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隙間わずか数ミクロン! 2つの部品をピタリとはめる「放電加工」の魅惑的な世界

7/17(水) 12:11配信

WIRED.jp

機械加工の様子を見て「ぴったりはまる喜び」を感じるなんて、よくあることではないだろう。だが、いまがそのときかもしれない。

【動画・記事の全画像】知られざる放電加工の世界

金属部品がぴたりとはまるGIF動画を観たことがあるだろうか。部品同士が寸分の狂いなく組み合わさって、その境目が消えたかのように見える動画である。

あれを観ると、喜びが閃光のようにはじける。そう、文字通り閃光なのだ。それこそが、あらゆる工学技術分野のなかでも特に妙な満足感を感じさせる「放電加工(EDM)」の不思議な世界である。

いくつもの「稲妻」で金属を切る

放電加工という技術自体は知らなくとも、どこかでこの技術に触れたことはあるかもしれない。インプラント型医療機器の精密な極小部品や、頑丈なニッケル合金でできたジェットエンジン部品。こうしたものは放電加工でつくられている。

限りなくぴったりとはまる必要のある部品や、超硬度材料でできた部品など、従来の機械加工技術では歯が立たないような部品が必要なときに登場するのが放電加工なのだ。

従来型のフライス加工技術では、材料を機械で成形する必要になる。つまり、「材料に機械で力を加えて物理的に削ったり切り取ったりすること」なのだと、ブライアン・フルーガーは話す。フルーガーは、工作機械メーカーである牧野フライス製作所の米国法人で放電加工製品のラインマネージャーを務めている。「放電加工では部品には物理的に接触せず、“稲妻”を使って加工するのです」

稲妻だなんて、なかなかヘヴィメタルっぽい響きだ。だがもう少し具体的に言うと、ここで使われるのはいくつもの小さなスパーク(閃光)だ。

放電加工機における「刃」は、実は極細の黄銅ワイヤーで、ここに電気が流れる。放電加工機は超硬合金も切断できるほどの威力をもつ(超硬合金は従来のフライス加工でほかの物質に穴を開けるために使われるほど硬い)が、放電によるスパークそのものの威力は比較的弱い。だが、このスパークは黄銅ワイヤーの全長に沿って、毎秒約20,000回という極めて高頻度で発生する。

「まるでレーザーのように見えますが、動きをスローにした動画を見れば、その線の上から下までがスパークの集まりであることがわかるでしょう」と、放電加工を専門とするReliable EDMのヴァイスプレジデントであるスティーヴ・ソマーは言う。「スパークの一つひとつは小さな爆発のようなものなのです」

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最終更新:7/17(水) 12:11
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