JP2000517248A - 高張力の浸食電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 導電性の良好な高張力の浸食電極が鋼から成るコア、銅若しくは銅含有の合金から成る中間層及び、少なくとも４０％の亜鉛を含む周壁層を備えている。この場合、鋼コアが０．６重量％乃至１重量％の炭素含有量のパテンティングされた組織を有しており、鋼コアが浸食電極の５０％乃至７５％の横断面面積割合であり、中間層が５％乃至４０％の横断面面積割合であり、周壁層が１０％乃至３０％の横断面面積割合であり、かつ周壁層の亜鉛含有量が４０重量％と６０重量％との間である。

Description

【発明の詳細な説明】 高張力の浸食電極 本発明は、スパーク浸食プロセスのための線材電極を製造する方法、並びに線 材電極であって、該線材電極が鋼製のコア、銅若しくは高銅含有の合金製の中間 層及び、少なくとも４０％の亜鉛を含む周壁層から成っている形式のものに関す る。 鋼製のコア、コアの周囲に配置された銅製の中間層及び、亜鉛含有の外側の周 壁層から成る多層構造の線材電極は、例えばドイツ連邦共和国特許第２９０６２ ４５号明細書により公知である。鋼心を備えて形成された公知のすべての線材電 極は、銅電極若しくは黄銅電極に比べて高い強度を有するものの、このような公 知のすべての浸食電極においては欠点として、導電率が著しく低く、８Ｓ・ｍ／ ｍｍ²にしか達していない。比較的高い引っ張り強度は特に厚いワークピース若 しくは著しく狭い部分の切断にとって有利であり、それというのはここでは高い 線材張力が要求されているからである。このような公知の線材電極においてはし かしながら欠点として、浸食性能が比較的低い。特に１０μｍまでの浸食線材直 径で著しく狭い部分を切断する際に、高い線材強度が線材の偏差(Auslenkung)及 びバイブレーション(Vibration)を最小限に減少させ るために要求される。１０μｍ以下の線材厚さで著しく狭い部分を切断するため には、従来はタングステン線材若しくはモリブデン線材を用いており、このよう な線材は製造費用が著しく高い。このような目的のために、鋼心並びに黄銅周壁 層を備えた浸食線材は使用されておらず、それというのはこのような浸食線材が タングステン線材に比べて低い強度及び不十分な浸食作用しか有していないから である。 本発明の課題は、鋼製の心を有する冒頭に述べた形式の高張力の浸食電極(hoc hfeste Erodierelektrode)、並びに該浸食電極の製造方法を提供し、該浸食電極 が、１８００Ｎ／ｍｍ²であり、かつこれを越えてる強度(Festigkeit)を有し、 さらに１０Ｓ・ｍ／ｍｍ²及びそれより高い導電率(Leitfaehigkeit)を有してい るようにすることである。 前記課題が請求項１及び請求項６に記載の手段によって解決される。 本発明に基づく浸食線材(Erodierdraht)は炭素含有量０.６乃至１％の鋼コア( Stahlkern)Ｋを有しており、該鋼コア上に高銅含有量の銅合金が中間層ＺＳとし て設けられている。該中間層は周壁層(Mantelschicht)ＭＳによって被われてお り、該周壁層は完成した浸食線材(Erodierdraht)の状態で亜鉛合金から成ってお り、亜鉛合金の亜鉛割合は４０％と６０％との間にある。浸食電極(Erodierelek trode)の同じ高い強度を維持 して比較的に高い導電率を達成するために条件として、コアがパテンティングさ れた組織を有し、有利にはソルバイトから成っており、周壁層とコアとの間に別 の層を配置してあり、該層が高銅含有であり、即ちわずかしか合金されていない 。この場合、合金部材(Legierungselement)として合金ＧｕＡｇｌの形の銀が特 に有利であることがわかった。同じように、亜鉛割合の低い銅合金も当該使用目 的に有利に用いられる。該中間層上に周壁層を設けてあり、周壁層が亜鉛合金か ら成っており、この場合、亜鉛割合は少なくとも４０％に達し、最大でも６０％ である。 本発明に基づく線材電極(Drahtelektrode)の製造は、銅で被覆された鋼コア上 に黄銅管(Messingrohr)若しくは黄銅帯材(Messingband)から成るスリーブ(Huell e)が設けられ、次いで複合体(Verbund)が線引き(Drahtziehen)によって減少され ることによって行われるであろう。このような形式の製造は、周壁層内の亜鉛割 合が増大すればするほど問題である。さらに別の方法が、銅被覆された鋼線材(S tahldraht)に浸潰法(Tauchverfahren)で亜鉛含有の被覆層を設けることにあるで あろう。この場合には、亜鉛割合が任意に調節できるであろう。しかしながら該 方法の欠点が、周壁層を周囲にわたって均一な厚さで設けることにある。 本発明に基づく線材電極の製造のための著しく有利な方法は、鋼心(Stahlseee le)を銅層で被覆することに あり、この場合、鋼心の組織がパテンティングされた形(patentierte Form)で生 ぜしめられる。次いで該銅中間層上に亜鉛合金(Zinklegierung)が被着され、こ の場合、最も簡単な例では該周壁層は純粋な亜鉛から成っている。次いで拡散焼 き鈍し(Diffusionsgluehung)が行われ、拡散焼き鈍しの時間は拡散時間に関連し て次のように選ばれ、即ち、周壁層全体が亜鉛合金を形成して、亜鉛合金の亜鉛 割合が最大で６０％である。拡散焼き鈍しの時間はさらに、コア線材(Kerndraht )、中間層及び周壁層にとって必要な面積割合(Flaechenanteil)が調節されるよ うに規定されており、この場合、３つの領域の面積割合は最終線材(Enddraht)内 に得られる強度にとってだけではなく、最終線材の導電率にとって重要である。 浸食線材の強度並びに導電率にとってさらに重要なことは、最終線材でコア(Ker n)がパテンティングされた組織(patentiertes Gefuege)から成っており、この場 合、導電率と強度とが同様に最適にされる。 行われた拡散焼き鈍しの後に、線材（該線材のコアはすでにパテンティングさ れた状態である）が、引き抜き(Ziehen)によって直径を減少される。 電極におけるコアの面積割合は、電極全体の５０％乃至７５％でありたい。中 間層の面積割合が５％と４０％との間であり、かつ周壁層の面積割合が１０％と ３０％との間でありたい。周壁層の亜鉛含有量が４０ ％と６０％との間、有利にはほぼ５０％を越えているという条件を維持すると、 浸食電極の導電率が１０Ｓ・ｍ／ｍｍ²と１８Ｓ・ｍ／ｍｍ²との間にあり、同時 に、１８００Ｎ／ｍｍ²と２０００Ｎ／ｍｍ²との間にある強度が得られる。導電 率を高くすることと強度を大きくすることとは相反しており、即ち本発明に基づ く線材は、著しく大きな強度を備える場合には、相応に低い導電率しか備えず、 逆に著しく高い導電率を備える場合には、相応に小さい強度しか備えていない。 本発明に基づく線材は１０μｍを下回る直径まで引き抜かれ、即ち従来公知の使 用例にとって十分に小さい直径に引き抜かれる。この場合特に有利には、このよ うに直径の小さい線材は従来使用されたタングステン線材及びモリブデン線材と 容易に代替され、これらと比べて著しく安価に製造され、エージング(Alterung) がなく、素材コストが低く、高い製造安定性(Fertigungssicherheit)及び一定の 浸食特性(Erodiereigenschaft)を有している。得られる製造品質(Fertigungsqua litaet)は、実際に浸食機において本発明に基づく線材に故障が生じることはな い程度に高く、これに対して、従来のモリブデン線材若しくはタングステン製材 の故障は５０％に達している。 １００μｍを越える直径の浸食線材においては、高い強度が特に、高さの大き なワークを切断したい場合に有利であり、それというのはこの場合、高い線材張 力がたわみ及びバイブレーションを小さく保つために必要であるからである。 本発明に基づく電極は、比較可能な高い強度と共に高い導電率を有している。 さらに、高い輪郭精度(Konturengenauigkeit)で切断品質(Schnittqualitaet)が 著しく良好であり、これによって高い線材張力（Drahtspannung)が線材の高い強 度に基づき得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス ヘルマニ ドイツ連邦共和国 ジン―フライスバッハ リングシュトラーセ 15 (72)発明者 クラウス タウバー ドイツ連邦共和国 ビーバータール ボル ンガッセ ６アー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．高張力の浸食電極を製造するための方法であって、鋼から成るコア、銅若し くは高銅含有の合金から成る中間層及び、少なくとも４０％の亜鉛を含む合金か ら成る周壁層を備えている形式のものにおいて、コアとして０．６乃至１重量％ の炭素含有の鋼を用い、コア上に銅若しくは高銅含有の合金から成る中間層を設 け、中間層上に亜鉛若しくは高亜鉛含有の合金から成る周壁層を設け、該線材に 第１の中間焼鈍の前に拡散焼き鈍しを施して、一方で周壁層に亜鉛含有の合金を 形成して、該合金の溶融点を鋼コアのパテンティングのために必要なオーステナ イト化温度よりも高くし、他方で拡散過程中に、浸食線材の１回若しくは連続す る複数回のパテンティングを考慮して周壁層に所望の組成及び強度を与え、この 場合、浸食電極を各中間焼鈍に際してパテンティングすることを特徴とする、高 張力の浸食電極を製造するための方法。 ２．素線材として、銅中間層を備えるパテンティングされた鋼線材を用いて、中 間層上に高亜鉛含有の周壁層を設け、次いで該線材に拡散焼き鈍しを施して、所 定の組成及び強度の黄銅周壁層を形成しかつ、浸食電極を各変形段階の後で最終 直径の達成の前にパテンティングする請求項１記載の方法。 ３．周壁層が最初の拡散焼き鈍しの後に、６０％を越えない亜鉛含有量を有して いる請求項２記載の方法。 ４．素線材が０．８ｍｍのコア直径であり、中間層の層厚さが０．１ｍｍであり 、中間層に設けられる周壁層が３０μｍであり、線材に４００℃で４時間にわた って拡散焼き鈍しを施し、次いでほぼ０．４ｍｍの直径に引き抜き加工を行って 、次いで腐食線材をパテンティングして、次いで場合によっては別のパテンティ ング下で最終直径に引き抜き加工を行う請求項２又は３記載の方法。 ５．浸食電極であって、鋼から成るコア、銅若しくは高銅含有の合金から成る中 間層及び、少なくとも４０％の亜鉛を含む周壁層を備えている形式のものにおい て、鋼コアが、０．６乃至１重量％の炭素含有量のパテンティングされた組織を 有しており、鋼コアが浸食電極の５０％乃至７５％の横断面面積割合であり、中 間層が５乃至４０％の横断面面積割合であり、周壁層が１０％乃至３０％の横断 面面積割合であり、かつ周壁層の亜鉛含有量が４０重量％と６０重量％との間で あることを特徴とする浸食電極。 ６．浸食電極の導電率が少なくとも１０Ｓ・ｍ／ｍｍ２であり、有利には１２Ｓ ・ｍ／ｍｍ²よりも大きくなっている請求項５記載の浸食電極。 ７．中間層が、わずかな銀含有の銅から成っている請 求項５又は６記載の浸食電極。 ８．中間層がＣｕＡｇｌから成っている請求項７記載の浸食電極。 ９．浸食電極の強度が少なくとも１８００Ｎ／ｍｍ２であり、有利には２０００ Ｎ／ｍｍ²である請求項５から８のいずれか１項記載の浸食電極。