放電加工（EDM）完全ガイド：原理、種類、応用、Q&A

放電加工（EDM）の概要と対象材料

放電加工（EDM：Electrical Discharge Machining）は、硬い金属や従来の技術では加工不可能な材料に主に使用される加工方法です。しかし、一つの重要な制限があり、電気伝導性のある材料でのみ機能します。この方法は、グラインダー、エンドミル、その他の切削工具では生産が困難な複雑な輪郭や繊細なキャビティの切削に特に適しています。EDMで加工可能な金属には、ハステロイ、焼入れ工具鋼、チタン、超硬、インコネル、コバールなどがあります。

「スパークマシニング」と呼ばれる理由と基本原理

この方法は、急速な繰り返し電気放電を生成して金属を除去するため、「スパークマシニング」と呼ばれることもあります。これらの放電は電極と加工中の金属ワークピースの間を通過します。ワークピースから除去される少量の材料は、連続的に流れる流体で洗い流されます。繰り返し放電により、ワークピースに次第に深いクレーターのセットが形成され、最終形状が生成されます。

ラム型EDMとワイヤーEDMの2つの主要手法

放電加工には2つの主要な方法があります：ラム型とワイヤー型。主な違いは、加工を実行するために使用される電極にあります。典型的なラムEDMアプリケーションでは、グラファイト電極を従来の工具で加工します。特殊形状に加工された電極は電源に接続され、ラムに取り付けられ、ワークピースにゆっくり送り込まれます。機械加工操作全体は通常、流体浴に浸された状態で実行されます。流体は以下の3つの目的を果たします：

• 材料を洗い流す
• 熱影響ゾーンを最小限に抑える冷却剤として機能し、ワークピースへの潜在的損傷を防止
• 電極とワークピースの間を電流が通過するための導体として機能

ワイヤーEDMの仕組みと極細ワイヤー電極

ワイヤーEDMでは、非常に細いワイヤーが電極として機能します。特殊な真鍮ワイヤーが通常使用され、ワイヤーが材料をゆっくり通過し、放電が実際にワークピースを切断します。この方法は通常、水の浴で実行されます。

誰かが顕微鏡でワイヤーEDMプロセスを観察すれば、ワイヤー自体が切断される金属に実際には接触しないことを発見するでしょう。電気が微量の材料を除去し、ワイヤーがワークピースを通過することを可能にします。ワイヤーの経路は通常コンピュータで制御され、極めて複雑な形状の生成を可能にします。

チーズを切るワイヤーのアナロジーで理解するEDM

この方法を説明する最良の方法は、両手で張られた薄い金属ワイヤーがチーズのブロックを通過し、望むどんな形状も切り出せる例を用いることです。手の位置をチーズの両側で変えることで、複雑で曲がった形状を定義できます。ワイヤーEDMは同様の仕組みで動作しますが、産業で使用される最も硬い材料の一部を扱えます。チーズをワイヤーで引く場合、ワイヤーは実際にチーズを押しのけて切断しますが、EDMでは微細な金属粒子を除去することで薄い切り幅（カーフ）が作られます。

金型・プロトタイプ・少量生産部品への応用

この加工形式は、金型とモールドの製造に頻繁に使用されます。最近では、プロトタイプと一部の生産部品の製造、特に少量アプリケーションで標準的な方法になっています。

編集部ピックと議論コメント（抜粋）

編集部ピック

議論コメント

By rupert — On Aug 04, 2012
LQ1WワイヤーEDMマシンの操作方法は？

By rupert — On Aug 04, 2012
LQ1W - EDMについて知っている人はいますか？

By rupert — On Aug 04, 2012
EDMのプログラミング方法は？

By anon258028 — On Mar 30, 2012
EDMをどう設計する？EDMに必要な設計パラメータは？

By anon251267 — On Feb 29, 2012
なぜアノード（ワークピース）の方がカソードより侵食されるのか？

By anon241089 — On Jan 17, 2012
チーズを切るワイヤーは何？科学の課題でワイヤーの抵抗をやっています。助けてください。職業的なテキストが必要です。

By anon162292 — On Mar 23, 2011
パントグラフで電極を作り、それをEDMで「ツール」としてスタンプを作る機械工場で働いていました。通常電極はグラファイト。稀に真鍮。ワークピースは通常工具鋼、時々超硬も使用。

By craftydonkey — On Feb 09, 2011
良い情報です。プロセスに関するあらゆる関連情報を送っていただけませんか？機械工学の学生でこのテーマで論文を書いています。ありがとう。

By anon142003 — On Jan 11, 2011
EDMの種類は何ですか？

By anon125290 — On Nov 09, 2010
15mm装甲板は切断可能だが遅い。水で感電しない。#4 #5間違い。真鍮や銅でも優れた電極になり、炭素鋼ハステロイWインコネル#7などを精密切断・穴あけ可能。

By anon125288 — On Nov 09, 2010
ミリアンペアとサーボ速度を調整することで抵抗を調整可能。

By anon125286 — On Nov 09, 2010
鉄粉で導電性を持たせ、脱イオン水で廃棄物を運べば、EDMプロセスはプラスチックにも使用可能。

By anon122641 — On Oct 28, 2010
誘電体流体は絶縁流体とも呼ばれ、非導電性！

By anon104592 — On Aug 17, 2010
なぜワークピースから除去される材料の方がワイヤーから除去される材料より多いのか？

By anon103523 — On Aug 12, 2010
EDMとアーク溶接について質問。両方ともスパークプロセスだが、EDMでは材料がアノードから除去され、アーク溶接ではカソードから異なる材料が除去される？理由は？

By anon94777 — On Jul 10, 2010
アノードは常にカソードより侵食される。

By anon94617 — On Jul 09, 2010
15mm装甲板は切断可能か？

By raychar — On May 15, 2010
アルミニウム材料はEDMで加工可能か？

By kailim — On Apr 29, 2010
EDMの利点・欠点、用途、特徴について説明を手伝ってもらえますか？

By syafiqamanah — On Feb 21, 2010
EDMを勉強中。利点・欠点、用途、特徴について説明を手伝ってもらえますか？情報ありがとう。

By anon40863 — On Aug 11, 2009
1.EDMで使用される工具材料のタイプは？
2.EDMと他の非従来型機械加工方法の基本的違いは？

By anon30381 — On Apr 18, 2009
エレクトロと電気放電マシンの違いは？

By zackm0923 — On Jan 13, 2009
プロセスに関するあらゆる関連情報を送っていただけませんか？機械工学の学生でこのテーマで論文を書いています。Thx

By sudhanitw — On Sep 06, 2008
EDMで使用される様々なワークピース、特に工具鋼の管理について教えてもらえますか？

By anon13420 — On May 27, 2008
情報ありがとう。EDMの機能について完全な詳細を送ってもらえますか？私は機械的な部分にもっと興味があります。産業・製造工学を専攻する学生です。機械部品がどのように正確に相互作用するかが私の関心事、設計も可能なら含めてください。

By Mazlan — On Apr 24, 2008
質問：EDMマシンで使用される際、細い真鍮ワイヤー（0.10mm径）が機能不全になる通常の原因は？例：ワイヤーの頻繁な断線、スパークが見えず切断できない。

By bpage1147 — On Apr 02, 2008
マシン稼働中に水に触れるとどうなる？脱イオン水でも感電する？

By anon7449 — On Jan 27, 2008
なぜアノード、すなわちワークピースの方がカソードより侵食されるのか？

By ravi38 — On Jan 08, 2008
ワイヤーEDMに電源をどう供給するか教えてください。つまり、その電源回路をどう設計するか？SMPSの構築で手伝ってもらえますか？

By anon6278 — On Dec 21, 2007
EDMの臨界抵抗とは？