JP2016203284A - Electrolytic discharge processing device - Google Patents

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JP2016203284A
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加津也 佐々木
Katsuya Sasaki
加津也 佐々木
博之 大工
Hiroyuki Daiku
博之 大工
聡 丸山
Satoshi Maruyama
聡 丸山
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic discharge processing device that in subjecting a hard-to cut material to electrolytic discharge processing, can suppress increase in used amounts of electrolytes and decrease in processing degrees (processing efficiencies) of the hard-to cut material to supplied electricity.SOLUTION: An electrolyte discharge processing device 100 comprises: bar-like main electrodes 12 which contact a surface S of a hard-to cut material M with insulation properties; a nozzle 14 which supplies electrolytes L to the surface S of the hard-to cut material M; an auxiliary electrode 13 arranged separately relative to the main electrodes 12; an electricity supply part 17 which is arranged on the surface S of the hard-to cut material M and applies voltages between the main electrodes 12 and the auxiliary electrode 13 through the electrolytes L; and an electrolyte retaining part (the auxiliary electrode 13) which retains the electrolytes L between the main electrodes 12 and the auxiliary electrode 13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、絶縁性を有する難切削材を加工する電解放電加工装置に関する。   The present invention relates to an electrolytic discharge machining apparatus for machining a difficult-to-cut material having insulating properties.

従来、絶縁性を有する材料を加工する電解放電加工装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electrolytic discharge machining apparatus that processes an insulating material is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、導電性質が導電完全不能状態に近い(絶縁性を有する)不良導電体工作物の上に配置される棒状の導電性電極(主電極)および補助電極と、不良導電体工作物の上に絶縁液(電解液)を供給する電解液供給管と、導電性電極と補助電極との間に電解液を介して電圧を印加する電源とを備える複合放電加工装置が開示されている。この複合放電加工装置では、電圧を印加することにより、導電性電極に放電現象を発生させる。これにより、不良導電体工作物が電解放電加工されて、不良導電体工作物の表面が溶融するとともに、高温となった不良導電体工作物と電解液との間に化学置換反応が生じることにより不良導電体工作物がエッチングされる。   Patent Document 1 discloses a rod-like conductive electrode (main electrode) and an auxiliary electrode that are disposed on a defective conductor workpiece whose conductivity is close to an incompletely conductive state (having insulation), and a defective conductor. Disclosed is a composite electric discharge machining apparatus including an electrolyte supply pipe that supplies an insulating liquid (electrolyte) on a workpiece, and a power source that applies a voltage between the conductive electrode and the auxiliary electrode via the electrolyte. ing. In this composite electric discharge machining apparatus, a discharge phenomenon is generated in the conductive electrode by applying a voltage. As a result, the defective conductor workpiece is subjected to electrolytic discharge machining, the surface of the defective conductor workpiece is melted, and a chemical substitution reaction occurs between the defective conductor workpiece and the electrolytic solution that has become high temperature. The defective conductor workpiece is etched.

特開2002−172528号公報JP 2002-172528 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の複合放電加工装置では、絶縁液が、導電性電極と補助電極との間だけでなく不良導電体工作物の表面の広範囲に供給されるという不都合がある。このため、不良導電体工作物を電解放電加工する際において、電解液の使用量が増加するとともに、導電性電極と補助電極との間以外の電流経路に電流がリークすることによって、供給した電力に対する不良導電体工作物の加工度合(加工効率)が低下するという問題点がある。なお、上記問題点を解消させて電解放電加工の有効性を向上させることは、機械的な切削加工が容易ではない難切削材の加工を要する場合において特に重要である。   However, the composite electric discharge machining apparatus described in Patent Document 1 has a disadvantage that the insulating liquid is supplied not only between the conductive electrode and the auxiliary electrode but also over a wide area on the surface of the defective conductor workpiece. For this reason, when electrolytic discharge machining is performed on a defective conductor workpiece, the amount of electrolyte used is increased, and current is leaked to a current path other than between the conductive electrode and the auxiliary electrode. There is a problem that the degree of machining (working efficiency) of a defective conductor workpiece is reduced. It is particularly important to improve the effectiveness of electrolytic discharge machining by eliminating the above-described problems when machining difficult-to-cut materials that are difficult to perform mechanical cutting.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、難切削材を電解放電加工する際において、電解液の使用量の増加と、供給した電力に対する難切削材の加工度合(加工効率)の低下とを抑制することが可能な電解放電加工装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to increase the amount of electrolyte used and supply it when electrolytically machining difficult-to-cut materials. It is an object of the present invention to provide an electrolytic discharge machining apparatus capable of suppressing a reduction in the degree of machining (machining efficiency) of a difficult-to-cut material with respect to electric power.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における電解放電加工装置は、絶縁性を有する難切削材の表面に接触する棒状の主電極と、難切削材の表面に電解液を供給する電解液供給部と、主電極に対して離間して配置された補助電極と、主電極と補助電極との間に電解液を介して電圧を印加する電源部と、難切削材の表面または難切削材を取り囲むように配置され、主電極と補助電極との間に電解液を滞留させる電解液滞留部とを備える。なお、「難切削材」とは、比較的硬質で切削加工が容易ではない部材を意味する。また、「電解液を滞留させる」とは、電解液が少なくとも主電極と補助電極との間に位置するように、電解液供給部から供給された電解液の少なくとも一部をせき止めることを意味する。   In order to achieve the above object, an electrolytic discharge machining apparatus according to one aspect of the present invention supplies a bar-shaped main electrode that is in contact with the surface of a hard-to-cut material having insulating properties and an electrolyte to the surface of the hard-to-cut material. An electrolytic solution supply unit, an auxiliary electrode that is spaced apart from the main electrode, a power supply unit that applies a voltage between the main electrode and the auxiliary electrode via the electrolytic solution, and the surface of the difficult-to-cut material or An electrolyte solution retaining portion is disposed so as to surround the cutting material and retains the electrolyte solution between the main electrode and the auxiliary electrode. The “difficult-to-cut material” means a member that is relatively hard and difficult to cut. Further, “retaining the electrolytic solution” means that at least a part of the electrolytic solution supplied from the electrolytic solution supply unit is damped so that the electrolytic solution is located at least between the main electrode and the auxiliary electrode. .

この発明の一の局面による電解放電加工装置では、上記のように、難切削材の表面または難切削材を取り囲むように配置され、主電極と補助電極との間に電解液を滞留させる電解液滞留部を設ける。これにより、電解液滞留部により、電解液を配置する必要のある主電極と補助電極との間に電解液を滞留させることができるので、主電極と補助電極との間以外の電解液が不要な部分に電解液が不必要に供給されるのを抑制することができる。これにより、難切削材を電解放電加工する際において、電解液の使用量の増加を抑制することができる。また、電解液が不要な部分にリークする電流を減少させることができるので、難切削材を電解放電加工する際において、供給した電力に対する難切削材の加工度合(加工効率)が低下するのを抑制することができる。さらに、主電極と補助電極との間に電解液を滞留させる電解液滞留部を設けることによって、主電極が鉛直方向下向きに配置される場合だけでなく、主電極を鉛直方向と交差する方向に横向きに配置したり、鉛直方向上向きに配置したりすることができる。これにより、難切削材の配置状況に拘わらず、難切削材を電解放電加工することができる。   In the electrolytic discharge machining apparatus according to one aspect of the present invention, as described above, the electrolytic solution is disposed so as to surround the surface of the difficult-to-cut material or the difficult-to-cut material, and retains the electrolytic solution between the main electrode and the auxiliary electrode. A retention part is provided. As a result, the electrolytic solution can be retained between the main electrode and the auxiliary electrode where the electrolytic solution needs to be disposed by the electrolytic solution retaining portion, so that an electrolytic solution other than between the main electrode and the auxiliary electrode is unnecessary. It is possible to suppress unnecessary supply of the electrolytic solution to such a portion. Thereby, when carrying out the electrolytic discharge machining of the difficult-to-cut material, the increase in the usage-amount of electrolyte solution can be suppressed. In addition, since the current leaking to the portion where the electrolytic solution is unnecessary can be reduced, the degree of machining (machining efficiency) of the difficult-to-cut material with respect to the supplied power is reduced when electrolytically machining the difficult-to-cut material. Can be suppressed. Furthermore, by providing an electrolytic solution retention part that retains the electrolytic solution between the main electrode and the auxiliary electrode, not only when the main electrode is disposed vertically downward, but in the direction intersecting the vertical direction with the main electrode. It can be arranged horizontally or vertically upward. Thereby, it is possible to electrolytically discharge the difficult-to-cut material regardless of the arrangement state of the difficult-to-cut material.

上記一の局面による電解放電加工装置において、好ましくは、補助電極は、主電極を取り囲む筒状に形成されており、電解液滞留部を兼ねている。このように構成すれば、電解液滞留部を補助電極とは別個に設ける必要がないので、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することができる。   In the electrolytic discharge machining apparatus according to the above aspect, the auxiliary electrode is preferably formed in a cylindrical shape surrounding the main electrode, and also serves as an electrolytic solution retention portion. If comprised in this way, since it is not necessary to provide an electrolyte solution retention part separately from an auxiliary electrode, the increase in a number of parts and complication of a structure can be suppressed.

この場合、好ましくは、主電極は、複数形成されており、電解液滞留部を兼ねる1つの補助電極は、複数の主電極の全てを取り囲むように筒状に形成されている。このように構成すれば、1つの補助電極のみで複数の主電極と補助電極との間に電解液を滞留させて電流経路をそれぞれ形成することができるので、部品点数の増加および構造の複雑化をより効果的に抑制することができる。   In this case, preferably, a plurality of main electrodes are formed, and one auxiliary electrode also serving as an electrolyte solution retaining portion is formed in a cylindrical shape so as to surround all of the plurality of main electrodes. If comprised in this way, since an electrolyte solution can be made to stay between several main electrodes and auxiliary electrodes only with one auxiliary electrode and each current path can be formed, the number of parts increases and the structure becomes complicated Can be more effectively suppressed.

上記一の局面による電解放電加工装置において、好ましくは、主電極は、複数形成されており、複数の主電極をそれぞれ独立して難切削材の表面側に付勢する複数の付勢部材をさらに備える。このように構成すれば、付勢部材により、主電極が難切削材の表面から離間するのを抑制することができるので、主電極が離間したことに起因して難切削材の電解放電加工が行われない場合が生じるのを抑制することができる。また、複数の付勢部材により複数の主電極をそれぞれ独立して難切削材の表面側に付勢することによって、難切削材の表面に凹凸や起伏が形成されており、複数の主電極の各々が難切削材の表面に当接する高さ位置が異なる場合であっても、複数の主電極のそれぞれが難切削材の表面から離間するのを確実に抑制することができる。   In the electrolytic discharge machining apparatus according to the above aspect, preferably, a plurality of main electrodes are formed, and a plurality of urging members that urge each of the plurality of main electrodes independently to the surface side of the difficult-to-cut material are further provided. Prepare. If comprised in this way, since it can suppress that a main electrode separates from the surface of a difficult-to-cut material by an urging member, it originates in having separated the main electrode, and the electrolytic discharge machining of a difficult-to-cut material is carried out. It can suppress that the case where it is not performed arises. Further, by urging the plurality of main electrodes to the surface side of the difficult-to-cut material independently by the plurality of urging members, irregularities and undulations are formed on the surface of the difficult-to-cut material. Even when the height positions at which the respective surfaces abut on the surface of the difficult-to-cut material are different, it is possible to reliably suppress the plurality of main electrodes from being separated from the surface of the difficult-to-cut material.

上記一の局面による電解放電加工装置において、好ましくは、電解液供給部により供給される電解液は、強アルカリ性を有している。このように構成すれば、電解放電加工により生じた熱を利用して絶縁性の難切削材と電解液との間の化学反応を進行させることができるので、絶縁性の難切削材の加工を促進させることができる。これにより、供給した電力に対する難切削材の加工度合(加工効率)を効果的に向上させることができる。   In the electrolytic discharge machining apparatus according to the above aspect, the electrolytic solution supplied by the electrolytic solution supply unit preferably has strong alkalinity. If comprised in this way, since the chemical reaction between an insulating difficult-to-cut material and electrolyte solution can be advanced using the heat | fever produced by electrolytic discharge machining, the process of an insulating difficult-to-cut material can be carried out. Can be promoted. Thereby, the processing degree (processing efficiency) of the difficult-to-cut material with respect to the supplied electric power can be improved effectively.

上記一の局面による電解放電加工装置において、好ましくは、主電極および電解液供給部を少なくとも取り囲むように形成され、水中に配置された難切削材の表面近傍まで延びる筒状のカバー部をさらに備え、主電極と補助電極との間に滞留する電解液を筒状のカバー部の外側の水から隔離するための気体が筒状のカバー部内を流通するように構成されている。このように構成すれば、主電極と補助電極との間に滞留する電解液が水によって希釈されるのを抑制することができるので、電解液を介した主電極と補助電極との間に電流が流れにくくなるのを抑制することができる。   The electrolytic discharge machining apparatus according to the one aspect described above preferably further includes a cylindrical cover portion formed so as to surround at least the main electrode and the electrolyte solution supply portion and extending to the vicinity of the surface of the difficult-to-cut material disposed in water. The gas for isolating the electrolyte staying between the main electrode and the auxiliary electrode from the water outside the cylindrical cover portion is configured to circulate in the cylindrical cover portion. If comprised in this way, since it can suppress that the electrolyte solution which retains between a main electrode and an auxiliary electrode is diluted with water, an electric current is passed between the main electrode and auxiliary electrode through an electrolyte solution. Can be prevented from flowing.

上記一の局面による電解放電加工装置において、好ましくは、電解液滞留部から流出する電解液を再度電解液供給部から難切削材の表面に供給させるための循環経路部と、循環経路部に設けられ、電解液を循環させるためのポンプと、循環経路部に設けられ、電解液中の異物を除去するフィルタとをさらに備える。このように構成すれば、電解液滞留部から流出する電解液内の異物をフィルタにより除去して、再度電解液供給部から難切削材の表面に供給させることができるので、難切削材を電解放電加工する際において、電解液の使用量の増加を効果的に抑制することができる。   In the electrolytic discharge machining apparatus according to the above aspect, preferably provided in the circulation path section and the circulation path section for supplying again the electrolyte flowing out from the electrolyte retention section to the surface of the difficult-to-cut material from the electrolyte supply section And a pump for circulating the electrolyte solution and a filter provided in the circulation path section for removing foreign substances in the electrolyte solution. If comprised in this way, the foreign material in the electrolyte solution flowing out from the electrolyte solution retention part can be removed by the filter and supplied again to the surface of the difficult-to-cut material from the electrolyte solution supply part. In electric discharge machining, an increase in the amount of electrolyte used can be effectively suppressed.

上記一の局面による電解放電加工装置において、好ましくは、主電極は、複数が並列に接続されており、電源部と複数の主電極との間にそれぞれ設けられ、複数の主電極の内のいずれかの主電極の電流が急激に上昇するのを抑制するための複数のバランス抵抗素子をさらに備える。このように構成すれば、電解放電加工において、複数の主電極の内の特定の主電極のみに電流が集中して流れるのを抑制することができる。   In the electrolytic discharge machining apparatus according to the above aspect, preferably, a plurality of main electrodes are connected in parallel, and are respectively provided between the power supply unit and the plurality of main electrodes, and any of the plurality of main electrodes is provided. It further includes a plurality of balance resistance elements for suppressing a sudden increase in the current of the main electrode. If comprised in this way, in electrolytic discharge machining, it can suppress that an electric current concentrates and flows only to the specific main electrode of a some main electrode.

上記一の局面による電解放電加工装置において、好ましくは、難切削材は、ウランおよびジルコニウムを含む燃料デブリである。このような材料からなる燃料デブリに対して本発明の電解放電加工装置による電解放電加工を行うことにより、電解液の使用量の増加や、供給した電力に対する難切削材の加工度合が低下するのを抑制した状態で、燃料デブリに穴や亀裂を形成させるような電解放電加工を行うことができる。これにより、ウランおよびジルコニウムを含む燃料デブリをより小さな破片に破砕することができるので、燃料デブリの廃棄処理を効率的に行うことができる。   In the electrolytic discharge machining apparatus according to the above aspect, the difficult-to-cut material is preferably fuel debris containing uranium and zirconium. By performing electrolytic discharge machining with the electrolytic discharge machining apparatus of the present invention on fuel debris made of such materials, the amount of electrolyte used increases and the degree of machining of difficult-to-cut materials with respect to the supplied power decreases. Electrolytic discharge machining that forms holes and cracks in the fuel debris can be performed in a state where the above is suppressed. Thereby, since the fuel debris containing uranium and zirconium can be crushed into smaller pieces, the fuel debris can be disposed of efficiently.

本発明によれば、上記のように、難切削材を電解放電加工する際において、電解液の使用量の増加と、供給した電力に対する難切削材の加工度合(加工効率)の低下とを抑制することができる。   According to the present invention, as described above, when electrolytically cutting a difficult-to-cut material, an increase in the amount of electrolyte used and a reduction in the processing degree (machining efficiency) of the difficult-to-cut material with respect to the supplied power are suppressed. can do.

本発明の第1実施形態による電解放電加工装置の模式的な図である。1 is a schematic diagram of an electrolytic discharge machining apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による電解放電加工装置の主電極および補助電極の周辺を示した模式的な斜視図である。It is the typical perspective view which showed the periphery of the main electrode of the electrolytic discharge machining apparatus by 1st Embodiment of this invention, and an auxiliary electrode. 本発明の第1実施形態による電解放電加工装置の主電極および補助電極の周辺を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the periphery of the main electrode and auxiliary electrode of the electrolytic discharge machining apparatus by 1st Embodiment of this invention. 電解放電加工における電圧と平均電流との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the voltage and average current in electrolytic discharge machining. 本発明の効果を確認するために行った実施例の電解放電加工の結果を示した写真である。It is the photograph which showed the result of the electrolytic discharge machining of the Example performed in order to confirm the effect of this invention. 本発明の第2実施形態による電解放電加工装置の模式的な図である。It is a typical figure of the electrolytic discharge machining apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の電解放電加工装置の配置を変更した状態を示した模式的な図である。It is the typical figure which showed the state which changed arrangement | positioning of the electrolytic discharge machining apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の変形例による電解放電加工装置の模式的な図である。It is a typical figure of the electrolytic discharge machining apparatus by the modification of 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態による電解放電加工装置100について説明する。
[First Embodiment]
With reference to FIGS. 1-3, the electrolytic discharge machining apparatus 100 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

(電解放電加工装置の全体構成)
電解放電加工装置100は、図1に示すように、難切削材Mに対して電解放電加工が行われる本体部1と、電解液Lが貯留される貯留部2と、本体部1と貯留部2とを接続し、電解液Lが内部を流通するパイプからなる循環経路部3とを備えている。なお、電解液Lは、水酸化ナトリウム(NaOH)の水溶液や水酸化カリウム(KOH)の水溶液などの強アルカリ性の水溶液であり、10wt%程度の重量パーセント濃度であるのが好ましい。
(Overall configuration of electrolytic discharge machining equipment)
As shown in FIG. 1, the electrolytic discharge machining apparatus 100 includes a main body 1 that performs electrolytic discharge machining on a difficult-to-cut material M, a reservoir 2 that stores an electrolytic solution L, and a main body 1 and a reservoir. 2 and a circulation path portion 3 composed of a pipe through which the electrolyte L circulates. The electrolytic solution L is a strong alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) or an aqueous solution of potassium hydroxide (KOH), and preferably has a weight percent concentration of about 10 wt%.

また、難切削材Mは、ビッカース硬さ(Hv)が約1300であるジルコニア(酸化ジルコニウム、ZrO)などの高硬度のセラミックスを含む材料のような、比較的硬質で切削加工が容易ではない材料から構成されている。たとえば、難切削材Mは、ジルコニウムとウランと酸素とを含む燃料デブリである。 The difficult-to-cut material M is relatively hard and difficult to cut, such as a material containing high-hardness ceramics such as zirconia (zirconium oxide, ZrO 2 ) having a Vickers hardness (Hv) of about 1300. Consists of materials. For example, the difficult-to-cut material M is fuel debris containing zirconium, uranium, and oxygen.

電解放電加工装置100は、循環経路部3の貯留部2よりも上流側に配置されるポンプ3aおよびフィルタ3bと、循環経路部3の貯留部2よりも下流側に配置されるポンプ3cとをさらに備えている。循環経路部3は、ポンプ3aにより、本体部1内の電解液Lが貯留部2に向かって流通するように構成されている。その際、フィルタ3bにより、電解放電加工により発生した電解液L中の不純物や破片などの異物が除去されて貯留部2に流入して貯留される。その後、ポンプ3cにより、貯留部2内の電解液Lが本体部1に向かって流通するように構成されている。これにより、本体部1内の後述する補助電極13から流出した電解液Lが循環経路部3を通過して、再度、本体部1内に配置された難切削材Mの表面Sに循環して供給されるように構成されている。   The electrolytic discharge machining apparatus 100 includes a pump 3 a and a filter 3 b that are disposed on the upstream side of the storage unit 2 of the circulation path unit 3, and a pump 3 c that is disposed on the downstream side of the storage unit 2 of the circulation path unit 3. It has more. The circulation path portion 3 is configured such that the electrolytic solution L in the main body portion 1 flows toward the storage portion 2 by the pump 3a. At that time, foreign matters such as impurities and debris in the electrolytic solution L generated by electrolytic discharge machining are removed by the filter 3b and flow into the storage unit 2 and stored. Thereafter, the pump 3c is configured so that the electrolytic solution L in the reservoir 2 flows toward the main body 1. As a result, the electrolyte L flowing out from an auxiliary electrode 13 (described later) in the main body 1 passes through the circulation path portion 3 and is circulated again to the surface S of the difficult-to-cut material M disposed in the main body 1. It is configured to be supplied.

<本体部の構成>
本体部1は、円筒状のカバー部10と、カバー部10とカバー部10の載置面との間に配置されたシール部材11とを含んでいる。
<Configuration of main unit>
The main body 1 includes a cylindrical cover 10 and a seal member 11 disposed between the cover 10 and the mounting surface of the cover 10.

カバー部10は、カバー部10内の電解液Lが本体部1の外側に飛散するのを抑制する機能と、補助電極13から漏れ出た電解液Lを内部に一時的に貯留する機能とを有している。また、カバー部10の載置面側の底部近傍には、循環経路部3が接続されており、カバー部10内部の電解液Lが回収される。シール部材11は、カバー部10と載置面との間からカバー部10内部の電解液Lが漏れ出るのを抑制する機能を有する。   The cover unit 10 has a function of suppressing the electrolytic solution L in the cover unit 10 from scattering to the outside of the main body unit 1 and a function of temporarily storing the electrolytic solution L leaking from the auxiliary electrode 13 inside. Have. Moreover, the circulation path part 3 is connected to the bottom part vicinity of the mounting surface side of the cover part 10, and the electrolyte solution L inside the cover part 10 is collect | recovered. The seal member 11 has a function of suppressing leakage of the electrolyte L inside the cover portion 10 from between the cover portion 10 and the mounting surface.

本体部1は、図2に示すように、複数(4つ)の主電極12と、カバー部10に支持された1つの補助電極13と、電解液Lを供給するノズル14とを備えている。なお、ノズル14は、本発明の「電解液供給部」の一例である。4つの主電極12は、各々略同一の棒状に形成されている。また、主電極12の難切削材M側の端部12aは、難切削材M側に向かって先細る形状に形成されているとともに、難切削材Mの表面Sに接触している。   As shown in FIG. 2, the main body 1 includes a plurality of (four) main electrodes 12, one auxiliary electrode 13 supported by the cover 10, and a nozzle 14 that supplies the electrolyte L. . The nozzle 14 is an example of the “electrolyte supply unit” in the present invention. The four main electrodes 12 are formed in substantially the same rod shape. Further, the end 12a of the main electrode 12 on the difficult-to-cut material M side is formed in a shape that tapers toward the difficult-to-cut material M side, and is in contact with the surface S of the difficult-to-cut material M.

主電極12は、トリウムが添加されたタングステンから構成されている。ここで、主電極12は、タングステンが用いられていることによって、電解放電加工において生じる熱に起因して溶融しない耐熱性を有している。また、主電極12は、トリウムが添加されていることによって、仕事関数が低くされており、その結果、主電極12の先細る端部12a周辺から電子が放出されやすい性質を有している。なお、主電極12は、強アルカリ性を有する電解液Lにより腐食せず、かつ、十分な耐熱性を有する導電性材料であれば、トリウムが添加されたタングステンに限定されない。   The main electrode 12 is made of tungsten to which thorium is added. Here, since the main electrode 12 is made of tungsten, it has heat resistance that does not melt due to heat generated in electrolytic discharge machining. The work function of the main electrode 12 is lowered by adding thorium, and as a result, electrons are easily emitted from the periphery of the tapered end portion 12a of the main electrode 12. The main electrode 12 is not limited to tungsten to which thorium is added as long as it is a conductive material that does not corrode with the electrolyte L having strong alkalinity and has sufficient heat resistance.

また、4つの主電極12には、各々、つるまきばねから構成されたばね15がそれぞれ独立して取り付けられている。なお、図2において、1つの主電極12におけるばね15の図示を省略している。4つのばね15は、それぞれ、主電極12の鍔部12bとカバー部10に固定された円盤状のばね固定部16との間に配置された状態で、鍔部12bとばね固定部16とに固定されている。これにより、4つのばね15は、それぞれ、独立して主電極12の延びる鉛直方向(Z方向)に付勢力を生じさせる機能を有している。なお、ばね15は、難切削材Mの表面S側に主電極12を付勢するように構成されている。これにより、図3に示すように、難切削材Mの表面Sに凹凸や起伏が形成されている状態であっても、4つのばね15により4つの主電極12がそれぞれ独立して付勢されていることによって、凹凸や起伏に合わせて主電極12を確実に難切削材Mの表面Sに接触させることが可能である。なお、ばね15は、本発明の「付勢部材」の一例である。   Each of the four main electrodes 12 is independently attached with a spring 15 formed of a helical spring. In FIG. 2, the illustration of the spring 15 in one main electrode 12 is omitted. The four springs 15 are respectively disposed between the flange 12b and the spring fixing portion 16 in a state of being disposed between the flange 12b of the main electrode 12 and the disc-shaped spring fixing portion 16 fixed to the cover portion 10. It is fixed. Thereby, each of the four springs 15 has a function of generating an urging force independently in the vertical direction (Z direction) in which the main electrode 12 extends. The spring 15 is configured to bias the main electrode 12 toward the surface S of the difficult-to-cut material M. As a result, as shown in FIG. 3, the four main electrodes 12 are independently urged by the four springs 15 even when the surface S of the difficult-to-cut material M is uneven. Therefore, the main electrode 12 can be reliably brought into contact with the surface S of the difficult-to-cut material M in accordance with unevenness and undulations. The spring 15 is an example of the “biasing member” in the present invention.

ここで、第1実施形態では、図2に示すように、1つの補助電極13は、円筒状に形成されており、4つの主電極12の難切削材M側をX方向およびY方向から取り囲むように、難切削材Mの表面S上に配置されている。これにより、1つの円筒状の補助電極13に取り囲まれた領域に電解液Lを滞留させることが可能なように構成されている。この際、円筒状の補助電極13により滞留される電解液Lの量は、4つの主電極12の難切削材Mの表面Sに接触する端部12aが少なくとも電解液Lに浸かり、かつ、補助電極13に電解液Lが接触することが可能な量以上である。つまり、円筒状の補助電極13により滞留される電解液Lの量は、電解液Lを介して4つの主電極12と補助電極13とが電気的に接続可能な量以上であり、その結果、4つの主電極12と補助電極13との間に電解液Lが滞留される。なお、補助電極13は、本発明の「電解液滞留部」の一例である。   Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, one auxiliary electrode 13 is formed in a cylindrical shape, and surrounds the difficult-to-cut material M side of the four main electrodes 12 from the X direction and the Y direction. As described above, it is disposed on the surface S of the difficult-to-cut material M. As a result, the electrolyte solution L can be retained in a region surrounded by one cylindrical auxiliary electrode 13. At this time, the amount of the electrolytic solution L retained by the cylindrical auxiliary electrode 13 is such that the end portions 12a contacting the surface S of the difficult-to-cut material M of the four main electrodes 12 are at least immersed in the electrolytic solution L, and It is more than the quantity which the electrolyte solution L can contact the electrode 13. FIG. That is, the amount of the electrolytic solution L retained by the cylindrical auxiliary electrode 13 is equal to or more than the amount that the four main electrodes 12 and the auxiliary electrode 13 can be electrically connected via the electrolytic solution L. As a result, The electrolyte L is retained between the four main electrodes 12 and the auxiliary electrode 13. The auxiliary electrode 13 is an example of the “electrolyte retention part” in the present invention.

補助電極13は、電気抵抗が十分に低いCuや真鍮などから構成されている。なお、補助電極13は、強アルカリ性を有する電解液Lにより腐食しない導電性材料であればよい。また、電解液Lにおける電力損失を低減するために補助電極13を主電極12に十分に近接させて配置する場合には、補助電極13はある程度の耐熱性を有する材料から構成するのが好ましい。   The auxiliary electrode 13 is made of Cu, brass or the like having a sufficiently low electric resistance. In addition, the auxiliary electrode 13 should just be an electroconductive material which does not corrode with the electrolyte solution L which has strong alkalinity. In order to reduce the power loss in the electrolytic solution L, when the auxiliary electrode 13 is disposed sufficiently close to the main electrode 12, the auxiliary electrode 13 is preferably made of a material having a certain degree of heat resistance.

また、図3に示すように、補助電極13の難切削材M側には、弾性変形可能な円環状のOリング13aが取り付けられている。このOリング13aにより、難切削材Mの表面Sに凹凸や起伏が形成されている状態であっても、難切削材Mの表面Sと補助電極13との間に隙間が形成されるのが抑制される。これにより、難切削材Mの表面Sと補助電極13との隙間から電解液Lが補助電極13の外側(主電極12が配置される側とは反対側)に漏れ出るのが抑制されるので、補助電極13内に電解液Lをより滞留させることが可能である。また、補助電極13には、補助電極13を外側から覆う絶縁部材13bが設けられている。この絶縁部材13bにより、補助電極13の外側にリークする電流を減少させることが可能である。たとえば、絶縁部材13bは、ビニールテープから構成されている。   Further, as shown in FIG. 3, an annular O-ring 13a that is elastically deformable is attached to the auxiliary electrode 13 on the difficult-to-cut material M side. The O-ring 13a forms a gap between the surface S of the difficult-to-cut material M and the auxiliary electrode 13 even if the surface S of the difficult-to-cut material M is uneven. It is suppressed. This suppresses leakage of the electrolyte L from the gap between the surface S of the difficult-to-cut material M and the auxiliary electrode 13 to the outside of the auxiliary electrode 13 (the side opposite to the side where the main electrode 12 is disposed). It is possible to make the electrolytic solution L stay in the auxiliary electrode 13 more. The auxiliary electrode 13 is provided with an insulating member 13b that covers the auxiliary electrode 13 from the outside. With this insulating member 13b, it is possible to reduce the current leaking to the outside of the auxiliary electrode 13. For example, the insulating member 13b is made of vinyl tape.

ノズル14は、循環経路部3に接続されており、円筒状の補助電極13に囲まれた難切削材Mの表面Sに電解液Lを供給する機能を有している。   The nozzle 14 is connected to the circulation path 3 and has a function of supplying the electrolyte L to the surface S of the difficult-to-cut material M surrounded by the cylindrical auxiliary electrode 13.

また、4つの主電極12、1つの補助電極13およびノズル14を、難切削材Mの表面S上を所定の方向に移動可能なように構成してもよい。これにより、難切削材Mの加工を自動化させることが可能である。   Moreover, you may comprise the four main electrodes 12, the one auxiliary electrode 13, and the nozzle 14 so that it can move on the surface S of the difficult-to-cut material M in a predetermined direction. Thereby, it is possible to automate the processing of the difficult-to-cut material M.

また、本体部1は、電源部17と、電源部17の正極側と4つの主電極12とをそれぞれ並列に接続する配線18aと、電源部17の負極側と1つの補助電極13とを接続する配線18bとを含んでいる。これにより、電源部17は、配線18aおよび18bと、電解液Lとを介して、4つの主電極12と補助電極13との間に所定の大きさの電圧を印加することが可能なように構成されている。なお、電源部17は、直流電流(DC)に限られず、交流電流(AC)またはパルス電流のいずれを供給してもよい。   Further, the main body 1 connects the power supply unit 17, the wiring 18 a that connects the positive electrode side of the power supply unit 17 and the four main electrodes 12 in parallel, and the negative electrode side of the power supply unit 17 and one auxiliary electrode 13. Wiring 18b to be connected. Thereby, the power supply unit 17 can apply a voltage of a predetermined magnitude between the four main electrodes 12 and the auxiliary electrode 13 via the wirings 18 a and 18 b and the electrolytic solution L. It is configured. The power supply unit 17 is not limited to the direct current (DC), and may supply either an alternating current (AC) or a pulse current.

また、電源部17と4つの主電極12の間との間の配線18aには、4つの主電極12の各々に対応する4つのバランス抵抗素子19が設けられている。この4つのバランス抵抗素子19は、電解放電加工時に、4つの主電極12の内のいずれかの主電極12の電気抵抗が急激に低下することに起因して電気抵抗が低下した主電極12に流れる電流が急激に上昇するのを抑制する機能を有している。   Further, four balance resistance elements 19 corresponding to each of the four main electrodes 12 are provided on the wiring 18 a between the power supply unit 17 and the four main electrodes 12. The four balance resistance elements 19 are formed on the main electrode 12 whose electric resistance has decreased due to a sudden decrease in the electric resistance of one of the four main electrodes 12 during electrolytic discharge machining. It has a function of suppressing a sudden increase in flowing current.

(電解放電加工反応の説明)
次に、図1、図3および図4を参照して、第1実施形態の電解放電加工装置100における電解放電加工について説明する。
(Explanation of electrolytic discharge machining reaction)
Next, with reference to FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 4, the electrolytic discharge machining in the electrolytic discharge machining apparatus 100 of 1st Embodiment is demonstrated.

図3に示す4つの主電極12の端部12aを難切削材Mの表面Sに接触させた状態で、電源部17(図1参照)により、4つの主電極12と1つの補助電極13との間に、電解液Lを介して電圧を印加する。この際、図4に示すように、電圧を大きくするに従って、電解液Lを流れる電流(平均電流)が略比例して大きくなり、電解液Lの電解が進行する。これにより、電解液L内に位置する主電極12の端部12a周辺において、水素ガス(H)や酸素ガス(O)が発生する(電解作用領域)。 In a state where the end portions 12a of the four main electrodes 12 shown in FIG. 3 are in contact with the surface S of the difficult-to-cut material M, the power source portion 17 (see FIG. 1) causes the four main electrodes 12 and one auxiliary electrode 13 to In between, a voltage is applied through the electrolyte L. At this time, as shown in FIG. 4, as the voltage is increased, the current (average current) flowing through the electrolytic solution L increases substantially proportionally, and electrolysis of the electrolytic solution L proceeds. Thereby, hydrogen gas (H 2 ) and oxygen gas (O 2 ) are generated around the end 12a of the main electrode 12 located in the electrolyte L (electrolytic action region).

そして、電圧をさらに大きくすると、電解液L内に位置する主電極12の端部12a周辺の気泡が端部12aを覆うように発生することによって、電解液Lにおける電気抵抗が大きくなり、その結果、電圧の上昇に対する電流の上昇がほとんど生じなくなる(気泡発生領域)。その後、電圧をさらに大きくして主電極12の端部12a周辺の電解強度を気泡の絶縁破壊強度を超えて大きくすることによって、気泡の絶縁破壊および放電が生じる。これにより、気泡の絶縁破壊による衝撃波と発熱とが生じる(放電発生領域)。   When the voltage is further increased, bubbles around the end 12a of the main electrode 12 located in the electrolyte L are generated so as to cover the end 12a, thereby increasing the electrical resistance in the electrolyte L, and as a result. , Almost no increase in current with respect to the increase in voltage occurs (bubble generation region). Thereafter, the voltage is further increased to increase the electrolytic strength around the end 12a of the main electrode 12 beyond the dielectric breakdown strength of the bubbles, thereby causing dielectric breakdown and discharge of the bubbles. As a result, shock waves and heat are generated by dielectric breakdown of the bubbles (discharge generation region).

この気泡の絶縁破壊により発生した衝撃波と熱とにより、難切削材Mの表面Sが脆弱化される。さらに、気泡の絶縁破壊により発生した熱により、難切削材Mの構成成分と電解液Lとの間で化学反応が進行して、生成した反応生成物が電解液L側に移動する。たとえば、燃料デブリの構成成分であるジルコニア(酸化ジルコニウム、ZrO)は、熱により、電解液L(たとえば、強アルカリ性を有する水酸化ナトリウム)との化学反応が進行する。これにより、水酸化ジルコニウム(Zr(OH))が生成され、生成された水酸化ジルコニウムは電解液L側に移動する。この衝撃波および熱と、熱により進行する化学反応とにより、難切削材Mの表面Sに穴や亀裂が生じたり、亀裂が進行して難切削材Mがより小さな破片に破砕されたりするような加工が行われる。この結果、難切削材Mが電解放電加工される。なお、電解放電加工により生じた破片や生成した反応生成物(異物)は、循環経路部3のフィルタ3b(図1参照)により回収される。 The surface S of the difficult-to-cut material M is weakened by the shock wave and heat generated by the dielectric breakdown of the bubbles. Furthermore, a chemical reaction proceeds between the constituent components of the difficult-to-cut material M and the electrolyte L due to heat generated by the dielectric breakdown of the bubbles, and the generated reaction product moves to the electrolyte L side. For example, zirconia (zirconium oxide, ZrO 2 ), which is a component of fuel debris, undergoes a chemical reaction with the electrolyte L (for example, sodium hydroxide having strong alkalinity) by heat. Thereby, zirconium hydroxide (Zr (OH) 4 ) is generated, and the generated zirconium hydroxide moves to the electrolyte solution L side. Due to this shock wave and heat, and the chemical reaction that proceeds by the heat, a hole or a crack occurs in the surface S of the difficult-to-cut material M, or the crack progresses and the difficult-to-cut material M is crushed into smaller fragments. Processing is performed. As a result, the difficult-to-cut material M is subjected to electrolytic discharge machining. In addition, the fragments produced by electrolytic discharge machining and the generated reaction products (foreign substances) are collected by the filter 3b (see FIG. 1) of the circulation path section 3.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第1実施形態では、上記のように、難切削材Mの表面Sに配置されて、主電極12と補助電極13との間に電解液Lを滞留させる電解液滞留部(円筒状の補助電極13)を設ける。これにより、円筒状の補助電極13により、電解液Lを配置する必要のある主電極12と補助電極13との間に電解液Lを滞留させることができるので、主電極12と補助電極13との間以外の電解液Lが不要な部分に電解液Lが不必要に供給されるのを抑制することができる。これにより、難切削材Mを電解放電加工する際において、電解液Lの使用量の増加を抑制することができる。また、電解液Lが不要な部分にリークする電流を減少させることができるので、難切削材Mを電解放電加工する際において、供給した電力に対する難切削材Mの加工度合(加工効率)が低下するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the electrolytic solution retention portion (cylindrical auxiliary electrode) that is disposed on the surface S of the difficult-to-cut material M and retains the electrolytic solution L between the main electrode 12 and the auxiliary electrode 13. 13) is provided. Thereby, since the electrolyte solution L can be retained between the main electrode 12 and the auxiliary electrode 13 in which the electrolyte solution L needs to be disposed by the cylindrical auxiliary electrode 13, the main electrode 12 and the auxiliary electrode 13 It can suppress that the electrolyte solution L is supplied unnecessarily to the part which does not require the electrolyte solution L other than between. Thereby, when carrying out the electrolytic discharge machining of the difficult-to-cut material M, the increase in the usage-amount of the electrolyte solution L can be suppressed. Moreover, since the electric current which leaks to the part which does not require the electrolyte L can be reduced, when the difficult-to-cut material M is subjected to electrolytic discharge machining, the processing degree (machining efficiency) of the difficult-to-cut material M with respect to the supplied power is reduced. Can be suppressed.

また、第1実施形態では、補助電極13が、主電極12を取り囲む筒状に形成されており、電解液滞留部を兼ねる。これにより、電解液滞留部を円筒状の補助電極13とは別個に設ける必要がないので、部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することができる。   Moreover, in 1st Embodiment, the auxiliary electrode 13 is formed in the cylinder shape surrounding the main electrode 12, and serves as an electrolyte solution retention part. Thereby, since it is not necessary to provide the electrolytic solution retention part separately from the cylindrical auxiliary electrode 13, an increase in the number of parts and a complicated structure can be suppressed.

また、第1実施形態では、1つの補助電極13を、4つの主電極12の全てを取り囲むように筒状に形成する。これにより、1つの補助電極13のみで4つの主電極12と補助電極13との間に電解液Lを滞留させて電流経路をそれぞれ形成することができるので、部品点数の増加および構造の複雑化をより効果的に抑制することができる。   In the first embodiment, one auxiliary electrode 13 is formed in a cylindrical shape so as to surround all four main electrodes 12. As a result, the current paths can be formed by retaining the electrolyte L between the four main electrodes 12 and the auxiliary electrodes 13 with only one auxiliary electrode 13, thereby increasing the number of parts and making the structure complicated. Can be more effectively suppressed.

また、第1実施形態では、4つの主電極12をそれぞれ独立して難切削材Mの表面S側に付勢する4つのばね15を設ける。このように構成すれば、ばね15により、主電極12が難切削材Mの表面Sから離間するのを抑制することができるので、主電極12が離間したことに起因して難切削材Mの電解放電加工が行われない場合が生じるのを抑制することができる。また、4つのばね15により4つの主電極12をそれぞれ独立して難切削材Mの表面S側に付勢することによって、難切削材Mの表面Sに凹凸や起伏が形成されており、複数の主電極12の各々が難切削材Mの表面Sに当接する高さ位置が異なる場合であっても、4つの主電極12のそれぞれが難切削材Mの表面Sから離間するのを確実に抑制することができる。   In the first embodiment, four springs 15 that urge the four main electrodes 12 independently to the surface S side of the difficult-to-cut material M are provided. If comprised in this way, since it can suppress that the main electrode 12 spaces apart from the surface S of the difficult-to-cut material M with the spring 15, it originates in having separated the main electrode 12, and the difficult-to-cut material M of It can suppress that the case where an electrolytic discharge machining is not performed arises. Further, the four main electrodes 12 are independently urged by the four springs 15 toward the surface S of the difficult-to-cut material M, whereby irregularities and undulations are formed on the surface S of the difficult-to-cut material M. Even when the height positions at which the main electrodes 12 contact the surface S of the difficult-to-cut material M are different, it is ensured that each of the four main electrodes 12 is separated from the surface S of the difficult-to-cut material M. Can be suppressed.

また、第1実施形態では、ノズル14により供給される電解液Lが強アルカリ性を有することによって、電解放電加工により生じた熱を利用して絶縁性の難切削材Mと電解液Lとの間の化学反応を進行させることができるので、絶縁性の難切削材Mの加工を促進させることができる。これにより、供給した電力に対する難切削材Mの加工度合を効果的に向上させることができる。   In the first embodiment, since the electrolytic solution L supplied from the nozzle 14 has strong alkalinity, the heat generated by electrolytic discharge machining is used between the insulating difficult-to-cut material M and the electrolytic solution L. Therefore, it is possible to promote the processing of the insulating difficult-to-cut material M. Thereby, the processing degree of the difficult-to-cut material M with respect to the supplied electric power can be improved effectively.

また、第1実施形態では、円筒状の補助電極13から流出する電解液Lをノズル14から難切削材Mの表面Sに供給させるための循環経路部3を設けるとともに、循環経路部3に、電解液Lを循環させるためのポンプ3aおよび3cと、電解液L中の異物を除去するフィルタ3bとを設ける。これにより、円筒状の補助電極13から流出する電解液L内の異物をフィルタ3bにより除去して、ノズル14から難切削材Mの表面Sに供給させることができるので、難切削材Mを電解放電加工する際において、電解液Lの使用量の増加を効果的に抑制することができる。   Further, in the first embodiment, the circulation path portion 3 for supplying the electrolyte L flowing out from the cylindrical auxiliary electrode 13 to the surface S of the difficult-to-cut material M from the nozzle 14 is provided. Pumps 3a and 3c for circulating the electrolytic solution L and a filter 3b for removing foreign matter in the electrolytic solution L are provided. As a result, foreign matter in the electrolyte L flowing out of the cylindrical auxiliary electrode 13 can be removed by the filter 3b and supplied from the nozzle 14 to the surface S of the difficult-to-cut material M. When performing electric discharge machining, an increase in the amount of electrolyte L used can be effectively suppressed.

また、第1実施形態では、電源部17と並列に接続された4つの主電極12との間に、複数の主電極12の内のいずれかの主電極12の電流が急激に上昇するのを抑制するための4つの複数のバランス抵抗素子19をそれぞれ設ける。これにより、電解放電加工において、4つの主電極12の内の特定の主電極12のみに電流が集中して流れるのを抑制することができる。   In the first embodiment, the current of one of the plurality of main electrodes 12 suddenly increases between the four main electrodes 12 connected in parallel to the power supply unit 17. Four balance resistance elements 19 for suppression are provided. Thereby, it can suppress that an electric current concentrates and flows only to the specific main electrode 12 of the four main electrodes 12 in electrolytic discharge machining.

また、第1実施形態では、難切削材Mは、好ましくは、ウランおよびジルコニウムを含む燃料デブリである。このような材料からなる燃料デブリに対して第1実施形態の電解放電加工装置100による電解放電加工を行うことにより、電解液Lの使用量の増加や、供給した電力に対する難切削材Mの加工度合が低下するのを抑制した状態で、燃料デブリに穴や亀裂を形成させるような電解放電加工を行うことができる。これにより、ウランおよびジルコニウムを含む燃料デブリをより小さな破片に破砕することができるので、燃料デブリの廃棄処理を効率的に行うことができる。   In the first embodiment, the difficult-to-cut material M is preferably fuel debris containing uranium and zirconium. By performing electrolytic discharge machining on the fuel debris made of such a material by the electrolytic discharge machining apparatus 100 of the first embodiment, the amount of the electrolyte L used is increased and the difficult-to-cut material M is machined against the supplied power. Electrolytic discharge machining can be performed such that holes and cracks are formed in the fuel debris in a state where the degree is suppressed. Thereby, since the fuel debris containing uranium and zirconium can be crushed into smaller pieces, the fuel debris can be disposed of efficiently.

[実施例]
次に、図2および図5を参照して、実施例として、第1実施形態による電解放電加工装置100を用いて行った電解放電加工の結果について説明する。ここで、実施例では、難切削材Mとして、ビッカース硬さ(Hv)が約1300である円盤状のジルコニア(ZrO)を用いた。なお、円盤状のジルコニアは、直径が36mmであり、厚みが12mmであった。また、電解液Lとして、10wt%の水酸化ナトリウムを用いた。
[Example]
Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 5, the result of the electrolytic discharge machining performed using the electrolytic discharge machining apparatus 100 according to the first embodiment will be described as an example. Here, in the examples, as the difficult-to-cut material M, disc-shaped zirconia (ZrO 2 ) having a Vickers hardness (Hv) of about 1300 was used. The disk-shaped zirconia had a diameter of 36 mm and a thickness of 12 mm. Further, 10 wt% sodium hydroxide was used as the electrolytic solution L.

そして、円盤状の難切削材Mを取り囲むように円筒状の補助電極13(図2参照)を配置した。つまり、円筒状の補助電極13の内側に、円盤状の難切削材Mを嵌め込んだ。そして、図2に示すように、4つの主電極12を円盤状の難切削材Mの表面Sに接触させた。この際、ばね15により、4つの主電極12にそれぞれ独立して5gf(=0.049N)の付勢力を加えた。なお、付勢力は、円盤状の難切削材Mの表面Sに向かう方向に加えた。そして、ノズル14から10wt%の水酸化ナトリウムを供給しつつ、電源部17により200Vの電圧を印加した。   And the cylindrical auxiliary electrode 13 (refer FIG. 2) was arrange | positioned so that the disk-shaped difficult-to-cut material M might be surrounded. That is, the disc-shaped difficult-to-cut material M was fitted inside the cylindrical auxiliary electrode 13. Then, as shown in FIG. 2, the four main electrodes 12 were brought into contact with the surface S of the disk-shaped difficult-to-cut material M. At this time, an urging force of 5 gf (= 0.049 N) was applied to each of the four main electrodes 12 by the spring 15. The urging force was applied in the direction toward the surface S of the disk-shaped difficult-to-cut material M. Then, a voltage of 200 V was applied by the power supply unit 17 while supplying 10 wt% sodium hydroxide from the nozzle 14.

実験結果としては、200Vの電圧を10秒程度印加することによって、図5に示すように、円盤状の難切削材Mにおいて、4つの主電極12が接触していた位置を起点として、外側面に向かう割れや、4つの主電極12が接触していた位置同士をつなぐ割れが生じた。これにより、第1実施形態による電解放電加工装置100を用いることによって、高硬度のジルコニアであっても複数の破片に破砕加工することが可能であることが確認できた。   As an experimental result, by applying a voltage of 200 V for about 10 seconds, as shown in FIG. 5, in the disk-shaped difficult-to-cut material M, the outer surface starts from the position where the four main electrodes 12 are in contact. And a crack connecting the positions where the four main electrodes 12 were in contact with each other occurred. Thus, it was confirmed that by using the electrolytic discharge machining apparatus 100 according to the first embodiment, it is possible to crush even a high hardness zirconia into a plurality of pieces.

[第2実施形態]
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態による電解放電加工装置200について説明する。この電解放電加工装置200では、上記第1実施形態とは異なり、水中に配置された難切削材Mを電解放電加工する場合について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, an electrolytic discharge machining apparatus 200 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the electrolytic discharge machining apparatus 200, unlike the first embodiment, a case where the difficult-to-cut material M arranged in water is subjected to electrolytic discharge machining will be described. In addition, the same structure as the said 1st Embodiment attaches | subjects and shows the same code | symbol as 1st Embodiment, and abbreviate | omits description.

(電解放電加工装置の構成)
第2実施形態における電解放電加工装置200は、水中に配置された難切削材Mを電解放電加工するための装置である。ここで、難切削材Mがウランなどの放射性物質を含む燃料デブリである場合には、水中に配置した状態で電解放電加工を行うことによって、水により燃料デブリからの放射線が外部に放出されるのを抑制しつつ、燃料デブリを破砕することが可能である。
(Configuration of electrolytic discharge machining equipment)
The electrolytic discharge machining apparatus 200 according to the second embodiment is an apparatus for electrolytic discharge machining the difficult-to-cut material M disposed in water. Here, when the difficult-to-cut material M is fuel debris containing a radioactive substance such as uranium, radiation from the fuel debris is released to the outside by water by performing electrolytic discharge machining in a state of being disposed in water. The fuel debris can be crushed while suppressing this.

電解放電加工装置200の電解放電加工が行われる本体部101は、図6に示すように、複数(2つ)の主電極12と、1つの補助電極113と、主電極12をそれぞれ取り囲むように配置された複数(2つ)の筒状の電解液供給部114と、1つの主電極12と1つの電解液供給部114とをそれぞれ取り囲むように配置された複数(2つ)の筒状のカバー部110とを含んでいる。   As shown in FIG. 6, the main body 101 on which the electrolytic discharge machining of the electrolytic discharge machining apparatus 200 is performed surrounds a plurality of (two) main electrodes 12, one auxiliary electrode 113, and the main electrode 12. A plurality (two) of cylindrical electrolyte supply parts 114 arranged, a plurality of (two) cylindrical electrolytes arranged so as to surround one main electrode 12 and one electrolyte supply part 114, respectively. The cover part 110 is included.

1つの補助電極113は、複数(2つ)の主電極12の難切削材M側の端部12aを取り囲むように筒状に形成されているとともに、難切削材Mの表面S上に配置されている。また、補助電極113は、電解液供給部114により供給される電解液Lを介して複数の主電極12の各々と電流経路を形成可能なように、主電極12の近傍に筒状の補助電極113の少なくとも一部が位置するように配置されている。   One auxiliary electrode 113 is formed in a cylindrical shape so as to surround the end portion 12a on the difficult-to-cut material M side of the plurality (two) of main electrodes 12, and is disposed on the surface S of the difficult-to-cut material M. ing. Further, the auxiliary electrode 113 is a cylindrical auxiliary electrode in the vicinity of the main electrode 12 so that a current path can be formed with each of the plurality of main electrodes 12 via the electrolytic solution L supplied by the electrolytic solution supply unit 114. It arrange | positions so that at least one part of 113 may be located.

複数(2つ)の筒状の電解液供給部114は、各々、主電極12が内部に配置されているとともに、電解液Lが内部を流通可能なように構成されている。なお、電解液Lは、図示しない貯留部から複数の筒状の電解液供給部114の各々に供給されている。また、筒状の電解液供給部114は、水面よりも上方(Z1側)から難切削材Mの表面S近傍まで延びるように配置されている。これにより、電解液Lが水と接触するのを抑制することができるので、電解液Lが水により希釈されるのを抑制することが可能である。なお、電解液供給部114は、絶縁体から構成されている。   Each of the plurality (two) of cylindrical electrolyte supply units 114 is configured such that the main electrode 12 is disposed inside and the electrolyte L can flow inside. In addition, the electrolyte solution L is supplied to each of the some cylindrical electrolyte solution supply part 114 from the storage part which is not shown in figure. Moreover, the cylindrical electrolyte supply part 114 is arrange | positioned so that it may extend from the upper side (Z1 side) to the surface S vicinity of the difficult-to-cut material M from the water surface. Thereby, since it can suppress that the electrolyte solution L contacts with water, it is possible to suppress that the electrolyte solution L is diluted with water. The electrolyte supply unit 114 is made of an insulator.

複数(2つ)の筒状のカバー部110は、電解液供給部114と同様に、水面よりも上方から難切削材Mの表面S近傍まで延びるように配置されている。また、筒状のカバー部110の内部で、かつ、電解液供給部114の外側では、窒素ガスなどの不活性ガスが難切削材Mの表面Sに向かって流通するように構成されている。これにより、電解液供給部114から主電極12と補助電極113との間に供給された電解液Lを空気流の内側に滞留させることができるとともに、補助電極113の近傍で電解液Lとカバー部110の外側の水とが接触することを効果的に抑制することが可能である。なお、不活性ガスは、難切削材Mの表面Sとカバー部110との隙間から水中に気泡となって排出される。また、電解放電加工装置200の本体部101のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   The plurality of (two) cylindrical cover portions 110 are arranged so as to extend from above the water surface to the vicinity of the surface S of the difficult-to-cut material M, similarly to the electrolyte solution supply portion 114. Further, an inert gas such as nitrogen gas is configured to flow toward the surface S of the difficult-to-cut material M inside the cylindrical cover portion 110 and outside the electrolyte solution supply portion 114. As a result, the electrolytic solution L supplied between the main electrode 12 and the auxiliary electrode 113 from the electrolytic solution supply unit 114 can be retained inside the air flow, and the electrolytic solution L and the cover are provided in the vicinity of the auxiliary electrode 113. It is possible to effectively suppress contact with water outside the portion 110. The inert gas is discharged as bubbles in the water from the gap between the surface S of the difficult-to-cut material M and the cover part 110. Moreover, the other structure of the main-body part 101 of the electrolytic discharge machining apparatus 200 is the same as that of the said 1st Embodiment.

また、第2実施形態の電解放電加工装置200における電解放電加工に関しては、水中に配置された難切削材Mの表面Sに向かって不活性ガスを流通させた状態で、上記第1実施形態の電解放電加工と同様に電解放電加工が行われる。   Moreover, regarding the electrolytic discharge machining in the electrolytic discharge machining apparatus 200 according to the second embodiment, the inert gas is circulated toward the surface S of the difficult-to-cut material M arranged in water, and the first embodiment described above. The electrolytic discharge machining is performed in the same manner as the electrolytic discharge machining.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第2実施形態では、上記のように、難切削材Mの表面Sに配置されて、主電極12と補助電極113との間に電解液Lを滞留させる電解液滞留部(円筒状の補助電極113)を設ける。これにより、上記第1実施形態と同様に、難切削材Mを電解放電加工する際において、電解液Lの使用量の増加を抑制することができるとともに、供給した電力に対する難切削材Mの加工度合が低下するのを抑制することができる。   In the second embodiment, as described above, the electrolytic solution retention portion (cylindrical auxiliary electrode) that is disposed on the surface S of the difficult-to-cut material M and retains the electrolytic solution L between the main electrode 12 and the auxiliary electrode 113. 113). As a result, as in the first embodiment, when electrolytically cutting the difficult-to-cut material M, an increase in the amount of the electrolyte L used can be suppressed, and the machining of the difficult-to-cut material M with respect to the supplied power can be performed. It is possible to suppress the degree from decreasing.

また、第2実施形態では、主電極12および電解液供給部114を取り囲むように、水中に配置された難切削材Mの表面S近傍まで延びる筒状のカバー部110を設ける。また、主電極12と補助電極113との間に滞留する電解液Lを筒状のカバー部110の外側の水から隔離するための不活性ガスが筒状のカバー部110内を流通するように構成する。これにより、主電極12と補助電極113との間に滞留する電解液Lが水によって希釈されるのを抑制することができるので、電解液Lを介した主電極12と補助電極113との間に電流が流れにくくなるのを抑制することができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Moreover, in 2nd Embodiment, the cylindrical cover part 110 extended to the surface S vicinity of the difficult-to-cut material M arrange | positioned in water is provided so that the main electrode 12 and the electrolyte solution supply part 114 may be surrounded. In addition, an inert gas for isolating the electrolytic solution L staying between the main electrode 12 and the auxiliary electrode 113 from the water outside the cylindrical cover portion 110 flows in the cylindrical cover portion 110. Configure. Thereby, since it can suppress that the electrolyte solution L which retains between the main electrode 12 and the auxiliary electrode 113 is diluted with water, between the main electrode 12 and the auxiliary electrode 113 through the electrolyte solution L It is possible to suppress the current from becoming difficult to flow. The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。   The embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments and examples but by the scope of claims for patent, and includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1実施形態の電解放電加工装置100および第2実施形態の電解放電加工装置200では、難切削材Mの表面Sに主電極12を上方から下向きに接触させた例を示したが、上記第1実施形態の電解放電加工装置100および第2実施形態の電解放電加工装置200では、電解液滞留部(補助電極13(113))により、主電極12と補助電極13(113)との間に電解液Lを滞留させることが可能であるので、主電極12を鉛直方向と交差する方向(たとえば、鉛直方向と直交する水平方向)に横向きに配置したり、鉛直方向上向きに配置したりすることが可能である。これにより、難切削材Mの配置状況に拘わらず、難切削材Mを電解放電加工することが可能である。たとえば、図1の電解放電加工装置100を図7に示すように主電極12が水平方向横向きになるように配置するとともに、ノズル14により電解液Lを供給することによって、難切削材Mの鉛直方向(Z方向)に延びる表面Sに横向きの主電極12を接触させた状態で、電解放電加工を行うことが可能である。なお、図7のように電解放電加工装置100を配置する場合には、カバー部10や補助電極13を横方向に押し付ける機構を新たに設けるのが好ましい。   For example, in the electrolytic discharge machining apparatus 100 of the first embodiment and the electrolytic discharge machining apparatus 200 of the second embodiment, the example in which the main electrode 12 is brought into contact with the surface S of the difficult-to-cut material M downward from above is shown. In the electrolytic discharge machining apparatus 100 of the first embodiment and the electrolytic discharge machining apparatus 200 of the second embodiment, the main electrode 12 and the auxiliary electrode 13 (113) are separated by the electrolytic solution retention portion (auxiliary electrode 13 (113)). Since the electrolytic solution L can be retained between the main electrodes 12, the main electrode 12 is disposed horizontally in a direction intersecting the vertical direction (for example, a horizontal direction orthogonal to the vertical direction) or disposed upward in the vertical direction. It is possible to Thereby, irrespective of the arrangement | positioning condition of the difficult-to-cut material M, it is possible to carry out the electrolytic discharge machining of the difficult-to-cut material M. For example, the electrolytic discharge machining apparatus 100 of FIG. 1 is arranged so that the main electrode 12 is horizontally oriented as shown in FIG. It is possible to perform electrolytic discharge machining in a state in which the horizontal main electrode 12 is in contact with the surface S extending in the direction (Z direction). In addition, when arrange | positioning the electrolytic discharge machining apparatus 100 like FIG. 7, it is preferable to newly provide the mechanism which presses the cover part 10 and the auxiliary electrode 13 to a horizontal direction.

また、上記第1および第2実施形態では、1つの補助電極13(113)を、複数の主電極12と補助電極13(113)との間に電解液Lを滞留させることが可能なように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、補助電極とは別個に主電極と補助電極との間に電解液を滞留させることが可能な電解液滞留部を設けてもよい。   Further, in the first and second embodiments, the one electrolyte electrode L can be retained between the plurality of main electrodes 12 and the auxiliary electrodes 13 (113) in one auxiliary electrode 13 (113). Although the example which formed is shown, this invention is not limited to this. In this invention, you may provide the electrolyte solution retention part which can make electrolyte solution retain between a main electrode and an auxiliary electrode separately from an auxiliary electrode.

また、上記第1および第2実施形態では、4つおよび2つの主電極12をそれぞれ用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、3つまたは5つ以上の主電極を用いてもよいし、1つの主電極を用いてもよい。   In the first and second embodiments, examples using four and two main electrodes 12 are shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, three or five or more main electrodes may be used, or one main electrode may be used.

また、上記第1および第2実施形態では、1つの補助電極13を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の補助電極を用いてもよい。この際、複数の主電極にそれぞれ補助電極を設けてもよいし、いくつかの主電極に共通する1つの補助電極を設けてもよい。   In the first and second embodiments, an example in which one auxiliary electrode 13 is used has been described. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, a plurality of auxiliary electrodes may be used. At this time, an auxiliary electrode may be provided for each of the plurality of main electrodes, or one auxiliary electrode common to several main electrodes may be provided.

また、上記第1および第2実施形態では、難切削材Mとして、ジルコニアなどの高硬度のセラミックスを含む材料を例として示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、難切削材Mは、絶縁性を有し、かつ、ある程度硬質のコンクリートであってもよい。なお、本発明の電解放電加工装置は、機械加工による破壊が困難な複雑な形状を有する難切削材や、非常に高硬度の難切削材の加工(破砕)に特に適している。   Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the material containing high-hardness ceramics, such as a zirconia, was shown as an example as the difficult-to-cut material M, this invention is not limited to this. In the present invention, the difficult-to-cut material M may be concrete that is insulative and hard to some extent. In addition, the electrolytic discharge machining apparatus of the present invention is particularly suitable for processing (crushing) difficult-to-cut materials having complicated shapes that are difficult to break by machining, or difficult-to-cut materials with extremely high hardness.

また、上記第1および第2実施形態では、電解液Lとして強アルカリ性を有する水溶液を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電解液として強アルカリ性以外の導電性を有する溶液を用いてもよい。たとえば、塩化ナトリウム(NaCl)の水溶液や、硝酸ナトリウム(NaNO)の水溶液などイオン性の水溶液を用いてもよい。なお、難切削材としてコンクリートなどの強アルカリ性の溶液と化学反応を生じにくい材料を用いる場合には、塩化ナトリウム水溶液や、硝酸ナトリウム水溶液などイオン性の水溶液を用いることによって、反応性が高い強アルカリ性の水溶液を用いる場合と比べて、より安全に電解放電加工を行うことが可能である。なお、この場合であっても、電解放電加工において発生する気泡の絶縁破壊に基づいて、衝撃力や熱によりコンクリートの表面をガラス化させて脆弱化させることが可能である。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example using the aqueous solution which has strong alkalinity as the electrolyte solution L was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, a solution having conductivity other than strong alkalinity may be used as the electrolytic solution. For example, an ionic aqueous solution such as an aqueous solution of sodium chloride (NaCl) or an aqueous solution of sodium nitrate (NaNO 3 ) may be used. In addition, when using a material that does not easily cause a chemical reaction with a strong alkaline solution such as concrete as a difficult-to-cut material, a strong alkaline property having high reactivity can be obtained by using an aqueous ionic solution such as a sodium chloride aqueous solution or a sodium nitrate aqueous solution. It is possible to perform electrolytic discharge machining more safely than in the case of using the aqueous solution. Even in this case, the surface of the concrete can be vitrified and made brittle by impact force or heat based on dielectric breakdown of bubbles generated in electrolytic discharge machining.

また、上記第1および第2実施形態では、複数の主電極12をそれぞれ独立して難切削材Mの表面Sに向かって付勢する複数のばね15を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、1つのばねにより複数の主電極を付勢するように構成してもよいし、ばね以外の弾性部材により、難切削材の表面に向かって主電極を付勢してもよい。また、ばねを設けずに、主電極の自重により、難切削材の表面に向かって主電極が押し付けられるように構成してもよい。   In the first and second embodiments, the example in which the plurality of springs 15 that urge the plurality of main electrodes 12 independently toward the surface S of the difficult-to-cut material M is provided has been described. Is not limited to this. In this invention, you may comprise so that several main electrodes may be urged | biased by one spring, and you may urge a main electrode toward the surface of a difficult-to-cut material by elastic members other than a spring. Moreover, you may comprise so that a main electrode may be pressed toward the surface of a difficult-to-cut material with the dead weight of a main electrode, without providing a spring.

また、上記第2実施形態では、筒状のカバー部110を、1つの主電極12と1つの電解液供給部114とをそれぞれ取り囲むように複数(2つ)配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図8に示す第2実施形態の変形例による電解放電加工装置300のように、筒状のカバー部210を、2つの主電極12と2つの電解液供給部114とを取り囲むように1つだけ配置してもよい。これにより、部品点数の増加および構造の複雑化をさらに抑制することが可能である。また、上記第2実施形態の変形例の構成において、電解液供給部を2つの主電極の両方を取り囲むように1つだけ配置してしてもよい。これにより、部品点数の増加および構造の複雑化をさらに効果的に抑制することが可能である。   In the second embodiment, an example in which a plurality of (two) cylindrical cover portions 110 are disposed so as to surround one main electrode 12 and one electrolyte supply portion 114 has been described. The invention is not limited to this. For example, as in the electrolytic discharge machining apparatus 300 according to the modification of the second embodiment shown in FIG. 8, the cylindrical cover portion 210 is 1 so as to surround the two main electrodes 12 and the two electrolyte supply portions 114. You may arrange only one. Thereby, it is possible to further suppress the increase in the number of parts and the complexity of the structure. In the configuration of the modified example of the second embodiment, only one electrolyte supply unit may be arranged so as to surround both of the two main electrodes. Thereby, it is possible to further effectively suppress the increase in the number of parts and the complexity of the structure.

また、上記第1および第2実施形態では、複数の主電極12の各々と電源部17との間にそれぞれバランス抵抗19を配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バランス抵抗を配置しなくてもよい。特に、主電極が1つの場合には、バランス抵抗を設ける必要はない。また、バランス抵抗を設けずに、複数の主電極の各々に対応する電流経路をそれぞれ別個に形成することによって、複数の主電極への電力をそれぞれ調整可能に構成してもよい。   In the first and second embodiments, the example in which the balance resistor 19 is disposed between each of the plurality of main electrodes 12 and the power supply unit 17 has been described. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the balance resistor may not be arranged. In particular, when there is one main electrode, there is no need to provide a balance resistor. Alternatively, the power to each of the plurality of main electrodes may be adjusted by separately forming current paths corresponding to each of the plurality of main electrodes without providing a balance resistor.

また、上記第1および第2実施形態では、電源部17の正極側と主電極12とを接続し、電源部17の負極側と補助電極13(113)とを接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電源部の負極側と主電極とを接続し、電源部の正極側と補助電極とを接続してもよい。また、電源部は直流に限らず、交流あるいはパルス状に発生する電源であっても同様の効果を得ることが可能である。   In the first and second embodiments, the positive electrode side of the power supply unit 17 and the main electrode 12 are connected, and the negative electrode side of the power supply unit 17 and the auxiliary electrode 13 (113) are connected. The present invention is not limited to this. In the present invention, the negative electrode side of the power supply unit and the main electrode may be connected, and the positive electrode side of the power supply unit and the auxiliary electrode may be connected. Further, the power supply unit is not limited to direct current, and the same effect can be obtained even with a power supply that is generated in an alternating current or pulse form.

また、上記第1および第2実施形態では、補助電極13(113)を難切削材Mの表面Sに配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実施例において説明したように、難切削材を取り囲むように補助電極を配置してもよい。   Moreover, although the example which has arrange | positioned the auxiliary electrode 13 (113) in the surface S of the difficult-to-cut material M was shown in the said 1st and 2nd embodiment, this invention is not limited to this. In this invention, as demonstrated in the Example, you may arrange | position an auxiliary electrode so that a difficult-to-cut material may be surrounded.

また、上記第2実施形態では、カバー部110内を流通する不活性ガスが水中に排出される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水の外側から補助電極近傍まで延びる吸引管を用いて、不活性ガスや電解液を吸引して回収するように構成してもよい。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example in which the inert gas which distribute | circulates the inside of the cover part 110 was discharged | emitted in water was shown, this invention is not limited to this. In this invention, you may comprise so that an inert gas and electrolyte solution may be sucked and collect | recovered using the suction tube extended from the outer side of water to the auxiliary electrode vicinity.

3 循環経路部
3a、3c ポンプ
3b フィルタ
12 主電極
13、113 補助電極
14 ノズル(電解液供給部)
15 ばね(付勢部材)
17 電源部
19 バランス抵抗素子
100、200、300 電解放電加工装置
110、210 カバー部
114 電解液供給部
L 電解液
M 難切削材
S (難切削材の)表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Circulation path part 3a, 3c Pump 3b Filter 12 Main electrode 13, 113 Auxiliary electrode 14 Nozzle (electrolyte supply part)
15 Spring (biasing member)
17 Power source part 19 Balance resistance element 100, 200, 300 Electrolytic discharge machining apparatus 110, 210 Cover part 114 Electrolyte supply part L Electrolytic solution M Difficult-to-cut material S (of difficult-to-cut material) surface

Claims (9)

絶縁性を有する難切削材の表面に接触する棒状の主電極と、
前記難切削材の表面に電解液を供給する電解液供給部と、
前記主電極に対して離間して配置された補助電極と、
前記主電極と前記補助電極との間に前記電解液を介して電圧を印加する電源部と、
前記難切削材の表面または前記難切削材を取り囲むように配置され、前記主電極と前記補助電極との間に前記電解液を滞留させる電解液滞留部とを備える、電解放電加工装置。
A rod-shaped main electrode that contacts the surface of a hard-to-cut material having insulating properties;
An electrolyte supply unit for supplying an electrolyte to the surface of the difficult-to-cut material;
An auxiliary electrode spaced apart from the main electrode;
A power supply for applying a voltage between the main electrode and the auxiliary electrode via the electrolyte;
An electrolytic discharge machining apparatus comprising an electrolyte solution retaining portion that is disposed so as to surround the surface of the difficult-to-cut material or the difficult-to-cut material, and retains the electrolyte solution between the main electrode and the auxiliary electrode.
前記補助電極は、前記主電極を取り囲む筒状に形成されており、前記電解液滞留部を兼ねている、請求項1に記載の電解放電加工装置。   2. The electrolytic discharge machining apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary electrode is formed in a cylindrical shape surrounding the main electrode and serves also as the electrolytic solution retention portion. 前記主電極は、複数形成されており、
前記電解液滞留部を兼ねる1つの前記補助電極は、複数の前記主電極の全てを取り囲むように筒状に形成されている、請求項2に記載の電解放電加工装置。
A plurality of the main electrodes are formed,
3. The electrolytic discharge machining apparatus according to claim 2, wherein the one auxiliary electrode serving also as the electrolyte solution retention portion is formed in a cylindrical shape so as to surround all of the plurality of main electrodes.
前記主電極は、複数形成されており、
複数の前記主電極をそれぞれ独立して前記難切削材の表面側に付勢する複数の付勢部材をさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解放電加工装置。
A plurality of the main electrodes are formed,
The electrolytic discharge machining apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of biasing members that independently bias the plurality of main electrodes toward the surface side of the difficult-to-cut material.
前記電解液供給部により供給される前記電解液は、強アルカリ性を有している、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電解放電加工装置。   The electrolytic solution machining apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrolytic solution supplied by the electrolytic solution supply unit has strong alkalinity. 前記主電極および前記電解液供給部を少なくとも取り囲むように形成され、水中に配置された前記難切削材の表面近傍まで延びる筒状のカバー部をさらに備え、
前記主電極と前記補助電極との間に滞留する前記電解液を前記筒状のカバー部の外側の水から隔離するための気体が前記筒状のカバー部内を流通するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電解放電加工装置。
A cylindrical cover portion formed so as to surround at least the main electrode and the electrolyte solution supply portion, and extending to the vicinity of the surface of the difficult-to-cut material disposed in water;
A gas for isolating the electrolytic solution staying between the main electrode and the auxiliary electrode from the water outside the cylindrical cover portion is configured to circulate in the cylindrical cover portion. The electrolytic discharge machining apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記電解液滞留部から流出する前記電解液を再度前記電解液供給部から前記難切削材の表面に供給させるための循環経路部と、
前記循環経路部に設けられ、前記電解液を循環させるためのポンプと、
前記循環経路部に設けられ、前記電解液中の異物を除去するフィルタとをさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電解放電加工装置。
A circulation path section for causing the electrolyte solution flowing out from the electrolyte solution retention section to be supplied again from the electrolyte solution supply section to the surface of the difficult-to-cut material;
A pump provided in the circulation path section for circulating the electrolyte;
The electrolytic discharge machining apparatus according to claim 1, further comprising a filter that is provided in the circulation path portion and removes foreign matters in the electrolytic solution.
前記主電極は、複数が並列に接続されており、
前記電源部と複数の前記主電極との間にそれぞれ設けられ、前記複数の主電極の内のいずれかの前記主電極の電流が急激に上昇するのを抑制するための複数のバランス抵抗素子をさらに備える、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電解放電加工装置。
A plurality of the main electrodes are connected in parallel,
A plurality of balance resistance elements provided between the power supply unit and the plurality of main electrodes, respectively, for suppressing a sudden increase in the current of any of the plurality of main electrodes. The electrolytic discharge machining apparatus according to claim 1, further comprising:
前記難切削材は、ウランおよびジルコニウムを含む燃料デブリである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の電解放電加工装置。   The electrolytic discharge machining apparatus according to claim 1, wherein the difficult-to-cut material is fuel debris containing uranium and zirconium.
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