CN1029298C - 一种线状电极 - Google Patents

Abstract

一种通过电火花腐蚀来切割工件用的线状电极，包括一根带或不带护套的腐蚀线，该护套至少具有含一种或数种低挥发温度的金属如锌、镉、铅、锑、铋、石墨等的合金金属成分，为了更进一步提高其去除性能和最终的表面质量而又不过多增加费用，使该线状电极涂覆以具有高导电性材料，例如银、金、铑、钯或铱的表面层，或一层厚度非常薄的上述金属合金层。

Description

本发明涉及一种通过电火花腐蚀来切割工件用的线状电极，该电极包括一根带或不带护套的腐蚀线，而该护套少至具有含一种或数种低挥发温度如锌、镉、铅、锑、铋、石墨等的合金金属成分。

DE-P2906245（相应于美国第4287404号专利）已公开了一种带有低挥发温度护套的线状电极。该腐蚀线护套的优点在于能使用抗拉强度高的腐蚀线。这种腐蚀线在进行电火花腐蚀期间借助拉伸装置可维持在高张力状态，从而形成光洁的切割。在切割期间还能避免股线断裂，这是因为护套的金属层形成了一种热防护作用，再有，由于其厚度很小，它能很快地被放电焊口贯穿，从而释放出低挥发温度的合金部分，例如锌。在这方面，一个有覆盖层的线状电极较之没有覆层的线状电极实际上更为有利。

从DE-P2906245第2栏第20-24页所引用的日本专利申请公开文本50-102999中还可进一步了解到如何以一种高导电性的金属，例如金或银，去覆盖具有高抗拉强度材料的线状电极，以便防止放电过程中由于杂质污染的影响而失去其柔软性。上述文件中还未能发现这种线状电极切割特性的改进（参见上述参考文件）。或许这些切割特性只与电极线本身所具有的特性有关。因此，带有银涂层的这类线状电极的效果并不好，而那些带有至少含一种低熔点成分的金属或金属合金护套的线状电极会有更好的效果。

在各种场合都希望去进一步改善其切割性能，即以毫米/分和或以表面质量考查的去除性能。

因此，本发明的目的在于提供以上所详细提到边的那种类型的线状电极，无须增加大量的额外费用却能进一步提高其去除性能和最终的表面质量。

按照本发明，上述目的是这样达到的：使线状电极覆盖上层高导电材料，例如银、金、铑、钯、铱的表面层，或者覆盖上一层厚度非常薄的上述金属的合金层。出于经济上的原因，使用银表面层较为有利。业已证明，表面层的层厚的0.05至0.8微米特别有利。实验表明，从层厚为0.02微米开始就已经产生了值得一提的效果。当腐蚀线芯是由一种导电良好的材料，例如铜、带黄铜的铜芯、黄铜（Cu-Zn）、青铜（Cu-Sn），带有铜护套的钢、钨、钼等构成时，也是有利的。

早在上述的DE-P2906245中，已考虑过这种设想，即先在腐蚀线上包上一层铜或银层，然后再覆盖上金属层，以起到热防护作用。然而，在这种方案中，没有达到使切割性能提高的效果。如前面所详述过的，本发明从两个方面作了改变：一方面，如果用的完全是一根经涂覆的腐蚀线，则本发明中的高导电层不是放在腐蚀线和护套之间，而是放在护套的外面;另一方面，使其很薄，特别是使其有很薄的层厚，就会使其切割性能提高大约20%。这均匀的薄银层，降低了电极的损耗，并且有高导电性，提高了电流密度。因此，这一极薄的高导电层，也就不会妨碍其下面的低挥发温度合金部分的挥发。可以想见，这种现象的解释，可归结为一种趋肤效应。

以下结合一个附图示出的实施例来更详细地解释本发明。图中

图1表示一个实施例的线状电极的剖面图;

图2表示另一个实施例的线状电极的剖面图;

图3是一根无涂层的黄铜腐蚀线与含不同涂层的黄铜的腐蚀线作比较的图表。

图表（图3）表示出一根无涂覆的黄铜腐蚀线与其他以不同方式涂覆有纯银层的黄铜腐蚀线所做的比较结果。由此可以发现，涂覆银层的0.33毫米直径腐蚀线的去除性能有明显的增加。图中所示的有以上直径的黄铜，当每公斤涂覆2至10克银时，其层厚为0.12至0.65微米。

图中表明的实验，是在具有200至300KHz 发生器的现代切割系统中完成的。从这些实验过程发现，所发出的火花放电是精确的并且是没有衰减的平稳放电，而没有涂覆的腐蚀电极却容易使电火花的传输衰减。

另外，这种高导电层产生非常均匀的腐蚀的作用，在精密切割过程中，是特别有好处的。相当于集肤效应的高电流强度，使电极的损耗与一般的电极相比有所减少。在最终和精密切割过程中，这就有可能降低线状电极的运行速度（节省了费用），同时形成的切口更为平整，使表面粗糙度较小。在高导电材料的整个韧性层上的电接触位置处，其滑动阻力有了明显的改善。在精密切割过程中，损耗减少，实际上只有很小的振动，而且电极线运行平稳。

由于有高导电性的薄层，因此高导电层表面有较大的接触能力。这使得在最初的调整或安装过程中能更精确和更快地定位，从而明显地节省了时间和费用。另外，所包的银粒、金粒等改善了切割通道中的导电性，从而也改善了电火花传输性能。再有，由于有柔韧的涂覆层，从而使芯村的超应力引起的腐蚀减少。最终，这就延长了电极线的使用寿命。

该线状电极至少能以三种不同的方法制成，即：

1.用电镀或电解的方法;

2.先浸渍涂覆，再做机械减缩（如拉制）的方法;或

3.先制成一根芯线和一根银的覆盖管，将芯线插入覆盖管中，接着以滚轧和拉制的方法来减缩其横截面。

虽然上文详细地描述了本发明的一些最佳实施例，以说明本发明的目的，但应了解，对所述的装置可做各种修改和变通，包括重新安排各个部分，这都不超出本发明的范畴。

Claims (2)

1、一种通过电火花腐蚀来切割工件用的线状电极，包括一根带或不带护套的腐蚀线，至少该护套含一种或数种具有低挥发温度的由锌、镉、铅、锑、铋、石墨之一组成的金属合金成分，其特征在于，腐蚀线的线芯包括导电材料，线状电极在全部表面涂覆以一层高导电材料层，这层高导电材料层由银、金、铑、钯和铱及其合金中之一组成，厚度为0.05-0.8微米，以改进电极的切割率。

2、如权利要求1所述的线状电极，其特征在于，所述腐蚀线的线芯由铜、带黄铜的铜芯、黄铜（Cu-Zn）、青铜（Cu-Sn）、带铜护套的钢、钨和钼等之一构成。

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