金型製造の5大キーテクノロジーを徹底解説

金型は射出成形、ブロー成形、押出成形、ダイカスト、鍛造、溶融、プレス等の方法で製造されます。シンプルに言えば、金型は成形品を作るための工具です。工具はいくつかのコンポーネントで構成され、異なる金型は異なる部品で構成されます。では、金型はどう作られるのか？金型製造技術には何があるのか？本記事では金型製作で最も一般的な5つの加工方法を整理しました。ぜひ5分かけて全文をお読みください。

1. 放電加工（EDM：Electrical Discharge Machining）

EDMの仕組み

EDMは、作動液中に浸漬された2極間のパルス放電により生じる電気浸食効果を利用し、導電性材料を浸食加工する特殊加工法です。放電加工または電気浸食加工とも呼ばれます。

EDMは、精密小型キャビティ、狭スリット、溝、コーナー等の複雑部品加工に適しています。工具が届きにくい複雑曲面、深彫りが必要な箇所、特にアスペクト比が高い場合では、フライス加工よりEDMプロセスが優先されます。

ハイテク部品加工では、フライス電極の再放電で成功率向上、高価な工具コストよりEDMが適しています。また、放電加工仕上げが指定されている場合（放電肌仕上げが必要な場合）、EDMで火花パターン面を提供します。現在の高速フライス加工の急速な発展により、EDMの発展余地は一定程度圧迫されています。

同時に、高速フライス加工はEDMにより大きな技術進歩をもたらしました。例えば、高速フライス加工で電極を製作すれば、微小領域加工と高品質面実現により電極設計数が大幅削減。また、高速フライス加工で電極を製作すれば生産効率が新レベルに向上し、電極高精度化によりEDM精度も向上します。

EDMのメリット:

通常切削法では困難な材料・複雑形状ワークを加工可能；加工中切削力なし；バリ、工具痕、溝等欠陥なし。
工具電極材料はワーク材料より硬くなくてもよい；電気エネルギー直接利用で自動化容易。
高強度・高硬度・高靭性・高脆性・高純度のあらゆる導電性材料を加工可能；加工中明確な機械的力なし；低剛性ワークと微細構造加工に適する。

2. ワイヤーカット放電加工（WEDM：Wire Cut Electrical Discharge Machining）

WEDMの仕組み

連続移動する細線（電極ワイヤー）を電極として、ワークにパルス放電を行い金属を除去・切削成形します。

WEDMのメリット:

EDMの基本特徴に加え、WEDMには以下の特徴があります：

複雑形状の工具電極製作不要。直線を母線とする任意の2次元曲面を加工可能。
約0.05mmの狭スリット切削可能。
加工中、余剰材料が切りくず化されず、エネルギーと材料利用率が向上。
電極ワイヤーをリサイクルしない低速ワイヤーカットでは、電極ワイヤーが常時更新されるため加工精度向上と表面粗さ低減に有利。
WEDMの切削効率は一般に20〜60mm²/min、最大300mm²/min；加工精度は一般に±0.01〜±0.02mm、最高±0.004mm；表面粗さは一般にRa 2.5〜1.25μm、最高Ra 0.63μm；切削厚は一般に40〜60mm、最大600mm。