのダイ、パンチ、およびインサートの作成が含まれていました。しかし、ワイヤ EDM の用途は、現在多くの産業で広く利用されている部品製造にまで拡大しています。

シンカーEDM

シンカー EDM は、最も初期の発明の 1 つであるにもかかわらず、今日でも存在していることに注意してください。最新の型彫り EDM は、主に、プラスチック射出成形システムや金属プレス金型などの金型用途で複雑なキャビティ形状を生成するために使用されますが、さまざまな代替生産用途でも使用されています。

EDM穴あけ

このタイプの放電加工プロセスでは、通常は真鍮または銅合金で作られた小さな中空管電極を使用して、ワークピースに穴を浸食します。この方法は、開始穴を準備することによるワイヤ EDM の準備プロセスです。長年にわたり、小さな穴を生成する能力を持つように開発されており、タービン エンジン部品の製造や医療機器などのニッチなアプリケーションにとって理想的な放電加工プロセスとなっています。

EDM の長所と短所

EDM マシンを使用する主な利点は、ワイヤが継続的に供給されるため、固定電極による金属への損傷の可能性が (他の機械加工操作に対して) 比較的低いことです。さらに、放電加工機は硬い材料（ワイヤ放電加工機）を扱うことができるため、熱処理用のサブマシンが必要ないため、金属形状の表面に熱応力がないため、歪みが発生しにくくなります。メタルシェイプ。その結果、より小さく、より洗練された金属形状を高精度で簡単に加工できます。

しかし、放電加工機には一定の制限があります。例えば、機械加工を熟知したメカニストはなかなか集まらない。また、高精度を維持できるにもかかわらず、材料の除去速度が遅い場合があります。 EDM マシンはまた、油性誘電体の使用に関連する潜在的な危険をもたらします。これは、注意しないと簡単に燃焼する可能性があります。また、シンカー放電加工の特定のケースでは、電極を作成するだけでもかなりの時間とコストがかかります。さらに、機械工は、電極の摩耗により、ワークピースの鋭い角を再現するのに苦労することがよくあります。通常、放電加工プロセス中の電力消費は高くなりますが、追加のコストが発生する可能性があり、加工中に過剰なオーバーカットや工具の摩耗が発生する可能性もあります。