JP2013139073A - Electrode wire for wire electric discharge machining and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode wire for wire electric discharge machining and a method for manufacturing the same.
ワーク(被加工物)を所望の形状に切断する切断加工方法として、ワイヤ放電加工法が知られている。
ワイヤ放電加工法は、ワイヤからなる放電加工用電極線をワークに貫通させた状態で、その電極線とワークの間に電圧を付与して放電を生じさせ、放電にともなう熱でワークを溶融させ、また加工液の気化爆発でその溶融部分を除去することによりおこなわれる。
そのワークを前後左右に移動させてワーク上の電極線の軌跡に沿って連続的に溶融除去させてゆくことで、所望の形状へと切断加工がおこなわれる。
As a cutting method for cutting a workpiece (workpiece) into a desired shape, a wire electric discharge machining method is known.
In the wire electrical discharge machining method, an electrical discharge machining electrode wire made of wire is passed through the workpiece, a voltage is applied between the electrode wire and the workpiece to cause an electrical discharge, and the workpiece is melted by the heat generated by the electrical discharge. In addition, it is performed by removing the melted portion by vaporization explosion of the working fluid.
The workpiece is moved back and forth, left and right, and continuously melted and removed along the trajectory of the electrode lines on the workpiece, whereby cutting into a desired shape is performed.
ところで、電極線の線径が小さいほど精密な加工が可能となるため、電極線の小径化の要請が存在する。その一方で、放電加工の際には電極線が撓まないように張力が付与されるが、小径化すると付与された張力に耐えられず断線が生じやすくなるため、電極線の引張り強さ向上の要請も存在する。 By the way, since the precise processing becomes possible as the wire diameter of the electrode wire becomes smaller, there is a demand for reducing the diameter of the electrode wire. On the other hand, tension is applied so that the electrode wire does not bend during electrical discharge machining, but if the diameter is reduced, the applied tension cannot be withstood and breakage tends to occur, so the tensile strength of the electrode wire is improved. There is also a request.
従来は電極線としては、安価であり導電性が高いことから、銅線や黄銅線などの銅系ワイヤがよく用いられていたが、銅は引張り強さが比較的小さいため、小径化すると断線が頻繁に発生し、上記要請に応えることができなかった。
小径の電極線として、引張り強さの高いタングステンワイヤやモリブデンワイヤが用いられることもあるが、非常に高価であった。
Conventionally, copper wires such as copper wires and brass wires are often used as electrode wires because they are inexpensive and have high conductivity. However, copper has a relatively low tensile strength, so disconnection occurs when the diameter is reduced. Frequently occurred and could not meet the above request.
A tungsten wire or molybdenum wire with high tensile strength is sometimes used as the small-diameter electrode wire, but it is very expensive.
そこで特許文献1に記載されているように、電極線として芯線となる鋼線の表面を銅と亜鉛で被覆したものも考えられている。
このような電極線は、銅系ワイヤと比較すれば芯線が鋼線であることから引張り強さがある程度向上しており、またタングステンワイヤ等と比較すれば安価でもある。
Therefore, as described in Patent Document 1, it is also considered that the surface of a steel wire serving as a core wire is coated with copper and zinc as an electrode wire.
Such an electrode wire has a tensile strength improved to some extent because the core wire is a steel wire as compared with a copper-based wire, and is also cheaper than a tungsten wire or the like.
しかし表面に銅をめっき等した鋼線の場合でも、その表面箇所をなす銅は引張り強さが低いため、小径化、高張力化を図るには依然として不充分である。
また銅めっき自体は放電加工性能が悪いため、放電加工性能を向上させるためには、特許文献1のように亜鉛等の低融点金属をさらに外層に被覆するか、これを銅と合金化する必要があるが、これにより電極線の導電率は急激に落ちてしまう。
このような導電率の低下を防止するためにめっきの厚みを大きくすると、今度は引張り強さが低下してしまうし、小径化の要請にも反する。
However, even in the case of a steel wire plated with copper on the surface, the copper forming the surface portion has a low tensile strength, so that it is still insufficient for reducing the diameter and increasing the tension.
Moreover, since copper plating itself has poor electric discharge machining performance, in order to improve electric discharge machining performance, it is necessary to coat a low melting point metal such as zinc on the outer layer as described in Patent Document 1 or to alloy this with copper. However, due to this, the conductivity of the electrode wire drops abruptly.
If the thickness of the plating is increased in order to prevent such a decrease in conductivity, the tensile strength is decreased this time, which is contrary to the demand for a smaller diameter.
このような銅の特性から、特許文献1の電極線に高電圧や高張力を付与して加工の速度や精度を向上させようとすると、電極線が断線してしまう問題があった。
そして電極線を小径化しようとすると、一層引張り強さが低下してしまうため、銅をめっき等した電極線を一定以下に小径化することは事実上不可能であった。
From such characteristics of copper, when applying high voltage and high tension to the electrode wire of Patent Document 1 to improve the processing speed and accuracy, there is a problem that the electrode wire is disconnected.
And, when trying to reduce the diameter of the electrode wire, the tensile strength further decreases, so it was practically impossible to reduce the diameter of the electrode wire plated with copper to a certain level or less.
そこで本発明の解決すべき課題は、高電圧や高張力下で使用可能な、小径の電極線およびその製造方法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a small-diameter electrode wire that can be used under high voltage and high tension, and a method for producing the same.
上記した課題を解決するため、本発明のワイヤ放電加工用電極線を、0.78〜1.05重量%の炭素を含む鋼線と、その鋼線の表面に形成されたアルミニウムめっき層と、を有し、線径が30〜100μmであり、引張り強さが2000〜4000MPaであるものとしたのである。 In order to solve the above-described problems, an electrode wire for wire electric discharge machining according to the present invention includes a steel wire containing 0.78 to 1.05% by weight of carbon, an aluminum plating layer formed on the surface of the steel wire, The wire diameter is 30 to 100 μm, and the tensile strength is 2000 to 4000 MPa.
前記アルミニウムめっき層は、表面積が増加するような割れを有するのが好ましい。
そのような割れを生じさせるワイヤ放電加工用電極線の製造方法としては、鋼線の表面をめっき処理してアルミニウムめっき層を形成する工程と、前記鋼線を伸線し、同時に前記アルミニウムめっき層に表面積が増加するような割れを生じさせる工程と、を含むものが好ましい。
The aluminum plating layer preferably has cracks that increase the surface area.
As a method of manufacturing an electrode wire for wire electric discharge machining that causes such cracking, a step of plating the surface of a steel wire to form an aluminum plating layer, a wire drawing of the steel wire, and simultaneously the aluminum plating layer And a step of generating cracks that increase the surface area.
鋼線にアルミニウムめっきを施して電極線を構成することにより、アルミニウムは沸点が銅よりも低いため(アルミニウムは2750K程度、銅は2855K程度)、放電加工時にその蒸発潜熱で電極線が冷却される。
そのため高電圧や高張力下で使用可能な、良好な加工速度および精度が得られる、小径の電極線が実現可能である。
By forming the electrode wire by plating the steel wire with aluminum, the boiling point of aluminum is lower than that of copper (aluminum is about 2750K and copper is about 2855K). .
Therefore, it is possible to realize a small-diameter electrode wire that can be used under a high voltage or high tension and can obtain a good processing speed and accuracy.
また、アルミニウムは銅よりも仕事関数(表面から電子1個を取り除くのに必要なエネルギー)が小さいため(アルミニウムは4.2eV程度、銅は4.65eV程度)、放電が速やかにおこなわれ、加工速度がさらに向上する。
さらに、アルミニウムは銅よりも軽量かつ安価であるため、電極線の軽量化および低廉化が図られる。
Also, since aluminum has a smaller work function (energy required to remove one electron from the surface) than copper (aluminum is about 4.2 eV, copper is about 4.65 eV), discharge is performed quickly, and processing Speed is further improved.
Furthermore, since aluminum is lighter and cheaper than copper, the weight and cost of the electrode wire can be reduced.
電極線のアルミニウムめっき層が表面積が増加するような割れを有する場合には、表面の凹凸により放電箇所が増加して放電効率が向上するとともに、表面積増加に伴う放熱および冷却効果も向上する。 When the aluminum plating layer of the electrode wire has a crack that increases the surface area, the number of discharge points increases due to the surface irregularities, and the discharge efficiency is improved, and the heat dissipation and cooling effects accompanying the increase in surface area are also improved.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に示すように、実施形態のワイヤ放電加工用電極線10は、芯線となる鋼線11と、鋼線11の表面に形成されたアルミニウムめっき層12と、からなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the wire electric discharge
ここで電極線10の線径は、30〜100μmであり、その引張り強さは2000〜4000MPaである。
芯線となる鋼線11は、0.78〜1.05重量%の炭素を含む。このような鋼線11としては、いわゆる80カーボンのピアノ線やいわゆる100カーボンのピアノ線が例示できる。
アルミニウムめっき層12は、図1(b)に示すように、微細な割れにより表面に多数の凹凸12aが生じている。したがって、凹凸12aがない場合に比べて表面積が増加している。
アルミニウムめっき層12の厚みは、電極線10の引張り強さが2000〜4000MPaとなる限り、特に限定されない。また凹凸12aの高低差等の寸法も特に限定されない。
Here, the wire diameter of the
The
As shown in FIG. 1B, the
The thickness of the
この電極線10は、図2に示すような工程を経て製造される。なお、ここでは最小の工程数を示しており、これ以外の工程が加えられてもよい。
The
まずS0で線径4.0〜6.0mmの線材(鋼線11)を準備する。
この線材はあらかじめ酸洗等されることで適宜スケールが除去されているものとする。
つぎにS1で、この線材をたとえば乾式伸線機により、線径0.4〜1.5mmに一次伸線する。
さらにS2で、この伸線された線材を加熱および急速冷却してパテンティング処理をおこなう。
First prepared wire of wire diameter 4.0~6.0mm the (steel wire 11) with S 0.
It is assumed that the scale is removed as appropriate by pickling this wire in advance.
Next, in S 1, the the wire eg dry wire drawing machine, to TEMPORARY drawing the wire diameter 0.4 to 1.5 mm.
Further in S 2, it performs patenting treatment by heating and rapidly cooling the drawn and wire rod.
またS3で、このパテンティング処理された線材に、めっき処理を施し、その表面にアルミニウムめっき層12を形成する。
めっき処理の方式については、特に限定されず一般的な方法による。具体的には、電気めっき法、溶融塩めっき法が例示できる。また、押し出し加工法の一種であるコンフォームによりアルミニウムの被膜を形成するような場合も、本明細書でいうめっき処理に含まれるものとする。
ちなみに電気めっき法によるアルミニウムめっきの詳細を開示した文献としては、特開2008−195990号公報が、溶融塩めっき法によるアルミニウムめっきの詳細を開示した論文としては、上田幹人、宇井幸一著「低温溶融塩・室温イオン液体を用いるAlおよびAl合金電析」がそれぞれ挙げられる。
In S 3 , the patented wire is subjected to a plating process to form an
The plating method is not particularly limited and is a general method. Specifically, an electroplating method and a molten salt plating method can be exemplified. Further, the case where an aluminum film is formed by conform, which is a kind of extrusion processing method, is also included in the plating treatment referred to in this specification.
Incidentally, as a document disclosing the details of the aluminum plating by the electroplating method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-195990 discloses a paper disclosing details of the aluminum plating by the molten salt plating method. "Al and Al alloy electrodeposition using molten salt / room temperature ionic liquid" can be mentioned.
最後にS4で、このアルミニウムめっき層12が形成された線材をたとえば湿式伸線機により、線径30〜100μmに仕上げ伸線(二次伸線)して、電極線が完成する。
伸線時には、図1(b)のように、アルミニウムめっき層12に微少な割れにともなう多数の凹凸12aが意図的に生じるように、その引張り力、減面率等を調整しておくものとする。
Finally, in S 4, by a wire which the
At the time of wire drawing, as shown in FIG. 1B, the tensile force, the area reduction rate, etc. are adjusted so that a large number of
実施形態の電極線10およびその製造方法は以上のようであり、次にその使用方法を、図3を参照して説明する。なお、図3は模式図であって、各部品の寸法等を正確に表すものではない。
The
まず図示省略のテーブル上にワークwを平面移動可能に載置し、このワークw内にスタートスポットsを形成し、ここに実施形態の電極線10を通す。スタートスポットsと電極線10との間には、わずかな隙間が存在する。
First, a workpiece w is placed on a table (not shown) so as to be movable in a plane, a start spot s is formed in the workpiece w, and the
電極線10の一端は供給リール20に、他端は巻取リール30に、それぞれテンションローラ40を介して巻回される。これら供給リール20および巻取リール30の回転により、電極線10は供給リール20から巻取リール30に送られるようになっている。
ここで電極線10に付与される張力は、一対のテンションローラ40により調節されている。
One end of the
Here, the tension applied to the
この状態で、電源50から電極線10とワークwとの間に電圧を間欠的に付与する。なお、電極線10とワークwとは、水などの放電液に浸漬されているものとする。
電圧の付与により、電極線10とワークwとの間に放電が生じ、これにともなう熱によりワークwの電極線周囲の箇所が非接触状態のままで溶融を開始する。
電極線10を順送りしつつ、ワークwを移動させてゆくと、ワークw上の電極線の軌跡に沿って溶融によるカットラインcが形成され、切断加工がおこなわれることになる。
In this state, a voltage is intermittently applied from the
By applying the voltage, a discharge is generated between the
When the workpiece w is moved while the
ここで実施形態の電極線10は、線径が30〜100μmと比較的小さく、それにもかかわらず芯線が鋼線11であることなどから引張り強さが2000〜4000MPaと大きい。そのため、高張力下で使用可能であり、加工速度および精度が向上している。
またアルミニウムは導電率が比較的大きいため(約61%IACS)、放電性能も良好である。
Here, the
Also, since aluminum has a relatively high conductivity (about 61% IACS), the discharge performance is also good.
さらに電極線10は、その表面に凹凸12aが形成されているため、放電が生じる箇所が増加しており、加工の効率がいっそう向上している。
凹凸12aにより電極線10の表面積が増加しているため、アルミニウムめっき層12の蒸発潜熱などによる電極線冷却の効率も向上している。したがって高電圧化で使用可能であり、いっそう加工速度が向上している。
なおアルミニウムは仕事関数が小さいため、電圧付与から電極線10からの放電開始までの立ち上がりの時間が早く、この観点からも加工速度が向上している。
Furthermore, since the
Since the surface area of the
Since aluminum has a small work function, the rise time from application of voltage to the start of discharge from the
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications and variations within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
たとえば、電極線10のアルミニウムめっき層12に割れが生じないようにしてもよい。
また、鋼線11とアルミニウムめっき層12の間に、めっき処理時などに生じうる鉄-アルミニウム合金を有していてもよい。
For example, the
Further, between the
10 ワイヤ放電加工用電極線
11 鋼線
12 アルミニウムめっき層
12a 凹凸
20 供給リール
30 巻取リール
40 テンションローラ
50 電源
w 被加工物(ワーク)
s スタートスポット
c カットライン
DESCRIPTION OF
s Start spot c Cut line
Claims (3)
線径が30〜100μmであり、
引張り強さが2000〜4000MPaである、ワイヤ放電加工用電極線。 A steel wire containing 0.78 to 1.05% by weight of carbon, and an aluminum plating layer formed on the surface of the steel wire,
The wire diameter is 30-100 μm,
An electrode wire for wire electric discharge machining having a tensile strength of 2000 to 4000 MPa.
前記鋼線を伸線し、同時に前記アルミニウムめっき層に表面積が増加するような割れを生じさせる工程と、を含むワイヤ放電加工用電極線の製造方法。 A step of plating the surface of the steel wire to form an aluminum plating layer;
A method of producing an electrode wire for wire electric discharge machining, comprising: drawing the steel wire, and simultaneously generating a crack that increases a surface area of the aluminum plating layer.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4169426A (en) * | 1976-07-20 | 1979-10-02 | Battelle Memorial Institute | Apparatus for coating a filiform element |
JPS6039030A (en) * | 1984-05-07 | 1985-02-28 | Inoue Japax Res Inc | Wire electrode |
JPS62208827A (en) * | 1986-03-05 | 1987-09-14 | Kawasaki Steel Corp | Electrode wire rod for wire electric discharge machining |
JP2000107943A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Sodick Co Ltd | Wire electronic discharge machining electrode line |
JP2002018649A (en) * | 1997-07-30 | 2002-01-22 | Ki Chul Seong | Structure for porous electrode wire for electric discharge machining |
US20040089636A1 (en) * | 2000-05-24 | 2004-05-13 | Danny Gonnissen | Electric discharge machining wire |
JP2006159304A (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Hongduk Steel Cord Co Ltd | Electrode wire for wire electric discharge machining and its manufacturing method |
JP2006281329A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Tokusen Kogyo Co Ltd | Wire for wire electric discharge machine |
-
2012
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4169426A (en) * | 1976-07-20 | 1979-10-02 | Battelle Memorial Institute | Apparatus for coating a filiform element |
JPS6039030A (en) * | 1984-05-07 | 1985-02-28 | Inoue Japax Res Inc | Wire electrode |
JPS62208827A (en) * | 1986-03-05 | 1987-09-14 | Kawasaki Steel Corp | Electrode wire rod for wire electric discharge machining |
JP2002018649A (en) * | 1997-07-30 | 2002-01-22 | Ki Chul Seong | Structure for porous electrode wire for electric discharge machining |
JP2000107943A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Sodick Co Ltd | Wire electronic discharge machining electrode line |
US20040089636A1 (en) * | 2000-05-24 | 2004-05-13 | Danny Gonnissen | Electric discharge machining wire |
JP2006159304A (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Hongduk Steel Cord Co Ltd | Electrode wire for wire electric discharge machining and its manufacturing method |
JP2006281329A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Tokusen Kogyo Co Ltd | Wire for wire electric discharge machine |
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