JP2000042836A - 放電加工用電極材料及びその製造方法 - Google Patents
放電加工用電極材料及びその製造方法Info
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- JP2000042836A JP2000042836A JP11126783A JP12678399A JP2000042836A JP 2000042836 A JP2000042836 A JP 2000042836A JP 11126783 A JP11126783 A JP 11126783A JP 12678399 A JP12678399 A JP 12678399A JP 2000042836 A JP2000042836 A JP 2000042836A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 速い放電加工速度が得られ、かつ、消耗の少
ない放電加工用電極材料を提供する（第１の課題）。 【解決手段】 アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ
％以上１ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末
と、酸化銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処
理し、さらにプラズマ放電焼結して得た放電加工用電極
材料。
ない放電加工用電極材料を提供する（第１の課題）。 【解決手段】 アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ
％以上１ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末
と、酸化銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処
理し、さらにプラズマ放電焼結して得た放電加工用電極
材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工に電極材
として用いられる放電加工用電極材料技術に関する。
として用いられる放電加工用電極材料技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電加工用電極材料は、加工時の加工速
度が速いこと、及び、消耗が少ないことが求められる。
現在放電加工用電極材料としては、銅、黄銅、グラファ
イト、銅−タングステン系材料、或いは銀−タングステ
ン系材料などが知られている
度が速いこと、及び、消耗が少ないことが求められる。
現在放電加工用電極材料としては、銅、黄銅、グラファ
イト、銅−タングステン系材料、或いは銀−タングステ
ン系材料などが知られている
【０００３】これらのうち、銅や黄銅からなるものは低
価格であるため、電極消耗を無視した荒加工条件に用い
られているが、これらと同程度の価格で電極消耗が少な
いものが求められてきている。一方、銅−タングステン
系材料、或いは銀−タングステン系材料などは、銅・黄
銅からなるものと比較して電極消耗が少ないが、加工速
度は遅く、価格が高いので一般に微細加工の無消耗また
は低消耗領域に限定されると云う欠点を有する。
価格であるため、電極消耗を無視した荒加工条件に用い
られているが、これらと同程度の価格で電極消耗が少な
いものが求められてきている。一方、銅−タングステン
系材料、或いは銀−タングステン系材料などは、銅・黄
銅からなるものと比較して電極消耗が少ないが、加工速
度は遅く、価格が高いので一般に微細加工の無消耗また
は低消耗領域に限定されると云う欠点を有する。
【０００４】このような放電加工用電極材料の欠点を補
うため、特公昭６１−５４８４９号公報記載の技術では
銅にジルコニウムを添加してなる材料が、また特公平３
−５４１７２号公報には銅−タングステン系合金に金属
酸ストロンチウムとジルコニウムを含有した材料がそれ
ぞれ提案されている。これらは共に加工速度を向上さ
せ、かつ電極消耗を抑えると云う技術ではあるが、適応
できる領域は微細加工の無消耗または低消耗に限定され
る。ここで、低価格で、かつ、銅からなる電極と同レベ
ルの消耗量でありながら、加工速度が速い電極材料が求
められてきた。
うため、特公昭６１−５４８４９号公報記載の技術では
銅にジルコニウムを添加してなる材料が、また特公平３
−５４１７２号公報には銅−タングステン系合金に金属
酸ストロンチウムとジルコニウムを含有した材料がそれ
ぞれ提案されている。これらは共に加工速度を向上さ
せ、かつ電極消耗を抑えると云う技術ではあるが、適応
できる領域は微細加工の無消耗または低消耗に限定され
る。ここで、低価格で、かつ、銅からなる電極と同レベ
ルの消耗量でありながら、加工速度が速い電極材料が求
められてきた。
【０００５】また、従来の放電加工用電極材料のうち、
安価であるため一般に純銅が広く使われている。しか
し、純銅は機械的強度が低いため、微細な加工を行う際
に変形したり、あるいは折れたりして希望の形状に成形
することが困難であった。
安価であるため一般に純銅が広く使われている。しか
し、純銅は機械的強度が低いため、微細な加工を行う際
に変形したり、あるいは折れたりして希望の形状に成形
することが困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の課題
は、速い放電加工速度が得られ、且つ、消耗の少ない放
電加工用電極材料を提供することにある。また、本発明
の第２の課題は、純銅からなる放電加工用電極材料と同
程度のコストでありながら、加工性の良好な放電加工用
電極材料を提供することにある。
は、速い放電加工速度が得られ、且つ、消耗の少ない放
電加工用電極材料を提供することにある。また、本発明
の第２の課題は、純銅からなる放電加工用電極材料と同
程度のコストでありながら、加工性の良好な放電加工用
電極材料を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の放電加工用電極
材料は上記第１の課題を解決するため、請求項１に記載
の通り、アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上
１ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末と、酸化
銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処理し、さ
らにプラズマ放電焼結して得た放電加工用電極材料であ
る（なお、この放電加工用電極材料を以下「本発明の第
１の放電加工用電極材料」と云う）。
材料は上記第１の課題を解決するため、請求項１に記載
の通り、アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上
１ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末と、酸化
銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処理し、さ
らにプラズマ放電焼結して得た放電加工用電極材料であ
る（なお、この放電加工用電極材料を以下「本発明の第
１の放電加工用電極材料」と云う）。
【０００８】また本発明の放電加工用電極材料は上記第
１の課題を解決するため請求項３に記載のように、嵩比
重が真比重の９３％以上であり、０．６６ｍａｓｓ％以
上１．８９ｍａｓｓ％以下の酸化アルミニウムと、残余
の銅からなる放電加工用電極材料である（なお、この放
電加工用電極材料を以下「本発明の第２の放電加工用電
極材料」と云う）。
１の課題を解決するため請求項３に記載のように、嵩比
重が真比重の９３％以上であり、０．６６ｍａｓｓ％以
上１．８９ｍａｓｓ％以下の酸化アルミニウムと、残余
の銅からなる放電加工用電極材料である（なお、この放
電加工用電極材料を以下「本発明の第２の放電加工用電
極材料」と云う）。
【０００９】さらに、本発明の放電加工用電極材料は上
記第２の課題を解決するため、請求項６に記載のよう
に、アルミニウム含有量が０．１５ｍａｓｓ％以上１ｍ
ａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末と、酸化銅粉
末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処理し、さらに
プラズマ放電焼結して得られた、酸化アルミニウム含有
量が０．９４ｍａｓｓ％以下である放電加工用電極材料
である（なお、この放電加工用電極材料を以下「本発明
の第３の放電加工用電極材料」と云う）。
記第２の課題を解決するため、請求項６に記載のよう
に、アルミニウム含有量が０．１５ｍａｓｓ％以上１ｍ
ａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末と、酸化銅粉
末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処理し、さらに
プラズマ放電焼結して得られた、酸化アルミニウム含有
量が０．９４ｍａｓｓ％以下である放電加工用電極材料
である（なお、この放電加工用電極材料を以下「本発明
の第３の放電加工用電極材料」と云う）。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の第１の放電加工用電極材
料において、銅−アルミニウム合金粉末中のアルミニウ
ムの含有量は０．３５ｍａｓｓ％以上１．０ｍａｓｓ％
以下であることが必要である。ここでアルミニウムの含
有量が０．３５ｍａｓｓ％未満であると、得られた電極
材料での放電加工速度を速くすることが著しく困難とな
り、一方１．０ｍａｓｓ％を超えると１．０ｍａｓｓ％
超の場合、内部酸化に必要な酸化銅の量が多くなり、そ
の結果粒子分散が不均一となる。さらに、２ｍａｓｓ％
以上となるとプラズマ放電焼結ができなくなる。
料において、銅−アルミニウム合金粉末中のアルミニウ
ムの含有量は０．３５ｍａｓｓ％以上１．０ｍａｓｓ％
以下であることが必要である。ここでアルミニウムの含
有量が０．３５ｍａｓｓ％未満であると、得られた電極
材料での放電加工速度を速くすることが著しく困難とな
り、一方１．０ｍａｓｓ％を超えると１．０ｍａｓｓ％
超の場合、内部酸化に必要な酸化銅の量が多くなり、そ
の結果粒子分散が不均一となる。さらに、２ｍａｓｓ％
以上となるとプラズマ放電焼結ができなくなる。
【００１１】なお、上記本発明の第１の放電加工用電極
材料のアルミニウム含有量を０．３５ｍａｓｓ％以上
０．５ｍａｓｓ％以下の合金粉末を原料として用いると
電極消耗量を純銅電極と同等にすることが可能となる。
材料のアルミニウム含有量を０．３５ｍａｓｓ％以上
０．５ｍａｓｓ％以下の合金粉末を原料として用いると
電極消耗量を純銅電極と同等にすることが可能となる。
【００１２】本発明の第１の放電加工用電極材料及び第
３の放電加工用電極材料において用いる銅−アルミニウ
ム合金粉末の粒径は１００μｍ以下であることが望まし
い。この粒径が大きいとボイドが多くなり、その結果電
極消耗量が大きくなって、本発明の目的を達成すること
が困難になる。このような合金粉末としては電解法、ア
トマイズ法などで得ることが可能であるが、粒子の小さ
さ、或いは粒径分布の良好さなどを考慮するとアトマイ
ズ法によるものが望ましい。
３の放電加工用電極材料において用いる銅−アルミニウ
ム合金粉末の粒径は１００μｍ以下であることが望まし
い。この粒径が大きいとボイドが多くなり、その結果電
極消耗量が大きくなって、本発明の目的を達成すること
が困難になる。このような合金粉末としては電解法、ア
トマイズ法などで得ることが可能であるが、粒子の小さ
さ、或いは粒径分布の良好さなどを考慮するとアトマイ
ズ法によるものが望ましい。
【００１３】本発明の第１の放電加工用電極材料及び第
３の放電加工用電極材料において、酸化銅粉末は酸素供
給源として働く。すなわち酸素成分は上記銅−アルミニ
ウム合金中のアルミニウム成分とともに熱的に安定な酸
化アルミニウム（Ａｌ2０3）の微粒子を形成し、一方、
銅成分はマトリックスと一体となる。なお上記本発明の
構成によりこの酸化アルミニウムの微粒子はマトリック
ス全体に極めて均一に分布するので、加工速度が速く、
かつ、消耗の少ない電極材料或いは、機械加工性の良好
な電極材料が得られる。
３の放電加工用電極材料において、酸化銅粉末は酸素供
給源として働く。すなわち酸素成分は上記銅−アルミニ
ウム合金中のアルミニウム成分とともに熱的に安定な酸
化アルミニウム（Ａｌ2０3）の微粒子を形成し、一方、
銅成分はマトリックスと一体となる。なお上記本発明の
構成によりこの酸化アルミニウムの微粒子はマトリック
ス全体に極めて均一に分布するので、加工速度が速く、
かつ、消耗の少ない電極材料或いは、機械加工性の良好
な電極材料が得られる。
【００１４】本発明の第１の放電加工用電極材料及び第
３の放電加工用電極材料において、原料粉末の熱処理は
アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこ
とが必要である。これは上記酸化アルミニウムの発生量
を制御するためであり、例えば含酸素雰囲気中で熱処理
を行うと本発明の効果が得られない。
３の放電加工用電極材料において、原料粉末の熱処理は
アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこ
とが必要である。これは上記酸化アルミニウムの発生量
を制御するためであり、例えば含酸素雰囲気中で熱処理
を行うと本発明の効果が得られない。
【００１５】なお、上記の熱処理において、その温度は
８００℃以上１０００℃以下であることが望ましい。８
００℃未満であると内部酸化が進行せず、アルミニウム
が酸化アルミニウムにならないために高温強度が低下す
る。一方、１０００℃超であると酸化アルミニウムが粗
大化し均一に微粒子として分散せず、その結果、同様に
高温強度が低下する。
８００℃以上１０００℃以下であることが望ましい。８
００℃未満であると内部酸化が進行せず、アルミニウム
が酸化アルミニウムにならないために高温強度が低下す
る。一方、１０００℃超であると酸化アルミニウムが粗
大化し均一に微粒子として分散せず、その結果、同様に
高温強度が低下する。
【００１６】本発明の第１の放電加工用電極材料及び第
３の放電加工用電極材料では、上記熱処理の後、焼結処
理を行う。この焼結処理はプラズマ放電によることが必
要である。ここで、プラズマ放電によらない通常の焼結
法によって放電加工用電極を作製しても、放電加工に用
いた場合には消耗が大きく、劣ったものとなって本発明
の効果が得られない。
３の放電加工用電極材料では、上記熱処理の後、焼結処
理を行う。この焼結処理はプラズマ放電によることが必
要である。ここで、プラズマ放電によらない通常の焼結
法によって放電加工用電極を作製しても、放電加工に用
いた場合には消耗が大きく、劣ったものとなって本発明
の効果が得られない。
【００１７】これは次のことによると考えられる。プラ
ズマ放電によって焼結処理されて得られた放電加工用電
極はボイド（空孔）の発生が抑制され、そのため、この
ような放電加工用電極を用いて放電加工を行った電極の
表面状態が良好になると考えられる。このことはプラズ
マ放電によって熱処理されて得られた放電加工用電極の
嵩比重が真比重にほぼ等しいことから、ボイドが少ない
と推測されることからも裏付けられる。上記プラズマ放
電による焼結処理は通常８００〜１０００℃でおこな
い、特に９５０℃では電極消耗が最小となる優れた材料
が得られる。
ズマ放電によって焼結処理されて得られた放電加工用電
極はボイド（空孔）の発生が抑制され、そのため、この
ような放電加工用電極を用いて放電加工を行った電極の
表面状態が良好になると考えられる。このことはプラズ
マ放電によって熱処理されて得られた放電加工用電極の
嵩比重が真比重にほぼ等しいことから、ボイドが少ない
と推測されることからも裏付けられる。上記プラズマ放
電による焼結処理は通常８００〜１０００℃でおこな
い、特に９５０℃では電極消耗が最小となる優れた材料
が得られる。
【００１８】また本発明の第２の放電加工用電極材料は
嵩比重の真比重における比率が９３％以上であり、０．
６６ｍａｓｓ％以上１．８９ｍａｓｓ％以下の酸化アル
ミニウムと、残余の銅からなる放電加工用電極材料であ
って、このとき、銅並の消耗量でありながら速い加工速
度が可能となる。
嵩比重の真比重における比率が９３％以上であり、０．
６６ｍａｓｓ％以上１．８９ｍａｓｓ％以下の酸化アル
ミニウムと、残余の銅からなる放電加工用電極材料であ
って、このとき、銅並の消耗量でありながら速い加工速
度が可能となる。
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。 （第１及び第２の放電加工用電極材料の実施例）アルミ
ニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％、０．５ｍａｓｓ％
及び１．０ｍａｓｓ％とそれぞれ異なった３種の銅−ア
ルミニウム合金粉末（平均粒径：２０μｍ、日本アトマ
イズ加工製）をそれぞれ酸化銅（Ｉ）粉末（Ｃｕ2Ｏ）
と、それぞれ重量比で１００：３（アルミニウム含有
量：０．３５ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）、１０
０：４（アルミニウム含有量：０．５ｍａｓｓ％の合金
を使用した場合）及び、１００：８（アルミニウム含有
量：１．０ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）となるよ
うにはかり取り、次いで均一となるように混合した。こ
れら粉末混合物を窒素中８００℃で熱処理した後、住友
石炭鉱業製放電プラズマ焼結機により、減圧下９５０℃
で、プラズマ処理を行い３種の放電加工用電極材料を得
た。
ニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％、０．５ｍａｓｓ％
及び１．０ｍａｓｓ％とそれぞれ異なった３種の銅−ア
ルミニウム合金粉末（平均粒径：２０μｍ、日本アトマ
イズ加工製）をそれぞれ酸化銅（Ｉ）粉末（Ｃｕ2Ｏ）
と、それぞれ重量比で１００：３（アルミニウム含有
量：０．３５ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）、１０
０：４（アルミニウム含有量：０．５ｍａｓｓ％の合金
を使用した場合）及び、１００：８（アルミニウム含有
量：１．０ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）となるよ
うにはかり取り、次いで均一となるように混合した。こ
れら粉末混合物を窒素中８００℃で熱処理した後、住友
石炭鉱業製放電プラズマ焼結機により、減圧下９５０℃
で、プラズマ処理を行い３種の放電加工用電極材料を得
た。
【００２０】なお上記銅−アルミニウム合金粉末のう
ち、アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％のものの
粒度分布をレーザ回折式粒度分布測定装置で調べた結果
を図１に示す。図１によりこのものの平均粒径が２０μ
ｍで、また粒径が１００μｍ超のものはほとんどないこ
とが判る。また用いた他の２種の銅−アルミニウム合金
粉末についても全く同等の結果が得られている。
ち、アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％のものの
粒度分布をレーザ回折式粒度分布測定装置で調べた結果
を図１に示す。図１によりこのものの平均粒径が２０μ
ｍで、また粒径が１００μｍ超のものはほとんどないこ
とが判る。また用いた他の２種の銅−アルミニウム合金
粉末についても全く同等の結果が得られている。
【００２１】なお、上記とは別にアルミニウム含有量が
２．０ｍａｓｓ％の銅−アルミニウム合金粉末を酸化銅
（Ｉ）粉末と重量比で１００：１６になるよう混合して
用いて同様に検討を行おうとしたが、酸化銅（Ｉ）粉末
量が多く、酸化アルミニウムの粒子が粗大化し、かつ、
微粒子として均一に分散せず、巨視的に見ると偏析した
形となり、強度が低下したため以下の検討を行わなかっ
た。上記３種の放電加工用電極材料の嵩比重及び真比重
をそれぞれＪＩＳ・Ｚ８８０７に準拠して調べた。それ
ら結果を表１に示す。
２．０ｍａｓｓ％の銅−アルミニウム合金粉末を酸化銅
（Ｉ）粉末と重量比で１００：１６になるよう混合して
用いて同様に検討を行おうとしたが、酸化銅（Ｉ）粉末
量が多く、酸化アルミニウムの粒子が粗大化し、かつ、
微粒子として均一に分散せず、巨視的に見ると偏析した
形となり、強度が低下したため以下の検討を行わなかっ
た。上記３種の放電加工用電極材料の嵩比重及び真比重
をそれぞれＪＩＳ・Ｚ８８０７に準拠して調べた。それ
ら結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１により上記３種の放電加工用電極材料
の嵩比重は真比重に近く、これらにボイド（空隙）がほ
とんどないことが判る。さらにこれら電極材料を型彫放
電加工用電極として用いて、荒加工条件（電流：２０
Ａ）で被加工材ＳＫＤ−１１を深さ７ｍｍ（加工面積７
７９ｍｍ2）まで加工し、そのときの加工速度について
従来の純銅電極での結果と比較した。結果を、これら電
極材料と同様に作製したアルミニウム含有量０．７ｍａ
ｓｓ％の電極材料との結果と共に図２に示し、同時にこ
のときの電極の長さの変化について電極長さ増減実測値
として表２に示す。なお、この表２の値は付着カーボン
を含めた値であり、銅を基準とした相対電極消耗量も表
２に併せて記載する。
の嵩比重は真比重に近く、これらにボイド（空隙）がほ
とんどないことが判る。さらにこれら電極材料を型彫放
電加工用電極として用いて、荒加工条件（電流：２０
Ａ）で被加工材ＳＫＤ−１１を深さ７ｍｍ（加工面積７
７９ｍｍ2）まで加工し、そのときの加工速度について
従来の純銅電極での結果と比較した。結果を、これら電
極材料と同様に作製したアルミニウム含有量０．７ｍａ
ｓｓ％の電極材料との結果と共に図２に示し、同時にこ
のときの電極の長さの変化について電極長さ増減実測値
として表２に示す。なお、この表２の値は付着カーボン
を含めた値であり、銅を基準とした相対電極消耗量も表
２に併せて記載する。
【００２４】
【表２】
【００２５】図２により銅−アルミニウム合金粉末中の
アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上（酸化ア
ルミニウム含有量で０．６６ｍａｓｓ％以上）となると
放電加工速度が急激に増加することが判る。このとき
１．０ｍａｓｓ％では純銅を電極として用いた場合に比
べ１４％向上していることが判る。
アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上（酸化ア
ルミニウム含有量で０．６６ｍａｓｓ％以上）となると
放電加工速度が急激に増加することが判る。このとき
１．０ｍａｓｓ％では純銅を電極として用いた場合に比
べ１４％向上していることが判る。
【００２６】一方、表２に記載の電極消耗量に注目する
とアルミニウムの含有量が１．０ｍａｓｓ％のときの消
耗量は純銅電極での電極消耗量より４μｍ多く、電極消
耗量を考慮した場合、銅−アルミニウム合金アトマイズ
粉末中のアルミニウム含有量は特に０．５ｍａｓｓ％が
最適であることが判る。
とアルミニウムの含有量が１．０ｍａｓｓ％のときの消
耗量は純銅電極での電極消耗量より４μｍ多く、電極消
耗量を考慮した場合、銅−アルミニウム合金アトマイズ
粉末中のアルミニウム含有量は特に０．５ｍａｓｓ％が
最適であることが判る。
【００２７】また、上記荒加工条件での、嵩比重の真比
重における比率と電極消耗量の関係を図３に示す。図３
により、アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上
１．０ｍａｓｓ％以下（酸化アルミニウム含有量で０．
６６ｍａｓｓ％以上１．８９ｍａｓｓ％以下）の範囲に
おいて嵩比重の真比重における比率が９３％以上におい
て、電極消耗量が著しく少ないことが判る。
重における比率と電極消耗量の関係を図３に示す。図３
により、アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上
１．０ｍａｓｓ％以下（酸化アルミニウム含有量で０．
６６ｍａｓｓ％以上１．８９ｍａｓｓ％以下）の範囲に
おいて嵩比重の真比重における比率が９３％以上におい
て、電極消耗量が著しく少ないことが判る。
【００２８】（第３の放電加工用電極材料の実施例）ア
ルミニウム含有量が０．１５ｍａｓｓ％、０．３５ｍａ
ｓｓ％、０．５ｍａｓｓ％及び１．０ｍａｓｓ％と、そ
れぞれ異なった４種の銅−アルミニウム合金粉末（平均
粒径：２０μｍ、日本アトマイズ加工製）をそれぞれ酸
化銅（Ｉ）粉末（Ｃｕ2Ｏ）と、それぞれ重量比で、１
００：１（アルミニウム含有量：０．１５ｍａｓｓ％の
合金を使用した場合）１００：３（アルミニウム含有
量：０．３５ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）、１０
０：４（アルミニウム含有量：０．５ｍａｓｓ％の合金
を使用した場合）及び、１００：８（アルミニウム含有
量：１．０ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）となるよ
うにはかり取り、次いで均一となるようにそれぞれ混合
した。
ルミニウム含有量が０．１５ｍａｓｓ％、０．３５ｍａ
ｓｓ％、０．５ｍａｓｓ％及び１．０ｍａｓｓ％と、そ
れぞれ異なった４種の銅−アルミニウム合金粉末（平均
粒径：２０μｍ、日本アトマイズ加工製）をそれぞれ酸
化銅（Ｉ）粉末（Ｃｕ2Ｏ）と、それぞれ重量比で、１
００：１（アルミニウム含有量：０．１５ｍａｓｓ％の
合金を使用した場合）１００：３（アルミニウム含有
量：０．３５ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）、１０
０：４（アルミニウム含有量：０．５ｍａｓｓ％の合金
を使用した場合）及び、１００：８（アルミニウム含有
量：１．０ｍａｓｓ％の合金を使用した場合）となるよ
うにはかり取り、次いで均一となるようにそれぞれ混合
した。
【００２９】これら粉末混合物を窒素中８００℃で熱処
理した後、住友石炭鉱業製放電プラズマ焼結機により、
減圧下９５０℃でプラズマ処理を行い３種の放電加工用
電極材料を得た。
理した後、住友石炭鉱業製放電プラズマ焼結機により、
減圧下９５０℃でプラズマ処理を行い３種の放電加工用
電極材料を得た。
【００３０】これら酸化アルミニウム分散強化銅を図４
に示す条件で旋盤により加工し、加工可能な直径につい
て調べた。すなわち、直径が１０ｍｍ、長さが４０ｍｍ
の試料を、切り込み量０．００５ｍｍで徐々に細く加工
して行った際に、加工部の根元で折れたときの直径を切
削限界径として測定した。このときの、加工長さは２５
ｍｍ、送り速度は８９ｍｍ／ｍｉｎ、回転数は１０００
ｒｐｍであった。また、これらの酸化アルミニウム分散
強化銅のピッカース硬さを調べた。これら評価結果につ
いて図５に併せて示す。
に示す条件で旋盤により加工し、加工可能な直径につい
て調べた。すなわち、直径が１０ｍｍ、長さが４０ｍｍ
の試料を、切り込み量０．００５ｍｍで徐々に細く加工
して行った際に、加工部の根元で折れたときの直径を切
削限界径として測定した。このときの、加工長さは２５
ｍｍ、送り速度は８９ｍｍ／ｍｉｎ、回転数は１０００
ｒｐｍであった。また、これらの酸化アルミニウム分散
強化銅のピッカース硬さを調べた。これら評価結果につ
いて図５に併せて示す。
【００３１】図５により本発明の第３の放電加工用電極
材料は切削限界径が小さく、ピッカース硬さが大きいこ
と、すなわち、微妙な放電加工が可能となる細径化が容
易で、加工性に富みながら変形しにくいことが判る。さ
らにこれらの効果は、上記酸化アルミニウム含有量が
０．２８ｍａｓｓ％以上、０．９４ｍａｓｓ％以下であ
ると特に大きいことも図５により理解される。
材料は切削限界径が小さく、ピッカース硬さが大きいこ
と、すなわち、微妙な放電加工が可能となる細径化が容
易で、加工性に富みながら変形しにくいことが判る。さ
らにこれらの効果は、上記酸化アルミニウム含有量が
０．２８ｍａｓｓ％以上、０．９４ｍａｓｓ％以下であ
ると特に大きいことも図５により理解される。
【００３２】
【発明の効果】本発明の第１及び第２の放電加工用電極
材料は、速い放電加工速度が得られ、かつ、消耗の少な
い優れた放電加工用電極材料である。本発明の第３の放
電加工用電極材料は、加工性に富みながら変形しにくい
優れた放電加工用電極材料である。
材料は、速い放電加工速度が得られ、かつ、消耗の少な
い優れた放電加工用電極材料である。本発明の第３の放
電加工用電極材料は、加工性に富みながら変形しにくい
優れた放電加工用電極材料である。
【図１】実施例で用いた銅−アルミニウム合金粉末の粒
度分布を示す図である。
度分布を示す図である。
【図２】実施例の放電加工用電極材料及び純銅製の放電
加工用電極材料のアルミニウム含有量と加工速度との関
係を示す図である。
加工用電極材料のアルミニウム含有量と加工速度との関
係を示す図である。
【図３】荒加工条件での、嵩比重の真比重における比率
と電極消耗量の関係を示す図である。
と電極消耗量の関係を示す図である。
【図４】加工性評価の方法を示した図である。
【図５】本発明の第３の放電加工用電極材料の酸化アル
ミニウム含有量と切削限界径、及び、ピッカース硬さと
の関係を示した図である。
ミニウム含有量と切削限界径、及び、ピッカース硬さと
の関係を示した図である。
Claims (8)
- 【請求項１】 アルミニウム含有量が０．３５ｍａｓｓ
％以上１ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末
と、酸化銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処
理し、さらにプラズマ放電焼結して得たことを特徴とす
る放電加工用電極材料。 - 【請求項２】 上記銅−アルミニウム合金粉末の粒径が
１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載
の放電加工用電極材料。 - 【請求項３】 嵩比重の真比重における比率が９３％以
上であり、０．６６ｍａｓｓ％以上１．８９ｍａｓｓ％
以下の酸化アルミニウムと、残余の銅からなることを特
徴とする放電加工用電極材料。 - 【請求項４】 アルミニウム０．３５ｍａｓｓ％以上１
ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウムアトマイズ合金粉末
と、酸化銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処
理し、さらにプラズマ放電焼結することを特徴とする放
電加工用電極材料の製造方法。 - 【請求項５】 アルミニウム含有量が０．１５ｍａｓｓ
％以上１ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末
と、酸化銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処
理し、さらにプラズマ放電焼結して得たことを特徴とす
る放電加工用電極材料。 - 【請求項６】 アルミニウム含有量が０．１５ｍａｓｓ
％以上１ｍａｓｓ％以下の銅−アルミニウム合金粉末
と、酸化銅粉末とを混合して不活性ガス雰囲気中で熱処
理し、さらにプラズマ放電焼結して得られた、酸化アル
ミニウム含有量が０．９４ｍａｓｓ％以下であることを
特徴とする放電加工用電極材料。 - 【請求項７】 上記酸化アルミニウム含有量が０．２８
ｍａｓｓ％以上、０．６６ｍａｓｓ％以下であることを
特徴とする請求項６に記載の放電加工用電極材料。 - 【請求項８】 最終的に酸化アルミニウム含有量が０．
２８ｍａｓｓ％以上１ｍａｓｓ％以下となるよう、アル
ミニウム含有量が０．１５ｍａｓｓ％以上１ｍａｓｓ％
以下の銅−アルミニウム合金粉末と、酸化銅粉末とを混
合して不活性ガス雰囲気中で熱処理し、さらにプラズマ
放電焼結して得ることを特徴とする放電加工用電極材料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126783A JP2000042836A (ja) | 1998-05-19 | 1999-05-07 | 放電加工用電極材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13680798 | 1998-05-19 | ||
| JP10-136807 | 1998-05-19 | ||
| JP11126783A JP2000042836A (ja) | 1998-05-19 | 1999-05-07 | 放電加工用電極材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000042836A true JP2000042836A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=26462910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126783A Abandoned JP2000042836A (ja) | 1998-05-19 | 1999-05-07 | 放電加工用電極材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000042836A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009051254A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Sintobrator, Ltd. | 銅合金粉末およびその製造方法 |
| JPWO2007129749A1 (ja) * | 2006-05-10 | 2009-09-17 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 放電加工用多孔質銅電極並びに放電加工用多孔質銅電極の製造方法 |
| US8372313B2 (en) | 2007-11-19 | 2013-02-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Electrical-discharge surface-treatment electrode and metal coating film formed using the same |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11126783A patent/JP2000042836A/ja not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007129749A1 (ja) * | 2006-05-10 | 2009-09-17 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | 放電加工用多孔質銅電極並びに放電加工用多孔質銅電極の製造方法 |
| WO2009051254A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Sintobrator, Ltd. | 銅合金粉末およびその製造方法 |
| TWI421355B (zh) * | 2007-10-18 | 2014-01-01 | Sintokogio Ltd | Copper alloy powder and method for producing the same |
| US8372313B2 (en) | 2007-11-19 | 2013-02-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Electrical-discharge surface-treatment electrode and metal coating film formed using the same |
| JP5146461B2 (ja) * | 2007-11-19 | 2013-02-20 | 三菱電機株式会社 | 放電表面処理用電極およびそれを用いて成膜された金属被膜 |
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