超硬合金は、非常に硬く耐摩耗性・耐衝撃性に優れているため、金型や切削工具に広く用いられています。
その非常に硬い超硬合金を加工するにはどうすればいいのでしょうか。当社は超硬合金を切削することを実現していますが世の中では切削、直彫りは一般的ではありません。
まだまだ形状制約があり、パンチやピン類は直彫りしていますが深穴形状はまだ実現できていません。
超硬金型、超硬部品の量産
そこで、ワイヤーカットや形彫放電加工等の導電性のあるものであれば硬さに関係なく高精度の加工ができる放電加工の出番となります。
超硬合金はその主成分であるタングステンカーバイド（WC）の融点が2900℃と高温であることから、加工に必要なエネルギーが大きいため、高いエネルギー密度の加工条件、言い換えるとピーク電流が高くパルス幅の短い条件が必要になります。
電極をほぼ無消耗で加工できる鉄鋼材料などへの形彫放電加工とは違い、超硬合金の加工に用いられる加工条件下では、電極消耗が大きく加工精度の低下を招きます。
そのため、銅タングステンや銀タングステン等の融点・熱伝導率が高い電極を用い電極消耗を少なくするとともに、消耗する量を加味して電極の設計や加工用のNCプログラムを製作します。
形彫放電加工は、火花を断続的に飛ばし、金属の溶解・冷却・飛散を繰り返すことにより加工を進める非接触加工の一つです。
そのためにドリルやエンドミルを用いた切削加工などの接触加工とは違い電極自体には、それほど強度が必要ありません。
超硬合金などの硬い材質に大きな突き出し量が必要となってくる深穴加工をするためには、硬さに関係なく加工でき、電極自体の強度もそれほど必要のない形彫放電加工やパイプ状の電極を用い電極先端から加工液を出し加工屑の排出をしやすくした細穴放電加工が用いられます。
穴径の小さい深穴加工を評価する指標として、加工深さを穴の直径で割ったアスペクト比と呼ばれるものがありますが、直径0.1mm程度の場合はアスペクト比は10倍（深さ1.0mm）、直径0.2mm以上の場合は50倍（深さ10mm）のアスペクト比の加工が実現しています。
余談になりますが、上記のような高アスペクト比の加工するための電極製作にも、工作物に負荷があまりかからないという利点を活かし、ワイヤーカットや形彫放電等の放電加工が用いられています。
形彫放電加工の特性として、放電は角やエッジでより多く起こり、それらを持つ異形穴加工では、電極の消耗による加工精度の低下がより顕著に表れ、電極の設計・製作や加工そのものもよりシビアになります。
当社では、長年培われたノウハウや４軸同時制御マシニングセンターなどの設備を用いた電極製作、熟練した職人の技により複雑な形状の加工を得意としています。
