JPH01140922A - ワイヤ放電加工用電極線 - Google Patents
ワイヤ放電加工用電極線Info
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
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。
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、放電エネルギーにより被加工物を加工するワ
イヤ放電加工に用いる電極線に関するものである。
イヤ放電加工に用いる電極線に関するものである。
「従来の技術」
第２図は、一般的なワイヤ放電加工法の概略を説明する
ためのものである。この加工法は、被加工物ｌにスター
ト孔２を形成し、このスタート孔２に電極線３を挿通し
、この電極線３を挿通方向（第２図では矢印ａの方向）
に走行させながら、電極線３とスタート孔２の内壁面と
の間で放電させ、更に、被加工物ｌを挿通方向と直行す
る方向に移動させることにより移動軌跡に沿って被加工
物１を溶融させて所定の形状に加工する方法である。
ためのものである。この加工法は、被加工物ｌにスター
ト孔２を形成し、このスタート孔２に電極線３を挿通し
、この電極線３を挿通方向（第２図では矢印ａの方向）
に走行させながら、電極線３とスタート孔２の内壁面と
の間で放電させ、更に、被加工物ｌを挿通方向と直行す
る方向に移動させることにより移動軌跡に沿って被加工
物１を溶融させて所定の形状に加工する方法である。
第２図において、電極線３は、例えば供給リール４から
連続的に送り出され、被加工物ｌの両側のコロ５を通っ
て巻取リール６に巻き取られるとともに、この巻取リー
ル６とコロ５との間に配されたテンションローラ７によ
って張力を調整されるようになっている。また、第２図
では省略したが、放電加工部分には加工液が供されて、
電極線３の冷却および加工屑の除去等を行うようになっ
ている。
連続的に送り出され、被加工物ｌの両側のコロ５を通っ
て巻取リール６に巻き取られるとともに、この巻取リー
ル６とコロ５との間に配されたテンションローラ７によ
って張力を調整されるようになっている。また、第２図
では省略したが、放電加工部分には加工液が供されて、
電極線３の冷却および加工屑の除去等を行うようになっ
ている。
従来このようなワイヤ放電加工に使用される電極線３と
しては、直径０．０５〜０．３ｍｍ程度の黄銅線、タン
グステン線、モリブデン線等が用いられている。
しては、直径０．０５〜０．３ｍｍ程度の黄銅線、タン
グステン線、モリブデン線等が用いられている。
「発明が解決しようとする問題点」
ところでこれらの電極線３は、放電加工中に発生するジ
ュール熱お上び放電時に発生する熱により、約３００℃
の高温に熱せられ、電極素材自体に大きな熱的負担が加
わるものである。また、電極線３による安定放電を維持
するとともに加工精度、加工速度を上げるためには、テ
ンションローラ７によって電極線３に張力を加える必要
があるために、電極線３には高温強度が高いことも要求
される。
ュール熱お上び放電時に発生する熱により、約３００℃
の高温に熱せられ、電極素材自体に大きな熱的負担が加
わるものである。また、電極線３による安定放電を維持
するとともに加工精度、加工速度を上げるためには、テ
ンションローラ７によって電極線３に張力を加える必要
があるために、電極線３には高温強度が高いことも要求
される。
これらの要求に対照させて前記従来の電極線を検討して
みると、黄銅製の電極線は、高温強度が低いので高張力
下での加工はワイヤの断線を誘発しやすく、加工精度の
高い加工を行うことば困難である。また、加工速度を上
げるには、より高い加工電流を流せることが必要となる
とともに、ワイヤ電極導電性の高いことも要求されるが
、黄銅線は導電率が低いことから十分な加工速度を得る
ことができない問題がある。
みると、黄銅製の電極線は、高温強度が低いので高張力
下での加工はワイヤの断線を誘発しやすく、加工精度の
高い加工を行うことば困難である。また、加工速度を上
げるには、より高い加工電流を流せることが必要となる
とともに、ワイヤ電極導電性の高いことも要求されるが
、黄銅線は導電率が低いことから十分な加工速度を得る
ことができない問題がある。
また、タングステン製あるいはモリブデン製の電極線は
、高強度ではあるが、細線への伸線加工性に劣るととも
に、放電加工後の脆化が著しく、巻き取り時の曲げによ
り断線するおそれがあることに加え、加工速度が低いこ
と、消耗品として用いられるワイヤ電極線としては材料
自体が高価で経済的にコスト高であることなどの問題が
ある。
、高強度ではあるが、細線への伸線加工性に劣るととも
に、放電加工後の脆化が著しく、巻き取り時の曲げによ
り断線するおそれがあることに加え、加工速度が低いこ
と、消耗品として用いられるワイヤ電極線としては材料
自体が高価で経済的にコスト高であることなどの問題が
ある。
一方、軟鋼線あるいは硬鋼線などの一般的な鋼線を芯材
とした複合ワイヤ電極線が種々提案されており、これら
の電極線は高温強度の面ではある程度改善されているが
、高い加工精度を得るために必要な張力下における加工
の面ではワイヤ断線を生じる問題がある。
とした複合ワイヤ電極線が種々提案されており、これら
の電極線は高温強度の面ではある程度改善されているが
、高い加工精度を得るために必要な張力下における加工
の面ではワイヤ断線を生じる問題がある。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、高い導電
率を維持しながら高温強度と加工速度を高めることがで
きるとともに、伸線加工性が良好で安価に製造すること
ができるワイヤ電極線を提供することを目的とする。
率を維持しながら高温強度と加工速度を高めることがで
きるとともに、伸線加工性が良好で安価に製造すること
ができるワイヤ電極線を提供することを目的とする。
「問題点を解決するだめの手段」
本発明のワイヤ放電加工用電極線は、ステンレス鋼線に
１０〜７０％の被覆率で銅を被覆して芯材を構成し、こ
の芯材の外方に厚さＯｌ〜２０μｍ１亜鉛濃度を２０％
以上５０％未満とした銅−亜鉛合金からなる合金層を被
覆してなるものである。
１０〜７０％の被覆率で銅を被覆して芯材を構成し、こ
の芯材の外方に厚さＯｌ〜２０μｍ１亜鉛濃度を２０％
以上５０％未満とした銅−亜鉛合金からなる合金層を被
覆してなるものである。
前記ステンレス鋼線は、フェライト系ステンレス鋼線も
しくはオーステナイト系ステンレス鋼線を用いる。ここ
でステンレス鋼線をフェライト系もしくはオーステナイ
ト系としたのは、放電加工中に断線を生じないようにす
るためである。即ち、放電加工は水中でなされ、放電に
よりワイヤが高温に加熱され更に水で急冷されるので、
ワイヤの材料として焼きが入ることにより脆くなる材料
（例えばマルテンサイト系ステンレスｊ１４）を用いる
ことは好ましくない。
しくはオーステナイト系ステンレス鋼線を用いる。ここ
でステンレス鋼線をフェライト系もしくはオーステナイ
ト系としたのは、放電加工中に断線を生じないようにす
るためである。即ち、放電加工は水中でなされ、放電に
よりワイヤが高温に加熱され更に水で急冷されるので、
ワイヤの材料として焼きが入ることにより脆くなる材料
（例えばマルテンサイト系ステンレスｊ１４）を用いる
ことは好ましくない。
前記ワイヤ放電加工用電極線において、ステンレス鋼線
に対する銅の被覆率が１０％未満であると、導電率が低
くなって放電性能が低下し、加工電流を多く流すことが
できない関係から加工速度を上げることができない。ま
た、銅の被覆率が７０％より大きいと、高温強度が低く
なるために、張力を上げて行う高精度加工を行う場合に
断線しやすくなる。
に対する銅の被覆率が１０％未満であると、導電率が低
くなって放電性能が低下し、加工電流を多く流すことが
できない関係から加工速度を上げることができない。ま
た、銅の被覆率が７０％より大きいと、高温強度が低く
なるために、張力を上げて行う高精度加工を行う場合に
断線しやすくなる。
また、銅−亜鉛合金からなる合金層において、厚さが０
．１μｍ未満であると十分な放電性が得られず、加工速
度の増大効果が得られなくなるとともに、ワイヤ電極線
の銅分が被加工物面へ付着し、加工精度が悪くなる。な
お、合金層の厚さが２０μ情より厚い場合には、銅−亜
鉛合金層の生成処理時間が長くなって設備費が高くなる
など経済的に不利になる。
．１μｍ未満であると十分な放電性が得られず、加工速
度の増大効果が得られなくなるとともに、ワイヤ電極線
の銅分が被加工物面へ付着し、加工精度が悪くなる。な
お、合金層の厚さが２０μ情より厚い場合には、銅−亜
鉛合金層の生成処理時間が長くなって設備費が高くなる
など経済的に不利になる。
更に、銅−亜鉛合金層の亜鉛濃度が５０％以上であると
、合金層が相対的に軟化するために、放電加工中にワイ
ヤ電極がガイドダイスを通過する際の擦れにより摩耗し
、亜鉛粉が多量に発生し、この亜鉛粉がガイドダイスに
付着して目詰まりを起こし、断線事故が頻発する。なお
、２０％未満ではガイドダイスの目詰りは生じないもの
の放電安定性が低下し、加工速度の増大効果が少ない。
、合金層が相対的に軟化するために、放電加工中にワイ
ヤ電極がガイドダイスを通過する際の擦れにより摩耗し
、亜鉛粉が多量に発生し、この亜鉛粉がガイドダイスに
付着して目詰まりを起こし、断線事故が頻発する。なお
、２０％未満ではガイドダイスの目詰りは生じないもの
の放電安定性が低下し、加工速度の増大効果が少ない。
「実施例」
以下、本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例のワイヤ放電加工用の電極線
Ａを示している。このワイヤ電極線Ａは芯材１１の外周
に合金層１２が被覆された構造を有し、全体の直径が約
０．２＋ｎｍとなっている。
Ａを示している。このワイヤ電極線Ａは芯材１１の外周
に合金層１２が被覆された構造を有し、全体の直径が約
０．２＋ｎｍとなっている。
前記芯材１１は、ステンレス鋼線の外周に１０〜７０％
の割合で銅を被覆して構成されている。
の割合で銅を被覆して構成されている。
前記ステンレス鋼線は、フェライト系ステンレス鋼線も
しくはオーステナイト系ステンレス鋼線を用いる。
しくはオーステナイト系ステンレス鋼線を用いる。
また、合金層１２は、０，１〜２０μｍの範囲のほぼ−
様な厚さであって、亜鉛濃度が２０％以上５０％未満の
銅−亜鉛合金からなるものである。
様な厚さであって、亜鉛濃度が２０％以上５０％未満の
銅−亜鉛合金からなるものである。
このワイヤ電極線は、銅被覆ステンレス鋼線を芯材とし
ているので、優れた高温強度と導電率を備え、更に、銅
−亜鉛合金層の存在により優れた放電性を有している。
ているので、優れた高温強度と導電率を備え、更に、銅
−亜鉛合金層の存在により優れた放電性を有している。
更に、前記合金層によって放電時における被加工物への
銅の付着が防止される。また、合金層の亜鉛濃度が２０
％以上５０％未満であるので、合金層が十分な硬さを有
し、摩耗がわずかであるのでガイドダイスでの金属粉に
よる目詰まりが防止される。
銅の付着が防止される。また、合金層の亜鉛濃度が２０
％以上５０％未満であるので、合金層が十分な硬さを有
し、摩耗がわずかであるのでガイドダイスでの金属粉に
よる目詰まりが防止される。
「実験例」
銅被覆ステンレス鋼線の銅の被覆率と銅−亜鉛合金層の
厚さおよびその亜鉛濃度を種々の値に設定した直径０
、１ ｍｍのワイヤ電極線と、直径０１ｍｍの黄銅線（
Ｃｕ６５％、亜鉛３５％）、モリブデン線、タングステ
ン線について、加工中における加工速度と断線の有無と
、寸法精度の良否とガイドダイスの目詰まり発生の有無
および経済性を評価する比較試験を行った。この比較試
験の結果を後記する第１表と第２表に示す。
厚さおよびその亜鉛濃度を種々の値に設定した直径０
、１ ｍｍのワイヤ電極線と、直径０１ｍｍの黄銅線（
Ｃｕ６５％、亜鉛３５％）、モリブデン線、タングステ
ン線について、加工中における加工速度と断線の有無と
、寸法精度の良否とガイドダイスの目詰まり発生の有無
および経済性を評価する比較試験を行った。この比較試
験の結果を後記する第１表と第２表に示す。
ただし放電加工としては、厚さ２０ｍｍの被加工物（Ｊ
ＩＳ合金工具鯛５ＫＤ−１１製）から３０ｍｍ角の板材
を切り取る加工を行った。この際の加工条件は、以下の
通りである。
ＩＳ合金工具鯛５ＫＤ−１１製）から３０ｍｍ角の板材
を切り取る加工を行った。この際の加工条件は、以下の
通りである。
印加電圧： １３５Ｖ。
パルス時間：０Ｎ＝４μｓ、０ＦＦ＝６μｓピーク電流
＝８Ａ１コンデンサ容量＝０８μＦ加工液： 純水、
ワイヤ張カニ３５０ｇｆ加工速度は、黄銅線の加工速度
（０，６ｍｍ／分）を基準としてこれをｌとした時の比
率で表した。
＝８Ａ１コンデンサ容量＝０８μＦ加工液： 純水、
ワイヤ張カニ３５０ｇｆ加工速度は、黄銅線の加工速度
（０，６ｍｍ／分）を基準としてこれをｌとした時の比
率で表した。
第１表
第２表
第１表と第２表から明らかなように、銅被覆率が１０〜
７０％かつ銅−亜鉛合金層の厚さがＯ１〜２０μｍ１亜
鉛濃度２０％以上５０％未満という本発明の条件を満た
すもの（試料Ｎ ｏ ２〜Ｎ。
７０％かつ銅−亜鉛合金層の厚さがＯ１〜２０μｍ１亜
鉛濃度２０％以上５０％未満という本発明の条件を満た
すもの（試料Ｎ ｏ ２〜Ｎ。
４と、試料Ｎｏ７〜Ｎｏｌ＋と、試料Ｎｏ１５〜１７）
は、黄銅線、モリブデン線、タングステン線に比較して
加工速度、寸法精度の良否、断線の有無、ダイスの目詰
まり発生の有無、経済性という点でいずれら優れている
ことが判明した。
は、黄銅線、モリブデン線、タングステン線に比較して
加工速度、寸法精度の良否、断線の有無、ダイスの目詰
まり発生の有無、経済性という点でいずれら優れている
ことが判明した。
「発明の効果」
以上説明したように本発明によれば、以下に示すような
効果を奏する。
効果を奏する。
０１０〜７０％の被覆率で銅をステンレス鋼線に被覆し
た芯材を有するために、高い導電率を示すとともに、高
温強度を高めることができ、寸法精度の高い加工ができ
る効果がある。
た芯材を有するために、高い導電率を示すとともに、高
温強度を高めることができ、寸法精度の高い加工ができ
る効果がある。
■導電率が高い銅被覆ステンレス鋼線の外周に厚さ０１
１〜２０μｍの銅−亜鉛層を設けたので、放電性能が向
上するとともに、銅層の表面露出による被加工物への銅
の付着を防止することで加工速度を向上させることがで
きる。
１〜２０μｍの銅−亜鉛層を設けたので、放電性能が向
上するとともに、銅層の表面露出による被加工物への銅
の付着を防止することで加工速度を向上させることがで
きる。
■銅−亜鉛合金層の亜鉛濃度を２０％以上５０％未満と
したので、ガイドダイスの目詰まりの発生を防止できる
効果がある。
したので、ガイドダイスの目詰まりの発生を防止できる
効果がある。
第１図は本発明の一実施例の電極線の横断面図、第２図
はワイヤ放電加工法を説明するための構成図である。 Ａ・・・・・・電極線、 １１・・・・・・芯材、
１２・・・・・・合金層。
はワイヤ放電加工法を説明するための構成図である。 Ａ・・・・・・電極線、 １１・・・・・・芯材、
１２・・・・・・合金層。
Claims (1)
- ステンレス鋼線に１０〜７０％の被覆率で銅を被覆して
芯材が構成され、この芯材の外方に、厚さ０．１〜２０
μｍ、亜鉛濃度を２０％以上５０％未満とした銅−亜鉛
合金からなる合金層が被覆されてなることを特徴とする
ワイヤ放電加工用電極線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29670387A JPH01140922A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ワイヤ放電加工用電極線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29670387A JPH01140922A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ワイヤ放電加工用電極線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140922A true JPH01140922A (ja) | 1989-06-02 |
Family
ID=17836992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29670387A Pending JPH01140922A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | ワイヤ放電加工用電極線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01140922A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5669991A (en) * | 1995-03-01 | 1997-09-23 | United Technologies Corporation | Electrical discharge machining of complex holes using shape memory alloy electrodes |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP29670387A patent/JPH01140922A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5669991A (en) * | 1995-03-01 | 1997-09-23 | United Technologies Corporation | Electrical discharge machining of complex holes using shape memory alloy electrodes |
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