JP2001252828A - 放電加工機用加工液の負荷粒子及びその製造方法 - Google Patents
放電加工機用加工液の負荷粒子及びその製造方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/08—Working media
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電加工の性能を著しく改善した放電加工機
用加工液の負荷粒子を提供する。 【解決手段】 放電加工機用加工液７は誘電液体８内に
負荷粒子９を分散させている。この負荷粒子９は切断さ
れた、又は切断されていない炭素マイクロ繊維１０から
成る。この炭素繊維１０の長さｌ（エル）、及び直径ｅ
が放電加工の工具電極５と、加工片電極６との間に設け
る加工間隙Ｇの関数になるよう、この炭素繊維１０は１
ミクロンと１００ミクロンとの間に選択された所定の長
さと、0.2ミクロンと８ミクロンとの間の直径とを有す
る。この負荷粒子を使用すれば放電出力、加工精度、得
られる加工表面状態、加工性能の再現能力が著しく改善
される。
用加工液の負荷粒子を提供する。 【解決手段】 放電加工機用加工液７は誘電液体８内に
負荷粒子９を分散させている。この負荷粒子９は切断さ
れた、又は切断されていない炭素マイクロ繊維１０から
成る。この炭素繊維１０の長さｌ（エル）、及び直径ｅ
が放電加工の工具電極５と、加工片電極６との間に設け
る加工間隙Ｇの関数になるよう、この炭素繊維１０は１
ミクロンと１００ミクロンとの間に選択された所定の長
さと、0.2ミクロンと８ミクロンとの間の直径とを有す
る。この負荷粒子を使用すれば放電出力、加工精度、得
られる加工表面状態、加工性能の再現能力が著しく改善
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は誘電液体内に負荷粒
子を分散させることによって構成された放電加工機用加
工液の負荷粒子、及びこの負荷粒子の製造方法に関する
ものであり、また、この負荷粒子の使用方法、及び放電
加工用加工液に関するものである。
子を分散させることによって構成された放電加工機用加
工液の負荷粒子、及びこの負荷粒子の製造方法に関する
ものであり、また、この負荷粒子の使用方法、及び放電
加工用加工液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】放電加工機用加工液内に粒子を存在させ
ることによって、工具電極と加工片電極との間の加工放
電のトリガを助長させると共に、そのトリガを達成する
時間を減少させることは既知である。スイス特許第6707
85号、及び第627393号はアルミニウム、銅、錫、銀、亜
鉛、及びこれ等の金属の合金のような導電粒子、又はグ
ラファイトのような半導体粒子を使用することを開示し
ている。これ等の粒子は粉末の形で誘電液体に加えられ
る。これ等の粒子による加工性能の向上は数個の因子に
大きく依存するが、最も重要な因子は次の通りである。
・まず、誘電液体内の粒子の濃度である。この濃度は粒
子の形式によって最適な値がある。・次に、粒子の幾何
学的形状、即ち粒子の表面状態、寸法、及び形状であ
る。
ることによって、工具電極と加工片電極との間の加工放
電のトリガを助長させると共に、そのトリガを達成する
時間を減少させることは既知である。スイス特許第6707
85号、及び第627393号はアルミニウム、銅、錫、銀、亜
鉛、及びこれ等の金属の合金のような導電粒子、又はグ
ラファイトのような半導体粒子を使用することを開示し
ている。これ等の粒子は粉末の形で誘電液体に加えられ
る。これ等の粒子による加工性能の向上は数個の因子に
大きく依存するが、最も重要な因子は次の通りである。
・まず、誘電液体内の粒子の濃度である。この濃度は粒
子の形式によって最適な値がある。・次に、粒子の幾何
学的形状、即ち粒子の表面状態、寸法、及び形状であ
る。
【０００３】本明細書中、「負荷粒子」とはこのよう
に、放電加工の効率を増大させるため、加工液中に加え
る粒子を言う。本明細書中、「工具電極」、及び「加工
片電極」と称するのは放電加工において、アーク放電を
発生する２個の電極のうち、工具の作用をする電極、及
び被加工物である他方の電極をそれぞれ意味する。
に、放電加工の効率を増大させるため、加工液中に加え
る粒子を言う。本明細書中、「工具電極」、及び「加工
片電極」と称するのは放電加工において、アーク放電を
発生する２個の電極のうち、工具の作用をする電極、及
び被加工物である他方の電極をそれぞれ意味する。
【０００４】本発明の以前においては、著しく非対称な
形状の粒子の場合に最高の結果が得られている。例え
ば、スイス特許第670785号に記載されているような板状
のもの、又はフレーク状のものである。しかし、既知の
負荷粒子は粒子の粒度測定によれば著しく不均一であ
り、所定の形式の負荷粒子内でも、寸法は非常に変化す
る。従って、これ等の負荷粒子の加工性能は非常に変化
し、加工放電をトリガする時間のような放電加工機の加
工パラメータを正確に制御することはできない。更に、
粒度測定は非常に変化するので、加工間隙内の粒子の数
も非常に変化し、加工作用、特に放電仕上げ加工、及び
半仕上げ加工を妨げることもある。
形状の粒子の場合に最高の結果が得られている。例え
ば、スイス特許第670785号に記載されているような板状
のもの、又はフレーク状のものである。しかし、既知の
負荷粒子は粒子の粒度測定によれば著しく不均一であ
り、所定の形式の負荷粒子内でも、寸法は非常に変化す
る。従って、これ等の負荷粒子の加工性能は非常に変化
し、加工放電をトリガする時間のような放電加工機の加
工パラメータを正確に制御することはできない。更に、
粒度測定は非常に変化するので、加工間隙内の粒子の数
も非常に変化し、加工作用、特に放電仕上げ加工、及び
半仕上げ加工を妨げることもある。
【０００５】また、既知の負荷粒子は加工片電極の或る
部分に表面の凹凸、及び不規則部分を生ぜしめることが
知られている。図３は誘電液体内に含有される従来の負
荷粒子を有する加工液７によって加工空間、即ち加工間
隙Ｇを充填し、この加工間隙によって分離している工具
電極５により、加工片電極６を加工している状態を示
す。この負荷粒子は例えばスイス特許第670785号に記載
されている全部、板状、又はフレーク状の負荷粒子で構
成されている。放電中、生ずる電界の作用を受けて、電
界が最も強い場所の付近の電極の端縁、及び端部の周り
に生ずる先端効果によって、最も大きい板状粒子が特別
の方向に指向している。この電界内の板状粒子の配列に
より、加工片電極に好ましくない凹凸を生ずる。一層長
い板状粒子を使用すれば、この凹凸は一層顕著である。
部分に表面の凹凸、及び不規則部分を生ぜしめることが
知られている。図３は誘電液体内に含有される従来の負
荷粒子を有する加工液７によって加工空間、即ち加工間
隙Ｇを充填し、この加工間隙によって分離している工具
電極５により、加工片電極６を加工している状態を示
す。この負荷粒子は例えばスイス特許第670785号に記載
されている全部、板状、又はフレーク状の負荷粒子で構
成されている。放電中、生ずる電界の作用を受けて、電
界が最も強い場所の付近の電極の端縁、及び端部の周り
に生ずる先端効果によって、最も大きい板状粒子が特別
の方向に指向している。この電界内の板状粒子の配列に
より、加工片電極に好ましくない凹凸を生ずる。一層長
い板状粒子を使用すれば、この凹凸は一層顕著である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的は
従来技術の欠点を除去し、半仕上げ加工、及び仕上げ加
工の場合でも、一定の所定の性能を改善した加工を行う
ことができ、高い加工精度を確実にした放電加工機用加
工液の負荷粒子を得るにある。
従来技術の欠点を除去し、半仕上げ加工、及び仕上げ加
工の場合でも、一定の所定の性能を改善した加工を行う
ことができ、高い加工精度を確実にした放電加工機用加
工液の負荷粒子を得るにある。
【０００７】また、本発明の第２の目的は上述のような
放電加工機用加工液の負荷粒子を製造する方法を得るに
ある。
放電加工機用加工液の負荷粒子を製造する方法を得るに
ある。
【０００８】更に、本発明の第３の目的は上述のような
放電加工機用加工液の負荷粒子の使用方法、及び放電加
工機用加工液を得るにある。
放電加工機用加工液の負荷粒子の使用方法、及び放電加
工機用加工液を得るにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
め、本発明負荷粒子は誘電液体内に負荷粒子を分散させ
て成る放電加工機用加工液の負荷粒子において、所定の
範囲の長さ、及び所定の直径を有する炭素マイクロ繊維
から前記負荷粒子が成ることを特徴とする。
め、本発明負荷粒子は誘電液体内に負荷粒子を分散させ
て成る放電加工機用加工液の負荷粒子において、所定の
範囲の長さ、及び所定の直径を有する炭素マイクロ繊維
から前記負荷粒子が成ることを特徴とする。
【００１０】このように構成することによって、一定寸
法、及び一定形状のマイクロ繊維から成り、良好に限定
され、制御された粒度を有する負荷粒子を確実に得るこ
とができる。従って、この負荷粒子を使用すれば、加工
間隙内に、制御された数の粒子を得ることができる。加
工放電のトリガ時間は短くなり、供給に起因する時間の
変化を生ずることなく、一団の負荷粒子から次の一団の
負荷粒子に、改善された一定の加工性能を達成すること
ができる。また、負荷粒子を節約することができ、これ
は一層少ない量のマイクロ繊維で、同様の効果が得られ
るからである。更に、加工片電極の凹凸や表面の不規則
性も防止することができ、これはマイクロ繊維が制御さ
れた粒度を有しており、工具電極の先端に大きな粒子の
塊を形成しないからである。従って加工精度も著しく改
善される。
法、及び一定形状のマイクロ繊維から成り、良好に限定
され、制御された粒度を有する負荷粒子を確実に得るこ
とができる。従って、この負荷粒子を使用すれば、加工
間隙内に、制御された数の粒子を得ることができる。加
工放電のトリガ時間は短くなり、供給に起因する時間の
変化を生ずることなく、一団の負荷粒子から次の一団の
負荷粒子に、改善された一定の加工性能を達成すること
ができる。また、負荷粒子を節約することができ、これ
は一層少ない量のマイクロ繊維で、同様の効果が得られ
るからである。更に、加工片電極の凹凸や表面の不規則
性も防止することができ、これはマイクロ繊維が制御さ
れた粒度を有しており、工具電極の先端に大きな粒子の
塊を形成しないからである。従って加工精度も著しく改
善される。
【００１１】また、本発明のこの構成によって、この負
荷粒子は仕上げ加工、又は半仕上げ加工にも特に良く適
しており、工具電極と加工片電極との加工間隙を制御さ
れた数の負荷粒子が占める。
荷粒子は仕上げ加工、又は半仕上げ加工にも特に良く適
しており、工具電極と加工片電極との加工間隙を制御さ
れた数の負荷粒子が占める。
【００１２】第２の目的を達成するため、放電加工機用
加工液の負荷粒子の本発明製造方法は酸素、水素、及び
窒素の原子を駆逐するような熱分解の熱処理によって、
ポリアクリロニトリルの繊維から炭素繊維を用意し、所
定の範囲の長さ（ｌ）を有する炭素マイクロ繊維を得る
よう前記炭素繊維の寸法を減少させることを特徴とす
る。
加工液の負荷粒子の本発明製造方法は酸素、水素、及び
窒素の原子を駆逐するような熱分解の熱処理によって、
ポリアクリロニトリルの繊維から炭素繊維を用意し、所
定の範囲の長さ（ｌ）を有する炭素マイクロ繊維を得る
よう前記炭素繊維の寸法を減少させることを特徴とす
る。
【００１３】この方法により、適切に粒度が設定された
炭素マイクロ繊維の負荷粒度を合理的に、正確に、安価
に製造することができる。
炭素マイクロ繊維の負荷粒度を合理的に、正確に、安価
に製造することができる。
【００１４】本発明の目的を達成するため、本発明負荷
粒子の使用方法は負荷粒子の長さの範囲が工具電極と加
工片電極との間に設けた加工間隙の関数である炭素マイ
クロ繊維から成る負荷粒子を加工液のために選択すると
共に、前記長さの範囲が意図した前記加工間隙の１／１
０倍と１倍との間にあり、好ましくは前記意図した加工
間隙の１／６倍と１／２倍との間にあり、一層好ましく
は前記意図した加工間隙の１／４倍と１／２倍との間に
あることを特徴とする。
粒子の使用方法は負荷粒子の長さの範囲が工具電極と加
工片電極との間に設けた加工間隙の関数である炭素マイ
クロ繊維から成る負荷粒子を加工液のために選択すると
共に、前記長さの範囲が意図した前記加工間隙の１／１
０倍と１倍との間にあり、好ましくは前記意図した加工
間隙の１／６倍と１／２倍との間にあり、一層好ましく
は前記意図した加工間隙の１／４倍と１／２倍との間に
あることを特徴とする。
【００１５】また、本発明放電加工用加工液は加工液内
の炭素マイクロ繊維の濃度が 0.25ｇ／リットルと４ｇ
／リットルとの間にあり、好ましくは１ｇ／リットルと
2.5ｇ／リットルとの間にあることを特徴とする。
の炭素マイクロ繊維の濃度が 0.25ｇ／リットルと４ｇ
／リットルとの間にあり、好ましくは１ｇ／リットルと
2.5ｇ／リットルとの間にあることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】炭素マイクロ繊維が切断されたマ
イクロ繊維であるのが好適である。このように構成する
ことにより、特に、一定の制御された高い加工性能が達
成され、工具電極の端縁、先端、及び表面粗さに向き合
う加工片電極の好ましくない凹凸を生ずることなく、非
常に規則的な加工を行うことができる。
イクロ繊維であるのが好適である。このように構成する
ことにより、特に、一定の制御された高い加工性能が達
成され、工具電極の端縁、先端、及び表面粗さに向き合
う加工片電極の好ましくない凹凸を生ずることなく、非
常に規則的な加工を行うことができる。
【００１７】炭素マイクロ繊維が１ミクロンと１００ミ
クロンとの間に選択された所定の長さを有し、炭素マイ
クロ繊維の直径が 0.2ミクロンと８ミクロンとの間であ
るのが好適である。これ等のマイクロ繊維は一定の長
さ、又は統計的に制御された長さを有し、これにより、
所定の加工に対して最適の一定の特性を有する負荷粒子
を得ることができる。切断されたマイクロ繊維を生産す
るのに炭素が特に良好である。
クロンとの間に選択された所定の長さを有し、炭素マイ
クロ繊維の直径が 0.2ミクロンと８ミクロンとの間であ
るのが好適である。これ等のマイクロ繊維は一定の長
さ、又は統計的に制御された長さを有し、これにより、
所定の加工に対して最適の一定の特性を有する負荷粒子
を得ることができる。切断されたマイクロ繊維を生産す
るのに炭素が特に良好である。
【００１８】炭素マイクロ繊維は熱分解され、切断され
たポリアクリロニトリルの繊維であるのが好適である。
従って、マイクロ繊維の直径に関して、恒久性を高くす
ることができる。これは、最初のポリアクリロニトリル
繊維はほぼ一定の直径を有するからである。本発明の変
更の実施例では、マイクロ繊維は閉塞端、又は開放端を
有する炭素マイクロチューブである。
たポリアクリロニトリルの繊維であるのが好適である。
従って、マイクロ繊維の直径に関して、恒久性を高くす
ることができる。これは、最初のポリアクリロニトリル
繊維はほぼ一定の直径を有するからである。本発明の変
更の実施例では、マイクロ繊維は閉塞端、又は開放端を
有する炭素マイクロチューブである。
【００１９】放電加工機用加工液の負荷粒子を製造する
本発明方法の好適な実施例では、マイクロ繊維の所定の
長さの範囲は放電加工のため意図した加工間隙の幅の関
数であり、この範囲は意図した加工間隙の１／１０倍と
１倍との間にあり、好ましくは意図した加工間隙の１／
６倍と１／２倍との間にあり、一層好ましくは意図した
加工間隙の１／４倍と１／２倍との間にある。
本発明方法の好適な実施例では、マイクロ繊維の所定の
長さの範囲は放電加工のため意図した加工間隙の幅の関
数であり、この範囲は意図した加工間隙の１／１０倍と
１倍との間にあり、好ましくは意図した加工間隙の１／
６倍と１／２倍との間にあり、一層好ましくは意図した
加工間隙の１／４倍と１／２倍との間にある。
【００２０】従って、加工間隙の幅に完全に適合した長
さのマイクロ繊維が得られ、工具電極と加工片電極との
間の加工間隙を所定数の切断されたマイクロ繊維が占め
る。これにより、摩耗、寸法、変形、加工速度、加工表
面状態を制御し、最適なものにすることができる。例と
して、一実施例を線図的に示した図面を参照して、本発
明を一層詳細に説明する。
さのマイクロ繊維が得られ、工具電極と加工片電極との
間の加工間隙を所定数の切断されたマイクロ繊維が占め
る。これにより、摩耗、寸法、変形、加工速度、加工表
面状態を制御し、最適なものにすることができる。例と
して、一実施例を線図的に示した図面を参照して、本発
明を一層詳細に説明する。
【００２１】
【実施例】図１において、工具電極５は加工間隔、即ち
加工間隙Ｇによって、加工片電極６から分離されてい
る。これ等２個の電極５、６は加工液７によって包囲さ
れている。この加工液７は誘電液体８と、この誘電液体
に含まれる負荷粒子９とから成る。この負荷粒子は所定
の長さｌ（エル）と、0.2 〜８ミクロンの間の直径ｅと
を有する切断した炭素マイクロ繊維から成る。炭素マイ
クロ繊維の切断したそれぞれの長さｌ（エル）は使用す
る実施形態、及び加工間隙に従って選択することができ
る。このマイクロ繊維の長さｌ（エル）の上限、及び下
限は１ミクロンと１００ミクロンとの間、一層多くは５
ミクロンと２０ミクロンとの間にある。従って、意図す
る加工間隙の１／１０倍と１倍との間の長さを有する切
断された炭素マイクロ繊維が使用される。
加工間隙Ｇによって、加工片電極６から分離されてい
る。これ等２個の電極５、６は加工液７によって包囲さ
れている。この加工液７は誘電液体８と、この誘電液体
に含まれる負荷粒子９とから成る。この負荷粒子は所定
の長さｌ（エル）と、0.2 〜８ミクロンの間の直径ｅと
を有する切断した炭素マイクロ繊維から成る。炭素マイ
クロ繊維の切断したそれぞれの長さｌ（エル）は使用す
る実施形態、及び加工間隙に従って選択することができ
る。このマイクロ繊維の長さｌ（エル）の上限、及び下
限は１ミクロンと１００ミクロンとの間、一層多くは５
ミクロンと２０ミクロンとの間にある。従って、意図す
る加工間隙の１／１０倍と１倍との間の長さを有する切
断された炭素マイクロ繊維が使用される。
【００２２】加工間隙は意図する加工間隙の１／６倍と
１／２倍との間であるのが好適であり、１／４倍と１／
２倍との間であるのが一層好適である。従って、各加工
の段階、及び加工形態、粗加工、半仕上げ加工、及び仕
上げ加工に対して、負荷粒子が最高の効率を有するため
の加工間隙に適する種々のマイクロ繊維１０の負荷粒子
を使用することができる。また、負荷粒子が最高の効率
を有するように、最新の仕上げ間隙に使用された負荷粒
子の長さに相当する長さを有するマイクロ繊維の同一負
荷粒子を工作物の全ての加工中に、使用することも可能
である。
１／２倍との間であるのが好適であり、１／４倍と１／
２倍との間であるのが一層好適である。従って、各加工
の段階、及び加工形態、粗加工、半仕上げ加工、及び仕
上げ加工に対して、負荷粒子が最高の効率を有するため
の加工間隙に適する種々のマイクロ繊維１０の負荷粒子
を使用することができる。また、負荷粒子が最高の効率
を有するように、最新の仕上げ間隙に使用された負荷粒
子の長さに相当する長さを有するマイクロ繊維の同一負
荷粒子を工作物の全ての加工中に、使用することも可能
である。
【００２３】所定の負荷粒子は単一一定長さｌ（エル）
の切断された炭素マイクロ繊維を有するか、統計的に制
御された所定の種々の長さのマイクロ繊維を有すること
ができる。従って、これ等の炭素マイクロ繊維は、この
マイクロ繊維の平均長さの1/10のように、分散を減少さ
せた例えばガウス分布の制御された範囲の長さを有す
る。また、この範囲は最高値が２個以上あり、ガウス分
布と異なる非対称の分布を有することができる。更に、
この炭素マイクロ繊維は単一の寸法、形状であることも
できる。
の切断された炭素マイクロ繊維を有するか、統計的に制
御された所定の種々の長さのマイクロ繊維を有すること
ができる。従って、これ等の炭素マイクロ繊維は、この
マイクロ繊維の平均長さの1/10のように、分散を減少さ
せた例えばガウス分布の制御された範囲の長さを有す
る。また、この範囲は最高値が２個以上あり、ガウス分
布と異なる非対称の分布を有することができる。更に、
この炭素マイクロ繊維は単一の寸法、形状であることも
できる。
【００２４】誘電液体８としては、水、好ましくは脱イ
オン水、炭化水素、又は炭化水素の混合物、ミネラルオ
イル、又はシリコーンオイル、ポリアルコール等の通常
の全ての産出物を使用することができる。加工の用途に
従って、種々の添加物、即ち耐食防止剤、界面活性剤、
石鹸、乳化剤も加えることができる。加工液中の切断し
た炭素マイクロ繊維の濃度は0.25ｇ／ｌ（リットル）と
４ｇ／ｌ（リットル）との間であるのが好適であり、１
ｇ／ｌ（リットル）と 2.5ｇ／ｌ（リットル）との間が
一層好適である。
オン水、炭化水素、又は炭化水素の混合物、ミネラルオ
イル、又はシリコーンオイル、ポリアルコール等の通常
の全ての産出物を使用することができる。加工の用途に
従って、種々の添加物、即ち耐食防止剤、界面活性剤、
石鹸、乳化剤も加えることができる。加工液中の切断し
た炭素マイクロ繊維の濃度は0.25ｇ／ｌ（リットル）と
４ｇ／ｌ（リットル）との間であるのが好適であり、１
ｇ／ｌ（リットル）と 2.5ｇ／ｌ（リットル）との間が
一層好適である。
【００２５】このマイクロ繊維の負荷粒子は誘電液体に
混合する前には、粉末の形で、又は粘性が高い液体との
プレミックス負荷粒子の形、又はマイクロ繊維の濃度が
高いペースト状のプレミックス負荷粒子の形で存在する
ことができる。このプレミックス液体、又はペースト状
であればマイクロ繊維の取扱いは容易であり、そうでな
いと著しく刺激作用がある。発火の危険も避けることが
できる。しかも加工液内へのマイクロ繊維の計量、及び
懸濁化が容易である。
混合する前には、粉末の形で、又は粘性が高い液体との
プレミックス負荷粒子の形、又はマイクロ繊維の濃度が
高いペースト状のプレミックス負荷粒子の形で存在する
ことができる。このプレミックス液体、又はペースト状
であればマイクロ繊維の取扱いは容易であり、そうでな
いと著しく刺激作用がある。発火の危険も避けることが
できる。しかも加工液内へのマイクロ繊維の計量、及び
懸濁化が容易である。
【００２６】破断された炭素マイクロ繊維１０は次のよ
うな生産プロセスによって得られる。出発生産物とし
て、ポリアクリロニトリル繊維１５（図２参照）を使用
する。これ等の有機繊維はその軸線に平行に一線をな
し、伸長されており、不活性雰囲気のオーブンＨ内で３
００℃と５５０℃との間で熱処理を受ける。このように
して、酸素原子、水素原子、及び窒素原子を追い出す。
５００℃を越えると熱分解が起きる。冷却後の最終繊維
は直径４〜８ミクロン、一層多い直径は５〜７ミクロン
である。この最終繊維は炭酸組成物、及び非晶質構造を
有し、繊維の軸線にほぼ平行に指向している。
うな生産プロセスによって得られる。出発生産物とし
て、ポリアクリロニトリル繊維１５（図２参照）を使用
する。これ等の有機繊維はその軸線に平行に一線をな
し、伸長されており、不活性雰囲気のオーブンＨ内で３
００℃と５５０℃との間で熱処理を受ける。このように
して、酸素原子、水素原子、及び窒素原子を追い出す。
５００℃を越えると熱分解が起きる。冷却後の最終繊維
は直径４〜８ミクロン、一層多い直径は５〜７ミクロン
である。この最終繊維は炭酸組成物、及び非晶質構造を
有し、繊維の軸線にほぼ平行に指向している。
【００２７】次に、この炭素繊維は切断装置Ｃによっ
て、所定の長さに切断される。この長さは、所定の形式
の加工に最適の特性を有する負荷粒子、又は粉末を生ず
るよう一定の長さであるか、又は統計的に制御された長
さである。切断装置Ｃとしては、レーザ装置、又は電気
的装置、又は機械的装置が好適に使用される。このよう
にして得られた負荷粒子は粉末、又は液体、又はペース
ト状プレメックスの形で荷造りされる（符号１６参
照）。このようにして得られた切断された炭素マイクロ
繊維のこの負荷粒子は使用者によって、所定の濃度に、
誘電液体に混合される。
て、所定の長さに切断される。この長さは、所定の形式
の加工に最適の特性を有する負荷粒子、又は粉末を生ず
るよう一定の長さであるか、又は統計的に制御された長
さである。切断装置Ｃとしては、レーザ装置、又は電気
的装置、又は機械的装置が好適に使用される。このよう
にして得られた負荷粒子は粉末、又は液体、又はペース
ト状プレメックスの形で荷造りされる（符号１６参
照）。このようにして得られた切断された炭素マイクロ
繊維のこの負荷粒子は使用者によって、所定の濃度に、
誘電液体に混合される。
【００２８】浸漬により、又はフィラメントにより、放
電加工機の工具電極と、加工片電極との間に、放電を加
えている間、液晶の電界に類似して発生する電界の作用
を受けて、この切断したマイクロ繊維は或る一定の方向
になる。従って、これ等マイクロ繊維は誘電距離を減少
させ、加工放電を行うためのトリガ遅延時間を短くし、
均一にする。出力、又は除去の速度、即ち加工放電の頻
度と、各加工放電中に除去された材料の平均量との積、
及び得られた表面状態は既知の負荷粒子、及び加工液体
に比較し、本質的に改善される。一定の幾何学形状、又
は統計的に制御された幾何学形状のマイクロ繊維から形
成された負荷粒子によって、供給に起因する時間による
変化を生ずることなく、ロットからロットに、同様の、
又は同一の加工性能を一層保証する。凹凸を生じたり、
不均一に材料を除去することは避けられ、正確な加工を
確実なものにする。加工領域内に粉末、又は負荷粒子を
供給する適切な装置は所定の加工形態について最良の負
荷粒子を使用することができる。
電加工機の工具電極と、加工片電極との間に、放電を加
えている間、液晶の電界に類似して発生する電界の作用
を受けて、この切断したマイクロ繊維は或る一定の方向
になる。従って、これ等マイクロ繊維は誘電距離を減少
させ、加工放電を行うためのトリガ遅延時間を短くし、
均一にする。出力、又は除去の速度、即ち加工放電の頻
度と、各加工放電中に除去された材料の平均量との積、
及び得られた表面状態は既知の負荷粒子、及び加工液体
に比較し、本質的に改善される。一定の幾何学形状、又
は統計的に制御された幾何学形状のマイクロ繊維から形
成された負荷粒子によって、供給に起因する時間による
変化を生ずることなく、ロットからロットに、同様の、
又は同一の加工性能を一層保証する。凹凸を生じたり、
不均一に材料を除去することは避けられ、正確な加工を
確実なものにする。加工領域内に粉末、又は負荷粒子を
供給する適切な装置は所定の加工形態について最良の負
荷粒子を使用することができる。
【００２９】上述の実施例は本発明の特質を限定するも
のでないことはもちろんで、これ等の実施例は特許請求
の範囲の請求項１の本発明の範囲内で、全ての望ましい
変更を加えることができる。特に、マイクロ繊維の所定
の負荷粒子には数個の異なる所定の長さｌ（エル）のマ
イクロ繊維を包含することができる。また、この負荷粒
子には炭素マイクロ繊維以外の粒子を包含することがで
きる。マイクロ繊維の生産プロセスは異なるものであっ
てもよく、他の有機物質、例えばタールで実施すること
もできる。従って、このプロセスには、繊維を粉砕し
て、大きさの範囲を定めていないマイクロ繊維を得るプ
ロセス工程と、所定範囲の長さのマイクロ繊維を得るよ
う、寸法に従って、繊維を分類する分類決定の工程とを
有することができる。篩分け、重力による選別、又は静
電気による選別、表面張力を使用する分離技術のような
任意適切な手段により、マイクロ繊維の選別を行うこと
ができる。
のでないことはもちろんで、これ等の実施例は特許請求
の範囲の請求項１の本発明の範囲内で、全ての望ましい
変更を加えることができる。特に、マイクロ繊維の所定
の負荷粒子には数個の異なる所定の長さｌ（エル）のマ
イクロ繊維を包含することができる。また、この負荷粒
子には炭素マイクロ繊維以外の粒子を包含することがで
きる。マイクロ繊維の生産プロセスは異なるものであっ
てもよく、他の有機物質、例えばタールで実施すること
もできる。従って、このプロセスには、繊維を粉砕し
て、大きさの範囲を定めていないマイクロ繊維を得るプ
ロセス工程と、所定範囲の長さのマイクロ繊維を得るよ
う、寸法に従って、繊維を分類する分類決定の工程とを
有することができる。篩分け、重力による選別、又は静
電気による選別、表面張力を使用する分離技術のような
任意適切な手段により、マイクロ繊維の選別を行うこと
ができる。
【００３０】有機繊維、ポリアクリロニトリル、又はそ
の他の繊維は完全に熱分解することができるが、所要に
応じ、部分的な表面熱分解のみを加えることもできる。
これ等の繊維は熱分解の後でも、又は前でも、切り、即
ち切断することができる。或る形式の繊維については熱
分解の前に一層容易に切断することができる。
の他の繊維は完全に熱分解することができるが、所要に
応じ、部分的な表面熱分解のみを加えることもできる。
これ等の繊維は熱分解の後でも、又は前でも、切り、即
ち切断することができる。或る形式の繊維については熱
分解の前に一層容易に切断することができる。
【００３１】本発明の変形の実施例によれば、閉塞端、
又は開放端を有する炭素マイクロチューブの形のマイク
ロ繊維を使用することができる。この場合、これ等のマ
イクロチューブは例えば長さが１ミクロン、直径が 0.2
ミクロンのように一層小さい寸法を有することができ
る。
又は開放端を有する炭素マイクロチューブの形のマイク
ロ繊維を使用することができる。この場合、これ等のマ
イクロチューブは例えば長さが１ミクロン、直径が 0.2
ミクロンのように一層小さい寸法を有することができ
る。
【図１】 本発明により放電加工を行っている加工領域
を示す線図である。
を示す線図である。
【図２】 本発明に使用する切断された炭素マイクロ繊
維を製造する工程を線図的に示す図である。
維を製造する工程を線図的に示す図である。
【図３】 従来既知の負荷粒子を含む加工液を有する加
工領域を示す図である。
工領域を示す図である。
５ 工具電極 ６ 加工片電極 ７ 加工液 ８ 誘電液体 ９ 負荷粒子 １０ マイクロ繊維 Ｃ 切断装置 Ｇ 加工間隙、加工間隔 Ｈ オーブン ｌ（エル） マイクロ繊維の長さ ｅ マイクロ繊維の直径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ポール ブリフォ フランス国 74380 リュサンジュ（番地 なし) (72)発明者 レーネ デメライヤー スイス国 1214 ベルニール シェミン デ ルエシャルピン ８ (72)発明者 パトリック ロッセ スイス国 1217 メイリン アベニュー デ メイテグニン 71
Claims (14)
- 【請求項１】 誘電液体（８）内に負荷粒子（９）を分
散させて成る放電加工機用加工液（７）の負荷粒子にお
いて、所定の範囲の長さ（ｌ）、及び所定の直径（ｅ）
を有する炭素マイクロ繊維（１０）から前記負荷粒子
（９）が成ることを特徴とする放電加工機用加工液の負
荷粒子。 - 【請求項２】 前記炭素マイクロ繊維（１０）が切断さ
れたマイクロ繊維であることを特徴とする請求項１に記
載の負荷粒子。 - 【請求項３】 前記炭素マイクロ繊維（１０）が１ミク
ロンと１００ミクロンとの間に選択された所定の長さ
（ｌ）を有し、前記炭素マイクロ繊維（１０）の直径
（ｅ）が 0.2ミクロンと８ミクロンとの間であることを
特徴とする請求項１、又は２に記載の負荷粒子。 - 【請求項４】 前記炭素マイクロ繊維（１０）は熱分解
されており、ポリアクリロニトリルの切断された繊維で
あることを特徴とする請求項２、又は３に記載の負荷粒
子。 - 【請求項５】 前記炭素マイクロ繊維（１０）は閉塞
端、又は開放端を有する炭素マイクロチューブであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の負荷粒子。 - 【請求項６】 マイクロ繊維内に濃縮されたプレミック
ス負荷粒子、又はペースト状のプレミックス負荷粒子を
構成するよう前記マイクロ繊維（１０）が液体に関連し
ていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載の負荷粒子。 - 【請求項７】 酸素、水素、及び窒素の原子を駆逐する
ような熱分解の熱処理によって、ポリアクリロニトリル
の繊維から炭素繊維を用意し、所定の範囲の長さ（ｌ）
を有する炭素マイクロ繊維（１０）を得るよう前記炭素
繊維の寸法を減少させることを特徴とする請求項１〜４
のいずれか１項に記載の放電加工機用加工液の負荷粒子
の製造方法。 - 【請求項８】 レーザ、電気的手段、又は機械的手段が
好適な切断装置（Ｃ）によって、前記繊維を切断するこ
とを特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記繊維を破砕してマイクロ繊維を得る
と共に、このマイクロ繊維を寸法により分類して、所定
の範囲の長さ（ｌ）を有するマイクロ繊維を得ることを
特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記マイクロ繊維の所定の長さの前記
範囲は放電加工のために設けた加工間隙（Ｇ）の幅の関
数であり、前記範囲は意図した前記加工間隙の１／１０
倍と１倍との間にあり、好ましくは前記意図した加工間
隙の１／６倍と１／２倍との間にあり、一層好ましくは
前記意図した加工間隙の１／４倍と１／２倍との間にあ
ることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項１１】 負荷粒子の長さ（ｌ）の範囲が工具電
極（５）と加工片電極（６）との間に設けた加工間隙
（Ｇ）の関数である炭素マイクロ繊維（１０）から成る
負荷粒子（９）を加工液（７）のために選択すると共
に、前記長さ（ｌ）の範囲が意図した前記加工間隙の１
／１０倍と１倍との間にあり、好ましくは前記意図した
加工間隙の１／６倍と１／２倍との間にあり、一層好ま
しくは前記意図した加工間隙の１／４倍と１／２倍との
間にあることを特徴とし、誘電液体（８）内に負荷粒子
を分散させることによって構成され、放電加工における
加工液（７）のための請求項１〜６のいずれか１項に記
載の負荷粒子の使用方法。 - 【請求項１２】 各順次の加工形態に対応し、また前記
負荷粒子（９）が最高の効率を有するために問題になる
前記加工間隙（Ｇ）にも対応する異なる炭素マイクロ繊
維の負荷粒子（９）を各順次の加工形態のために使用す
ることを特徴とする請求項１１に記載の使用方法。 - 【請求項１３】 すぐ前の加工形態に対応するマイクロ
繊維の負荷粒子と、前記負荷粒子が最高の効率を有する
ための仕上げ加工間隙（Ｇ）とを加工片の全ての加工中
に使用することを特徴とする請求項１１に記載の使用方
法。 - 【請求項１４】 前記誘電液体（８）内の炭素マイクロ
繊維（１０）の濃度が 0.25 ｇ／リットルと４ｇ／リッ
トルとの間にあり、好ましくは１ｇ／リットルと2.5ｇ
／リットルとの間にあることを特徴とし、誘電液体
（８）内に請求項１〜６のいずれか１項に記載の負荷粒
子（９）を分散させて構成された放電加工用加工液。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH3572000 | 2000-02-24 | ||
| CH0357/00 | 2000-02-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001252828A true JP2001252828A (ja) | 2001-09-18 |
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ID=4511468
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001015951A Pending JP2001252828A (ja) | 2000-02-24 | 2001-01-24 | 放電加工機用加工液の負荷粒子及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1127647B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001252828A (ja) |
| AT (1) | ATE362415T1 (ja) |
| DE (1) | DE60128412T2 (ja) |
Cited By (1)
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| US6538226B2 (en) * | 2000-02-24 | 2003-03-25 | Charmilles Technologies S.A. | Load of particles for machining liquids for electro-erosion machines, its process of production, its use and machining liquid containing such a load |
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| EP1946874A1 (en) | 2007-01-16 | 2008-07-23 | Charmilles Technologies S.A. | Method and devices designed to treat defects of the residual white layer left by the electrical discharge machining process |
| US10189100B2 (en) | 2008-07-29 | 2019-01-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Method for wire electro-discharge machining a part |
| CN106270840B (zh) * | 2016-08-23 | 2019-10-29 | 广东工业大学 | 一种放电表面处理用固液两相混合工作介质及其应用 |
| CN110052675B (zh) * | 2019-05-28 | 2020-09-18 | 四川轻化工大学 | 一种电火花加工放电介质及制备方法及表面改性方法 |
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| WO1990014221A1 (en) * | 1989-05-15 | 1990-11-29 | Hyperion Catalysis International | Surface treatment of carbon microfibers |
Family Cites Families (7)
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| US5688392A (en) * | 1995-09-07 | 1997-11-18 | Eltron Research, Inc. | Machining by electrical removal of materials utilizing dispersions of insoluble particles |
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| US6156256A (en) * | 1998-05-13 | 2000-12-05 | Applied Sciences, Inc. | Plasma catalysis of carbon nanofibers |
| JP2001252828A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-09-18 | Charmilles Technol Sa | 放電加工機用加工液の負荷粒子及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-01-24 JP JP2001015951A patent/JP2001252828A/ja active Pending
- 2001-02-01 AT AT01102285T patent/ATE362415T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-02-01 EP EP01102285A patent/EP1127647B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-01 DE DE60128412T patent/DE60128412T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-01 US US09/774,634 patent/US6538226B2/en not_active Expired - Fee Related
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