JP2598715B2 - 改良された水溶液系放電加工液 - Google Patents

改良された水溶液系放電加工液

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、防錆添加剤を含有する水溶液系放電加工液
に関する。更に詳しくいえば、放電加工に水溶液系放電
加工液を用いる場合において、被加工物や加工設備に対
する防錆性能に優れるとともに加工能率の向上を図るこ
とができる水溶液系放電加工液に関する。
〔従来の技術〕
放電加工は、絶縁媒体である放電加工液中において、
加工用電極と導電性の被加工物との間で火花放電を行わ
せ、被加工物の形彫、開孔又は切断などを行う加工法で
ある。従来、放電加工に使用する放電加工液としてはケ
ロシンが用いられていたが、ケロシンは引火性が強く、
火災発生の危険性が高いという欠点があったので、近年
では不燃性の水溶液系放電加工液が使用されるようにな
った。このような水溶液系加工液としては、水、グリコ
ール類や糖類等の多価アルコール類の水溶液、多価アル
コール類の誘導体の水溶液、ポリエーテル類の水溶液又
はこれらの混合物などの水溶液などが挙げられる。
上記のような不燃性の水溶液系放電加工液は、水を主
成分としているので、被加工物や加工設備に錆を発生さ
せるおそれがある。その対策として、加工液に水溶性の
防錆添加剤を添加することが提案されている(例えば、
特開昭51−147096号公報、特開昭57−132931号公報、特
開昭61−188022号公報、特開昭62−241616号公報、特開
昭62−251012号公報)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような水溶液系放電加工液は、加工液中にイオ
ン性の不純物が蓄積して比抵抗が低下することがあり、
比抵抗が低下すると加工液が絶縁媒体としての機能を喪
失し、放電加工ができなくなる。したがって、このよう
な水溶液系放電加工液を用いる場合には、加工液の比抵
抗を一定の範囲(10×103〜300×103Ω・cm)に管理す
る必要がある。加工液の比抵抗を管理する方法として
は、イオン交換樹脂による処理が一般的に行われてい
る。
しかし、上記のような従来の防錆添加剤(特開昭53−
12597号公報、特開昭51−147096号公報)は、イオン交
換樹脂に吸着されやすく、イオン交換樹脂による処理を
行うと加工液から防錆添加剤が除去されてしまうという
問題点があった。また、防錆添加剤自体が比抵抗を著し
く低下させ、加工特性に影響を与えるなどの問題点もあ
った。
一方、従来からイオン交換樹脂に吸着され難い防錆展
添加剤(特開昭57−132931号公報、特開昭60−23932号
公報、特開昭61−188022号公報、特開昭62−241616号公
報、特開昭62−251012号公報)もあったが、これらは十
分な防錆効果を有するものではなく、かつ、含まれる有
機物質の量が多いために、燃焼した時に液中の炭酸イオ
ンが増加し、イオン交換樹脂に対する負荷が大きくなる
ため、イオン交換樹脂の消費が増大するという問題もあ
った。このように、水溶液系放電加工液に使用する防錆
添加剤は、防錆力が優れているとともに、イオン交換樹
脂に吸着されにくいこと、さらに加工液の比抵抗を著し
く低下させないことなどの特性を満足する必要がある
が、従来の防錆添加剤にはこのような特性をすべて満た
すものはないのが実状である。
したがって、本発明は防錆力に優れるとともに、イオ
ン交換樹脂に吸着されにくく、かつ加工液の比抵抗を低
下させることのない、防錆添加剤を含有する放電加工液
を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、特定のベンゾトリアゾール誘導体とグ
リコールや糖類等の多価アルコール類、多価アルコール
類の誘導体、ポリエーテル又はこれらの混合物を含有す
る水溶液が、優れた防錆力を発揮するとともに、イオン
交換樹脂に吸着されにくく、かつ比抵抗を低下させるこ
とがないことを見いだして本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ベンゾトリアゾール若しくはベ
ンゾトリアゾール誘導体から選ばれる1種又は2種以上
と、グリコール類や糖類等の多価アルコール類、多価ア
ルコールの誘導体、ポリエーテルから選ばれる1種又は
2種以上を含有する水溶液系放電加工液である。
(ベンゾトリアゾール系化合物) 本発明におけるベンゾトリアゾールもしくはベンゾト
リアゾール誘導体としては、ベンゾトリアゾール、4−
メチルベンゾトリアゾール、5−メチルベンゾトリアゾ
ール、4−エチルベンゾトリアゾール、5−エチルベン
ゾトリアゾール、4−n−プロピルベンゾトリアゾー
ル、5−イソプロピルベンゾトリアゾール、4−n−ブ
チルベンゾトリアゾール、5−t−ブチルベンゾトリア
ゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、1−[N,
N−ビス(2−エチルヘキシル)アミノメチル]ベンゾ
トリアゾール、4−カルボキシベンゾトリアゾール、5
−カルボキシベンゾトリアゾール、及びカルボキシベン
ゾトリアゾールのメチル、ブチル、オクチルエステル等
が挙げられる。
上記のベンゾトリアゾールもしくはベンゾトリアゾー
ル誘導体から選ばれる1種又は2種以上のものの濃度
は、水溶液系放電加工液中に0.005〜0.2重量%の範囲で
ある。このものの濃度が0.005重量%未満では、防錆効
果が不十分となり、また、その濃度が0.2重量%を越え
ると、放電加工中に生成する炭酸イオンの濃度が上昇
し、比抵抗を調整するイオン交換樹脂の消費が多くな
り、作業性が低下するばかりでなく、不経済となるから
である。
(多価アルコール系化合物) 本発明におけるグリコール類や糖類等の多価アルコー
ル、多価アルコールの誘導体及びポリエーテルとして
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、マンニット、D−ソルビトール、澱粉糖、キシ
リット、マルチトール、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール等を用いることができる。前記多
価アルコール、多価アルコールの誘導体及びポリエーテ
ルから選ばれる1種又は2種以上の化合物の濃度は、放
電加工液中に0.005〜0.2重量%の範囲であることが適当
である。この濃度が0.005重量%未満では、前記ベンゾ
トリアゾールもしくはベンゾトリアゾール誘導体の水に
対する溶解性を促進する効果がなくなり、また、この濃
度が0.2重量%を越えると放電加工中に生じる炭酸イオ
ンの濃度が上昇して、比抵抗を調整するイオン交換樹脂
の消費が増大するからである。
(任意成分) 本発明の水溶液系放電加工液は、上記の必須成分以外
に、界面活性剤、及び消泡剤等を適宜使用することがで
きる。
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明は下
記の実施例によって制限を受けるものではない。
〔実施例〕
第1表に、本発明の実施例1〜10の放電加工液の組成
を示す。
本発明の放電加工液の性能を明らかにするため、防錆
性能を行った。性能試験方法を下記に示す。
500mlのビーカーに試料液400mlを採り、試験片(SKD
H:生材、1×30×50mm)を懸垂して浸漬した後、マグネ
ットスタラーで撹拌(回転数60rpm)し、24時間後の発
錆度合いを評価した。
評価の表示は、 A級:錆発生度が0%、 B級:錆発生度が1〜10%、 C級:錆発生度が11〜25%、 D級:錆発生度が26〜50%、 E級:錆発生度が51〜100%を表す。
性能試験の結果を第2表に示す。
なお、第2表中の比較例A〜Eは、下記の公知防錆添
加剤を含有する放電加工液である。
比較例A: 亜硝酸ナトリウム(0.2重量%)、トリエタノールアミ
ン(0.2重量%)を含有する、特開昭51−147096号公報
に記載の放電加工液。
比較例B: 1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)エタン(0.2%)を
含有する、特開昭61−188022号公報に記載の放電加工
液。
比較例C: プロピレングリコール(5重量%)を含有する、特開昭
57−132931号公報に記載の放電加工液。
比較例D: グリセリン(1重量%)を含有する、特開昭57−132931
号公報に記載の放電加工液。
比較例E: D−ソルビトール(0.1重量%)、ステアリルアルコー
ルエチレンオキサイド8モル付加物(0.0005重量%)を
含有する、特開昭62−241616号公報に記載の放電加工
液。
〔応用例1〕 実施例1の試料液を放電加工液として使用し、ワイヤ
放電加工機の比抵抗値を100,000Ω・cmにセットして次
の加工条件で加工を行った。
使用機器:ワイヤ放電加工機 ワイヤ:0.2mmφ真鍮 被加工材:SKD11 加工速度:120mm2/min. 24時間加工後、被加工材の表面に錆は全く発生せず、
加工も安定していた。セカンドカット時も発錆がないた
め、ワイヤが切れ難く、作業性が向上すると共に仕上げ
面にもすじがつかなかった。また、比抵抗値を100,000
Ω・cm以上に調整できるイオン交換樹脂(2)の通算
加工時間は120時間であった。
〔応用例2〕 実施例5の試料液を放電加工液として使用し、応用例
1と同一の加工条件で加工を行った結果、被加工物の表
面に錆は全く発生せず、加工も安定していた。セカンド
カット時も発生がないため、ワイヤが切れ難く、作業が
向上すると共に仕上げ面にもすじがつかなかった。ま
た、比抵抗値を100,000Ω・cm以上に調整できるイオン
交換樹脂(2)の通算加工時間は70時間であった。
〔応用例3〕 比較例Bの試料液を放電加工液として使用し、応用例
1と同一の加工条件で加工を行った結果、比抵抗値を10
0,000Ω・cm以上に調整できるイオン交換樹脂(2)
の通算加工時間は20時間であった。
〔発明の効果〕
本発明の水溶液系放電加工液は、強力な防錆力を有す
る。更に、加工液の比抵抗を著しく低下するような障害
もなく、かつ、イオン交換樹脂に吸着される程度もわず
かであり、しかもイオン交換樹脂と反応する性質も軽微
である。したがって、本発明の放電加工液を用いること
により、従来の水溶性タイプの放電加工液では達成でき
なかった防錆性と加工能率の向上を両立することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 昌宏 神奈川県高座郡寒川町田端1580 ユシロ 化学工業株式会社内 (72)発明者 山田 久 愛知県名古屋市東区矢田南5丁目1番14 号 三菱電機株式会社名古屋製作所内 (72)発明者 弥冨 剛 愛知県名古屋市東区矢田南5丁目1番14 号 三菱電機株式会社名古屋製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−132422(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(イ)ベンゾトリアゾールもしくはベンゾ
    トリアゾール誘導体から選ばれる1種又は2種以上の化
    合物と、 (ロ)グリコールや糖質等の多価アルコール類、多価ア
    ルコール類の誘導体及びポリエーテルから選ばれる1種
    又は2種以上の化合物 とを含有し、かつ、 (ハ)アルカノールアミン類を含有しない ことを特徴とする水溶液系放電加工液。
  2. 【請求項2】前記ベンゾトリアゾールもしくはベンゾト
    リアゾール誘導体から選ばれる1種又は2種以上の化合
    物の濃度は、0.005ないし0.2重量%である請求項第1項
    に記載の水溶液系放電加工液。
  3. 【請求項3】グリコール類や糖類等の多価アルコール
    類、多価アルコール類誘導体及びポリエーテルから選ば
    れる1種又は2種以上の化合物の濃度は、0.005ないし
    0.2重量%である請求項第1項または第2項に記載の水
    溶液系放電加工液。
  4. 【請求項4】(イ)ベンゾトリアゾールもしくはベンゾ
    トリアゾール誘導体から選ばれる1種又は2種以上の化
    合物と、 (ロ)グリコールや糖質等の多価アルコール類、多価ア
    ルコール類の誘導体及びポリエーテルから選ばれる1種
    又は2種以上の化合物とを含有し、かつ、 (ハ)アルカノールアミン類を含有しない 水溶液系放電加工液の存在のもとに、被加工物と加工用
    電極との間に放電エネルギーを与え、これにより前記被
    加工物を電気的に加工することを特徴とする放電加工方
    法。
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