利点
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加工速度の向上
グラファイト電極は、銅電極に比べて放電加工速度が2～3倍速く、特に薄型リブ電極の加工においてその効果が顕著です。切削抵抗は銅のわずか5分の1であるため、グラファイトは加工効率を高め、加工時間を大幅に短縮できます。 -
軽量
グラファイトの密度は銅のわずか5分の1であるため、工作機械への負荷を軽減し、機器の摩耗を最小限に抑えることができ、大型金型や電極に特に適している。 -
低い熱膨張係数
グラファイトの熱膨張係数は銅のわずか30分の1であるため、高温加工時の変形を最小限に抑え、特に深く狭いリブや薄肉部品において、高い加工精度を維持することができます。 -
低摩耗
放電加工中、誘電体液中の炭素原子は高温で分解し、グラファイト電極表面に保護膜を形成することで、電極の摩耗を補償する。一方、銅電極はバリが発生しやすく、手作業による仕上げ加工が必要となる。 -
バリがなく、磨きやすい
グラファイト電極は加工後にバリが発生しないため、後処理が不要となり、自動生産が容易になります。さらに、切削抵抗が低いため、研削や研磨も容易です。 -
費用対効果が高い
近年の銅価格の高騰にもかかわらず、黒鉛電極の価格は比較的安定している。さらに、黒鉛電極は同体積の銅電極よりも30～60％安価である。 -
優れた高温性能
グラファイト電極は、昇華温度が3650℃と銅の融点（1083℃）をはるかに上回るため、高温環境下でも安定性を保ち、高出力・大電流の加工用途に適しています。 -
複雑な形状の加工に優れている
グラファイト電極は複雑な形状に容易に成形できるため、精密金型や不規則な形状の部品の要求を満たすことができる一方、銅電極は複雑な形状の加工においてより大きな課題に直面する。
デメリット
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機械的強度が低い
グラファイト電極は機械的強度が比較的低いため、特に粗加工時に鋭角部で欠けやすい。角部の破損や破断を防ぐには、送り速度を上げて浅く切削する必要がある。 -
粉塵発生
グラファイト電極の加工では大量の粉塵が発生するため、工作機械と作業者の健康を守るために、特殊なシーリングシステムと集塵システムが必要となる。 -
ワイヤ放電加工における性能不良
ワイヤ放電加工（ワイヤEDM）において、グラファイト電極は銅電極に比べて切削速度が約40%遅く、ワイヤが断線しやすいため、高精度なワイヤ切断用途には適さない。 -
表面粗さの制限
グラファイト電極では、VDI12（Ra0.4μm）以下の表面粗さを達成することは困難です。鏡面仕上げの放電加工においては、銅電極が依然として好ましい選択肢です。 -
リサイクルの難しさ
黒鉛電極スクラップはリサイクル価値が低く、再利用が困難なため、使用コストと環境負荷が増加する。 -
脆性と破損しやすさ
グラファイト電極は脆く、特に薄い電極や細い電極は外部からの力で破損しやすいため、取り扱いには注意が必要です。 -
微細表面放電加工には不向きです。
VDI12（Ra0.4μm）以下の表面粗さが要求される微細表面放電加工では、グラファイト電極は銅電極に比べて性能が劣るため、高精度な表面仕上げの要求を満たすことが困難である。
投稿日時：2025年6月25日