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細穴放電加工の仕組みや特徴など徹底解説

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細穴放電加工の仕組みや特徴など徹底解説

細穴放電加工とは、放電現象を利用して金属などの硬い素材に小さな穴を加工する精密加工技術です。日本国内では、精密加工の需要が高まっており、自動車や医療機器の製造現場でも採用が進んでいます。この記事では、細穴放電加工の仕組みや他加工技術との違いを詳しく解説していきます。

細穴放電加工とは

細穴放電加工は、放電現象を利用して金属などの硬い素材に微細な穴を加工する技術です。放電現象とは、電極と加工対象物の間に発生する短時間の電気放電を指し、この放電が高温を生み出し、金属を溶解・蒸発させることで材料を除去します。加工対象物と電極には電解液が供給され、加工中に発生する不要な金属片を効率的に取り除きます。

従来の機械加工との違い

細穴放電加工は、従来の機械加工では困難とされる高硬度の材料や複雑な形状の加工を可能にする点が大きな特徴です。例えば、タングステンやチタンなどの高硬度材料も対応でき、切削工具では届かない深穴や極細径の穴を高い精度で加工できます。このため、放電加工は精密製造業において不可欠な技術となっています。

細穴放電加工の特徴

高硬度材料の加工性能

細穴放電加工の最大の利点は、高硬度材料に対応できることです。従来の切削加工では、高硬度の金属を加工する際に工具の摩耗が激しく、生産効率が低下する問題があります。細穴放電加工では、このような問題を回避し、効率的に作業を進めることが可能です。

微細加工の精度と仕上がり

放電加工は微細加工にも強みがあります。加工後の仕上がりは非常に滑らかで、表面粗さが少なくなるため、追加の仕上げ作業が不要な場合もあります。このため、製造時間を短縮し、コスト削減にもつながります。

細穴放電加工の主な用途

自動車部品製造への応用

細穴放電加工は、自動車部品の製造で多く活用されています。特に、燃料噴射ノズルやターボチャージャーの精密部品製造において、その正確性が求められます。これらの部品は微細な穴や複雑な形状が必要であり、細穴放電加工の特性が最大限に活かされています。

医療機器分野での活用

医療機器の分野では、インプラントや手術用器具の製造で細穴放電加工が活躍しています。例えば、人工血管やステントなど、高精度が求められる部品は、この技術を用いることで必要な品質基準を満たしています。また、医療分野では、生体適合性のある金属材料の加工が重要であり、細穴放電加工の柔軟性がそのニーズに応えています。

使用するパイプ電極の種類

銅製電極

銅は熱伝導率が高く、放電加工における熱の分散性能が優れています。コストも比較的低いため、一般的な放電加工で広く使用されています。

タングステン電極

タングステンは溶解点が非常に高く、耐久性に優れた材料です。高硬度材料や高温環境での加工に適しており、特殊な用途で使用されることが多いです。

グラファイト電極

グラファイトは加工性に優れ、複雑な形状の電極を容易に作ることができます。また、耐熱性も高く、特定の精密加工に適しています。

合金電極

合金電極は、複数の金属の特性を組み合わせて作られており、用途に応じた特性を持つ電極として使用されます。例えば、耐久性と放電効率を両立するものがあります。

特殊コーティング電極

電極表面に特殊なコーティングを施すことで、耐久性や放電効率を向上させたものです。加工精度をさらに高める場合に用いられます。

細穴放電加工が求められる場面

熱変形が懸念される場合

高温での加工が避けられない場合、熱による歪みや変形が問題になることがあります。細穴放電加工は、非接触で行うため、熱影響が最小限に抑えられ、製品の精度を保つことができます。

複雑形状の製造が必要な場合

細穴放電加工は、複雑な形状の加工を容易に実現します。これにより、設計の自由度が高まり、製造業の革新的な製品開発に貢献しています。

細穴放電加工に関する当社での製作実績

 

キャビティ

材質 HPM38
サイズ φ70 × 17.4
精度 0.02
 

ダイヤモンドカット

材質 HPM38
サイズ φ16 × 192
精度 0.01
 

キャビピン

材質 SKH51
サイズ φ3 × 11
精度 0.005

細穴放電加工ならCHAMPIONにお任せください

CHAMPIONでは、高精度な細穴放電加工を通じて、お客様の幅広いニーズにお応えします。従来の加工方法では困難な微細な穴や深穴加工を、放電現象を利用して確実かつ効率的に実現いたします。精密な細穴加工が必要な場面では、CHAMPIONにお任せください。確かな技術力と豊富な実績で、お客様のご要望にお応えし、製品品質の向上をサポートいたします。




まとめ

細穴放電加工は、硬い材料や微細な形状を高精度で加工できる画期的な技術です。その特性は自動車部品や医療機器など、多岐にわたる分野で活用されています。一方で、加工速度や設備コストなどの課題も存在します。しかし、これらの課題を克服するための技術開発が進み、細穴放電加工の需要は今後さらに増加すると予想されています。この技術は、日本の製造業の発展において、重要な役割を果たすことが期待されています。

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