JP3809740B2 - 放電加工用電極線 - Google Patents
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Description
【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、０．１５〜０．２５重量％のＳｎと０．１５〜０．２５重量％のＩｎを含み、残部がＣｕの銅合金からなる心線と、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であって、前記被覆層は、α相からなる内層とβ相からなる外層の２層によって構成され、前記被覆層は３０〜４０μｍの厚さを有し、前記β相の層は１０〜２０μｍの厚さを有す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、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層によって構成され、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ものとなる。
【００１０】
被覆層は、３０〜４０μｍの厚さに形成する。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ＴＩＧ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）
【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、０．１５〜０．２５重量％のＳｎと０．１５〜０．２５重量％のＩｎを含み、残部がＣｕの銅合金からなる心線と、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であって、前記被覆層は、α相からなる内層とβ相からなる外層の２層によって構成され、前記被覆層は３０〜４０μｍの厚さを有し、前記β相の層は１０〜２０μｍの厚さを有す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、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層によって構成され、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ものとなる。
【００１０】
被覆層は、３０〜４０μｍの厚さに形成する。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ＴＩＧ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】
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）
Claims (1)
- ０．１５〜０．２５重量％のＳｎと０．１５〜０．２５重量％のＩｎを含み、残部がＣｕの銅合金からなる心線と、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であって、
前記被覆層は、α相からなる内層とβ相からなる外層の２層によって構成され、
前記被覆層は３０〜４０μｍの厚さを有し、前記β相の層は１０〜２０μｍの厚さを有することを特徴とする放電加工用電極線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05611899A JP3809740B2 (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 放電加工用電極線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05611899A JP3809740B2 (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 放電加工用電極線 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP3809740B2 true JP3809740B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=13018168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05611899A Expired - Fee Related JP3809740B2 (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 放電加工用電極線 |
Country Status (1)
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| KR100767718B1 (ko) | 2006-03-02 | 2007-10-17 | 주식회사 엠에이씨티 | 고속가공용 전극선 및 그 제조방법 |
| CN106270848B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-05-15 | 宁波博德高科股份有限公司 | 一种单向走丝电火花加工用电极丝及其制备方法 |
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1999
- 1999-03-03 JP JP05611899A patent/JP3809740B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000246546A (ja) | 2000-09-12 |
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