KR20080007670A - 액질 제어 방법, 액질 제어 장치 및 이것을 이용한 방전가공 장치 - Google Patents

Abstract

액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값이 제1 조건값보다 작을 때에는 해당 피액질 제어액을 전해질 용액화하고, 상기 액질값이 제1 조건값 이상인 제2 조건값보다 클 때에는 해당 피액질 제어액을 순수화하여, 피액질 제어액의 액질값을 소정 범위내로 하는 동시에, 해당 피액질 제어액을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 것에 의해, 방전 가공에 이용되는 원하는 액질의 수계 가공액을 조제함에 있어서 도전율 측정 수단 및 pH 측정 수단 중 어느 하나의 생략을 가능하게 한다.

Description

액질 제어 방법, 액질 제어 장치 및 이것을 이용한 방전 가공 장치{METHOD OF LIQUID-QUALITY CONTROL, LIQUID-QUALITY CONTROL APPARATUS, AND ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING APPARATUS MAKING USE OF THE SAME}

본 발명은 방전 가공에 이용된 이용 완료된 수계 가공액(水系 加工液, water base machining liquid)의 액질, 또는 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 제어하는 것에 의해 방전 가공용의 수계 가공액을 조제하는 액질 제어 방법, 이 방법에 기초한 액질 제어 장치 및 이것을 이용한 방전 가공 장치에 관한 것이다.

금형 가공 등의 정밀 가공에 이용되는 와이어 방전 가공 장치나 형조(刑彫) 방전 가공 장치 등의 방전 가공 장치에서는 가공 전극과 피가공물 사이에 가공액을 개재시킨 상태하에서 이들 가공 전극과 피가공물에 고주파 펄스 전압을 인가하고, 이 때 발생하는 방전에 의해 피가공물을 미소량씩 깎아 가서, 해당 피가공물을 원하는 형상으로 성형한다.

이 방전 가공 장치에 이용되는 가공액은 절연유계(絶緣油系) 가공액과 수계 가공액으로 크게 나눌 수 있다. 수계 가공계는 절연유계 가공액에 비해 냉각 능력이 높기 때문에, 방전 가공 장치의 가공 속도를 향상시키기 쉽다. 수계 가공액 및 절연유계 가공액 모두를 가공액으로서 이용하는 경우도, 가공액은 일반적으로 일회용으로 되지 않고 리사이클된다. 단, 가공액을 한 번 이용하면, 방전 가공시에 가공 전극이나 피가공물로부터 발생한 금속 이온, 또는 대기중의 성분이 해당 가공액에 함유되게 되기 때문에, 그 액질은 미사용인 가공액의 액질과는 다른 것으로 된다.

방전 가공 장치에 의한 가공 정밀도를 높게 유지하기 위해서는 가공 전극과 피가공물 사이의 방전 조건을 가능한 안정시키는 것이 바람직하고, 그러기 위해서 가공액을 리사이클할 때에 있어서는 그 전도율(비저항)이 소정의 범위내에 들어가도록 해당 가공액의 액질이 제어된다. 수계 가공액에서는 그 수소 이온 농도에 대해서도 피가공물을 부식시키지 않도록 해당 피가공물의 재질에 맞추어 제어된다.

예를 들어 특허 문헌 1에 기재된 방전 가공액 순환 공급 장치에서는 특수강이나 내열, 내식철로 이루어진 피가공물의 방전 가공에 이용된 가공액을 재생 처리할 때에, 가공액의 pH 및 도전도를 pH 검출기와 도전도 검출기에 의해 측정하고, 이들 측정 결과에 따라 필요시에는 pH 조절 장치(구체적으로는 이온 교환 처리 장치)로 가공액을 처리하여 가공액의 pH를 6 ~ 7 정도로 조절하고 있다.

또, 특허 문헌 2에 기재된 가공액 액질 제어 장치에서는 이용 완료된 가공액의 액질을 제어할 때에, pH 측정 수단과 비저항 측정 수단의 측정 결과에 따라 가공액을 양이온 교환 수단과 음이온 교환 수단에 선택적으로 공급하는 것에 의해, 가공액의 pH 및 비저항(도전율)을 소정의 범위로 제어하고 있다.

가공액의 pH와 도전율의 양쪽을 제어하는 것은 아니지만, 특허 문헌 3에는 철계 금속을 와이어 방전 가공할 때에, 아초산 이온과 함께 탄산 이온, 탄산수소 이온 및 수산화물 이온 중 1종 이상을 고정한 음이온 교환 수지를 충전한 컬럼에 가공액을 순환통수(循環通水)하는 것에 의해, 가공액의 전도도(傳導度)를 상승시키는 일 없이, 부식성 이온을 제거하는 철계 금속의 방식 방법이 기재되어 있다. 이 밖에, 방전 가공에서의 것은 아니지만, 특허 문헌 4에서는 테트라졸 화합물 및 그 염(鹽)으로 이루어진 수용성 금속 방식제를 물에 첨가하여, 초경 재료(超硬 材料)나 금속 재료의 부식을 방지하는 방법이 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개소 63-191514호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특개평 4-141319호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특개 2002-301624호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특개평 7-145491호 공보

상술한 바와 같이, 방전 가공 장치에서 이용되는 수계 가공액을 리사이클할 때에는 그 pH 및 도전율을 제어하는 것이 필요하지만, 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 기재되어 있는 장치에서는 pH 검출기(pH 측정 수단)와 도전도 검출기(비저항 측정 수단)를 이용하므로 장치의 제조 비용 및 운용 비용이 늘어난다.

또, 특허 문헌 3에 기재된 방법은 도전율(전도도)을 변화시키지 않은 것이기 때문에, 이용 완료된 수계 가공액을 리사이클하는데 있어 해당 방법을 적용하면, 얻어지는 가공액의 도전율이 원하는 범위를 벗어나는 일이 있다. 또한, 특허 문헌 3에 기재된 방법은 철계 금속과 같은 부동태화(不動態化) 금속의 부식을 방지하는 데는 유효하지만, 초경 재료나 동(Cu) 등의 부동태화하지 않은 금속 재료에 대해서 는 아초산 이온이 부식을 촉진시키기 때문에 방식 효과를 기대할 수 없다.

특허 문헌 4에 기재된 수용성 금속 방식제는 방전 가공 장치의 수계 가공액을 리사이클할 때에 일반적으로 이용되는 이온 교환 수지에 포착되어 버리기 때문에, 가공액에 첨가해도 리사이클의 과정에서 그 농도가 저하하여 충분한 방식 효과를 발휘할 수 없다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 방전 가공에 이용되는 원하는 액질의 수계 가공액을 저비용하에서 조제할 수 있는 액질 제어 방법, 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 가공액의 액질 제어 방법은, 방전 가공에 이용된 이용 완료된 수계 가공액의 액질, 또는 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 방전 가공용의 수계 가공액의 액질로 바꾸는 액질 제어 방법으로서, 액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값을 구하는 액질 측정 공정과; 액질 측정 공정에서 구해진 액질값이 제1 조건값보다 작을 때에는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 해당 피액질 제어액을 전해질 용액화하고, 액질 측정 공정에서 구해진 액질값이 제1 조건값 이상인 제2 조건값보다 클 때에는 피액질 제어액을 순수화(純水化)하는 액질 제어 공정을 포함하고, 액질 측정 공정과 액질 제어 공정을 반복하여, 피액질 제어액의 액질값을 소정 범위내의 값으로 하는 동시에, 피액질 제어액의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 본 발명의 액질 제어 장치는, 방전 가공에 이용된 이용 완료된 수계 가공액의 액질, 또는 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 제어하는 것에 의해 방전 가공용의 수계 가공액을 조제하는 액질 제어 장치로서, 액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값을 구하는 액질 측정부와; 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 피액질 제어액의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 전해질 용액화부와; 피액질 제어액을 순수화하는 순수화부와; 피액질 제어액을 전해질 용액화부 또는 순수화부에 공급하는 제1 피액질 제어액 공급 수단과; 액질 측정부에서 구해진 액질값에 따라 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는 액질값에 대한 제1 조건값과 상기 제1 조건값 이상인 제2 조건값이 격납되는 기억부와; 제1 조건값 및 제2 조건값의 각각과 액질 측정부에서 구해진 액질값의 대소 관계에 따라 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 액질 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 본 발명의 방전 가공 장치는, 가공 전극과 피가공물 사이에 수계 가공액을 개재시킨 상태에서 가공 전극과 피가공물에 고주파 펄스 전압을 인가하고, 이 때에 가공 전극과 피가공물 사이에 생기는 방전에 의해 피가공물을 가공하는 가공기 본체와; 상기 가공기 본체의 동작을 제어하는 제어 장치와; 이용 완료된 수계 가공액이 저장되는 오염 액체조(汚液槽)와; 이용 완료된 수계 가공액의 액질, 또는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 제어하는 것에 의해 수계 가공액을 조제하는 액질 제어 장치를 구비한 방전 가공 장치로서, 액질 제어 장치는 액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값을 구하는 액질 측정부와; 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 피액질 제어액의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 전해질 용액화부와; 피액질 제어액을 순수화하는 순수화부와; 피액질 제어액을 전해질 용액화부 또는 순수화부에 공급하는 제1 피액질 제어액 공급 수단과; 액질 측정부에서 구해진 액질값에 따라 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는 액질값에 대한 제1 조건값과 상기 제1 조건값 이상인 제2 조건값이 격납되는 기억부와; 제1 조건값 및 제2 조건값의 각각과 액질 측정부에서 구해진 액질값의 대소 관계에 따라 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 액질 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 액질 제어 방법에 의하면, 상술한 액질 측정 공정과 액질 제어 공정을 반복하여, 액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값을 소정 범위내의 값으로 하는 동시에, 피액질 제어액을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하므로, 피액질 제어액의 pH만을 제어하는 것에 의해 해당 피액질 제어액의 도전율도 제어할 수 있다. 또는, 피액질 제어액의 도전율만을 제어하는 것에 의해 해당 피액질 제어액의 pH도 제어할 수 있다. 그 결과로서, 방전 가공에 이용되는 원하는 액질의 수계 가공액을 조제할 때에 있어서 도전율 측정 수단 및 pH 측정 수단의 어느 한 쪽을 생략하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명의 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치는 각각 상술한 액질 제어 방법에 기초하여 수계 가공액을 조제하는 것이므로, 방전 가공에 이용되는 원하는 액질의 수계 가공액을 조제할 때에 있어서 도전율 측정 수단 및 pH 측정 수단의 어느 한 쪽을 생략할 수 있다.

따라서, 이들 발명에 의하면, 도전율 측정 수단 및 pH 측정 수단의 어느 한 쪽이 불필요하게 되는 만큼, 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치 각각의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치 각각의 운용 비용을 억제하기 쉬워진다.

도 1은 수산화 나트륨(NaOH) 수용액에 있어서 pH와 도전율과의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2는 본 발명의 액질 제어 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 3은 도 2에 나타낸 액질 제어 장치에 의해 수도물로 수계 가공액을 조제할 때 pH 및 도전율 각각의 경시 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명의 액질 제어 장치 중에서 전해질 용액화부 및 순수화부의 각각이 소정의 양이온 교환 수지탑(交換 樹脂塔)과 소정의 음이온 교환 수지탑을 병렬로 배치하는 것으로 구성되어 있는 액질 제어 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 5는 본 발명의 액질 제어 장치 중에서 전해수 제조부를 구비한 액질 제어 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 6은 본 발명의 방전 가공 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 7은 본 발명의 방전 가공 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 8은 도 7에 나타낸 방전 가공 장치에서 액질 제어 장치의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

도 9는 도 8에 나타낸 플로우차트에 따라 액질 제어 장치가 동작했을 때 액질 측정부에 의한 pH의 값과, 전해질 용액화부 및 순수화부 각각의 동작 상태의 대응 관계를 일람으로서 나타내는 도표이다.

도 10은 본 발명의 방전 가공 장치의 다른 예를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 11은 도 10에 나타낸 방전 가공 장치에서 액질 제어 장치의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

도 12는 도 11에 나타낸 플로우차트에 따라 액질 제어 장치가 동작했을 때 액질 측정부에 의한 pH의 값과, 전해질 용액화부, 순수화부 및 OH^- 생성부 각각의 동작 상태의 대응 관계를 일람으로서 나타내는 도표이다.

도 13은 본 발명의 방전 가공 장치의 또다른 예를 개략적으로 나타내는 구성 도이다.

도 14는 도 13에 나타낸 방전 가공 장치에서 액질 제어 장치의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

도 15는 도 14에 나타낸 플로우차트에 따라 액질 제어 장치가 동작했을 때 액질 측정부에 의한 pH의 값과, 전해질 용액화부, 순수화부 및 전해수 제조부 각각의 동작 상태의 대응 관계를 일람으로서 나타내는 도표이다.

<부호의 설명>

1 피액질 제어액

5 액질 측정부

7 Na⁺형 양이온 교환 수지탑

8 OH^-형 음이온 교환 수지탑

10A, 10B 전해질 용액화부

15 제1 공급부

17 H⁺형 양이온 교환 수지탑

20A, 20B 순수화부

25 제2 공급부

31 펌프

35 유로 전환부(流路 切替部)

40 제1 피액질 제어액 공급 수단

50 전해수 제조부

60 제2 피액질 제어액 공급 수단

67 기억부

68A, 68B, 68C 액질 제어부

70A, 70B, 70C 제어부

80, 80A, 80B, 80C 액질 제어 장치

120 가공기 본체

130 제어 장치

140 오염 액체조

160, 160A, 160B, 160C 방전 가공 장치

이하, 첨부한 도면을 적절히 참조하여, 본 발명에 관련된 액질 제어 방법, 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치 각각의 실시 형태를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 설명하는 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

실시 형태 1.

본 발명의 액질 제어 방법은 방전 가공에 이용된 이용 완료된 수계 가공액의 액질, 또는 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 방전 가공용의 수계 가공액의 액질로 바꾸는 액질 제어 방법으로서, 액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질을 제어하여 해당 피액질 제어액을 소정의 전해질 용액으로 하는 것에 의해, 상기 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용의 삭감을 가능 하게 한다. 그러기 위해서, 이 액질 제어 방법은 피액질 제어액의 액질값을 구하는 액질 측정 공정과 피액질 제어액의 액질값을 제어하는 액질 제어 공정을 포함하고 있다. 이하, 상기의 액질값이 pH의 값인 경우를 예로 하여 공정마다 상술한다.

(액질 측정 공정)

액질 측정 공정에서는 액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 pH의 값을 구한다. 이 값은 pH계(計) 등을 이용하여 통상의 방법에 의해 구할 수 있으나, 액질 제어의 자동화를 도모하기 위해서는 전기적 방법에 의해 자동 계측하는 것이 바람직하다. 또한, pH의 값은 직접 측정해도 되고, 수산화물 이온 농도를 측정하여 상기 수산화물 이온 농도로부터 산출해도 된다.

(액질 제어 공정)

액질 제어 공정에서는 액질 측정 공정에서 구해진 pH의 값이 제1 조건값보다 작을 때에는 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 피액질 제어액을 소정의 전해질 용액, 즉 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 한다. 또, 액질 측정 공정에서 구해진 pH의 값이 제2 조건값보다 클 때에는 피액질 제어액을 순수화한다. 이 액질 제어 공정과 상술한 액질 측정 공정은 주기적으로, 또는 병행하여 연속적으로 행해진다.

상기 제1 조건값 및 제2 조건값은 각각 피액질 제어액으로부터 얻으려고 하는 수계 가공액에 있어서 허용되는 pH의 값의 범위나, 피액질 제어액의 액질을 제어하기 위해 이용하는 기재의 성능이나 피액질 제어액의 액량 등에 따라 적절히 선 정 가능하다. 이 때, 제1 조건값과 제2 조건값을 서로 동일한 값으로 할 수도 있고, 서로 다른 값으로 할 수도 있다.

예를 들어, 탄화 텅스텐(WC)-코발트(Co)계 등의 초경 재료나 동(Cu), 철(Fe), 아연(Zn) 등과 같이 부동태화하지 않은 금속 재료로 이루어진 피가공물을 방전 가공하는 경우, 수계 가공액의 pH가 8.5 미만에서는 해당 수계 가공액에 의해 피가공물이 부식하기 쉬워지고, 10.5 를 넘으면 수계 가공액의 도전율이 높아져서(예를 들어 70μS/cm를 넘어), 방전 가공할 때에 방전의 안정성이 저하하기 쉬워진다. 이 때문에, 상기의 초경 재료나 부동태화하지 않은 금속 재료로 이루어진 피가공물을 방전 가공할 때에 이용되는 수계 가공액을 조제하려고 하는 경우에는 피액질 제어액의 액질을 제어하기 위해 이용하는 기재(機材)의 성능이나 해당 피액질 제어액의 액량 등에 따라, 피액질 제어액의 pH의 값이 8.5 ~ 10.5 의 범위내가 되도록 상기 제1 조건값 및 상기 제2 조건값을 적절히 선정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기의 초경 재료나 부동태화하지 않은 금속 재료를, 예를 들어 와이어 방전 가공하는 경우, 수계 가공액의 도전율은 3 ~ 63μS/cm 정도인 것이 바람직하다.

액질 측정 공정에서 구해진 pH의 값이 제1 조건값보다 작을 때에 행해지는 상기의 전해질 용액화는, 예를 들어 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지의 혼합물이 충전된 이온 교환 수지탑, 양이온 교환 수지가 충전된 영역과 음이온 교환 수지가 충전된 영역이 직렬 또는 병렬로 배치된 이온 교환 수지탑에 피액질 제어액을 공급하는 것에 의해 행할 수 있다.

상기의 양이온 교환 수지로서는, 예를 들어 Na⁺형이나 K⁺형 등의 알칼리 금속 이온형 양이온 교환 수지나, Ca^{2 +}형 등의 알칼리 토류 금속 이온형 양이온 교환 수지를 이용할 수 있고, 음이온 교환 수지로서는, 예를 들어 OH^-형 음이온 교환 수지를 이용할 수 있다. 이들 이온 교환 수지를 이용하여 피액질 제어액을 전해질 액체화한 경우에는 해당 피액질 제어액으로부터 수산화물 용액이 생성된다.

한편, 액질 측정 공정에서 구해진 pH의 값이 제2 조건값보다 클 때에 행해지는 상기의 순수화는, 예를 들어 이온 교환 수지를 이용하여 행할 수 있다. 이온 교환 수지를 이용한 피액질 제어액의 순수화는, 예를 들어 H⁺형 양이온 교환 수지와 OH^-형 음이온 교환 수지의 혼합물이 충전된 이온 교환 수지탑이나, 양이온 교환 수지가 충전된 영역과 음이온 교환 수지가 충전된 영역이 직렬 또는 병렬로 배치된 이온 교환 수지탑에 피액질 제어액을 공급하는 것에 의해 행할 수 있다.

이 때, 순수화후의 액체(이온 교환수)에 불순물 이온이 실질적으로 잔존하지 않도록 하여 순수화를 행하는 것도 가능하지만, 이용하는 이온 교환 수지탑의 크기나 성능을 적절히 제어하여, 순수화후의 액체(이온 교환수) 중에 불순물 이온이 소정량 잔존하게 되도록 하여 행하는 것이 바람직하다. 그 이유는 후술한다.

본 발명의 액질 제어 방법에서는 상술한 액질 측정 공정과 액질 제어 공정을 반복하여, 피액질 제어액의 pH를 소정 범위내의 값으로 하는 동시에, 피액질 제어액의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 한다. 이에 의해, 수계 가공액이 조제된다. 이와 같이 하여, 조제된 수계 가공액에서는 pH와 도전율 사이에 상관이 있으므로, 미리 이 상관을 실험적으로 파악해 두는 것에 의해, 피액질 제어액의 pH를 제어하는 것만으로 pH 및 도전율이 제어된 수계 가공액을 얻을 수 있다.

상기의 전해질 용액이 수산화물 용액인 경우에는 OH^-의 농도에 따라 해당 수산화물 용액의 도전율이 규정되게 되므로, pH를 제어하는 것만으로 도전율도 제어된 알칼리성의 수계 가공액을 조제하는 것이 가능하게 된다.

예를 들어 수산화물 용액의 하나인 수산화 나트륨(NaOH) 수용액에 있어서는 도 1에 나타내는 바와 같이, pH와 도전율 사이에 상관이 있다. 이 때문에, NaOH 수용액의 pH를 구하면, 상기 pH로부터 그 도전율을 구할 수 있다. 또한, 도 1은 NaOH 수용액에 있어서 pH와 도전율의 관계를 나타내는 그래프이고, 도면에서의 횡축은 NaOH 수용액의 pH를 나타내고, 종축은 NaOH 수용액의 도전율을 나타내고 있다.

이와 같이, 본 발명의 가공액의 액질 제어 방법에 의하면, 피액질 제어액의 pH를 제어하는 것만으로 도전율도 제어된 수계 가공액을 조제할 수 있으므로, 액질 제어의 과정에서 피액질 제어액의 도전율을 측정하지 않아도, 방전 가공시의 방전의 안정성이 높고, 또한 피가공물을 부식시키기 어려운 수계 가공액을 조제하는 것이 가능하게 된다. 도전율계 등의 도전율을 측정하기 위한 수단이 불필요하게 되는 만큼, 액질 제어에 이용하는 기기나 상기 기기를 구비한 장치의 제조 비용, 또는 운용 비용을 감소시키기 쉬워진다.

또한, 상술한 바와 같이, 액질 제어 공정에서의 순수화는 순수화후의 액체(이온 교환수)에 불순물 이온이 소정량 잔존하게 되도록 하여 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여, 순수화를 행하면, 해당 순수화에 이용하는 기재와 상술한 전해질 용액화에 이용하는 기재에 의해, 리사이클되지 않은 미사용의 수계 가공액을 조제하는 것이 가능하게 된다.

즉, 리사이클되지 않은 미사용의 수계 가공액은 일반적으로 수도물이나 공업용수, 지하수 등의 담수(淡水)를 성분 조정하는 것에 의해 조제되는 것이지만, 상술한 바와 같이 소정량의 불순물 이온이 잔존하도록 하여 상기의 담수를 순수화하면, 그 후에 상술한 전해질 용액화를 행하는 것에 의해 원하는 pH 및 도전율을 갖는 수계 가공액을 조제하는 것이 가능하게 된다. 리사이클되지 않은 미상용의 수계 가공액을 조제하기 위한 전용의 기재가 불필요하게 되므로, 방전 가공 설비의 구축에 필요로 하는 비용을 감소시키는 것이 용이하게 된다. 또한, 순수화후의 액체(이온 교환수)에 잔존시키는 불순물 이온의 양은 그 후의 전해질 용액화에 의해 원하는 pH의 전해질 용액을 얻을 수 있도록, pH의 목표값에 따라 적절히 선정된다.

또, 본 발명의 액질 제어 방법에 따라 수산화물 용액으로 이루어진 수계 가공액을 조제하려고 하는 경우에는 필요에 따라, 피액질 제어액을 전기 분해하는 동시에, 상기 전기 분해로 생긴 알칼리수를 피액질 제어액에 첨가하는 서브 공정을 추가로 포함시킬 수 있다. 이 서브 공정을 포함시키는 것에 의해, 이하의 기술적 효과가 추가로 얻어진다.

즉, 피액질 제어액이나 수계 가공액의 pH의 값은 비록 방전 가공을 행하지 않을 때에도, 대기중의 이산화탄소가 용해하는 것에 의해 서서히 낮아지는 것이지만, 이와 같은 액질의 변화에 대해서는 상술한 액질 제어 공정을 행하는 것으로 대응하는 것이 아니라, 상기의 서브 공정을 행하는 것에 의해 대응하는 것이 가능하게 된다. 그 결과로서, 원하는 액질의 수계 가공액을 조제하는데 필요로 하는 비용을 억제하기 쉬워진다. 또, 상술한 액질 제어 공정을 행할 때에 상기의 서브 공정도 병행하여 행하도록 하면, 상기의 알칼리수의 pH의 값이 비교적 크기 때문에, 피액질 제어액의 pH의 값이 제1 조건값보다 작을 때에 해당 pH의 값을 제1 조건값 이상으로 하는데 필요로 하는 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다. 피액질 제어액을 전기 분해할지 여부의 판단 기준이 되는 조건값(제3 조건값)은 전기 분해에 이용하는 기재의 성능 등에 따라, 제1 조건값과 동일한 값으로 할 수도 있고, 제1 조건값과는 다른 값으로 할 수도 있다.

실시 형태 2.

본 발명의 액질 제어 장치는 상술한 본 발명의 액질 제어 방법에 기초하여, 방전 가공에 이용된 이용 완료된 수계 가공액의 액질, 또는 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 제어하여 수계 가공액을 조제하는 것에 의해, 액질 측정부, 전해질 용액화부, 순수화부, 제1 피액질 제어액 공급 수단 및 제어부를 구비하고 있다. 이하, 실시 형태 1에서 설명한 액질 제어 방법에 기초한 액질 제어 장치로서, 제1 피액질 제어액 공급 수단이 제1 공급부와 제2 공급부에 의해 구성된 액질 제어 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 액질 제어 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이 다. 동일 도면에 나타내는 액질 제어 장치(80A)는 액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액(1)이 저장되는 가공액조(加工液槽)(3)와, 가공액조(3)에 저장된 피액질 제어액(1)의 액질(구체적으로는 pH)을 구하는 액질 측정부(5)와, 피액질 제어액(1)의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 전해질 용액부(10A)와, 피액질 제어액(1)을 전해질 용액화부(10A)에 공급하는 제1 공급부(15)와, 피액질 제어액(1)을 순수화하는 순수화부(20A)와, 피액질 제어액(1)을 순수화부(20A)에 공급하는 제2 공급부(25)를 구비하고 있다. 상기의 제1 공급부(15)와 제2 공급부(25)에 의해 제1 피액질 제어액 공급 수단이 구성되어 있다.

또, 액질 제어 장치(80A)는 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값에 따라 제1 공급부(15) 및 제2 공급부(25) 각각의 동작을 제어하는 제어부(70A)와, 제어부(70A)의 기동이나 정지 등을 지시하는 조작부(75)를 구비하고 있다.

상기의 액질 측정부(5)는 피액질 제어액(1)의 pH를 주기적으로, 또는 연속적으로 구하여, 그 측정 결과를 유선 또는 무선에 의해 제어부(70A)에 전달한다.

전해질 용액화부(10A)는 피액질 제어액(1)이 제1 공급부(15)에 의해 공급되어 왔을 때에, 해당 피액질 제어액(1) 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액(1) 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 피액질 제어액(1)의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액, 예를 들어 수산화물 용액으로 한다. 이와 같은 전해질 용액화부(10A)는, 예를 들어 소정의 양이온 교환 수지와 소정의 음이온 교환 수지의 혼합물이 충전된 이온 교환 수지탑이나, 소정의 양이온 교환 수지가 충전된 영역과 소정의 음이온 교환 수지가 충전된 영역이 직렬 또는 병렬로 배치된 이온 교환 수지탑에 의해 구성된다.

상기의 양이온 교환 수지로서는, 예를 들어 Na⁺형이나 K⁺형 등의 알칼리 금속 이온형 양이온 교환 수지나, Ca^{2 +}형 등의 알칼리 토류 금속 이온형 양이온 교환 수지를 이용할 수 있다. 예를 들어 Na⁺형 양이온 교환 수지의 구체적인 예로서는 롬ㆍ엔드ㆍ하스사제의 엠버라이트 IR120B Na(상품명)나, 미츠비시 화학 주식회사제의 다이아이온 SK1B(상품명) 등과 같이, 스틸렌-디비닐벤젠, 공중합체나 페놀 포르말린 수지 등을 기체(基體)로 하고, 술폰산기를 이온 교환기로 하는 것을 들 수 있다.

또, 상기의 음이온 교환 수지로서는, 예를 들어 OH^-형 음이온 교환 수지를 이용할 수 있고, 그 구체적인 예로서는 예를 들어 롬· 엔드· 하스사제의 엠버라이트 IRA400J C1(상품명)을 OH^-형으로 한 것이나, 미츠비시 화학 주식회사제의 다이아이온 SA10A(상품명)를 OH^-형으로 한 것 등과 같이, 스틸렌-디비닐벤젠 공중합체 등을 기체로 하고, 트리메틸 암모늄기, β-히드록시에틸 디메틸암모늄기 등을 이온 교환기로 하는 것을 들 수 있다. 또한, 전해질 용액화부(10A)의 일단(一端)에는 배수관(排水管)(10a)이 접속되어 있고, 전해질 용액화부(10A)에서 생성된 수산화물 용액은 배수관(10a)을 통해서 가공액조(3)에 공급된다.

제1 공급부(15)는 제어부(70A)에 의해 동작이 제어되는 펌프(11)와, 일단이 가공액조(3)내에 배치되고 타단(他端)이 펌프(11)에 접속된 취수관(12)과, 일단이 펌프(11)에 접속되고 타단이 전해질 용액화부(10A)에 접속된 급수관(13)을 갖고 있고, 제어부(70A)에 의해 동작이 제어되어 피액질 제어액(1)을 전해질 용액화부(10A)에 공급한다.

한편, 순수화부(20A)는 제2 공급부(25)에 의해 피액질 제어액(1)이 공급되어 왔을 때에, 상기 피액질 제어액(1)을 순수화한다. 순수화부(20A)의 일단에는 배수관(20a)이 접속되어 있고, 해당 순수화부(20A)에서 생성된 순수(이온 교환수)는 배수관(20a)을 통해서 가공액조(3)에 공급된다.

이 순수화부(20A)는, 예를 들어 H⁺형 양이온 교환 수지와 OH^-형 음이온 교환 수지의 혼합물이 충전된 이온 교환 수지탑이나, H⁺형 양이온 교환 수지가 충전된 영역과 OH^-형 음이온 교환 수지가 충전된 영역이 직렬 또는 병렬로 배치된 이온 교환 수지탑에 의해 구성된다.

상기의 H⁺형 양이온 교환 수지로서는, 예를 들어 스틸렌-디비닐벤젠 공중합체, 페놀포르말린 수지 등을 기체로 하고, 술폰산기를 이온 교환기로 하는 H⁺형 양이온 교환 수지를 이용할 수 있다. 그리고, 이 H⁺형 양이온 교환 수지의 구체적인 예로서는 롬· 엔드· 하스사제의 엠버라이트 IR120B Na(상품명)를 H⁺형으로 한 것 이나, 미츠비시 화학 주식회사제의 다이아이온 SK1B(상품명)를 H⁺형으로 한 것 등을 들 수 있다. 또, 상기의 OH^-형 음이온 교환 수지로서는 전해질 용액화부(10A)에 대한 설명 중에서 말한 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.

제2 공급부(25)는 제어부(70A)에 의해 동작이 제어되는 펌프(21)와, 일단이 가공액조(3)내에 배치되고 타단이 펌프(21)에 접속된 취수관(22)과, 일단이 펌프(21)에 접속되고 타단이 순수화부(20A)에 접속된 제1 급수관(23)을 갖고 있고, 제어부(70A)에 의해 동작이 제어되어 피액질 제어액(1)을 순수화부(20A)에 공급한다.

제어부(70A)는 액질 측정부(5)가 구하는 pH의 값에 대한 조건값이 격납된 기억부(67)와, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값과 상기의 조건값의 대소 관계에 따라 제1 공급부(15) 및 제2 공급부(25) 각각의 동작을 제어하는 액질 제어부(68A)를 갖고 있다. 상기의 조건값으로서는 실시 형태 1에서 설명한 제1 조건값과 제2 조건값이 격납된다. 단, 제1 조건값과 제2 조건값을 서로 동일한 값으로 하는 경우에는는 1개의 값이 제1 조건값 및 제2 조건값으로서 격납된다.

상기의 액질 제어부(68A)는 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값과 기억부(67)에 격납되어 있는 제1 조건값을 비교하여, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 제1 조건값보다 작을 때에는 제1 공급부(15)를 동작시켜, 전해질 용액화부(10A)에 의해 피액질 제어액(1)을 전해질 용액화한다. 또, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 제2 조건값보다 클 때에는 제2 공급부(25)를 동작시켜, 순수화부(20A)에 의해 피액질 제어액(1)을 순수화한다.

상술한 구성을 갖는 액질 제어 장치(80A)에서는 액질 측정부(5)가 주기적, 또는 연속적으로 피액질 제어액(1)의 pH를 구하고, 상기의 전해질 용액화 및 순수화는 주기적, 연속적, 또는 간헐적으로 행해진다. 그 결과로서, 가공액조(3)에 저장된 피액질 제어액(1)의 pH가 상기 제1 조건값보다 작을 때, 또는 상기 제2 조건값보다 클 때에는 해당 pH가 자동적으로 소정 범위내의 값으로 제어된다.

그리고, 전해질 용액화부(10A)에서 생성되는 전해질 용액은 상술한 바와 같이 pH와 도전율 사이에 상관을 갖고 있으므로, 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 pH를 제어하는 것만으로, 방전 가공시의 방전의 안정성이 높고, 또한 피가공물을 부식시키기 어려운 수계 가공액을 피액질 제어액(1)으로부터 조제할 수 있다.

이와 같이, 액질 제어 장치(80A)에서는 피액질 제어액(1)의 액질을 제어하는 과정에서 그 도전율을 전도율계 등에 의해 측정할 필요가 없기 때문에, 도전율을 측정하기 위한 수단이 불필요하게 되는 만큼, 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치(80A) 자체의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치(80A) 자체의 운용 비용을 억제하기 쉬워진다.

또한, 실시 형태 1에 있어서 설명한 바와 같이, 순수화부(20A)에 의한 피액질 제어액(1)의 순수화는 순수화후의 액체(이온 교환수)에 불순물 이온이 소정량 잔존하게 되도록 하여 행하는 것이 바람직하다. 그리고, 이와 같이 하여 순수화부(20A)에 의한 피액질 제어액(1)의 순수화를 행하는 경우에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 수도물이나 공업용수, 지하수 등의 담수를 순수화부(20A)에 공급하기 위 한 제2 급수관(24)의 일단을 펌프(21)에 접속해 두는 것이 바람직하다. 제2 급수관(24)의 타단은 상기의 담수의 공급원(도시하지 않음)에 접속된다.

액질 제어 장치(80A)를 이와 같이 구성하면, 리사이클되지 않은 미사용의 수계 가공액을 해당 액질 제어 장치(80A)에 의해 조제하는 것이 가능하게 된다. 리사이클되지 않은 미사용의 수계 가공액을 조제할 때, 우선 피액질 제어액인 수도물이나 공업용수, 지하수 등의 담수가 제2 공급부(25)에 의해 제2 급수관(24), 펌프(21), 및 제1 급수관(23)을 통하여 순수화부(20)에 공급되고, 그 중에 불순물 이온이 소정량 잔존하도록 하여 해당 순수화부(20A)부터 순수화되어 이온 교환수로 되고, 이 이온 교환수가 가공액조(3)에 저장된다. 이 때, 액질 제어 장치(80A)의 이용자는 조작부(75)를 조작하여, 상기 담수의 공급에 앞서 제어부(70A)에 의해 펌프(21)를 작동시킨다.

예를 들어 상기의 담수 중에 불순물 양이온으로서 칼륨 이온(K⁺)이 존재하고, 불순물 음이온으로서 염소 이온(Cl^-)이 존재하고 있을 때에는 순수화부(20A)를 구성하고 있는 H⁺형 양이온 교환 수지에 있어서 아래 식 (1)의 반응이 진행하여, K⁺가 수소 이온(H⁺)으로 치환된다. 또, 순수화부(20A)를 구성하고 있는 OH^-형 음이온 교환 수지에 있어서 아래 식 (2)의 반응이 진행하여, Cl^-가 OH^-로 치환된다. 이들 결과로서, 상기의 담수 중의 불순물이 감소되는 한편, 새롭게 물(H₂O)이 생성되어 이온 교환수가 얻어진다. 또한, 아래 식 (1), (2) 중의 「R」은 이온 교환 수지에 있어서 기체를 나타내고 있다.

R-SO₃H⁺+K⁺→R-SO₃K⁺+H⁺ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)

R≡N-OH^-+Cl^-→R≡N-Cl^-+OH^-ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(2)

이와 같이 하여 순수화부(20A)에서 생성된 이온 교환수는 거의 중성이므로, 가공액조(3)에 저장된 이온 교환수의 pH는 제1 조건값보다 작은 값이 된다. 즉, 액질 측정부(5)에서 구해지는 pH의 값은 제1 조건값보다 작아진다. 그 결과, 제어부(70A)가 제1 공급부(15)를 작동시키고, 상기의 이온 교환수를 전해질 용액화부(10A)에 의해 전해질 용액화시킨다. 이 때, 소정량의 불순물, 예를 들어 K⁺와 황산 이온(SO₄ ^{2 -})이 순수화후의 담수에 함유되어 있기 때문에, 전해질 용액화부(10A)를 구성하고 있는 양이온 교환 수지에 있어서는, 예를 들어 아래 식 (3)의 반응이 진행하여, K⁺가 나트륨 이온(Na⁺)으로 치환된다. 또, 전해질 용액화부(10A)를 구성하고 있는 음이온 교환 수지에 있어서는, 예를 들어 아래 식 (4)의 반응이 진행하여, SO₄ ^2-가 OH^-로 치환된다. 또한, 아래 식 (3), (4) 중의 「R」은 이온 교환 수지에 있어서 기체를 나타내고 있다.

R-SO₃Na⁺+K⁺→R-SO₃K⁺+H⁺ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(3)

R≡N-OH^-+SO₄ ^{2 -}→R≡N-S0₄ ^{2 -}+OH^-ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(4)

이와 같이 하여 전해질 용액화부(10A)에서의 전해질 용액화(수산화물 용액화)가 진행하는 결과로서, 상기의 이온 교환수 중의 불순물이 감소되는 한편, 새롭게 수산화 나트륨(NaOH) 수용액이 생성되어, 수산화 나트륨 수용액으로 이루어진 수계 가공액이 얻어진다. 즉, 상술한 담수로부터 리사이클되지 않은 미사용의 수계 가공액이 조제된다.

도 3은 상술한 액질 제어 장치(80A)에 의해 수도물로부터 수계 가공액을 조제할 때 pH 및 도전율의 경시 변화의 일례를 나타내는 그래프이다. 동일 도면중의 횡축은 수도물을 주수한 시각(=t₀)으로부터의 시간을 나타내고, 좌측의 종축은 가공액조(3) 중의 피액질 제어액의 도전율을 나타내고, 우측의 종축은 가공액조 중의 액체의 pH의 값을 나타내고 있다.

또한, 동일 도면에 나타내는 데이터는 롬·엔드·하스사제의 엠버라이트 IR120B Na(상품명)와, 동일 회사제의 엠버라이트 IRA400J(상품명)를 OH^-형으로 한 것의 혼합물을 이용하여 전해질 용액화부(10A)를 구성하고, 동일 회사제의 엠버라이트 IR120B Na(상품명)를 H⁺형으로 한 것과, 동일 회사제의 엠버라이트 IRA400J(상품명)를 OH^-형으로 한 것의 혼합물을 이용하여 순수화부(20A)를 구성했을 때의 데이터이다. 이용한 수도물의 pH는 6.5 이고, 도전율은 147μS/cm 이다. 또, 제어부(70A)를 구성하고 있는 기억부(67)에는 제1 조건값 및 제2 조건값의 각각으로서 9.5 만을 격납하였다. 제1 조건값과 제2 조건값이 서로 동일한 값이므로, 이하, 이들 제1 조건값 및 제2 조건값을 간단히 「조건값」이라고 한다.

도 3에 나타내는 시각 t₀은 순수화부(20A)에 수도물을 공급하기 시작한 시각이고, 이 시각 t₀부터 시각 t₁까지는 순수화부(20A)만이 작동하고, 전해질 용액화부(10A)는 정지한 채이다. 이 동안에 수돗물 중의 불순물 이온이 제거되어 pH 6.2의 이온 교환수가 생성되어 있다. 이온 교환수의 생성량이 증가함에 따라 가공액조(3) 중의 이온 교환수의 도전율은 크게 저하하지만, pH에는 큰 변화는 없다.

시각 t₁이 되면 액질 측정부(5)가 작동하여 가공액조(3)내의 이온 교환수의 pH의 값을 구하고, 이 값이 조건값보다 작기 때문에 제어부(70A)가 전해질 용액화부(10A)를 작동시킨다. 그 결과로서, 가공액조(3) 중의 이온 교환수의 전해질 용액화(수산화물 용액화)가 진행하기 시작하여, 액질 측정부(5)에 의해 구해지는 pH의 값이 증가한다. 이 값이 조건값인 9.5 보다 커지면, 제어부(70A)가 전해질 용액화부(10A)를 정지시켜 순수화부(20A)를 작동시키기 때문에, 이온 교환수의 pH의 값이 내려간다. 또, pH의 값이 9.5 보다 작아지면 순수화부(20A)가 정지하여 전해질 용액화부(10A)가 다시 작동하기 때문에, pH의 값이 다시 증가하기 시작한다. 시각 t₂ 이후는 pH와 도전율 사이에 상관이 나타나고, pH가 8.5 ~ 10.5의 범위내에서 도전율이 14μS/cm 정도의 수계 가공액을 얻을 수 있고 있다. 또한, 순수화부(20A)로의 수도물의 공급은 액질 측정부(5)가 구하는 pH의 값에 관계없이 소정량의 수계 가공액을 얻을 수 있는 데까지 행하였다.

이와 같이 하여 조제된 수계 가공액에 WC-Co계 초경 재료, 동(Cu) 및 철(Fe)을 각각 4일간 침지하여 부식의 유무를 확인한 바, 이들 WC-Co계 초경 재료, 동(Cu) 및 철(Fe) 중 어느 것에 있어서도 부식은 경미하고, 매우 근소하게 변색한 정도였다. 한편, 비교를 위해, 순수화부(20A)에만 수도물을 공급하여 pH가 6.2, 도전율이 7.8μS/cm인 이온 교환수를 조제하고, 이 이온 교환수 중에 상기와 동일한 재질의 WC-Co계 초경 재료, 동(Cu) 및 철(Fe)을 각각 4일간 침지하여 부식의 유무를 확인한 바, 상기 수계 가공액에 침지했을 때보다 부식이 진행되어 있는 것을 눈으로도 확인할 수 있었다.

실시 형태 3.

본 발명의 액질 제어 장치에 있어서는 피액질 제어액의 유로를 전해질 용액화부측과 순수화부측으로 선택적으로 전환하는 유로 전환부와, 상기 유로 전환부에 피액질 제어액을 공급하는 1개의 펌프에 의해 제1 피액질 제어액 공급 수단을 구성하는 것도 가능하다. 또, 전해질 용액화부 및 순수화부의 각각을, 소정의 양이온 교환 수지탑과 소정의 음이온 교환 수지탑을 병렬로 배치하는 것에 의해 구성할 수도 있다. 이 때, 1개의 음이온 교환 수지탑을 전해질 용액화부와 순수화부로 공유할 수 있다.

도 4는 전해질 용액화부 및 순수화부의 각각이 소정의 양이온 교환 수지탑과 소정의 음이온 교환 수지탑을 병렬로 배치하는 것으로 구성되어 있는 액질 제어 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 동일 도면에 나타내는 구성 요소 중에서 도 2에 나타낸 구성 요소와 공통되는 것에 대해서는 도 2에서 이용한 참조 부 호와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 4에 나타내는 액질 제어 장치(80B)에서는 서로 병렬로 배치된 Na⁺형 양이온 교환 수지탑(7)과, OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 의해 전해질 용액화부(10B)가 구성되어 있고, Na⁺형 양이온 교환 수지탑(7)의 일단에는 배수관(7a)이 접속되고, OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)의 일단에는 배수관(8a)이 접속되어 있다. 또, 상기의 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)과 상기 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 병렬로 배치된 H⁺형 양이온 교환 수지탑(17)에 의해 순수화부(20B)가 구성되어 있고, H⁺형 양이온 교환 수지탑(17)의 일단에는 배수관(17a)이 접속되어 있다. OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)은 전해질 용액화부(10B)의 구성 요소로서 기능하는 동시에, 순수화부(20B)의 구성 요소로서도 기능한다. 즉, 전해질 용액화부(10B)와 순수화부(20B)는 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)을 공유하고 있다.

또한, 전해질 용액화부(10B)를 구성하는 양이온 수지탑은, 예를 들어 수산화물을 형성하는 금속 이온으로 피액질 제어액(1) 중의 불순물 양이온을 치환할 수 있는 것이면 되고, Na⁺형 이외의 알칼리 금속 이온형 양이온 교환 수지탑이나, 알칼리 토류 금속 이온형의 양이온 교환 수지탑을 이용할 수도 있다.

전해질 용액화부(10B) 및 순수화부(20B)로의 피액질 제어액(1)의 공급은 제1 피액질 제어액 공급 수단(40)에 의해 행해진다. 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단(40)은 1개의 펌프(31)와 1개의 유로 전환부(35)를 갖고 있고, 이들 펌프(31) 및 유로 전환부(35) 각각의 동작은 제어부(70B)를 구성해 있는 액질 제어부(68B)에 의해 제어된다. 펌프(31)에는 일단이 가공액조(3)내에 배치된 취수관(32)과, 일단이 유로 전환부(40)에 접속된 제1 급수관(33)과, 일단이 담수의 공급원(도시하지 않음)에 접속된 제2 급수관(34)이 접속되어 있고, 유로 전환부(35)에는 3개의 배관(36, 37, 38)이 접속되어 있다.

상기의 펌프(31)는 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1) 또는 상기의 담수를 유로 전환부(35)에 공급하고, 상기의 유로 전환부(35)는 액질 제어부(68B)에 의해 동작이 제어되어, 펌프(31)로부터 공급되는 피액질 제어액(1) 또는 상기의 담수의 유로를 배관(36), 배관(37), 또는 배관(38)으로 전환한다. 이와 같은 유로 전환부(40)는, 예를 들어 1 ~ 3개의 전자 밸브를 이용하여 구성할 수 있다. 배관(36)의 일단은 Na⁺형 양이온 교환 수지탑(7)에 접속되고, 배관(37)의 일단은 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 접속되고, 배관(38)의 일단은 H⁺형 양이온 교환 수지탑(17)에 접속되어 있다.

액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 제1 조건값(기억부(67)에 격납되어 있는 제1 조건값)보다 작을 때에는 가공조(3)내의 피액질 제어액(1) 또는 상기의 담수가 제1 피액질 제어액 공급 수단(40)에 의해 Na⁺형 양이온 교환 수지탑(7) 및 OH^-형 음 이온 교환 수지탑(8)에 공급된다. Na⁺형 양이온 교환 수지탑(7)에 의해 Na⁺를 함유한 이온 교환수가 생성되어 가공액조(3)에 공급되고, OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 의해 OH^-를 함유한 이온 교환수가 생성되어 가공액조(3)에 공급되는 결과적으로, 전해질 용액화부(10A)에 의해 수산화 나트륨 수용액이 생성된 것으로 되어, 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 전해질 용액화(수산화물 용액화)가 진행된다.

한편, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 제2 조건값(기억부(67)에 격납되어 있는 제2 조건값)보다 클 때에는 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1) 또는 상기의 담수가 제1 피액질 제어액 공급 수단(40)에 의해 H⁺형 양이온 교환 수지탑(17) 및 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 공급된다. H⁺형 양이온 교환 수지탑(17)에 의해 H⁺를 함유한 이온 교환수가 생성되어 가공액조(3)에 공급되고, OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 의해 OH^-를 함유한 이온 교환수가 생성되어 가공액조(3)에 공급되는 결과적으로, 순수화부(20A)에 의해 순수(이온 교환수)가 생성된 것으로 되어, 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 순수화가 진행된다.

이와 같이, 액질 제어 장치(80B)는 전해질 용액화부 및 순수화부 각각의 구성 및 전해질 용액화부 및 순수화부의 각각에 수계 가공액을 공급하는 제1 피액질 제어액 공급 수단의 구성이 다른 이외는 도 2에 나타낸 액질 제어 장치(80A)와 동양(同樣)으로 하여, 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 액질을 제어한다.

따라서, 가공액조(3)에 저장된 피액질 제어액(1)의 pH의 값이 상기 제1 조건값보다 작을 때, 또는 상기 제2 조건값보다 클 때에는 도 2에 나타낸 액질 제어 장치(80A)에 있어서 것과 동양으로, 해당 pH가 자동적으로 소정 범위내의 값으로 제어된다. 그리고, 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 pH를 제어하는 것만으로, 방전 가공시의 방전의 안정성이 높고, 또한 피가공물을 부식시키기 어려운 수계 가공액을 피액질 제어액(1)으로부터 조제할 수 있다. 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 액질을 제어하는 과정에서 그 도전율을 전도율계 등에 의해 측정할 필요가 없기 때문에, 도전율을 측정하기 위한 수단이 불필요하게 되는 만큼, 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치(80B) 자체의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치(80B) 자체의 운용 비용을 억제하기 쉽다.

또한, 리사이클되지 않은 미사용의 수계 가공액을 수도물이나 공업용수, 지하수 등의 담수로부터 조제하려고 하는 경우에는, 예를 들어 수도물과 같이 불순물 양이온의 대부분이 Na⁺인 담수에 대해서는 H⁺형 양이온 교환 수지탑(17)에는 공급하지 않고 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에만 공급하도록 해도 된다.

또, 제어부(70B)(액질 제어부(68B))에 의해 펌프(31) 및 유로 전환부(35) 각각의 동작을 제어하는 것에 의해 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에만 피액질 제어액(1)을 공급하는 것이 가능하게 되므로, 다음의 기술적 효과를 얻는 것도 가능하다.

즉, 가공액조(3)에 저장된 피액질 제어액의 pH의 값은 이미 설명한 바와 같 이, 비록 방전 가공이 되어 있지 않을 때에도 대기중의 이산화탄소가 용해하는 것에 의해 서서히 작아지지만, 이와 같은 액질의 변화에 대해서는 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에만 피액질 제어액(1)을 공급하는 것에 의해 대응하는 것이 가능하게 된다. 그 결과로서, 원하는 액질의 수계 가공액을 조제하는데 필요로 하는 비용을 억제하기 쉬워진다. 또한, 방전 가공이 되어 있지 않을 때에 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에만 피액질 제어액(1)을 공급할지 여부의 판단 기준이 되는 조건값(제3 조건값)은 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)의 성능 등에 따라, 제1 조건값과 동일한 값으로 할 수도 있고, 제1 조건값과는 다른 값으로 할 수도 있다. 해당 제3 조건값은 제1 조건값 및 제2 조건값과 동양으로 기억부(67)에 격납된다.

실시 형태 4.

본 발명의 액질 제어 장치에 있어서는 전해질 용액화부 및 순수화부에 더하여 전해수 제조부를 마련할 수 있다.

도 5는 전해수 제조부를 구비한 액질 제어 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 동일 도면과 도 2의 대비로 분명히 알 수 있는 바와 같이, 도 5에 나타내는 액질 제어 장치(80C)는 도 2에 나타낸 액질 제어 장치(80A)에 전해수 제조부(50)와 제2 피액질 제어액 공급 수단(60)을 부가한 구조를 갖고 있다. 도 5에 나타내는 구성 요소 중에서 도 2에 나타낸 구성 요소와 공통되는 것에 대해서는 도 2에서 이용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

전해수 제조부(50)는 물을 전기 분해하여 알칼리수와 산성수를 생성하는 것 에 의해, 양(陽)극측에 있어서는 아래 식 (5)로 나타내지는 반응이 진행하여 산성수가 생성되고, 음극측에서는 아래 식 (6)으로 나타내지는 반응이 진행하여 알칼리수가 생성된다. 이와 같은 전해수 제조부(50)는, 예를 들어 아쿠아 시스템 주식회사제의 알칼리 & 산성 이온 생성기나, 마츠시타 전공 주식회사제의 알칼리 이온 정수기 등, 시판의 전해수 제조 장치에 의해 구성할 수 있다.

2H₂O→0₂+4H⁺+4e^-ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(5)

2H₂O+2e^-→H₂+20H^-ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(6)

전해수 제조부(50)에는 2개의 배수관(52, 53)이 접속되어 있고, 해당 전해수 제조부(50)에서 생성된 알칼리수는 배수관(52)을 통하여 가공액조(3)에 공급된다. 또, 전해수 제조부(50)에서 생성된 산성수는 배수관(53)을 통하여 폐기해도 되고, 원하는 저장조에 저장해도 된다. 산성수는 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)을 바꿔 넣을 때에 해당 피액질 제어액(1)을 중화하는 등의 용도에 이용할 수 있다.

제2 피액질 제어액 공급 수단(60)은 제어부(70C)를 구성하고 있는 액질 제어부(68C)에 의해 동작이 제어되는 펌프(56)와, 일단이 가공액조(3)내에 배치되고 타단이 펌프(56)에 접속된 취수관(57)과, 일단이 펌프(56)에 접속되고 타단이 전해수 제조부(50)에 접속된 급수관(58)을 갖고 있고, 액질 제어부(68C)에 의해 동작이 제어되어 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)을 전해수 제조부(50)에 공급한다.

이들 전해수 제조부(50) 및 제2 피액질 제어액 공급 수단(60)이 부가되어 있 는 액질 제어 장치(80C)에서는 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 제1 조건값(기억부(67)에 격납되어 있는 제1 조건값)보다 작을 때에는 제어부(70C)(액질 제어부(68C))에 의해 제1 공급부(15) 및 제2 피액질 제어액 공급 수단(60)이 작동되어 피액질 제어액(1)의 전해질 용액화가 진행된다. 한편, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 제2 조건값(기억부(67)에 격납되어 있는 제2 조건값)보다 클 때에는 제어부(70C)(액질 제어부(68C))에 의해 제2 공급부(25)가 작동되어 피액질 제어액(1)의 순수화가 진행된다.

상술한 구성을 갖는 액질 제어 장치(80C)에서는 도 2에 나타낸 액질 제어 장치(80A)에 있어서 것과 동양으로, 가공액조(3)에 저장된 피액질 제어액(1)의 pH의 값이 상기 제1 조건값보다 작을 때, 또는 상기 제2 조건값보다 클 때에는 해당 pH가 자동적으로 소정 범위내의 값으로 제어된다. 그리고, 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 pH를 제어하는 것만으로, 방전 가공시의 방전의 안정성이 높고, 또한 피가공물을 부식시키기 어려운 수계 가공액을 피액질 제어액(1)으로부터 조제할 수 있다. 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 액질을 제어하는 과정에서 그 도전율을 전도율계 등에 의해 측정할 필요가 없기 때문에, 도전율을 측정하기 위한 수단이 불필요하게 되는 만큼, 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치(80C) 자체의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치(80C) 자체의 운용 비용을 억제하기 쉽다.

피액질 제어액(1)에 대기중의 이산화탄소가 용해하는 것에 기인하는 해당 피액질 제어액(1)의 액질의 변화에 대해서는 전해질 용액화부(10A) 및 순수화부(20A) 를 각각 작동시키는 일 없이, 전해수 제조부(50) 및 제2 피액질 제어액 공급 수단(60)을 각각 제어부(70C)에 의해 작동시키는 것으로 대응할 수 있으므로, 원하는 액질의 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용을 억제할 수 있다. 방전 가공을 하고 있지 않을 때에 피액질 제어액을 전기분해할지 여부의 판단 기준이 되는 조건값(제3 조건값)은 전기 분해에 이용하는 기재의 성능 등에 따라, 제1 조건값과 동일한 값으로 할 수도 있고, 제1 조건값과는 다른 값으로 할 수도 있다. 또, 전해수 제조부(50)에서 생성되는 알칼리수의 pH의 값이 비교적 크기 때문에, 피액질 제어액(1)의 pH의 값이 제1 조건값보다 작을 때에는 전해질 용액화부(10A)에 더하여 전해수 제조부(50)도 작동시키는 것에 의해, 피액질 제어액(1)의 pH의 값을 조건값 이상으로 하는데 필요로 하는 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 제3 조건값은 제1 조건값 및 제2 조건값과 동양으로 기억부(67)에 격납된다.

실시 형태 5.

본 발명의 방전 가공 장치는 상술한 본 발명의 액질 제어 장치를 구비한 것으로, 액질 제어 장치가 필요한 방전 가공 장치이면, 액질 제어 장치 이외의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니다.

도 6은 본 발명의 방전 가공 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 방전 가공 장치(160)는 상술한 본 발명의 액질 제어 장치(80) 이외에, 피가공물을 방전 가공하는 가공기 본체(120)와, 가공기 본체(120)의 동작을 제어하는 제어 장치(130)와, 가공기 본체(120)에서 이용된 후의 이용 완료된 수계 가공액이 저장되는 오염 액체조(140)를 구비하고 있 다.

상기의 가공기 본체(120)는, 예를 들어 와이어 방전 가공 장치에 있어서 가공기 본체, 또는 형조 방전 가공 장치에 있어서 가공기 본체이고, 수계 가공액이 저장되는 가공조(101)를 구비하고 있다. 가공조(101)에 저장된 이용 완료된 수계 가공액은 오염 액체조(140)에 보내져, 고형 이물(固形 異物)을 제거하고 나서 액질 제어 장치(80)에 공급된다. 그리고, 액질 제어 장치(80)에 공급된 이용 완료된 수계 가공액은 이미 설명한 바와 같이 해당 액질 제어 장치(80)에 의해 그 액질이 제어되고, 그 후 다시 가공기 본체(120)에 공급되어 방전 가공시에 이용된다. 또한, 리사이클되지 않은 미사용의 수계 가공액을 액질 제어 장치(80)에 의해 조제하려고 하는 경우에는 도 6에 나타내는 바와 같이, 수도물이나 공업용수, 지하수 등의 담수의 공급원(165)이 해당 액질 제어 장치(80)에 접속된다.

도 7은 본 발명의 방전 가공 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 동일 도면에 나타내는 방전 가공 장치(160A)는 실시 형태 2에서 설명한 액질 제어 장치(80A)를 구비한 와이어 방전 가공 장치이다.

이 방전 가공 장치(160A)에 있어서 가공기 본체(120)는 이용 완료된 수계 가공액이 일시적으로 저장되는 가공조(101), 가공조(101)내에 배치된 테이블(103), 가공조(101)내에 있어서 테이블(103)의 윗쪽 및 아랫쪽에 고정 배치된 결합의 노즐(105a, 105b), 테이블(103)의 윗쪽에 배치된 와이어 보빈(wire bobbin)(107), 가공조(101)의 밖에 배치된 회수 롤(109) 및 가공조(101)의 밖에 배치된 회수 용기(111)를 구비하고 있다. 또, 노즐(105a, 105b)의 각각에 수계 가공액을 공급하는 가공액 공급 장치(113), 상기 가공액 공급 장치(113)를 노즐(105a, 105b)의 각각에 접속하는 가공액 공급관(113a), 도시를 생략한 테이블 구동 장치 및 도시를 생략한 전원 장치 등을 구비하고 있다.

상기의 테이블(103)은 테이블 구동 장치에 의해 구동되어 X-Y 평면(수평면)상을 이동하는 것에 의해, 이 테이블(103)상에 피가공물(170)이 배치된다. 한 쌍의 노즐(105a, 105b)의 각각은 와이어 보빈(107)으로부터 인출(引出)된 와이어 전극(107a)을 소정의 위치에 안내하는 동시에, 가공액 공급 장치(130)로부터 가공액 공급관(113a)을 통하여 공급되는 수계 가공액을 방전 가공시에 피가공물(170)측에 분사하고, 와이어 전극(107a)과 피가공물(170) 사이에 수계 가공액을 개재시킨다. 방전 가공시에는 전원 장치로부터 와이어 전극(107a) 및 피가공물(170)에 고주파 펄스 전압이 인가되어, 와이어 전극(107a)과 피가공물(170) 사이에 방전이 생긴다. 가공기 본체(120)는 이 방전에 의해 피가공물(170)을 미소량씩 제거하여 해당 피가공물(170)을 소정 형상으로 가공한다.

한편, 제어 장치(130)는 피가공물(170)의 방전 가공에 이용되어 수치 제어 데이터가 격납된 기억부(도시하지 않음)와, 상기의 수치 제어 데이터에 기초하여 가공액 공급 장치(113), 테이블 구동 장치 및 전원 장치 각각의 동작을 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 갖고 있고, 상기의 수치 제어 데이터에 기초하여 가공기 본체(120)의 동작을 제어한다.

가공기 본체(120)에 의해서 피가공물(170)을 방전 가공할 때에 이용된 이용 완료된 수계 가공액(138)에는 방전 가공에서 생긴 가공 쓰레기나, 방전 가공시에 와이어 전극(107a) 또는 피가공물(170)로부터 발생한 금속 이온이 함유되어 있으므로, 해당 이용 완료된 수계 가공액(138)은 가공조(101)로부터 배수관(135)을 통하여 오염 액체조(140)에 보내져, 거기에 일단 저장된다. 이 오염 액체조(140)에는 이용 완료된 수계 가공액(138)을 액질 제어 장치(80A)에 공급하는 송수 수단(145)이 부설되어 있다. 송수 수단(145)은 펌프(141)와, 일단이 오염 액체조(140)내에 배치되고 타단이 펌프(141)에 접속된 취수관(42)과, 일단이 펌프(141)에 접속되고 타단이 액질 제어 장치(80A)의 가공액조(3)내에 배치된 송수관(143)을 구비하고 있다. 송수관(143)의 도면에는 이용 완료된 수계 가공액(138)으로부터 고형 이물을 제거하는 필터(150)가 마련되어 있다.

오염 액체조(140)내에 저장한 이용 완료된 수계 가공액(138)의 양이 일정량을 넘으면 송수 수단(145)이 작동하여, 이 이용 완료된 수계 가공액(138)을 액질 제어 장치(80A)의 가공액조(3)내에 송수한다. 가공액조(3)에 송수된 이용 완료된 수계 가공액(138)은 피액질 제어액에 상당하므로, 도 7에 있어서는 가공액조(3)내의 액체를 참조 부호 1로 나타내고 있다. 또, 이하에 있어서는 가공액조(3)내의 액체를 「피액질 제어액(1)」이라고 한다.

액질 제어 장치(80A)는 가공액조(3)내의 피액질 제어액(1)의 액질을 제어하여, 방전 가공시의 방전의 안정성이 높고, 또한 피가공물을 부식시키기 어려운 수계 가공액을 조제한다. 액질 제어 장치(80A) 동작의 상세한 것에 대해서는 실시 형태 2에서 이미 설명했으므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

액질 제어 장치(80A)에 의해 이용 완료된 수계 가공액(138)으로부터 조제된 수계 가공액은 송수 수단(155)에 의해 가공기 본체(120)의 가공액 공급 장치(113)에 보내져, 방전 가공시에 재사용된다. 송수 수단(155)은 펌프(151)와, 일단이 가공액조(3)내에 배치되고 타단이 펌프(151)에 접속된 취수관(152)과, 일단이 펌프(151)에 접속되고 타단이 가공액 공급 장치(113)에 접속된 송수관(153)을 구비하고 있고, 펌프(151)가 정기적으로 작동하거나, 또는 제어 장치(130)로부터의 지시에 의해 작동하여 가공액조(3)내에 조제된 수계 가공액을 가공액 공급 장치(113)에 보낸다.

이와 같이 구성된 방전 가공 장치(160A)에서 액질 제어 장치(80A)의 기동 및 정지는 방전 가공 장치(160A)의 이용자가 액질 제어 장치(80A)의 조작부(75)를 조작하는 것에 의해, 또는 방전 가공 장치(160A)의 제어 장치(130)가 액질 제어 장치(80A)의 제어부(70A)의 동작을 제어하는 것에 의해 행해진다.

도 8은 방전 가공 장치(160A)에서 액질 제어 장치(80A)의 동작을 나타내는 플로우차트이다. 동일 도면은 제1 조건값과 제2 조건값(실시 형태 2 참조)이 서로 동일한 값(이하, 간단히 「조건값」이라고 함)으로 설정되어 있는 경우에 있어서 액질 제어 장치(80A)의 동작을 나타내는 것이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 기동된 액질 제어 장치(80A)는 우선 액질 측정부(5)(도 7 참조)가 구한 pH의 값이 조건값보다 큰지의 여부를 액질 제어부(68A)(도 2 참조)에서 판단하는 단계 S201을 행하고, pH의 값이 조건값보다 크다고 판단했을 때에는 단계 S203으로 진행하여, 제1 공급부(15)를 정지시킨 상태에서 제2 공급부(25)(도 7 참조)를 작동시킨다. 제2 공급부(25)의 작동에 수반하여, 순수화부(20A)(도 7 참조)에 의한 피액질 제어액(1) 의 순수화가 진행된다.

한편, 단계 S201에서 상기 pH의 값이 조건값보다 크지 않다고 판단했을 때에는 단계 S205로 진행하여, 상기 pH의 값이 조건값보다 작은지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S205에서 pH의 값이 조건값보다 작다고 판단했을 때에는 단계 S207로 진행하여, 제2 공급부(25)를 정지시킨 상태에서 제1 공급부(15A)를 작동시킨다. 제1 공급부(15)의 작동에 수반하여, 전해질 용액화부(10A)에 의한 피액질 제어액(1)(도 7 참조)의 전해질 용액화가 진행된다. 또한, 단계 S205에서 상기 pH의 값이 조건값보다 작지 않다고 판단했을 때에는 상술한 단계 S201로 되돌아온다.

도 9는 도 8에 나타낸 플로우차트에 따라 액질 제어 장치(80A)가 동작했을 때 pH 측정부에 의한 pH의 값과, 전해질 용액화부(10A) 및 순수화부(20A)(도 7 참조) 각각의 동작 상태의 대응 관계를 일람으로서 나타내는 도표이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 액질 제어 장치(80A)는 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 클 때에는 전해질 용액화부(10A)를 정지시킨 상태에서 순수화부(20A)를 작동시키고, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 작을 때에는 순수화부(20A)를 정지시킨 상태에서 전해질 용액화부(10A)를 작동시킨다. 이와 같이 하여, 액질 제어 장치(80A)는 피액질 제어액(1)의 액질을 제어하여 수계 가공액을 조제한다.

실시 형태 2에서 설명한 바와 같이, 액질 제어 장치(80A)는 피액질 제어액(1)으로 수계 가공액을 조제할 때에 피액질 제어액(1)의 도전율을 전도율계 등에 의해 측정할 필요가 없는 장치이므로, 이 액질 제어 장치(80A)를 구비한 방전 가공 장치(160A)에서는 액질 제어 장치에 도전율을 측정하기 위한 수단을 마련하지 않아 도 되는 만큼, 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치(80A) 및 해당 방전 가공 장치(160A) 각각의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치(80A) 및 해당 방전 가공 장치(160A) 각각의 운용 비용을 억제하기 쉽다.

실시 형태 6.

도 10은 본 발명의 방전 가공 장치의 다른 예를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 동일 도면에 나타내는 방전 가공 장치(160B)는 실시 형태 3에서 설명한 액질 제어 장치(80B)를 구비한 와이어 방전 가공 장치이고, 액질 제어 장치(80B) 이외의 구성은 방전 가공인지 비방전 가공 중인지를 나타내는 정보가 제어 장치(130)로부터 제어부(75B)에게 전해진다고 하는 점을 제외하고, 도 7에 나타낸 방전 가공 장치(160A)에서의 구성과 동일하다. 도 10에 나타낸 모든 구성 요소는 도 4 또는 도 7을 참조하여 이미 설명하고 있으므로, 이들 구성 요소에 대해서는 도 4 또는 도 7에서 이용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 11은 방전 가공 장치(160B)에서의 액질 제어 장치(80B)의 동작을 나타내는 플로우차트이다. 동일 도면은 제1 조건값과 제2 조건값(실시 형태 3 참조)이 서로 동일한 값(이하, 단지 「조건값」라고 함)으로 설정되어 있는 경우에 있어서 액질 제어 장치(80B)의 동작을 나타내는 것이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 기동된 액질 제어 장치(80B)는 우선 제어 장치(130)(도 10 참조)로부터의 정보에 기초하여 방전 가공 중인지의 여부를 판단하는 단계 S211을 행하고, 방전 가공 중일 때에는 단계 S213으로 진행하여, 액질 측정부(5)(도 10 참조)가 구한 pH의 값이 조건값보다 큰지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S213에서 상기 pH의 값이 조건값 보다 크다고 판단했을 때에는 단계 S215로 진행하여, H⁺형 양이온 교환 수지탑(17) 및 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)(도 10 참조)에 피액질 제어액(1)을 공급한다. 이에 의해, 순수화부(20B)(도 10 참조)에 의한 피액질 제어액(1)의 순수화가 진행된다.

또, 단계 S213에서, 상기 pH의 값이 조건값보다 크지 않다고 판단했을 때에는 단계 S217로 진행하고, 상기 pH의 값이 조건값보다 작은지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S217에서 pH의 값이 조건값보다 작다고 판단했을 때에는 단계 S219로 진행하여, Na⁺형 양이온 교환 수지탑(7)(도 10 참조) 및 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 피액질 제어액(1)을 공급한다. 이에 의해, 전해질 용액화부(10B)(도 10 참조)에 의한 피액질 제어액(1)의 전해질 용액화가 진행된다. 또한, 단계 S217에서 상기 pH의 값이 조건값보다 작지 않다고 판단했을 때에는 상술한 단계 S211로 되돌아온다.

한편, 단계 S211에서 가공 중이 아니라고 판단했을 때에는 단계 S221로 진행하여, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 큰지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S221에서 pH의 값이 조건값보다 크다고 판단했을 때에는 단계 S215로 진행하여, H⁺형 양이온 교환 수지탑(17) 및 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 피액질 제어액(1)을 공급한다. 이에 의해, 피액질 제어액(1)의 순수화가 진행된다.

또, 단계 S221에서 상기 pH의 값이 조건값보다 크지 않다고 판단했을 때에는 단계 S223으로 진행하여, 상기 pH의 값이 조건값보다 작은지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S223에서 pH의 값이 조건값보다 작다고 판단했을 때에는 단계 S225로 진행하여, OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에 피액질 제어액(1)을 공급한다. 이에 의해, 피액질 제어액(1)의 pH가 알칼리성측에 조절된다. 또한, 단계 S223에서 상기 pH의 값이 조건값보다 작지 않다고 판단했을 때에는 상술한 단계 S211로 되돌아온다.

도 12는 도 11에 나타낸 플로우차트에 따라 액질 제어 장치(80B)가 동작했을 때 pH 측정부에 의한 pH의 값과, 전해질 용액화부(10B), 순수화부(20B)(도 7 참조) 및 OH^- 생성부 각각의 동작 상태의 대응 관계를 일람으로서 나타내는 도표이다. 또한, 여기서 말하는 「OH^- 생성부」는 도 10에 나타낸 Na⁺형 양이온 교환 수지탑(7) 및 H⁺형 양이온 교환 수지탑(17)의 각각에는 피액질 제어액(1)을 공급하지 않고, OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)에만 피액질 제어액(1)을 공급했을 때의 해당 OH^-형 음이온 교환 수지탑(8)을 의미하고 있다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 액질 제어 장치(80B)는 방전 가공 중인지의 여부에 관계없이, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 클 때에는 전해질 용액화부(10B) 및 OH^- 생성부를 각각 정지시킨 상태에서 순수화부(20B)를 작동시킨다. 또, 방전 가공 중이고, 또한 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 작을 때에는 순수화부(20B) 및 OH^- 생성부를 각각 정지시킨 상태에서 전해질 용액화부(10B) 를 작동시킨다. 그리고, 비방전 가공 중이고, 또한 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 작을 때에는 전해질 용액화부(10B) 및 순수화부(20B)를 각각 정지시킨 상태에서 OH^- 생성부를 작동시킨다. 이와 같이 하여, 액질 제어 장치(80B)는 피액질 제어액(1)의 액질을 제어하여 수계 가공액을 조제한다.

실시 형태 3에서 설명한 바와 같이, 액질 제어 장치(80B)는 피액질 제어액(1)으로부터 수계 가공액을 조제할 때에 있어서 피액질 제어액(1)의 도전율을 전도율계 등에 의해 측정할 필요가 없는 장치이므로, 이 액질 제어 장치(80B)를 구비한 방전 가공 장치(160B)에서는 액질 제어 장치에 도전율을 측정하기 위한 수단을 마련하지 않아도 되는 만큼, 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치(80B) 및 해당 방전 가공 장치(160B) 각각의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치(80B) 및 해당 방전 가공 장치(160B) 각각의 운용 비용을 억제하기 쉽다.

실시 형태 7.

도 13은 본 발명의 방전 가공 장치의 또다른 예를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 동일 도면에 나타내는 방전 가공 장치(160C)는 실시 형태 4에서 설명한 액질 제어 장치(80C)를 구비한 와이어 방전 가공 장치로서, 액질 제어 장치(80C) 이외의 구성은 도 10에 나타낸 방전 가공 장치(160B)에서의 구성과 동일하다. 도 13에 나타낸 모든 구성 요소는 도 5 또는 도 7을 참조하여 이미 설명하고 있으므로, 이들 구성 요소에 대해서는 도 5 또는 도 7에서 이용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 또한, 도 13에 있어서는 도시를 생략하고 있 으나, 전해수 제조부(50)에서 생성된 산성수는 배수관(53)을 통하여 오염 액체조(140)에 공급된다.

도 14는 방전 가공 장치(160C)에서의 액질 제어 장치(80C)의 동작을 나타내는 플로우차트이다. 동일 도면은 제1 조건값, 제2 조건값 및 제3의 조건값(실시 형태 4 참조)이 서로 동일한 값(이하, 간단히 「조건값」라고 함)으로 설정되어 있는 경우에 있어서 액질 제어 장치(80C)의 동작을 나타내는 것이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 기동된 액질 제어 장치(80C)는 우선 제어 장치(130)(도 13 참조)로부터의 정보에 기초하여 방전 가공 중인지의 여부를 판단하는 단계 S231을 행하고, 방전 가공 중일 때에는 단계 S233으로 진행하여, 액질 측정부(5)(도 13 참조)가 구한 pH의 값이 조건값보다 큰지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S233에서 상기 pH의 값이 조건값보다 크다고 판단했을 때에는 단계 S235로 진행하여, 제1 공급부(15) 및 제2피액질 제어액 공급 수단(60)을 각각 정지시킨 상태에서 제2 공급부(25)(도 13 참조)를 작동시킨다. 이에 의해, 순수화부(20A)(도 13 참조)에 의한 피액질 제어액(1)의 순수화가 진행한다.

또, 단계 S233에서 상기 pH의 값이 조건값보다 크지 않다고 판단했을 때에는 단계 S237로 진행하여, 상기 pH의 값이 조건값보다 작은지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S237에서 pH의 값이 조건값보다 작다고 판단했을 때에는 단계 S239로 진행하여, 제2 공급부(25)를 정지시킨 상태에서 제1 공급부(15) 및 제2 피액질 제어액 공급 수단(60)을 각각 작동시킨다. 이에 의해, 전해질 용액화부(10A)(도 13 참조)에 의한 피액질 제어액(1)의 전해질 용액화가 진행하는 동시에, 전해수 제조 부(50)에 의한 피액질 제어액(1)의 알칼리성 용액화가 진행된다. 또한, 단계 S237에서 상기 pH의 값이 조건값보다 작지 않다고 판단했을 때에는 상술한 단계 S231로 되돌아온다.

한편, 단계 S231에서 가공 중이 아니라고 판단했을 때에는 단계 S231로 진행하여, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 큰지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S241에서 pH의 값이 조건값보다 크다고 판단했을 때에는 단계 S235로 진행하여, 제1 공급부(15) 및 제2 피액질 제어액 공급 수단(60)을 각각 정지시킨 상태에서 제2 공급부(25)를 작동시킨다. 이에 의해, 순수화부(20A)에 의한 피액질 제어액(1)의 순수화가 진행된다.

또, 단계 S241에서 상기 pH의 값이 조건값보다 크지 않다고 판단했을 때에는 단계 S243으로 진행하여, 상기 pH의 값이 조건값보다 작은지의 여부를 판단한다. 그리고, 이 단계 S243에서 pH의 값이 조건값보다 작다고 판단했을 때에는 단계 S245로 진행하여, 제1 공급부(15) 및 제2 공급부(25)를 각각 정지시킨 상태에서 제2 피액질 제어액 공급 수단(60)을 작동시킨다. 이에 의해, 피액질 제어액(1)의 pH가 알칼리성 쪽으로 조절된다. 또한, 단계 S243에서 상기 pH의 값이 조건값보다 작지 않다고 판단했을 때에는 상술한 단계 S231로 되돌아온다.

도 15는 도 14에 나타낸 플로우차트에 따라 액질 제어 장치(80C)가 동작했을 때 pH 측정부에 의한 pH의 값과, 전해질 용액화부(10A), 순수화부(20A), 및 전해수 제조부(50)(도 13 참조) 각각의 동작 상태의 대응 관계를 일람으로서 나타내는 도표이다. 동일 도면에 나타내는 바와 같이, 액질 제어 장치(80C)는 방전 가공 중인 지의 여부에 관계없이, 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 클 때에는 전해질 용액화부(10A) 및 전해수 제조부(60)를 각각 정지시킨 상태에서 순수화부(20A)를 작동시킨다. 또, 방전 가공 중이고, 또한 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 작을 때에는 순수화부(20A)를 정지시킨 상태에서 전해질 용액화부(10A)를 작동시키는 동시에, 전해수 제조부(60)을 작동시킨다. 그리고, 비방전 가공 중이고, 또한 액질 측정부(5)가 구한 pH의 값이 조건값보다 작을 때에는 전해질 용액화부(10A) 및 순수화부(20A)를 각각 정지시킨 상태에서 전해수 제조부(60)를 작동시킨다. 이와 같이 하여, 액질 제어 장치(80C)는 피액질 제어액(1)의 액질을 제어하여 수계 가공액을 조제한다.

실시 형태 4에서 설명한 바와 같이, 액질 제어 장치(80C)는 피액질 제어액(1)으로부터 수계 가공액을 조제할 때에 있어서 피액질 제어액(1)의 도전율을 전도율계 등에 의해 측정할 필요가 없는 장치이므로, 이 액질 제어 장치(80C)를 구비한 방전 가공 장치(160C)에서는 액질 제어 장치에 도전율을 측정하기 위한 수단을 마련하지 않아도 되는 만큼, 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치(80C) 및 해당 방전 가공 장치(160C) 각각의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치(80C) 및 해당 방전 가공 장치(160C) 각각의 운용 비용을 억제하기 쉽다.

이상, 본 발명의 액질 제어 방법, 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치의 각각에 대해 실시 형태를 들어 설명하였으나, 이들 발명은 상술한 형태에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지의 변형, 수정, 조합 등이 가능하다. 예를 들어 전해질 용액화부 및 순수화부에 피액질 제어액을 공급하는 제1 피액질 제어액 공급 수단은 전 해질 용액화부 및 순수화부의 각각을 서로 별개의 이온 교환 수지탑에서 구성할 때에도, 1개의 펌프와 1개의 유로 전환부를 이용하여 구성할 수 있다.

또, 실시 형태 1 ~ 7 각각에서는 피액질 제어액의 액질값으로서 해당 피액질 제어액의 pH의 값을 구하고, 상기 pH의 값에 따라 피액질 제어액의 액질(pH)을 제어한 액질 제어 방법, 액질 제어 장치, 또는 방전 가공 장치에 대해 설명하였으나, 본 발명에 있어서는 상기의 액질값으로서 피액질 제어액의 도전율(비저항)을 이용할 수도 있다. 이 경우, 액질 제어 장치나 방전 가공 장치에 있어서 액질 측정부로서는, 예를 들어 전도율계가 이용된다. 또, 이 경우의 제1 조건값, 제2 조건값 및 제3 조건값의 각각은 피액질 제어액으로부터 얻으려고 하는 수계 가공액에 있어서 허용되는 도전율의 범위나, 피액질 제어액의 액질을 제어하기 위해 이용하는 기재의 성능이나 피액질 제어액의 액량 등에 따라 적절히 선정된다. 상기의 액질값으로서 피액질 제어액의 도전율(비저항)을 이용했을 때에는 방전 가공에 이용되는 원하는 액질의 수계 가공액을 조제할 때에 있어서 pH 측정 수단을 생략하는 것이 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 액질 제어 방법, 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치에 의하면, 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 조제에 필요로 하는 비용이나, 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치 각각의 제조 비용, 또는 액질 제어 장치 및 방전 가공 장치의 운용 비용을 억제하기 쉬워지므로, 이들은 방전 가공에 의해 제조되는 여러 가지 제품, 특히 초경 재료나 부동태화하지 않은 금속 재료로부 터 제조되는 여러 가지 제품의 제조 비용을 억제하는데 유용하다.

Claims (23)

1. 방전 가공에 이용된 이용 완료된 수계 가공액(水系 加工液)의 액질, 또는 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 방전 가공용의 수계 가공액의 액질로 바꾸는 액질 제어 방법으로서,

   액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값을 구하는 액질 측정 공정과;

   상기 액질 측정 공정에서 구해진 액질값이 제1 조건값보다 작을 때에는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 해당 피액질 제어액을 전해질 용액화하고, 상기 액질 측정 공정에서 구해진 액질값이 상기 제1 조건값 이상인 제2 조건값보다 클 때에는 상기 피액질 제어액을 순수화(純水化)하는 액질 제어 공정을 포함하고,

   상기 액질 측정 공정과 상기 액질 제어 공정을 반복하여, 상기 피액질 제어액의 액질값을 소정 범위내의 값으로 하는 동시에, 상기 피액질 제어액의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 것을 특징으로 하는 액질 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 액질값은 상기 피액질 제어액의 pH의 값인 것을 특징으로 하는 액질 제 어 방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 피액질 제어액의 전해질 용액화는 해당 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 알칼리 금속 이온 또는 알칼리 토류 금속 이온으로 치환하는 것에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 액질 제어 방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 액질 측정 공정에서 구해진 pH의 값이 제3 조건값보다 작을 때에, 상기 피액질 제어액을 전기 분해하는 동시에, 상기 전기 분해로 생긴 알칼리수를 상기 피액질 제어액에 첨가하는 서브 공정을 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액질 제어 방법.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 피액질 제어액의 순수화는 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 수소 이온(H⁺)으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 것에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 액질 제어 방법.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 피액질 제어액의 pH의 값을 8.5 ~ 10.5의 범위내로 하는 것을 특징으로 하는 액질 제어 방법.
7. 방전 가공에 이용된 이용 완료된 수계 가공액의 액질, 또는 방전 가공에 이용되는 수계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 제어하는 것에 의해 방전 가공용의 수계 가공액을 조제하는 액질 제어 장치로서,

   액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값을 구하는 액질 측정부와,

   상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 상기 피액질 제어액의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 전해질 용액화부와,

   상기 피액질 제어액을 순수화하는 순수화부와,

   상기 피액질 제어액을 상기 전해질 용액화부 또는 상기 순수화부에 공급하는 제1 피액질 제어액 공급 수단과,

   상기 액질 측정부에서 구해진 액질값에 따라 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,

   상기 제어부는 상기 액질값에 대한 제1 조건값과 상기 제1 조건값 이상인 제2 조건값이 격납되는 기억부와, 상기 제1 조건값 및 상기 제2 조건값의 각각과 상 기 액질 측정부에서 구해진 액질값의 대소 관계에 따라 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 액질 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 액질값은 상기 피액질 제어액의 pH의 값인 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 전해질 용액화부는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 알칼리 금속 이온 또는 알칼리 토류 금속 이온으로 치환하는 것에 의해, 상기 피액질 제어액을 전해질 용액화하는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
10. 청구항 8에 있어서,

    상기 순수화부는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 수소이온(H⁺)으로 치환하는 것에 의해, 상기 피액질 제어액을 순수화하는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
11. 청구항 8에 있어서,

    상기 전해질 용액화부는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 OH^-형 음이온 교환 수지탑(交換 樹脂塔)과, 상기 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 알칼리 금속 이온 또는 알칼리 토류 금속 이온으로 치환하는 양이온 교환 수지탑을 갖고,

    상기 순수화부는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 OH^-형 음이온 교환 수지탑과, 상기 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 수소 이온(H⁺)으로 치환하는 H⁺형 양이온 교환 수지탑을 갖는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 전해질 용액화부를 구성하는 OH^-형 음이온 교환 수지탑과, 상기 순수화부를 구성하는 OH^-형 음이온 교환 수지탑은 상기 전해질 용액화부와 상기 순수화부에 공유되는 1개의 OH^-형 음이온 교환 수지탑인 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
13. 청구항 8에 있어서,

    상기 제1 피액질 제어액 공급 수단은 상기 피액질 제어액을 상기 전해질 용액화부에 공급하는 제1 공급부와, 상기 피액질 제어액을 상기 순수화부에 공급하는 제2 공급부를 갖는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
14. 청구항 8에 있어서,

    상기 제1 피액질 제어액 공급 수단은 상기 피액질 제어액의 유로(流路)를 상기 전해질 용액화부측과 상기 순수화부측으로 선택적으로 전환하는 유로 전환부와, 상기 유로 전환부에 상기 피액질 제어액을 공급하는 펌프를 갖는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
15. 청구항 8에 있어서,

    상기 액질 제어부는 상기 피액질 제어액의 pH의 값이 8.5 ~ 10.5의 범위내로 되도록 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
16. 청구항 15에 있어서,

    상기 액질 제어부는 상기 액질 측정부에서 구해진 pH의 값이 상기 제1 조건값보다 작을 때에는 상기 피액질 제어액이 상기 전해질 용액화부에 공급되도록 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하고, 상기 액질 측정부에서 구해진 pH의 값이 상기 제2 조건값보다 클 때에는 상기 피액질 제어액이 상기 순수화부에 공급되도록 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
17. 청구항 15에 있어서,

    상기 피액질 제어액을 전기 분해하여 알칼리수와 산성수를 생성하는 전해수 제조부와,

    상기 전해수 제조부에 상기 피액질 제어액을 공급하는 제2 피액질 제어액 공급 수단을 추가로 갖고,

    상기 기억부에는 상기 pH의 값에 대한 제3 조건값이 추가로 격납되고,

    상기 제어부는 상기 전해수 제조부 및 상기 제2 피액질 제어액 공급 수단 각각의 동작을 제어하여, 상기 액질 측정부에서 구해진 pH의 값이 상기 제3 조건값보다 작을 때에 상기 전해수 제조부 및 상기 제2 피액질 제어액 공급 수단을 작동시키는 것을 특징으로 하는 액질 제어 장치.
18. 가공 전극과 피가공물 사이에 수계 가공액을 개재시킨 상태에서 상기 가공 전극과 상기 피가공물에 고주파 펄스 전압을 인가하고, 이 때에 상기 가공 전극과 상기 피가공물 사이에 생기는 방전에 의해 상기 피가공물을 가공하는 가공기 본체와, 상기 가공기 본체의 동작을 제어하는 제어 장치와, 이용 완료된 수계 가공액이 저장되는 오염 액체조(汚液槽)와, 상기 이용 완료된 수계 가공액의 액질, 또는 수 계 가공액의 원료가 되는 원액의 액질을 제어하는 것에 의해 상기 수계 가공액을 조제하는 액질 제어 장치를 구비한 방전 가공 장치로서,

    상기 액질 제어 장치는

    액질 제어의 대상이 되는 피액질 제어액의 액질값을 구하는 액질 측정부와,

    상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 소정의 음이온으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 소정의 금속 이온으로 치환하여, 상기 피액질 제어액의 액질을 pH와 도전율 사이에 상관이 있는 전해질 용액으로 하는 전해질 용액화부와,

    상기 피액질 제어액을 순수화하는 순수화부와,

    상기 피액질 제어액을 상기 전해질 용액화부 또는 상기 순수화부에 공급하는 제1 피액질 제어액 공급 수단과,

    상기 액질 측정부에서 구해진 액질값에 따라 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,

    상기 제어부는 상기 액질값에 대한 제1 조건값과 상기 제1 조건값 이상인 제2 조건값이 격납되는 기억부와, 상기 제1 조건값 및 상기 제2 조건값의 각각과 상기 액질 측정부에서 구해진 액질값의 대소 관계에 따라 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 액질 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 장치.
19. 청구항 18에 있어서,

    상기 액질 측정부는 상기 피액질 제어액 가공액에서의 pH의 값을 구하는 pH 측정부인 것을 특징으로 하는 방전 가공 장치.
20. 청구항 19에 있어서,

    상기 전해질 용액화부는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 알칼리 금속 이온 또는 알칼리 토류 금속 이온으로 치환하는 것에 의해, 상기 피액질 제어액을 전해질 용액화하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 장치.
21. 청구항 19에 있어서,

    상기 순수화부는 상기 피액질 제어액 중의 불순물 음이온을 수산화물 이온(OH^-)으로 치환하는 동시에, 해당 피액질 제어액 중의 불순물 양이온을 수소 이온(H⁺)으로 치환하는 것에 의해, 상기 피액질 제어액을 순수화하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 장치.
22. 청구항 19에 있어서,

    상기 액질 제어부는 상기 피액질 제어액의 pH의 값이 8.5 ~ 10.5의 범위내로 되도록 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 장치.
23. 청구항 22에 있어서,

    상기 액질 제어부는 상기 액질 측정부에서 구해진 pH의 값이 상기 제1 조건값보다 작을 때에는 상기 피액질 제어액이 상기 전해질 용액화부에 공급되도록 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하고, 상기 액질 측정부에서 구해진 pH의 값이 상기 제2 조건값보다 클 때에는 상기 피액질 제어액이 상기 순수화부에 공급되도록 상기 제1 피액질 제어액 공급 수단의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 방전 가공 장치.

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