硬質合金は硬度が高く導電性のある加工困難な材料であり、時にはその表面にアレイ状の機能的微細構造を製作して、低コスト大量生産の産業用金型の重要なインサート部品として使用する必要がある。放電加工は上述の微細構造製作における重要な技術手段であるが、硬質合金の加工には工具電極の高損耗という技術的課題が存在する。本研究では、複合材料電極による放電成形加工の定理に基づき、損耗率の高い2枚の箔状副電極で損耗率の低い1枚の箔状副電極を接着固定して積層し、自刃磨特性を持つ複合材料電極を製作し、これを用いてアレイ状の深く狭い溝の放電成形加工を行う方法を提案した。加工過程で外側の2枚の副電極は急速に損耗し、深く狭い溝の幅と深さは主に中央の低損耗率の副電極によって決まり、同時に工具電極の放電刃磨を適応的に完了し、薄い低損耗率副電極の露出が長くなりすぎて変形や損傷が起こることを防ぐ。これに基づき、Cu箔とH62黄銅箔で構成された複合材料電極を製作し、適切な開路電圧、パルス周波数およびCu箔副電極の厚さを検討し、これにより深さ2.2mm以上、深幅比12の密集アレイの深く狭い溝を加工した。結果は、このような自刃磨型複合材料電極が硬質合金のような加工困難な材料の表面微細構造の大量放電成形加工に非常に適していることを示した。

放電加工;複合材料電極;硬質合金;深く狭い溝