ワイヤーカット放電加工とは
ワイヤーカット放電加工とは?種類や特徴、メリット・デメリットをわかりやすく解説!
放電加工とは?
放電加工(Electrical Discharge Machining, EDM)とは、電気エネルギーを利用して金属を削る加工方法です。電極と被加工材の間に電圧をかけ、放電による熱で材料を溶融・蒸発させながら加工します。
特に、硬い金属や複雑な形状の加工が得意で、金型や精密部品の製造に広く活用されています。放電加工には、大きく分けて3種類の加工方法があります。
1. 型彫り放電加工(ダイ放電加工)
特徴
✅ 電極を材料に押し当て、放電で削る加工
✅ 電極の形状がそのまま材料に転写される
✅ 切削加工では難しい複雑な3D形状の加工が可能
仕組み
- 導電性のある材料(鉄、ステンレス、超硬合金など)に、**電極(銅・グラファイト など)**を近づけ、放電を発生させる
- 放電による熱で材料を溶かしながら、電極と同じ形状を被加工材に転写する
用途
🔹 金型加工(射出成形・鍛造・プレス金型 など)
🔹 航空機・自動車・医療機器の精密部品加工
🔹 細かい彫刻・溝加工
❌ 電極の製作が必要なため、コストがかかる
2. ワイヤーカット放電加工(WEDM)
特徴
✅ 細いワイヤーを電極として使い、放電で切断する加工
✅ 高精度な直線・曲線カットが可能
✅ 硬い金属でも精密に切断できる
仕組み
- 直径0.02~0.3mmのワイヤー(通常は真鍮製)を電極として使用
- ワイヤーと材料の間で放電を発生させ、金属を溶かしながら切断
- ワイヤーは使い捨てで、加工中に巻き取られながら新しい部分が供給される
用途
🔹 精密部品の切断(航空機・医療機器・電子部品)
🔹 金型の細かい部分の加工
🔹 超硬合金・チタン・焼入れ鋼などの難削材の切断
❌ 導電性のある材料しか加工できない(プラスチック・セラミックスは不可)
3. 微細放電加工(ドリリング放電加工)
特徴
✅ 極細電極を使って、微細な穴を開ける加工
✅ ミクロン単位の精密な穴あけが可能
✅ 従来のドリル加工では難しい硬い材料にも対応
仕組み
- 直径0.02〜0.3mmの電極を使用し、放電で穴を開ける
- 金属に接触せず、摩耗や工具破損がないため、精密な穴あけが可能
用途
🔹 燃料噴射ノズルの微細穴加工(自動車・航空機部品)
🔹 医療機器の精密加工(ステント・カテーテル など)
🔹 電子部品・半導体の微細加工
❌ 加工速度が遅い
放電加工の種類
放電加工の種類 | 特徴 | 主な用途 |
---|---|---|
型彫り放電加工 | 電極の形状を転写 | 金型加工・複雑な形状加工 |
ワイヤーカット放電加工 | 細いワイヤーで切断 | 精密部品・難削材の加工 |
微細放電加工 | 微細な穴あけが可能 | 航空機・医療・電子部品 |
まとめ
放電加工には、型彫り放電加工・ワイヤーカット放電加工・微細放電加工の3種類があります。
- 金型や3D形状の加工 → 型彫り放電加工
- 精密な直線・曲線カット → ワイヤーカット放電加工
- 微細な穴あけ → 微細放電加工
「硬い金属を精密に加工したい!」
そんな場合は、放電加工の導入を検討してみてはいかがでしょうか?
ワイヤーカット放電加工とは
放電加工の中でも特によく使われるワイヤーカット放電加工について詳しくご紹介します。
ワイヤーカット放電加工(Wire Electrical Discharge Machining)とは、細い金属線(ワイヤー)を電極として使い、放電を利用して金属を精密に切断する加工方法です。特に硬い金属や複雑な形状の加工に適しており、金型製作や精密部品の加工に広く活用されています。
ワイヤーカット放電加工の仕組み
ワイヤーカット放電加工は、電極(ワイヤー)と被加工材の間に放電を発生させ、その熱エネルギーで金属を溶融・蒸発させて加工を行います。
基本的な加工の流れ
- ワイヤー電極を張る
- 直径0.02~0.3mm程度の細いワイヤーを使用。
- 加工液(絶縁液)の中でワイヤーを移動させる
- 放電加工専用の液体(通常は純水や加工油)を使用。
- ワイヤーと材料の間で放電を発生
- 放電の熱で金属を溶かしながら切断。
- 連続的に放電を繰り返しながらワイヤーを移動し、精密な加工を実現
ワイヤー自体は使い捨てで、加工中に巻き取られながら新しいワイヤーが供給されます。
ワイヤーカット放電加工の特徴
✅ 非接触加工のため、工具摩耗がない
✅ 硬い金属や難削材も高精度に加工できる(超硬合金・チタン・インコネル など)
✅ 微細加工や複雑な形状の加工が可能
✅ 切削力がかからず、薄い材料や細かい部分の加工に最適
❌ 加工速度が遅い(切削加工よりも時間がかかる)
❌ 導電性のある材料しか加工できない(樹脂やセラミックスは不可)
❌ 加工液によるサビや汚れのリスクがある
ワイヤーカット放電加工の用途
- 金型加工(プレス金型・射出成形金型 など)
- 精密機械部品の製作(航空宇宙・医療機器・電子部品)
- 硬質材料の切断(超硬合金・ステンレス・焼入れ鋼)
- 微細加工・複雑形状の加工(細かい溝・内角・ギア など)
ワイヤーカットとレーザー・プラズマ加工の違い
比較項目 | ワイヤーカット放電加工 | レーザー加工 | プラズマ加工 |
---|---|---|---|
加工精度 | 非常に高い | 高い | 普通 |
加工速度 | 遅い | 速い | 速い |
加工可能な材料 | 導電性があるもののみ | 金属・樹脂など幅広い | 金属中心 |
熱影響 | ほぼなし | 小さい | 大きい |
コスト | 高め | 中程度 | 低い |
→ 高精度な金属加工にはワイヤーカットが最適!
まとめ
ワイヤーカット放電加工は、放電を利用して硬い金属を精密に切断できる加工技術です。特に金型や精密部品の製作に向いており、微細加工や複雑な形状の加工にも対応できます。
「硬い金属を高精度に加工したい!」
そんな場合は、ワイヤーカット放電加工を検討してみてはいかがでしょうか?