CN106191724A - 用于电火花加工的金属合金线制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电火花加工的金属合金线制造方法，其系以铜60％和锌40％混合熔解经热凝固使铜锌二元共晶由液相熔融凝固成一固溶相全β(Beta)相的合金体，并以全β(Beta)相的合金体金属核芯经镀锌直接低温热处理并以低温热处理时间拉长控制产生γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)相，使β(Beta)晶相产生互溶形成表面电层的固态合金至少包含有γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)相具表面粗糙度低、快速切割、不掉粉及附着力佳的金属合金线；藉此利用全β(Beta)相合金体金属核芯以低温热处理产生包含有γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)相的金属合金线，可一次完成而无须经二次加工电镀线材表面施加镀层，有效缩短制程及降低不良率具环保效益。

Description

用于电火花加工的金属合金线制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于电火花加工的金属合金线制造方法，尤指供用于用于电火花加工切割可达不掉粉具环保且制造压金加工一次完成，有效简化制程与降低不良率的金属合金线材。

背景技术

一种用于电火花加工的金属合金线如图3所示，为美国专利US8067689其金属合金线是以α(Al pha)相的铜金属线12，系先镀锌处理一层黄铜涂层18且表面亦镀着电镀层15，以α(Al pha)相的铜金属线12经镀锌成固态合金为β(Beta)相的铜金属线12，以镀锌方式涂覆于铜金属线并经加工精抽表面后再以热处理后须再以铜锌固溶体18进行电镀后再经热处理成固态合金为γ(Gamma)相且表面镀着有电镀层15的金属合金线，惟上揭习式金属合金线铜锌二元共晶合金上均系以铜合金镀锌成β(Beta)相，故须经铜金属线12的第一道热浸镀锌产生β(Beta)相后，再进行铜金属线12的第二道电镀镀层后再热处理，须经二次电镀及热处理程序处理才达γ(Gamma)相，虽铜芯切割快但精密度不易控制、粗糙度不佳，制作成本高、不良率高、工序时间长，且其金属合金线于进行工件切削易造成表面镀着的电镀层15产生磨损掉粉，造成污染不具环保性；另一种用于电火花加工的金属合金线如图4、5所示为美国专利US6447930及第三种用于电火花加工的金属合金线如图6、7所示为欧盟专利EP0733431，该金属合金线(3、4)具有一单层或多层的芯(31、41)，一个由铜或铜锌合金组成有均匀α(Alpha)相基体的外层(α(Alpha)-Ms,α(Alpha)相黄铜芯心)以及一个由锌或锌合金组成的壳层η(Eta)-Zn,其中壳层(32、42)最好在低于扩散出现温度以下的一个温度时被「涂覆」于芯，使外壳层由α(Alpha)或β(Beta)或γ(Gamma)或ε(Epsilon)组成，再施予涂覆镀锌于黄铜芯体(31、41)，其对电蚀性能和放电性能可进一步改善，惟其合金线(3、4)仍是由黄铜为芯体(31、41)再以一个由锌或铜锌合金组成的壳层(32、42)覆涂，技术上是以热浸镀锌方式涂覆于铜金属线与上述揭示习式制造技术亦同，故制造过程及制成工件的进行切削上均仍有如上所述须二次制程(α(Alpha)+Zn→β(Beta),β(Beta)+Zn→γ(Gamma))、成本高及形成电极线金属材精密度不易控制、粗糙度不佳的缺失。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种用于电火花加工的金属合金线制造方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于电火花加工的金属合金线制造方法，其系以铜60％和锌40％混合溶解经热凝固使铜锌二元共晶由液相熔融凝固成一固溶相全β相的合金体，再以全β相合金体金属核芯经镀锌直接以低温热处理时间拉长控制产生γ、ε、η相，使β晶相产生互溶形成表面电层的固态合金至少包含有γ、ε、η相的金属合金线。

本发明利用全β(Beta)相合金体为金属核芯直接镀锌以低温热处理并以低温热处理时间拉长控制产生γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)相使制造压金成一固态合金至少包含有γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)的金属合金线，令全β(Beta)相合金体的金属合金线仅须一次工序完成而无须经二次加工电镀线材表面施加镀层，并改善金属合金线于工件切削上易造成表面镀着电镀层掉粉的缺失，达具环保及有效缩短制程与降低不良率的效益。

附图说明

图1为本发明的金属合金材剖视图。

图2为本发明显示铜与锌的平衡相图。

图3为现有的金属合金材剖视图一。

图4为现有的金属合金材剖视图二。

图5为图4金属合金材局部放大图。

图6为现有的金属合金材剖视图三。

图7为图6金属合金材局部放大图。

【符号说明】

2、12..金属合金线 20...铜金属线 21..铜锌固溶体

22、15...电镀层 10....合金体

1....金属合金线 1a、1b、1c....铜锌合金材

具体实施方式

兹配合图式详细说明本发明的内容如下：如图1为本发明的金属合金材剖视图，其用于电火花加工的金属合金线制造方法,系先以铜60％和锌40％混合熔解液相(熔解温度909℃)经热凝固(熔点为903℃～900℃)使铜锌二元共晶由液相熔融凝固成一的固溶相全β(Beta)相的合金体10后,再以全β(Beta)相的合金体10金属核芯经镀锌后直接以低温热处理(反应温度控制在低温250℃以下)并以低温热处理时间拉长控制产生γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)，使β(Beta)晶相产生互溶形成表面电层的固态合金至少包含γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)相具表面粗糙度低、快速切割、不掉粉及附着力佳的金属合金线1；如图2所示为本发明显示铜与锌的平衡相图，其中纵轴表示温度(℃)，上横轴表示铜(Cu)的含量比，下横轴表示锌(Zn)的含量比，于该平衡相图中选定铜及锌两种元素后，依铜与锌含量比为60：40时(以落于图2标记符号10所示的斜标线)具有全β(Beta)相合金体10，将选定后以全β(Beta)相合金体10经低温热处理依平衡相对二元共晶固态合金存在包含有γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)相而控制拉长低温热处理熔点时间(反应温度控制在420℃以下产生η(Eta)相，或控制在600℃以下产生ε(Epsilon)相，或控制在835℃以下产生γ(Gamma)相，如落于图2标记符号1a、1b、1c所示，表面粗度(RA)值表如下：

当β(Beta)+γ(Gamma)的合金体在较佳低温热处理反应温度控制于500-400℃直接形成γ(Gamma)相金属合金线(1)的铜锌合金材1a是具有面粗度Ra<0.05的精密快速切割，当β(Beta)+γ(Gamma)的合金体在较佳低温热处理反应温度控制在400℃直接形成ε(Epsilon)相金属合金线1的铜锌合金材1b是具有面粗度Ra<0.05的一般精密切割，当β(Beta)+γ(Gamma)的合金体在较佳低温热处理反应温度控制在250℃的直接形成η(Eta)相金属合金线1的铜锌合金材1c是具有面粗度Ra<0.10达成不掉粉的精密快速切割，而利用全β(Beta)相的合金体10金属核芯即可直接镀锌以低温热处理至包含有γ(Gamma)、ε(Epsilon)、η(Eta)相的金属合金线1仅须一次加工制程完成而无须再经二次加工电镀线材表面施加镀层，使解决传统须以α(Alpha)相铜芯体热处理加工β(Beta)相表层后再以二次加工热处理至γ(Gamma)相表层镀层繁琐制程，并改善其加工表层镀着电镀层掉粉及粗糙度与精密度欠佳缺失，达使具环保有效缩短制程与降低不良率及达到具表面粗糙度低、快速切割、不掉粉及附着力佳之效。惟以上仅为本发明较佳实施例凡依本发明专利范围所作均等变化与修饰皆属本发明涵盖范围内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于电火花加工的金属合金线制造方法，其系以铜60％和锌40％混合溶解经热凝固使铜锌二元共晶由液相熔融凝固成一固溶相全β相的合金体，再以全β相合金体金属核芯经镀锌直接以低温热处理时间拉长控制产生γ、ε、η相，使β晶相产生互溶形成表面电层的固态合金至少包含有γ、ε、η相的金属合金线。

2.根据权利要求1所述的用于电火花加工的金属合金线制造方法，其特征在于铜与锌含量比60：40时具有全β相的合金体可经热凝固依平衡相对二元共晶固态合金存在包含有γ、ε、η相而控制拉长低温热处理时间。

3.根据权利要求1所述的用于电火花加工的金属合金线制造方法，其特征在于全β相的合金体的铜锌二元共晶经热凝固熔点为903℃～900℃。

4.根据权利要求1所述的用于电火花加工的金属合金线制造方法，其特征在于全β相的合金体的镀锌后直接低温热处理反应温度控制在低温250℃以下。

5.根据权利要求1所述的用于电火花加工的金属合金线制造方法，其特征在于全β相的合金体产生η相的反应温度控制在420℃以下、产生ε相的反应温度控制在600℃以下、产生γ相的反应温度控制在835℃以下。

6.根据权利要求5所述的用于电火花加工的金属合金线制造方法，其特征在于β+γ合金体在低温热处理反应温度控制于500-400℃直接形成γ相金属合金线的铜锌合金材具有切割面粗度Ra<0.05,或低温热处理反应温度控制在400℃直接形成ε相金属合金线的铜锌合金材具有切割面粗度Ra<0.05，或低温热处理反应温度控制在250℃的直接形成η相金属合金线的的铜锌合金材具有切割面粗度Ra<0.10。