CN1305624C - 用于放电加工的电极线、该电极线的制造方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电极线，该电极线包括被覆盖以扩散的锌合金覆盖层(17)的非合金铜芯(16)，该覆盖层的厚度(E)大于线的直径的10%。覆盖层(17)任选地被电镀以薄的锌、铜、镍、银或金的表面接触膜(21)。这样的线达到更高的放电加工速度。

Description

用于放电加工的电极线、该电极线的制造方法及用途
技术领域
本发明涉及用于电火花腐蚀加工以切割或完成导电零件的电极线。
背景技术
电火花腐蚀用来通过在导电线与要被加工的零件之间产生电火花而加工导电零件。导电线在零件附近沿着长度方向运动，以及由于线或零件的平移运动，导电线也逐渐相对于零件在横向方向运动。
电火花逐渐腐蚀零件和线。线的纵向运动总是保持线直径在打火花区域中是足够的，以防止它断裂。线与零件在横向方向的相对运动，适当地切割零件或处理它的表面。
电火花腐蚀机包括：用于在要被在打火花区域中加工的零件附近支承和拉紧线的长度的装置，在打火花区域中填充以介质，诸如水；用于把线在打火花区域中纵向地移动的装置；用于在线与要被加工的零件之间产生打火花电流的装置；以及用于产生线与零件的垂直于线的纵向的横向的相对运动的装置。
目前存在许多种电火花腐蚀线，可被分类为两个主要的系列。
第一系列的线具有通常异构的横向结构，它例如由铜、黄铜、钨或钼构成。选择的合金必须满足导电性和机械强度要求。导电性是对于把能量馈送到打火花区域所必需的。机械强度是对于防止线在打火花区域中断裂所必需的。如果有可能，可选择合金，以使得线具有有利于腐蚀的性能，即，以使得线引起快速腐蚀。线的最大腐蚀速度是速度极限，超过它，如果为了加速腐蚀而增加打火花能量线就会断裂。
总体上，每个线的结构赋予以下性能：加工速率、加工精度、和表面状态。
因此，建议包含35％到37％锌的黄铜线，这构成经济上可接受的折衷，但却是以相对较低的腐蚀速度为代价。
第二系列的电火花腐蚀线包括被覆的线，即，由被覆盖以表面层的金属芯构成的线，该表面层通常是异构的金属或合金层。在使用这些线进行电火花腐蚀加工期间，在线表面与零件表面之间的经过介质，诸如水形成的电弧不可达到线的中心，否则线将断裂。被磨损的是线的覆盖层。
覆盖线的好处在于，线的芯可按照它的电的和机械的性质的功能被选择，以及覆盖层可按照它的腐蚀性质和它的接触电阻的功能被选择。
因此，文件FR 2 418 699提出用锌、镉、锡、铅、铋、或锑的合金覆盖铜或黄铜芯。该文件教导，覆盖层提高加工速率。所给出的这个实例是铜芯，对于180μm的总体直径，该铜芯覆盖以约15μm厚的覆盖层。
然而，有时发现，上述的这种电火花腐蚀线没有达到最佳加工速率，以及需要进一步提高加工速率。
在使用包括覆盖以合金覆盖层的基于铜的芯的线进行电火花腐蚀的当前的现有技术中，常常推荐使用铜合金或微合金来提高线的机械性质。提高芯的机械性质，以及进而的线作为整体的机械性质的好处，对于得到笔直的线是非常重要的，该笔直的线可穿过电火花腐蚀加工而不用校直退火，以及通常认为这也减小在电火花腐蚀期间线断裂的风险。
铜合金和微合金的技术规范具体地在以下文件中公开：Laitons和Alliages在1992年巴黎所著的在Centre d’Information du Cuivre的题目为“Les proprietes du cuivre et de ses alliages”。这些性质被重现在下表中：
  合金   对于AFNOR状态H14或在结构硬化后的0.2％耐受极限应力(以Mpa为单位)   IACS导电率
  非合金的铜Cu  每标准的组成             320抗拉强度  350   100
  铜和镉CuCd1  1％镉             480   86
  铜和银CuAg  0.08％银             320   100
  铜和锡CuSn0.12  0.12％锡   抗拉强度  400   88
  铜和铬  0.5到1％铬淬火，退火，硬化             450   80
  铜铁2.3  磷0.032.3％铁，0.03％磷淬火，退火，硬化             415   65
  铜镍硅CuNi2Si1.6到2.5％镍  0.5到0.8％硅淬火，退火，硬化             680   35
  铜和铍CuBe2  2％铍淬火，退火             1060   22
  铜钴铍CuCo2Be2.5％钴，0.5％铍工厂硬化，高导电率             440   60
  黄铜CuZn20  20％锌   大约      400   32
  黄铜CuZn35  35％锌   大约      400   28
注意，加上银以外的任何金属，例如，镉或锡，大大地提高了铜的机械性质，但恶化了导电率。
因此，文件EP 0 526 361 A教导提供电火花腐蚀电极，该电火花腐蚀电极包括包围金属芯的含锌外部金属层，该金属芯包括铜或铜合金。需要的目的之一是得到线的高的机械强度。本领域技术人员显然明白，在这种情形下使用的铜是铜的微合金。以上文件还推荐在铜中掺杂一种或多种元素，诸如铁、钴、钽、磷、镁、铬、锌、铝、锡、镍。文件还推荐使用合金，在该文件中提供的唯一的实例是其芯是CuZn20黄铜的线。
文件US 4,977,303 A教导了铜芯被覆盖以锌，然后经受热处理使得锌扩散到铜中的线的生产。在这个文件中，本领域技术人员将会看到，所使用的铜是非合金的纯铜，因为图4表示在扩散层以外的芯中，从11微米的深度开始铜的浓度，它显然小于100％，而锌的浓度是零。
文件US 2001/0050269 A反对在芯中单独使用铜，因为它在高温下的机械强度不够。
以上文件都没有描述或建议使用非合金的铜，即，非常纯的铜。
本发明是寻求电火花腐蚀线的结构最佳化以便得到高的腐蚀速率的研究结果。
鉴于这一点，从文件EP 0 185 492 A得出的第一个观点是，增加覆盖在镀铜钢芯上的锌合金的厚度对于电火花腐蚀的速率是有利的，但对于200μm的总体直径不超过15μm的厚度。
前面阐述的文件EP 0 526 361 A寻求长的电极寿命和加工的零件的良好的表面质量。该文件教导增加相对于线的直径的表面金属层的厚度。对于1mm直径线，表面层的厚度优选地从10到100微米。这相当于表面层的相对厚度为从1到10％。该文件中给出的唯一的实例是一种线，该线的总直径是0.25mm，以及该线包括20微米厚的金属表面层，其相对厚度是8％。在以上文件中没有教导提供的表面层的相对厚度大于电极线的直径的10％。
第二个观点是，在某些电火花腐蚀机中，加工速率有时可被进一步提高，如果表面层的金属是通过把外部的锌热扩散到包含铜的底层而得到的黄铜的话。
这个观点来源于文件US 4,977,303 A，它提出一种电火花腐蚀线，其中铜合金或微合金(见图4)被覆盖以通过热扩散得到的铜和锌的合金的厚层，随后拉伸线。扩散的铜和锌的合金层被覆盖以约1微米厚的氧化物层。该文件指示表面金属层的绝对厚度等于22微米，但没有指示表面层与线的直径相比较的相对厚度。
然而，在具有α和β相扩散的锌和铜的合金的表面层的线中发现，增加在包含37％锌的黄铜芯上的表面层的厚度往往减小加工速率，这是与所需要的相反的。因此，在50mm钢零件上执行切割测试，首先用具有包含37％锌的异构的黄铜结构的线执行，然后用具有覆盖以通过扩散热处理产生的锌和铜合金的表面层的包含37％锌的黄铜芯的线执行。线的直径和加工条件是相同的，相对加工速率(以mm2/min计)分别对于异构线是按98的比例，和对于具有表面层的线是按67的比例，这表明表面层的负面效果。
还发现，增加表面层的锌含量会提高电火花腐蚀效率。表面层则包括β相或甚至γ相，这是更硬和更刚性的。然而，当线变得脆弱而很难拉制时，特别是如果芯是非合金铜，不可能增加表面层的厚度。
另外，至今为止，增加表面金属合金层的厚度超出电火花腐蚀机在加工期间在电火花腐蚀线的表面层中产生的放电痕的尺寸是没有好处的。这些放电痕的尺寸约为5微米，正如文件US 4,977,303中指出的。所以，至今为止，不可能认识到，把表面层的厚度增加到超过通常的线的直径的10％的相对厚度可能是有利的，更不用说认识到把固定的表面层与非合金的铜芯相组合可能是有利的。
发明内容
本发明解决的问题是设计新的电火花腐蚀电极线结构，它对于给定的直径和在给定的加工条件下，大大地提高电火花腐蚀加工速率。
本发明的一个目的是提出一种制造这种电极线的方法，以及一种提高加工速率的加工方法。
为了达到以上和其他目的，本发明从意想不到的观点出发，该观点是，如果芯是非合金的铜的，则扩散的黄铜表面层的相对厚度的增加，导致加工速率的很大的增加。所以，本发明提供一种电火花腐蚀加工电极线，其包括覆盖以扩散的锌合金的覆盖层的金属芯，其中：
芯是非合金的铜的，
覆盖层是扩散的铜和锌的合金的，
铜和锌的合金的覆盖层的相对厚度大于电极线的直径的10％。
这种电火花腐蚀电极结构极特别适合用于其发电机输送更高的电功率的电火花腐蚀机，使得能够得到较厚的表面层的存在的好处。
例如，在下列情形下可以得到良好的结果：对于0.20mm的电极线直径D，覆盖层厚度E大于或等于20微米；对于0.25mm的电极线直径D，覆盖层的厚度E可能有利地大于或等于25微米；对于0.30mm的电极线直径D，覆盖层的厚度E可能有利地大于或等于30微米；对于0.33mm的电极线直径D，覆盖层的厚度E可能有利地大于或等于33微米；以及对于0.35mm的电极线直径D，覆盖层的厚度E可能有利地大于或等于35微米。在所有的情形下，比起相同的直径的黄铜或镀锌的黄铜线，观察到电火花腐蚀速率的约30％的增加。
构成芯的铜是非合金铜，它的纯度是在法国标准NF A 51 050中规定的。按照本发明，铜优选地是从由在法国标准NF A 51 050中使用的参考标准所指定的推荐的铜的以下系列中选择的，相应的ISO参考标准在括号中：Cu-a1(Cu-ETP)；Cu-a2(Cu-FRHC)；Cu-c1(Cu-OF)；Cu-c2(Cu-OFE)。
实际上，非合金铜可以按照它的导电率的功能被选择。推荐的非合金铜具有约100％IACS的导电率，即，在20℃时58MegaSiemens/meter。在20℃时，由于线拉伸而变硬化的非合金铜芯的导电率，是大约99％IACS。
由于线拉伸而变硬化的非合金铜芯的高的导电率，在电火花腐蚀期间，阻止电极线的过热，因此，保护电极线不断裂，不象铜微合金。
本发明的第二方面着眼于电极线的总导电率对电火花腐蚀性能的影响，以及在电能由越来越大功率的发电机供给的前提下，利用这个影响来提高加工速率。
电极线的总导电率是芯和覆盖层的导电率乘以在线的截面中它们的各自的面积后的总和。按照本发明的电极线具有至少60％IACS(退火的纯铜的归一化导电率的60％)的导电率。如果做不到这一点，观察到电火花腐蚀速率的逐渐减小。
更精确地，观察到，电极线的总导电率可以有利地从65％IACS到75％IACS。
在65％IACS以下，因为电极线的导电率不足，无法达到最佳电火花腐蚀切割性能。由于在打火花区域的加热的结果，线更容易断裂。这是由更强的焦耳效应以及由与较低的导热率有关的减小的冷却造成的。
在75％IACS以上，需要的电极线类型不能得到，因为这时必须减小扩散层的厚度到低于电极线的直径的10％。如果做不到这一点，线太刚性和脆弱，而在其制造期间不能被拉伸。
推荐的电极线的总导电率是在69％IACS左右，它相应于对于0.33mm的电极线的约35μm厚的扩散层，即，约11％的相对厚度。在这种情形下，电极线的总电阻率相对于温度的变化系数β是0.00340K-1。必须记住，线的电阻率R(T)按照定律R(T)/R0＝1+β(T-T0)受温度影响，其中R(T)是线在涉及的温度T下的电阻率，以及R0是它在参考温度T0下的电阻率。
11％的相对厚度值和69％IACS的总导电率值，在线的直径从约0.20mm到约0.35mm的范围中，产生良好的结果。
有两个参数可以提供给操作者，以便在制造导电线期间得到以上的导电率值：初始沉积的锌层的厚度，以及产生锌和铜的扩散的热处理的程度。操作者在适当地选择这两个参数方面没有问题。
以上的考虑和总导电率值被成功地应用到在非合金铜芯上具有其厚度大于或等于直径的10％的锌和铜合金的表面层的电极线的生产。
它们也可有利地应用到不同的结构，例如，在非合金铜芯或另一种的金属或合金的芯上具有更薄的表面层、其他金属或合金的表面层、多个表面层，的电极线的生产。
按照本发明的线的有利的和意想不到的性质通过实验被验证。Charmilles Robofil 2020机用来通过使用以下的线对由Z 160 CDV12钢制成的50mm高的零件进行比较性加工，所有的线都具有相同的直径(0.25mm)：
  号   芯   层，厚度   导电率(％IACS)
  1   非合金铜   扩散的，5％   82
  2   非合金铜   扩散的，11％   67
  3   非合金铜   扩散的，16％   63
  4   带有镁的铜   扩散的，11％   61
  5   带有铁、磷的铜   扩散的，11％   45
每个线的电火花腐蚀速率和机械拉伸强度通过在由于逐渐减小注入到加工区域的水的压力而变得越来越困难的条件下执行加工而同时被测试。
线1，具有较薄的非合金铜表面层，提供在最大水注入压力下145mm2/min的加工速率，以及当水的注入压力低于约3.2bar时断裂。
按照本发明的线2，具有11％厚度的非合金铜表面层，产生大于168mm2/min的加工速率，以及当水的注入压力低于约4bar时断裂。
线3，具有16％厚度的非合金铜表面层，产生171mm2/min的更高的加工速率，但一旦水的注入压力低于约8bar就断裂。这种16％表面层可认为是构成最好不要超过的上限。
线4和5，具有合金铜芯，分别产生165mm2/min和161mm2/min的加工速率，但一旦水的注入压力低于约5bar就断裂。
以上的测试表明按照本发明的线的有利的和意想不到的性质：在某种不明显的意义上，通常在高温下更好的具有合金铜芯的线，当在不利的冷却条件下加工时，是比起具有非合金铜芯的线更弱的。
如以上规定的电极线的制造可包括以下步骤：
a.提供直径大于要生产的线的直径的非合金铜芯线，
b.用纯锌覆盖芯线到适当的厚度，
c.使得被覆的芯线经受扩散热处理，以形成覆盖层，
d.拉伸电极线到最后的直径，然后覆盖层具有的厚度大于电极线的最后直径的10％。
在步骤b期间，锌优选地被电解沉积在铜芯线。
在扩散步骤(c)后，或在拉伸步骤(d)后，电极线还可被覆盖以例如锌、铜、镍、银、或金的薄的接触表面层。这具体地可以通过电解沉积而达到。
按照本发明，如上面规定的电极线可以有利地用于电火花腐蚀加工零件。在这种情形下，在采用发电机来产生打火花电能的机器中，发电机被设置成产生与电极线的加工能力相适合的最大打火花能量，而不产生断裂，由此，提高加工速率。
附图说明
从以下结合附图给出的本发明特定实施例的说明，本发明的其它目的、特征与优点将显露出，其中：
图1是使用线的这种电火花腐蚀机的示意的正视图；
图2是显示图1的机器中电火花腐蚀的过程的平面图；
图3是图1和2的加工的零件的平面图；
图4是本发明的电极线的一个实施例的按放大比例的示意的立体图；以及
图5是本发明的电极线的优选实施例的截面的示意图。
具体实施方式
首先考虑图1到3，这些图显示使用电极线的电火花腐蚀加工。图1所示的电火花腐蚀机大体上包括：加工室1，加工室1包含诸如水的介质；诸如滑轮2和3的装置；以及线引导装置20和30，用于支承电极线4和在加工室1内的打火花区域5中拉伸电极线；工作支撑体6；以及用于在打火花区域5中相对于电极线4移动工作支撑体6的装置7。被工作支撑体6支承的、要被加工的零件8被放置在打火花区域5。线引导装置20、30在要被加工的零件8的两侧，以及精确地引导电极线4。为此，它们放置在靠近要被加工的零件8，以及它们的直径只稍微大于电极线4的直径，例如，对于250μm直径的电极线，它们的直径是254μm。电极线4在打火花区域5中纵向运动，以及面向要被加工的零件8，如箭头9所示。发电机10，一方面通过线18和接触点18a电连接到电极线4，该接触点在它进入在滑轮2与线引导装置20之间的室1中的介质时接触电极线4，以及另一方面，发电机10通过线19连接到要被加工的零件8，该发电机10在打火花区域5产生电能，该电能适合于使得在要被加工的零件8与电极线4之间触发电弧。
该机器包括控制装置，该控制装置用于按照加工步骤的功能调整电能、电极线4运动的速度、和要被加工的零件8的位移。
正如在图2上看到的，通过在箭头11所示的横向方向上移动要被加工的零件，电火花腐蚀过程使得电极线4逐渐穿入到要被加工的导电的零件8的块中，以及产生缝隙12。然后，通过沿着箭头13方向移动要被加工的零件8，产生垂直的切割，最后产生如图3所示的、具有第一加工面14和第二加工面15的零件。
显然，藉助于发电机10产生高的电能能够造成快速打火花从而能够造成要被加工的零件相对于电极线4的更快速的运动以便快速地加工。事实上，零件的运动必须不过量地跟踪由电火花产生的腐蚀。过分的低速度减小加工速率。过分的高速度造成该电极线与零件的接触，以及最终产生的短路使得该机器停止。
然而，电能加热在加工区域中的电极线，以及增加这种能量同时增加了电极线断裂的风险。因此，对于给定的电极线结构，得出对于刚好低于造成电极线断裂的能量的电能的最大加工速率。
现在再次考虑产生本发明的思想的测试。
电火花腐蚀加工测试是在Charmilles Robofil 2020机器上，使用切割设置E3，对于50mm高的钢零件执行的。
第一比较测试是一方面用包含37％锌的黄铜电极线，另一方面用具有被覆盖以通过扩散热处理得到的铜和锌的α和β相合金的8微米的层的包含37％锌的黄铜芯的电极线来执行的。两个电极线具有相同的0.25mm的最后的直径。黄铜电极线达到98的相对加工速率，而具有被覆盖以扩散的铜和锌的合金的黄铜芯的电极线只达到67的相对加工速率。
第二比较测试是一方面利用其芯为包含80％铜的铜和锌的合金、该芯具有α和β相扩散的锌和铜的合金的20微米的覆盖层的电极线，另一方面利用具有被覆盖以扩散的锌和铜的合金的14微米的层的非合金的铜芯的电极线来执行的。两个电极线分别达到109和125的相对加工速率。这表明了非合金铜芯的优点，它比起黄铜芯更加快速地加工，即使覆盖层更薄。
第三测试依次采用三个0.25mm直径电极线，这三个电极线具有非合金铜芯，铜芯分别具有11微米，14微米，和28微米厚的扩散的锌和铜合金的覆盖层。所得到的相对加工速率分别是115，125，和133。可以看到，在具有非合金铜芯的电极线的情形下，对于相同的打火花功率，较厚的扩散层加速切割。
利用这些结果，本发明通过使用图4上以更大的比例所示的特定的电极线，达到更高的加工速率。按照本发明的电极线包括非合金铜芯16，非合金铜芯16覆盖以扩散的锌和铜的合金的层17，其厚度E大于电极线直径D的10％。
大大地增加覆盖层的厚度E可能是有利的。然而，在拉伸以得到需要的电极线的最后尺寸期间金属的相对变形能力遇到一个限制：覆盖层的厚度太大导致在拉伸期间线的断裂的危险，这影响电极线的生产和使用性质。如果覆盖层的相对厚度小于最后直径D的约16％，则还保持容易执行拉伸。同时，覆盖层的厚度E太大使得电极线变脆弱，因为导电率不够。
在芯与覆盖层之间的界面通常被电极线的拉伸操作所变形，拉伸操作自然消除它的光滑的性质，以及使得它稍微不规则。这种不规则性对于电火花腐蚀过程不成问题。
例如锌、铜、镍、银、或金的接触表面层21可以有利地加到电极线上，用来改进在电极线4与接触点18a之间的导电，使得打火花更加稳定。
厚的铜层大大地减小电火花腐蚀速率。为了防止这个缺点，铜层必须极薄，例如小于0.5微米厚。
镍层似乎太脆弱，以致于不能在约1微米的厚度上保持连续。
约1微米的锌层是有利的。即使不连续，该层意想不到地改进电接触和打火花的稳定性。
电极线的表面可能覆盖以由制造过程的步骤产生的薄的氧化物层。消除这个层是不必要的，虽然是有可能的。这个层可以是均匀的或非均匀的。
没有这样的减小加工速率，电极线的表面可能破裂。
按照本发明得到的电极线通常是黄棕色的。
电极线的表面必须相当清洁，几乎不带有线拉伸润滑剂或其他污点。
对于如上规定的电极线，如果覆盖层是具有α和β和/或β’相的异构混合物的铜和锌的合金，仍旧得到改进的电火花腐蚀性质。在重量上锌的含量则是从35％到57％，优选地从35％到50％。被证明是满意的测试的电极线被测得45.7％，41.5％，和35.4％的锌含量，和以锌或铜的氧化物的形式的0.5％的氧含量。在表面层中存在的相是铜-锌图的α和β和β’相。
图5以截面图形式示意显示本发明的电极线的优选实施例的表面层的结构。该结构在如下意义上是异构的：表面层的某些部分被从芯直到外部表面结晶化为β或β’相，而其他区域包含一个相在另一个相的矩阵中的混合物。
所以，在图上可以看出，非合金铜芯16，和其厚度大于直径的10％的铜和锌的合金的覆盖层17。区域17a是大的β相晶体，它可以具有从几微米到大于10微米的尺寸T。区域17b是混合的相α和β的区域，例如，如图的右上角的方块中较大的比例所示，相β的微区，例如从1微米到几微米，分布在α相的矩阵中。相反，在区域17c中，α相的微区发现为分布在β相的矩阵中。区域17d是β相的表面层与混合的α和β相的较下面的层的组合。
这种异构的结构是通过在生产覆盖层期间适当地选择热扩散条件而得到的：快速的加热，适当的扩散时间。
加热持续刚好足够长的时间，以得到所需要的相的混合物。
这种结构的好处尤其包括有助于线的拉伸，尽管事先不利地存在β相，结果是则有可能增加锌含量，因而提高电火花腐蚀速率。
按照本发明的电极线可以通过以下方法生产，该方法包括以下步骤：
a.提供直径D1大于要生产的线的直径D的非合金铜芯线；
b.用纯锌覆盖芯线到适当的厚度，以便此后产生最后的厚度；
c.使得被覆的芯线经受扩散处理，以形成覆盖层17；
d.拉伸电极线到最后的直径D，然后覆盖层17具有的厚度E大于电极线的最后直径D的10％。
本发明并不限于这里明显描述的实施例，其包括被包含在以下的权利要求书的范围内的本发明的变形和推广。

Claims (18)

1.一种电火花腐蚀加工电极线，包括覆盖以扩散的锌合金的覆盖层(17)的金属芯(16)，其特征在于：
芯(16)是非合金的铜的，
覆盖层(17)是扩散的铜和锌的合金的，
铜和锌的合金的覆盖层(17)的厚度(E)大于电极线的直径(D)的10％。
2.按照权利要求1的电极线，其特征在于，覆盖层(17)的厚度(E)小于或等于电极线的直径(D)的16％。
3.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于，电极线的总导电率是从65％IACS到75％IACS。
4.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于，电极线的总导电率接近于69％IACS。
5.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于，构成芯(16)的非合金铜从推荐的以下的铜的系列中选择：Cu-a1(Cu-ETP)；Cu-a2(Cu-FRHC)；Cu-c1(Cu-OF)；Cu-c2(Cu-OFE)。
6.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于：
对于0.20mm的电极线直径(D)，覆盖层的厚度(E)大于或等于20微米。
7.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于：
对于0.25mm的电极线直径(D)，覆盖层的厚度(E)大于或等于25微米。
8.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于：
对于0.30mm的电极线直径(D)，覆盖层的厚度(E)大于或等于30微米。
9.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于：
对于0.33mm的电极线直径(D)，覆盖层的厚度(E)大于或等于33微米。
10.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于：
对于0.35mm的电极线直径(D)，覆盖层的厚度(E)大于或等于35微米。
11.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于，覆盖层(17)是具有α和β和/或β’相的混合物的铜和锌的合金的，在重量上，锌的含量从35％到57％，优选地从35％到50％。
12.按照权利要求11的电极线，其特征在于，覆盖层是α和β和/或β’相的异构混合物。
13.按照权利要求1或2的电极线，其特征在于，覆盖层(17)被覆盖以锌、铜、镍、银或金的薄的接触表面层(21)。
14.一种生产按照权利要求1或2的电火花腐蚀电极线的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
a.提供直径(D1)大于要生产的线的直径(D)的非合金铜芯线，
b.用纯锌覆盖芯线到适当的厚度，
c.使得被覆的芯线经受扩散热处理，以形成覆盖层(17)，
d.拉伸电极线到最后的直径(D)，然后覆盖层(17)具有的厚度(E)大于电极线的最后直径(D)的10％。
15.按照权利要求14的方法，其特征在于，在步骤b中，锌被电解沉积在铜芯线上。
16.按照权利要求14或15的方法，其特征在于，通过适当的持续时间的快速加热，执行扩散热处理，以得到α和β和/或β’相的异构混合物。
17.按照权利要求14或15的方法，其特征在于，在扩散步骤c后或在拉伸步骤d后，电极线被覆盖以锌、铜、镍、银或金的薄的接触表面层(21)。
18.按照权利要求1或2的电极线在通过在利用发电机来产生打火花电能的机器中的电火花腐蚀来加工零件中的使用，其特征在于，发电机被设置为产生与电极线不断裂时的加工能力相适合的最大打火花能量，由此提高加工速率。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2850045B1 (fr) * 2003-01-17 2005-04-01 Thermocompact Sa Fil pour electroerosion a ame en laiton et couche superficielle en cuivre
JP4862983B2 (ja) * 2005-03-22 2012-01-25 住友電気工業株式会社 マグネシウム溶接線の製造方法
FR2911806B1 (fr) * 2007-01-29 2009-03-13 Thermocompact Sa Fil electrode pour electroerosion
PL2172295T3 (pl) * 2008-10-01 2012-11-30 Berkenhoff Gmbh Elektroda drutowa do cięcia metodą obróbki elektroerozyjnej
ES2390168T3 (es) 2008-12-03 2012-11-07 Berkenhoff Gmbh Electrodo de alambre para corte por descarga eléctrica y método para fabricar dicho electrodo de alambre
JP4931028B2 (ja) * 2010-02-02 2012-05-16 沖電線株式会社 ワイヤ放電加工用電極線、その製造方法及びその電極線を用いた放電加工方法
KR101284495B1 (ko) * 2011-04-29 2013-07-16 성기철 방전가공용 전극선 및 그 제조방법
CN102784979A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 昆山市瑞捷精密模具有限公司 快走丝电火花加工用金属丝及其制备方法
CN102784978A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 昆山市瑞捷精密模具有限公司 慢走丝电火花线切割铜合金电极线及其制备方法
EP2755792B1 (de) 2011-09-16 2020-10-21 Heinrich Stamm GmbH Drahtelektrode zum funkenerosiven schneiden von gegenständen
KR20140051734A (ko) * 2012-10-23 2014-05-02 성기철 방전가공용 전극선 및 그 제조방법
TW201545828A (zh) * 2014-06-10 2015-12-16 Ya-Yang Yan 一種放電加工切割線及該放電加工切割線之製造方法
CN104191056B (zh) * 2014-08-13 2016-06-29 宁波博威麦特莱科技有限公司 一种高精度锌基合金电极丝及其制备方法
KR20160113284A (ko) * 2015-01-07 2016-09-28 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 방전 가공용 전극선 및 그 제조 방법
WO2016110964A1 (ja) 2015-01-07 2016-07-14 日立金属株式会社 放電加工用電極線及びその製造方法
CN104668679B (zh) * 2015-01-29 2017-02-22 宁波博威麦特莱科技有限公司 低硼氧单向走丝用切割线及其制造方法
CN105269100A (zh) * 2015-10-30 2016-01-27 长治清华机械厂 一种补偿电极丝以降低电火花线切割中电极丝损耗的方法
US11091820B2 (en) * 2016-10-14 2021-08-17 Thermocompact Alloy coated EDM wire
US11505856B2 (en) 2018-08-07 2022-11-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Copper-coated steel wire and stranded wire
KR20200049183A (ko) 2018-10-31 2020-05-08 주식회사 풍국 방전가공용 전극선 및 그 제조방법
MX2021013202A (es) 2019-05-10 2022-03-11 Berkenhoff Gmbh Electrodo de alambre para corte por electroerosion y metodo para producir este electrodo de alambre.
WO2020261563A1 (ja) * 2019-06-28 2020-12-30 住友電気工業株式会社 銅被覆鋼線、撚線、絶縁電線およびケーブル
KR20210038172A (ko) * 2019-09-30 2021-04-07 (주) 이디엠투데이베타알앤디센타 방전가공용 전극선
CN112222552B (zh) * 2020-09-07 2022-08-26 宁波康强微电子技术有限公司 一种伽马电极丝及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977303A (en) * 1984-08-28 1990-12-11 Charmilles Technologie S.A. Zinc or cadmium coated, surface oxidized electrode wire for EDM cutting of a workpiece; and method for forming such a wire
US4988552A (en) * 1988-06-17 1991-01-29 Composite Concepts Company Electrical discharge machining electrode
US5721414A (en) * 1995-03-27 1998-02-24 Thermocompact, Societe Anonyme Method of manufacturing a spark erosion electrode wire
US5858136A (en) * 1995-12-11 1999-01-12 Charmilles Technologies Sa Process for the manufacture of wires with a brass surface, for the purpose of wire electroerosion
CN1236337A (zh) * 1997-07-30 1999-11-24 成机哲 放电加工用多孔性电极线及其制造方法
JP2001018123A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Hitachi Cable Ltd 放電加工用電極線
US6300587B1 (en) * 1996-12-26 2001-10-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Wire electrode for electro-discharge machining and manufacturing method thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2015909B (en) * 1978-03-03 1982-12-01 Charmilles Sa Ateliers Electrode for spark erosion machining
SE444278B (sv) * 1979-10-11 1986-04-07 Charmilles Sa Ateliers Tradformig elektrod samt sett att tillverka sadan elektrod
JPS61130475A (ja) * 1984-11-29 1986-06-18 Inoue Japax Res Inc 高張力銅合金材の製造方法
US4686153A (en) 1984-12-08 1987-08-11 Fujikura Ltd. Electrode wire for use in electric discharge machining and process for preparing same
EP0312674B1 (de) * 1987-10-23 1992-08-19 Berkenhoff GmbH Erodierelektrode, insbesondere Drahtelektrode für die funkenerosive Bearbeitung
FR2654964B1 (fr) * 1989-11-27 1994-07-08 Thermo Compact Electrode filiforme a revetement metallique pour etincelage erosif, et procede pour sa realisation.
EP0415501A1 (fr) * 1989-08-30 1991-03-06 Charmilles Technologies S.A. Fil-électrode multicouches
FR2679806B1 (fr) * 1991-08-02 1995-04-07 Trefimetaux Electrode en alliage de cuivre a hautes performances pour usinage par electroerosion et procede de fabrication.
JP3389612B2 (ja) * 1992-06-11 2003-03-24 住友電気工業株式会社 ワイヤカット放電加工用電極線
US5945010A (en) * 1997-09-02 1999-08-31 Composite Concepts Company, Inc. Electrode wire for use in electric discharge machining and process for preparing same
JPH11320269A (ja) * 1998-03-13 1999-11-24 Hitachi Cable Ltd 放電加工用電極線
JP3809740B2 (ja) * 1999-03-03 2006-08-16 日立電線株式会社 放電加工用電極線
JP2001052528A (ja) * 1999-08-06 2001-02-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 高導電性ワイヤ放電加工用電極線
JP3627626B2 (ja) * 1999-09-06 2005-03-09 住友電気工業株式会社 ワイヤ放電加工用電極線
JP2001269820A (ja) * 2000-03-24 2001-10-02 Hitachi Cable Ltd ワイヤ放電加工用電極線の製造方法
JP3852565B2 (ja) * 2001-08-01 2006-11-29 日立電線株式会社 放電加工用電極線
ES2287060T3 (es) * 2001-09-21 2007-12-16 Berkenhoff Gmbh Electrodo de hilo con interfaz estructurado.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977303A (en) * 1984-08-28 1990-12-11 Charmilles Technologie S.A. Zinc or cadmium coated, surface oxidized electrode wire for EDM cutting of a workpiece; and method for forming such a wire
US4988552A (en) * 1988-06-17 1991-01-29 Composite Concepts Company Electrical discharge machining electrode
US5721414A (en) * 1995-03-27 1998-02-24 Thermocompact, Societe Anonyme Method of manufacturing a spark erosion electrode wire
US5858136A (en) * 1995-12-11 1999-01-12 Charmilles Technologies Sa Process for the manufacture of wires with a brass surface, for the purpose of wire electroerosion
US6300587B1 (en) * 1996-12-26 2001-10-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Wire electrode for electro-discharge machining and manufacturing method thereof
CN1236337A (zh) * 1997-07-30 1999-11-24 成机哲 放电加工用多孔性电极线及其制造方法
JP2001018123A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Hitachi Cable Ltd 放電加工用電極線

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DE60206413D1 (de) 2005-11-03
US20050040141A1 (en) 2005-02-24
EP1455981A2 (fr) 2004-09-15
ATE305356T1 (de) 2005-10-15

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