JPH012818A - 放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ この発明は、有機化合物含有の加工液を使用する放電加
工装置に関し、さらに詳しくは、加工液の比抵抗維持装
置を構成するイオン交換器にイオン交換樹脂再生装置を
付加した放電加工装置に関するものである。

［従来の技術］ 第５図は従来の白゛機化合物溶液を加工液とじた放電加
工装置の加工液供給装置の一例を示す説明図である。図
において、（１）は加工装置本体、（２）は有機化合物
溶液の加工液であり、加工装置本体（１）において放電
加工に用いられたのち排出されたもので、内部にスラッ
ジを含んでいる。

（１１）は加工液（２）の加工液受け、（１２）は戻し
パイプ、（２０）は加工液槽であり、加工液（２）は加
工液受け（１１）から戻しパイプ（１２）を流れて加工
液槽（２０）に入る。（２１）’は加工液槽（２０）内
の汚液槽、（２１１）はｔｒｉ液槽（２１）内の汚液で
、内部にスラッジを含んでいる。（２２）はフィルタエ
レメント、（２３）はポンプ１であり、汚液（２１１）
をポンプ１　（２３）によりフィルタエレメント（２２
）に送り、スラッジを濾過する。（２４）は加工液槽（
２０）内の清液槽、（２４１）は清液槽（２４）内の清
液である。なおこのｔｎ液（２４１）はフィルタエレメ
ント（２２）でスラッジがｉ濾過された加工液である。

（２５）はポンプ２であり、漬液（２４１）を加工装置
本体（１）に送って放電加工を行わせる。（３０）は清
液（２４１）の比抵抗を放電加工に適した値に維持する
比抵抗維持装置であり、次のように構成される。即ち、
（３１）はイオン交換器、（３１１）はイオン交換器に
充填されている陰イオン交換樹脂、＜３１２）は混床式
イオン交換樹脂で、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹
脂との混合物から成り、陰イオン交換樹脂（３１１）と
替わって使用される。（３１３）はイオン交換樹脂（３
１１）または（３１２）を保持する多孔板であり、（４
２）は脱イオン加工液である。さらに、（３２〉は清液
（２４１）の比抵抗を検出する比抵抗センサ、（３３）
は比抵抗を与えられた値に保つための比抵抗制御器、（
３４）はポンプ３で、比抵抗制御器（３３）の指令に基
づいて清液（２４１）をイオン交換器（３１）へ送る。

ところで、一般に、有機化合物溶液の加工液（２）とし
てはグリコールと糖との混合溶液が用いられている。ま
た、イオン交換樹脂は、一般に汎用の混床式イオン交換
樹脂、例えばアンバーライトＭＢ−３■（商標ｓ　Ｒｏ
ｈｎ　＆　１ｌａｓｓ社）が用いられることが多い（こ
こで、以後、イオン交換樹脂の名称にアンバーライトを
用いるときは、すべて上記Ｒｏｈｎ　＆ｔｌａｓｓ社の
商品名であるので、その説明は省略する）。しかし、本
発明者らの出願による特願昭６２−０１８０６４号の実
験方法によれば、イオン交換樹脂として陰イオン交換樹
脂、例えばアンバーライトＩＲＡ４１０■を単独に用い
ることによって上記アンバーライトＭＢ−３■を用いた
ときよりイオン交換樹脂の寿命を長くすることができた
。なお、アンバーライトＭＢ−３■は陽イオン交換樹脂
のアンバーライト１Ｒ１２０Ｂ■と上記アンバーライト
ＩＲＡ４１０■との混合物である。

上記のように構成した従来の放電加工装置の作用につい
て説明すれば次の通りである。加工装置本体（１）で放
電加工に用いられた有機化合物溶液の加工液（２）は、
放電加工に伴う加工液をスラッジとして懸濁することに
加えて、放電の高熱によって溶質が分解・酸化されたギ
酸および酢酸などの有機酸（Ｒ’　Ｃ００Ｈ）　、なら
びに鉄イオンと有機酸イオンとなら成る安定な有機酸塩
（Ｍ（Ｒ’　Ｃ００）　　）を溶解（前記特願昭８２−
０１８０８４号参照）して加工液受け（１１）に溜まり
、戻しバイブ（１２）を流れて汚液ＷＩ（２１）へ入る
。汚液槽（２１）において粗いスラッジを沈降させたあ
との汚液（２１１）をポンプ１　（２３）によりフィル
タエレメント（２２）に送り、懸濁しているスラッジを
濾過したのち清液槽（２４）に蓄える。

清液（２４１）はポンプ２　（２５）により加工装置本
体（１）に送られて放電加工に用いられる。また清液（
２４１）の比抵抗は比抵抗センサ（３２）により検出さ
れる。検出された比抵抗が、比抵抗制御器（３３）に予
め設定された下限値より小さい場合はポンプ３（３４）
が駆動され、清液（２４１）の一部がイオン交換Ｗ　（
３１）へ送られる。このイオン交換Ｗ（３１）に送られ
た清液（２４１）は、陰イオン交換樹脂（３１１）また
は混床式イオン交換樹脂（３１２）によりイオン交換を
したのち、脱イオン加工液（４２）が清液槽（２４）に
戻される。検出された比抵抗が予め設定された上限値を
超えたときは、ポンプ３　（３４）は停止する。

なお清液（２４１）の比抵抗が予め設定された下限値を
超えるまで回復できなくなったとき、イオン交換樹脂（
３１１）または（３１２）は取り替えられる。この場合
、通常イオン交換樹脂として混床式イオン交換樹脂アン
バーライトＭＢ−３■または陰イオン交換樹脂アンバー
ライト１ＲＡ４１０■のいずれが用いられる場合でも、
樹脂の色はイオン交換能力がなくなったとき茶色を呈す
るはずである。しかし比抵抗維持装置（３０）に用いら
れたイオン交換樹脂（３１１）または（３１２）は黒色
となり再生不能と判断されるため、従来再生は試みられ
なかった。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の放電加工装置の比抵抗維持装置は以上のように構
成されているので、加工液の比抵抗を設定された範囲に
維持しなければならないから、比抵抗が設定された下限
値より小さくなったときはイオン交換樹脂を新品と交換
することが必要であった。また、高価なイオン交換樹脂
の消耗量か極めて大であるなどの問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、比抵抗維持装置に用いているイオン交換樹
脂を化学的に処理して再生することにより、イオン交換
樹脂を繰り返して使用できるイオン交換樹脂再生装置を
付加した放電加工装置を得ることを目的とするものであ
る。

［問題点を解決するだめの手段］ この発明に係る放電加工装置は、有機化合物を含有する
加工液を使用し、この加工液の使用済み汚液を清浄化し
て得られた清液を循環して使用する加工液槽を備え、か
つこの清液の比抵抗を制御する比抵抗維持装置を備えた
放電加工装置の清液槽に接続され、かつ比抵抗維持装置
を構成するイオン交換器と、このイオン交換器に接続さ
れて、このイオン交換器のイオン交換樹脂を化学的に賦
活処理するイオン交換樹脂再生装置とを設けることによ
り上記問題点を解決したものである。

［作用］ この発明のおいては、加工液の比抵抗を制御する比抵抗
維持装置の主構成部分であるイオン交換器にイオン交換
樹脂再生装置が接続されており、通常は加工済みの汚液
をスラッジ除去処理された清液の溶媒すなわち水が、加
工液の溶質をなす有機化合物の放電熱によって変質して
生じた加工液中のａ機酸Ｒ’　−ＣＯＯＩＩ　　（この
物質が比抵抗を下げる要因となる）をイオン交換樹脂の
有効成分によってイオン交換された脱イオン加工液を清
液に還元して比抵抗の低下を補償する。

しかし、上記のようにしてイオン交換器の長期間又は大
量の使用によりイオン交換樹脂の有効成分が劣化すると
純水の製造能力がなくなり清液は設定された比抵抗の下
限値まで回復できなくなりその機能をなくする。このよ
うなとき、比抵抗制御器の指令に基づいてイオン交換器
の作動を停止し、化学的手段すなわち具体的には酸又は
アルカリ液による賦活処理とその他の正常化処理を行っ
てイオン交換樹脂の再生を行うから、イオン交換樹脂は
イオン交換器に充填されたま一賦活再生され、繰返し使
用可能となる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図によって説明する。

なお、第１図においては第５図と、第２図おいては第１
図と、第４図においては第３図と同じ機能の部分には同
じ符号を付して説明を省略する。第１図において（６０
１）は陰イオン交換樹脂再生装置で、陰イオン交換樹脂
（３１１）を再生するために付加する主要部であり、次
のように構成される。

（６１）は洗浄水であり通常上水が供給される。（６２
）はコック１で、洗浄水（６１）の流速調節および開閉
を行なう。（６３）は清液（２４１）と洗浄水（６１）
との流路を切換えるし形三方コック、（６４）は給液管
Ｓであり、清液（２４１）または洗浄水（６１）を陰イ
オン交換樹脂（３１１）の上方から給液する。（６５）
は逆洗水であり、通常上水が供給される。（８６）は逆
洗水（６５）の流量の調節および開閉を行なうコック２
、（６７）はＴ形三方コックであり、脱イオン加工液（
４２）と逆洗水（６５）との流路の切換えを行なう。

（６８）は逆洗水（６５）の開閉を行なうコック３、（
７１）は通常２〜ｌＯ％（重量）水酸化ナトリウム溶液
を貯えたアルカリ液槽、（７２）はアルカリ液（７１）
の流速調節および開閉を行なうコックＢである。

第２図において（６０２）は混床式イオン交換樹脂再生
装置であり、混床式イオン交換樹脂（３１２）を再生す
るために付加する主要部であって次のように構成される
。（８１）は酸液槽で、通常２〜１０％（重量）塩酸ま
たは０．５〜６９６（重量）硫酸が貯えられている。（
８２）はコックＡであり酸液（８１）の流速調節および
開閉を行なう。（９１）は圧縮空気の供給を行なう空気
口、（９２）は空気（６４）の流速調節および開閉を行
なうコックＧ、（９３）は給気管であり、空気（９１）
を樹脂（３１２）中へ送って撹拌・混合する。（１０１
）はコレクターであり、混床式イオン交換樹脂（３１２
）を２層に分離したときの界面に配置し、アルカリ液（
７１）、酸液（８１）、洗浄水（６１）および逆洗水（
６５）を°集めて排出する。（１０２）はコック４で、
コレクター排出液（ｌ旧）の開閉を行う。

上記のように構成した本発明の詳細な説明すれば次の通
りである。第３図は第１図の陰イオン交換樹脂再生装置
（８０１）の作用・動作の説明図である。（１１０）は
純水製造工程といわれるが、ここでは清液（２４＋）の
比抵抗を著しるしく下げる有機酸（＋？’　−ＣＯＯ１
１）をｉＡ−ｏｏ−＋　　ａ′−ｃｏｏｎ　−ＲＡ−Ｃ
ＯＯ−Ｒ’　＋　Ｉ＋２０のイオン交換を行ない、比抵
抗の大きい脱イオン加工液（４２）を製造する。ここに
ＲＡ−０１１−は陰イオン交換樹脂の有効成分であり、
ＲＡＯＨ−成分が少なくなると清液（２４１）の比抵抗
を設定された下限値まで回復できなくなり、脱イオン加
工液（４２）の製造を中止して再生を行なう。

（１２０）は逆洗工程であり、逆洗水（６５）を樹脂（
３１１）の体積が静置時の約１．５〜２倍になる流速で
流して、樹脂（４１１）から脱着する濁度成分を洗い流
す。（１３０）は陰イオン交換樹脂の再生工程であり、
給液管Ｂ　（７３）からアルカリ液（７１）を流すこと
により使用樹脂（１？　　−００Ｃ−Ｒ’　）をＲＡ−
００Ｃ−Ｒ’　　＋Ｎａ０Ｉｌ　−ＲＡ−Ｏ１１’−＋
　　ｌ？’　−ＣＯＯＮａのイオン交換を行なって再生
する。

従来、放電加工機の比抵抗維持装置（３０）に用いられ
た陰イオン交換樹脂（３１１）は、劣化が著しるしいた
め再生不能として取替えられていたが、後記の実施例１
に示すように再生できることを発見した。（１４０）は
水洗工程であり、洗浄水（６１）によってアルカリ液（
７１）の残留分を洗い流す。

第４図は第２図の混床式イオン交換樹脂再生装置（６０
２）の作用・動作の説明図である。（１１１）は一般呻
純水製造工程といわれるが、ここでは清液（２４１）に
含まれる有機酸塩（Ｍ（Ｒ’　Ｃｏｏ）　　）および有
機酸（Ｒ’　Ｃ００Ｉ＋）をＲＢ−１１”　＋Ｍ（Ｒ’
　Ｃ００）ｎ→（Ｒ）　　　Ｍ十ｎ−Ｒ’　　ＣＯＯ！
Ｉおよび　ＲＡ−０１１−＋ｎ Ｒ’−ＣＯＯＩＩ→Ｒ−００Ｃ−Ｒ’　＋　Ｉ＋２０の
イオン交換を行ない、比抵抗の大きい脱イオン加工液（
４２）を製造する。ここに、ＲＢ−１１は陽イオン交換
樹脂の有効成分で、ＲＡ−Ｏｌｌ−は陰イオン交換樹脂
の有効成分であり、Ｍは金属イオンである。ＲＢ　　−
１１＋またはＲＡ−０１１−のいずれかが少なくなると
清液（２４１）の比抵抗を設定された下限値まで回復で
きなくなり、脱イオン加工液（４２）の製造を中止して
再生を行う。（１２１）は逆洗分離工程であり、逆洗水
（６５）を樹脂（３１２）の体積が静置時の約１，５〜
２倍になる流速で流して、樹脂（３１２）から脱着する
濁度成分を洗い流すとともに、陰イオン交換樹脂を上層
に陽イオン交換樹脂を下層として２層に分離する。（１
３１）は陰イオン交換樹脂の再生工程であり、給液管Ｂ
　（７１）からアルカリ液（７１）を流し、Ｔ形三方コ
ックから逆洗水（６５）を流して両液がちょうどコレク
ター（ｌｏｔ）に集まるようにして、使用陰イオン交換
樹脂（ＲＡ−００Ｃ−Ｒ’　）をＲ−Ｃｏｏ−Ｒ’　＋
　Ｎａ０ＩＩ　→ＲＡ−ＯＨ−十Ｒ’　ＣＯＯＮａのイ
オン交換を行なって再生する。（１３２）は陽イオン交
換樹脂の再生工程であり、コックＡ　（８２）から酸液
（８１）を流し、給液管Ｓ　（８４）から洗浄水（Ｂ１
）を流して両液がちょうどコレクターに集まるようにし
て、使用陽イオン交換樹脂＋（ＲＢ）。Ｍ）を（Ｒ）　
　Ｍ　＋　ＨＣＩＩ　−ｎ（Ｒｎ　−１ｆ”　）　十Ｍ
ＣＦのイｎ オン交換を行なって再生する。

従来、放電加工機の比抵抗維持装置（３０）に用いられ
た混床式イオン交換樹脂は劣化が著じるしいため再生不
能として取替えられていたが、実施例２に記すように再
生できることを発見した。

（１４１）は水洗工程であり、給液管（Ｂ４）から洗浄
水（６１）をＴ形三方管（６７）から逆洗水（６５）を
流して両液がちょうどコレクター（１０１）に集まるよ
うにして排出し、アルカリ液（７１）および酸液（８１
）の残留分を洗い流す。（１５１）は樹脂混合工程であ
り、給気管（９３）から空気（９１）を吹き込んで混床
式イオン交換樹脂（３１２）の陰・陽イオン交換樹脂を
混合する。

以下、実施例により使用イオン交換樹脂の再生を行った
実験方法、評価方法及び結果について説明する。

実施例＝１ 陰イオン交換樹脂の再生実験 （１）使用イオン交換樹脂の調製 放電加工装置：不燃性放電加工機（三菱電機製）加工液
：有機化合物溶液の加工液 ワーク；機械構造用炭素鋼　３５５Ｃ イオン交換樹脂：アンバーライト１ＲＡ４１０■５ｇ−
湿潤樹脂 比抵抗維持装置構成；第１図による。

加工方法：標準運転条件により加工液の比抵抗が２０に
Ω・印となったとき運転を停止した。

（２）陰イオン交換樹脂の再生実験 樹脂再生工程：第２図により、（１）項で使用したイオ
ン交換樹脂を再生した。

アルカリ液： 組成　　　　　ＮａＯＨ６％（重量） 流速（ＶＳ）　　　　４１７Ω−湿潤樹脂゛液ｍ　　　
　　　１５ＩＩ 分を斤試料： （１）　　１ＲＡ４１０　　　新品 （２）　　同　上　　再生品 分析方法二分析試料各１５ｒｒｌを採り、常法により　
ＲＡ−１１−を分析してａ効交換容量を求めた。

その結果を第１表に示す。

第１表　　有効交換容量分析結果 （３）まとめ 従来再生不能と見なされていた比抵抗維持装置（３０）
に使われた陰イオン交換樹脂（４１１）が再生できるこ
とが判明した。

実施例：２ 混床式イオン交換樹脂の再生実験 （１）使用イオン交換樹脂の調製 次に記す事項以外は実施例１（１）に同じイオン交換樹
脂：アンバーライトＭＢ−３■５Ω−湿潤樹脂 ■ （７ンハ−ライトＩＩ？Ａ４１０　　オ、！、　ヒ１Ｒ
１２０Ｂｏトの混合） 比抵抗維持装置構成：第２図による。

（２）混床式イオン交換樹脂の再生実験樹脂再生工程：
第３図により、（１）項で使用したイオン交換樹脂を再
生した。

アルカリ液： 組成　　　　　Ｎａ０ＩＩ　　６％（重Ｑ）流速（ＳＶ
）　　　　４　１１／Ｄ−湿潤陰イオン交換樹脂 流量　　　　　７．５１ 酸液： 組成　　　　　Ｉｌｌ！　　６％（重量）流速（ＳＶ”
）　　　　４　　ＩＩ／ＩＩ−湿潤陽イオン交換樹脂 流量　　　　　７．５ｇ 分析試料 ■ （１）ｌＲＡ４１０　　　　新品 （２）同　　上　　再生品（第４図、洗浄工程（１４１
）で採取） （３）ＩＲ１２０Ｂ■　　新品 （４）同　　上　　再生品（第４図、洗浄工程（１４１
）で採取） 分析方法二分析試料各１５ｍ　ＩＩを採り、常法にょ交
換容量を求めた。その結果を第２表に示す。

第２表　　有効交換容量分析結果 （３）まとめ 従来再生不能と見なされていた比抵抗維持装置（３０）
に使われた混床式イオン交換樹脂（３１２）が再生でき
ることが判明した。

なお、上記の説明では、有機化合物溶液を加工液とした
放電加工装置について示したが、この発明はこれに限定
するものではなく有機化合物乳化液を加工液とした放電
加工装置であってもよい。

また、イオン交換樹脂再生装置の制御方法については特
に記さなかったが、電磁気的に流路の流速および開閉を
制御することも可能であるし、このような自動操作によ
る手段を採用しても、何ら支障なく操作することができ
る。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、イオン交換器にイオ
ン交換樹脂再生装置を付加して、イオン交換樹脂が比抵
抗の設定された下限値を維持できなくなったときに再生
して繰り返し使用できるように構成したので、高価なイ
オン交換樹脂を毎回取り替える必要がなく、原価低減に
寄与する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す説明図、第２図はこ
の発明の他の実施例を示す説明図、第３図は第２図の装
置による陰イオン交換樹脂再生工程の説明図、第４図は
第２図の装置による混床式イオン交換樹脂再生工程の説
明図、第５図は放電加工装置の従来の加工液供給装置の
一例を示す説明図である。 図において、（６０１）は陰イオン交換樹脂再生装置、
（３１１）は陰イオン交換樹脂、（６１）は洗浄水、（
６２）はコック１、（６３）はＬ形三方コック、（Ｂ４
）は給液管Ｓ、（６５）は逆洗水、（６６）はコック２
、（６７）はＴ形三方コック、（６ｇ）はコック３、（
７１）はアルカリ液槽、（７２）はコックＢ、（７３）
は給液管Ｂ１（６０２）は混床式イオン交換樹脂再生装
置、（３１２）は混床式イオン交換樹脂、（８１）は酸
液槽、（８２）はコックＡ、　（９１）は空気口、（９
２）はコックＧ、（９３）は給気管、（ｌｏｔ）はコレ
クタ、（１０２）はコック４、第３図は陰イオン交換樹
脂再生工程であり、（１１０）は純水製造、（１２０）
は逆洗、（１３０）は陰イオン交換樹脂の再生、（１４
Ｇ）は水洗、第４図は混床式イオン交換樹脂再生工程で
あり、（１１１）は純水製造、（１２１）は逆洗・分離
、（１３１）は陰イオン交換樹脂の再生、（１４１）は
陰イオン・陽イオン交換樹脂の洗浄、（１５１）は樹脂
混合である。 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 有機化合物溶液の加工液を使用し、この加工液の比抵抗
   を制御する比抵抗維持装置を備えた放電加工装置におい
   て、 上記比抵抗維持装置を構成するイオン交換器に付加され
   、化学的手段で構成されるイオン交換樹脂再生装置を設
   けたことを特徴とする放電加工装置。