JP2000246546A - 放電加工用電極線 - Google Patents

放電加工用電極線

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正義 青山
Koichi Tamura
幸一 田村
Masahito Watabe
雅人 渡部
Hideo Kono
秀雄 河野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 β相を有するにもかかわらず熱間押出加工を
必要とせず、長時間の熱処理を要しないために製造時の
生産性に優れ、さらに、高い放電加工速度を備えた低コ
スト、高性能の放電加工用電極線を提供する。 【解決手段】 心線1の上にCu−Zn合金の被覆層2
を形成した電極線において、α相による内層3とβ相に
よる外層4の複数の層によって被覆層2を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工用電極線
に関し、特に、放電加工速度に優れ、製造コストの低い
放電加工用電極線に関する。
【0002】
【従来の技術】放電加工用電極線として、Cu−Zn合
金の電極線が活用されている。この電極線は、加工速
度、加工精度等の放電特性に優れており、さらに、コス
ト的にも有利な特質を有している。
【0003】これまで、このタイプの電極線としては、
32〜36重量%のZnを含む単一合金線〔Cu−35
重量%Zn合金(65/35黄銅線)〕が使用されてき
たが、近年になって特に高速加工性が重要視されるよう
になり、このため、たとえば、Cu−2.0重量%Sn
合金、Cu−0.3重量%Sn合金、Cu−13重量%
Zn合金、Cu−0.6重量%Ag合金、あるいはCu
−4.0重量%Zn−0.3重量%Sn合金等の銅合金
の心線の上に、従来よりも高Zn濃度のCu−Zn合金
を被覆した被覆型の放電加工用電極線が提案されている
(特開平5−339664号)。
【0004】また、同じ目的から、Cu−0.02〜
0.2重量%Zr合金、あるいはCu−0.15〜0.
25重量%Sn−0.15〜0.25重量%In合金の
心線の上にCu−Zn合金を形成した放電加工用電極線
が出願人によって先に提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこれら
の放電加工用電極線によると、前者の場合、Cu−Zn
合金の被覆層におけるZnの濃度が38〜49重量%と
高濃度のため、被覆層は、β相の単一組織か、あるいは
多量のβ相を含むα、β混合組織のいずれかとなり、従
って、伸線加工等の冷間加工が困難になることから、電
極線の加工は、製造コストの高い熱間押出に依存せざる
を得ない。
【0006】また、後者の電極線にしても、伸線加工性
の点から、被覆層としてはα相とβ相の適度な比率によ
る混合組織としなければならず、このため、α、β混合
組織を得るために長い熱処理時間を必要とし、生産性が
低いものとなる。
【0007】従って、本発明の目的は、β相を有するに
もかかわらず熱間押出加工を必要とせず、長時間の熱処
理を要しないために製造時の生産性に優れ、さらに、高
い放電加工速度を備えた低コスト、高性能の放電加工用
電極線を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、心線と、前記心線の上に形成されたCu
−Zn合金の被覆層から構成される放電加工用電極線に
おいて、前記被覆層は、α相の層とβ相の層の複数の層
によって構成されることを特徴とする放電加工用電極線
を提供するものである。
【0009】被覆層は、多くの場合、内層を構成するα
相による層と外層を構成するβ相による層の2相によっ
て構成され、このようにα相とβ相の単一層を組み合わ
せる結果、β相の層が存在するにもかかわらず冷間加工
が可能となる。従って、熱間押出加工のような高コスト
の製造工程が不要となることから、製造コストは抑制さ
れたこものとなる。
【0010】被覆層は、30〜40μmの厚さに形成す
ることが好ましい。厚さが30μmよりも薄くなると、
放電加工時に断線が起こりやすくなり、逆に、40μm
を超えると、放電加工用電極線として必要な導電率を確
保できなくなるので好ましくない。
【0011】β相の外層の厚さは、10μm以上に設定
することが好ましく、これよりも少ない場合には、放電
加工速度に十分なものが得られなくなる。また、β相の
外層の厚さの上限は、20μmとすることが好ましく、
これよりも厚くなると、冷間加工が困難となるので好ま
しくない。
【0012】心線は、銅あるいは銅合金によって構成す
ることが好ましく、特に、0.2〜0.2重量%のZr
を含み、残部がCuの銅合金、あるいは0.15〜0.
25重量%のSnと0.15〜0.25重量%のInを
含み、残部がCuの銅合金を構成材とすることが好まし
い。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明による放電加工用電
極線の実施の形態を説明する。
【実施例1】Cu−0.19重量%Sn−0.20重量
%Inの銅合金から構成された直径4.2mmの心線材
を準備し、これに厚さ0.86mmのCu−35重量%
Zn合金のテープを縦添えした。次いで、合わせ目をT
IG溶接して外径が8.8mmの複合線材とした後、絞
りダイスにより適度な加工を加え、熱処理を施して伸線
加工を行い、外径が1.2mmとなるように伸線した。
次に、この複合線に再度熱処理を施してから、外径が
0.25mmとなる伸線加工を施し、これにより所定の
放電加工用電極線を製造した。
【0014】図1は、以上により得られた放電加工用電
極線の断面構造を示したもので、1はCu−Sn−In
合金の心線、2は心線1の上に形成された被覆層を示
し、Zn濃度の低いα相による内層3と、Zn濃度の高
いβ相による外層4によって構成されている。
【0015】図2は、被覆層2の厚さ方向におけるZn
濃度の分布を示したものである。内層3が約35重量%
のZn濃度(α相)により構成されているのに対し、外
層4は約45重量%のZn濃度(β相)により構成さ
れ、さらに、この外層4は、約16μmの厚さに形成さ
れている。
【0016】
【実施例2】実施例1において、心線材としてCu−
0.16重量%Zrを使用し、実施例1と同じ手順を経
て所定の放電加工用電極線を製造した。
【0017】
【比較例】外径が1.2mmの複合線を得るまで実施例
1と同じ手順を経た後、複合線に特殊な熱処理を施し、
さらに、外径0.25mmまで伸線加工を施すことによ
って、被覆層がα相とβ相の混合組織から成る放電加工
用電極線を得た。
【0018】
【従来例1、2】Cu−35重量%Znの合金により構
成された外径0.25mmの単一構成による放電加工用
電極線(従来例1)と、Cu−40重量%Znの合金に
より構成された外径0.25mmの単一構成による放電
加工用電極線(従来例2)を準備した。
【0019】表1は、実施例、比較例、および従来例の
伸線加工性、放電加工速度、および電極線製造時の生産
性を示したものである。なお、放電加工速度は従来例1
を1としたとき、生産性は比較例を1としたときの指数
で表示した。
【0020】
【表1】
【0021】表1によれば、実施例1、2の電極線は、
従来例に比べて約20%高い放電加工速度を示し、さら
に、比較例に比べて3〜4倍の高い生産性を示してい
る。また、伸線加工も容易であり、従って、本発明に基
づけば、高性能の電極線を低コストのもとに提供するこ
とが可能となる。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明による放電加工用
電極線によれば、心線の上に形成されるCu−Zn合金
の被覆層として、α相の層とβ相の層を複合させた被覆
層を形成するものであるため、α相の層の存在が良好な
冷間加工性を保証することになり、従って、その製造に
当たって、従来のようにβ相単一層のときのようなコス
トの高い熱間押出加工を必要としない。
【0023】また、α相とβ相の混合組織を形成すると
きのような長時間の熱処理も必要とせず、さらに、放電
加工速度においても優れた性能を有することから、全体
として低コストで高性能な特質を備えた放電加工用電極
線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による放電加工用電極線の実施の形態を
示す説明図。
【図2】図1の放電加工用電極線の被覆層におけるZn
の濃度分布を示す説明図。
【符号の説明】
1 心線 2 被覆層 3 内層(α相) 4 外層(β相)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 幸一 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 渡部 雅人 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 河野 秀雄 茨城県日立市川尻町4丁目10番1号 日立 電線株式会社豊浦工場内 (72)発明者 佐藤 隆裕 茨城県日立市川尻町4丁目10番1号 日立 電線株式会社豊浦工場内 Fターム(参考) 3C059 AA01 DA06 DB03 DC02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】心線と、前記心線の上に形成されたCu−
    Zn合金の被覆層から構成される放電加工用電極線にお
    いて、 前記被覆層は、α相の層とβ相の層の複数の層によって
    構成されることを特徴とする放電加工用電極線。
  2. 【請求項2】前記複数の層は、α相の層とβ相の層の2
    層によって構成されることを特徴とする請求項1項記載
    の放電加工用電極線。
  3. 【請求項3】前記α相の層は、内層を構成し、前記β相
    の層は、外層を構成することを特徴とする請求項2項記
    載の放電加工用電極線。
  4. 【請求項4】前記被覆層は、30〜40μmの厚さを有
    することを特徴とする請求項1項ないし3項のいずれか
    に記載の放電加工用電極線。
  5. 【請求項5】前記β相の層の厚さは、10〜20μmの
    厚さを有することを特徴とする請求項1項ないし4項の
    いずれかに記載の放電加工用電極線。
  6. 【請求項6】前記心線は、銅あるいは銅合金によって構
    成されることを特徴とする請求項1項ないし5項のいず
    れかに記載の放電加工用電極線。
  7. 【請求項7】前記銅合金は、0.02〜0.2重量%の
    Zrを含み、残部がCuの銅合金、あるいは0.15〜
    0.25重量%のSnと0.15〜0.25重量%のI
    nを含み、残部がCuの銅合金であることを特徴とする
    請求項6項記載の放電加工用電極線。
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