JPH01103956A - 放電加工用黒鉛電極材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、放電加工用の電極として用いられる黒鉛材に
関する。

（従来の技術） 黒鉛電極を使用し、２０μｍ以下の放電加工仕上面の面
粗度を有する被加工物を得る九めには。

黒鉛電極を陽極とし、ピーク電流値を５Ａ以下にすると
同時に放電パルス幅を５０μｓｅｃ以下に設定し、１放
電ごとに電極から被加工物へ与える電気エネルギーを小
さくして得られる放電痕の深さを浅くする方法がとられ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した放電加工条件では加工速度が遅
く、電極消耗比が大きいために、２０μｍ以下の仕上面
を得るために長時間を要し、被加工物の仕上り寸法精度
が低下する問題を生ずる。寸法精度の低下を補うために
放電パルス幅を例えば１５０μｓｅｃのように長くする
と、放電加工状態が不安定になって２０μｍ以下の面粗
度が得られない。

本発明は、５０μｓｅｃ程度の低パルス幅でも電極消耗
の小さい放電加工用黒鉛電極材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） 本発明は、ニードル部分が重量で１０チ未満であるモザ
イク状コークスを平均粒径５μｍ以下に粉砕し、これに
結合材を加えて加熱混線し９次いで粉砕、成形、焼成及
び黒鉛化してなる平均気孔径が５０００λ以下でかつ曲
げ強さが８００ｋｓ／ｄ以上である放電加工用電極材に
関する。

本発明において、コークスは石炭系でも石油系でもよい
が、大部分がモザイク構造をしておシ、ニードル部分（
針状部分）が重量で１０％未満の所謂モザイク状コーク
スである。ここでモザイク構造とは偏光顕微鏡で観察で
きる光学活性単位が平均２０μｍ以下のものを言う。こ
のコークスは平均粒径５μｍ以下に粉砕して使用される
。ここにおける平均粒径は重量累積で５０チの径（５０
チ径）のことである。コークスのニードル部分が１０重
量−以上でかつ粉砕されたコークスの平均粒径が５μｍ
を越えると、得られる放電加工用黒鉛電極材（以下電極
材と呼ぶ）の曲げ強さが８００ｋｇ／ｃｍ”以上で平均
気孔径が５ｏｏｏＸ以下にならない。

コークス粉の平均粒径を５μｍ以下とし、かつ電極材の
曲げ強さを８００ｋｇ／ｃｍ”以上にすることによって
、放電加工時の電流を小さくかつ放電のパルス幅が小さ
くても、電極材の消耗を小さくすることができる。一方
、電極材の平均気孔径が５００ＯＡを越えると低電流に
おける放電が不安定になシ、被加工物の面粗度が２０μ
ｍ以下にならない。

前記コークス粉は電子Ｓ微硯で観察して長径／短径の比
は通常時１．２〜１．６であるが、１．０に近いほど機
械的強度を大きくできるので好ましい。

加熱混線は公知の方法による。例えば前記コークス粉１
００重量部に、結合材８０〜２００重量部を加え２５０
℃でニーグーで行う。結合材としては特に制限はないが
９石炭系２石油系のピッチで固定炭素が５５％以上、キ
ノリンネ溶分（ＱＩ）が２５チ以下のものが好ましい。

固定炭素分が多いと焼成時のガス放出が少なく焼成が制
御し易くな！Ｄ、ＱＩは少ない方が強度が大きくなるか
らである。またコークス粉の濡れ性を改善するためにコ
ールタール、クレオソート油、アントラセン油等のピッ
チ溶剤を結合材と共に添加してもよい。

コークス粉と結合材とは加熱混線後、揮発分の調整を行
い、冷却後粉砕して成形粉とされる。成形粉の粒度は５
０％径で１０μｍ以下にすれば気孔径を小さくかつ電極
材の強度を大きくするのに効果がある。成形、焼成及び
黒鉛化は公知の方法で行う。

（実施例） 以下に実施例、比較例を説明する。なお、原料配合の単
位はすべて重盆部である。

実施例１ 針状部重量が２チで５０％径が２０μｍの光学活性な結
晶領域を持ち、これらの結晶間は無定形炭素質によって
占められているピッチ系モザイクコークスをジェット・
ミルにより微粉砕し５０ｑ！Ｉ径で５μｍとした。得ら
れたコークス粒子の長径。

短径比は１．４５であった。このコークス粉１００部に
対し、固定炭素分５５％、ＱＩ成分１２チのタールピッ
チ１１０部を加え２７０℃で加熱混練し残留揮発分が１
０チになるように乾燥し、冷却後粉砕機によシ５０チ径
で９μｍに粉砕した。成形はＣＩＰＫよシ成形圧力ｉｔ
／ｃｍ”で直径１００■、厚さ５０■の成形体を得た。

これを焼成炉によシ昇温速度り℃／ｈ、最高温度９００
℃で２４時間保持した。この焼成品を黒鉛化炉によシ昇
温速度り０℃／ｈ、最高温度２７００℃で５時間保持し
電極材を得た。

実施例２ 実施例１と同一のピッチコークスをジェット・ミルによ
シ粉砕し分級機により５０％径を２μｍとした。このコ
ークス粉１００部に対し、実施例１と同一のタールピッ
チ７０部及び固定炭素分１８％のコールタール１３０部
の合計２００部を加え加熱混練し、以下実施例１と同一
条件で電極材を得た。

実施例３ 針状部重量が５％で平均的光学活性単位が５μｍの石油
系モザイクコークスをジェット・ミルにより粉砕し分級
機に、よシ平均粒径を３μｍとした。このコークス粉１
００部に対し、粘結材として固定炭素分６０％、ＱＩ成
分１２チのタールピッチ８０部、実施例２と同一のコー
ルタール８０部の合計１６０部を加え加熱混練し、以下
実施例１と同一条件で電極材を得九。　　。

実施例４ 実施例３と同一の石油系モザイクコークスをジエツト・
ミルによシ粉砕し分級機によシ平均粒径を１μｍとした
。このコークス１００部に、粘結材として実施例３と同
一のタールピッチ６０部に実施例２と同一のコールター
ル１６０部の合計２２０部を加え、以Ｆ実施例１と同一
条件で電極材を得た。

比較例１ 針状部が９０重量−以上の石油系ニードルコークスをジ
ェット・ミルで粉砕し５０チ径で５μｍとした。このコ
ークス１００部に対して、実施例１と同一のタールピッ
チ７０部を加えて加熱混練し、以下実施例１と同一条件
で電極材を得た。

比較例２ 実施例１と同一のピッチコークスをビン・ミルにて粉砕
し５０％径を３０μｍとした。このコークスに実施例２
と同一のタールピッチ４０部を加えて加熱混練し、以下
実施例１と同一条件で電極材を得た。

これら実施例１〜４及び比較例１．２で得られた電極材
の物理特性値を第１表に示した。また。

この電極材の放電加工特性の測定結果を第２表に示した
。なお、放電加工条件は下記の通りである。

ピーク電流：５Ａ、パルス幅：５ＱｐＳｅＣ，パルス休
止＠：５０μ１ｅｃＩ　加工時間Ｈ６０ｍ１ｎ。

被加工材５Ｋ−５，電極寸法：２０ｍｍＸ２０ｍｍにφ
５ｍの穴、電極極性：庄）、加工液：ケロシン。

加工液圧：噴流０．２　ｋｇ／ｃｍ”。

なお、第２表の電極消耗比は、電極消耗量（９）をワー
ク加工量（９）で除した値である。

第２表 平均粒径が５μｍ以下のモザイクコークスを前孔径が５
ｏｏｏＸ以丁となるが、比較例のニードルコークスある
いは５μｍ以上のコークスを骨材に用いた電極材はこれ
らの特性とならない。第２表に示し九放電加工特性を検
討すると、実施例１〜４の材料は、仕上面粗度が几ｍａ
ｘで１５μｍ以下と比較的小さいのに対し、比較例１，
２の材料は、Ｒｍａｘが２３μｍ以上と大きくなってい
る。

電極消耗比についても、実施例１〜４の材料は２．１係
以下と小さいのく対し比較例１．　２の材料は、２８チ
以上と大きくなっている。

：２１− （発明の効果） 本発明になる電極材は９曲げ強さが８００ｋＧ／Ｃ♂以
上で平均気孔径が５０００λ以下の特性を有し、放電加
工における加工面粗度及び電極消耗比共に優れたもので
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ニードル部分が重量で１０％未満であるモザイク状
   コークスを平均粒径５μｍ以下に粉砕し，これに結合材
   を加えて加熱混練し，次いで粉砕，成形，焼成及び黒鉛
   化してなる平均気孔径が５０００Å以下でかつ曲げ強さ
   が８００ｋｇ／ｃｍ＾２以上である放電加工用黒鉛電極
   材。