JPH01500983A - 放電加工液 - 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】 放電加工液 技術分野 本発明は放電加工液、その製造方法およびその放電加工への使用に関するもので ある。

背景技術 放電加工液については、従来技術、例えばスイス国特許第３４６９５３または５ ３６６８０号明細書において、固体導電性粒子、例えばカーボン粒子やアルミニ ウムまたは銅の如き金属粒子の加工液中への存在が放電のトリガーに重要な部分 を果たすことが知られている。これら粒子は絶縁性液体における侵食または分解 による電極の加工屑（ｄｅｂｒ　ｉｓ）から生ずるものであってもよい。これら の濃度は加工中に変化し、特に絶縁性液体の循環、即ち汚染された絶縁性液体の 除去（該液体は大かれ少なかれある程度２個の電極間の加工ギャップに捕えられ る）が困難な場合は、かかる変化がしばしば起こる。

更に、ある濃度を超えるとこれら粒子は侵食効率（ｅｒｏｓｉｏｎ　ｅｆｆｉｃ ｉｅｎｃｙ）に有利に作用し、また速過ぎる加工液の流れを防ぐことにより加工 処理中に亘り導電性粒子をある濃度に維持することが望ましいことも知られてい る。

ある加工パラメータ、特に加工液の流速の調整を容易にする絶縁性液体（ｄｉｅ ｌｅｃｔｒｉｃ　１ｉｑｕｉｄ）はスイス特許第６２７３９３号明細書に開示さ れている。この液体は５μｍ以下の粒度を有する固体導電性または半導電性粒子 の安定な懸濁液である。この液体は特に電極間距Ｍ（ここでは−「ギャップｊと も称する）を大きくすることを可能とし、このことは短絡の危険を低減し、絶縁 性液体の循環の均一性および冷却速度を改善し、これにより加工の安全性を高め る。

この絶縁性液体の循環の改善はまた、懸濁液の良好な均質化、放電の均一トリガ ーと共に必然的に該放電の不変的配分を可能とし、これによりトリガー条件（ト リガー遅延時間ｔｄ）の安定性を向上し、加工面の仕上がりを改善し、機械的応 力を低減し、これにより電極の変形または破壊の危険を低減する。侵食スパーク （ｅｒｏｓｉｖｅ　５ｐａｒｋｓ）をトリガーするための時間が短縮されるので 、不動時間も短縮され、効率および加工速度（特に、単位時間に侵食される材料 の分量）が増大する。

この同じスイス国特許第６２７３９３号明細書によると、絶縁性液体の品質は濃 度、組成、液体中に懸濁する粒子の形状および寸法に左右される。これら粒子は 、通常タイプの絶縁性液体、例えば水または炭化水素の混合液に懸濁する金属ま たはグラファイトが好ましい。最良の結果は多数の凹凸または起伏を有する不規 則形状の固体粒子で得られた。

種々の形状の粒子（回転楕円形状、鋭い縁部を有する圧縮粉（ｃｏｍｐａｃｔ） 　ｓ丸みを帯びた縁部を有する圧縮粉、非圧縮粉、多孔性、針状、即ち一方の寸 法が他方の寸法に対し極めて大きい、など）に対し行ったその後の研究では、特 により満足な結果は薄膜状または板状（ラメラ）の粒子、すなわち一方の寸法が 他方の寸法に対し小さい場合に得られることが示された。これらは薄板、ラメラ 、フレークまたは「チャフ」より成る。走査型電子顕微鏡で調べたところ、これ らは不規則な裂は目、破壊部、しわを有する薄板片の如く見える。これらは、表 面の大部分に亘り極めて小さな半径の湾曲（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を有する粒子 である。更に、上記結果の特色はこれら形状（丸型、細長いテープ、平滑または 角のある縁部を有する、破断もしくは薄片等）の規則正しさや表面の粗さまたは 平坦さとは無関係であると考えられる。これら粒子の可撓性は該粒子を湾曲せし め、該粒子が懸濁する液体内であらゆる種類の形状をとることを可能とする。こ れらを本明細書においては「フレーク」と称することとする。

この研究においては、当該技術分野において仮定されるところとは反対に、驚く べきことに、粒度はスパークのトリガーに関する遅延に対しほんの僅か影響を及 ぼすことも示された。

発明の開示 従って、本発明の目的は、絶縁性液体における導電性または半導電性フレークの 安定な均質分散液から成る絶縁性加工液にある。これらフレークの最大寸法は数 十ミクロンに維持することができ、一方これらの厚さはほんの数ナノメーターの オーダーとすることができる。これらは０．００１〜５０ミクロン、好ましくは ０．１〜５ミクロンの範囲内とすることのできる「平均径」を有する。ここで、 「平均径」とはフレークの長さと幅と厚さくｔｈｒｅｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ ＞の最大値の平均とする。

ある用途においては、コロイド状、すなわち１ミクロン未満の粒度を有する懸濁 液または分散液を使用すること、特には加工液の取扱いおよび再循環を簡素化す ることが有利である。絶縁性液体中のこれらフレークの濃度は１０−’〜０．１ 容量％、好ましくは１０−３〜１０−２容量％の間で変動させることができる。

使用するフレークは良好なる導電体、例えばアルミニウム、銅、鉄の金属より形 成するのが好ましい。良好なる結果は、ある非金属、例えばグラファイトの粉末 でも得ることができる。また、銀、マグネシウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、 カドミウムおよびモリブデンを挙げることもできる。低沸点金属、例えばインジ ウム、マグネシウム、カドミウム、亜鉛（既に述べである）、スズまたは鉛（こ れらの毒性にもかかわらず）を使用することも有利であり、また僅かな導電性の 金属ではあるがビスマスを使用することも有利である。また、合金、例えばプラ ス、ある鋼またはブロンズあるいはある半導体、例えば二硫化モリブデンＭＯ３ ２を使用することもできる。

絶縁性液体は水、好ましくは脱イオン水、炭化水素、あるいは炭化水素、例えば パラフィンの混合液または市場で入手し得るあるブレンド、例えば商品名Ｆｌｊ Ｘ　ＥＬＦ　１または２としてイーエルエフ（ＥＬＦ）より入手し得るもの、商 品名ＢＰ　１８０、ＢＰ　２００またはＢＰ　２５０としてビーピー（ＢＰ）よ り入手し得るもの、商品名ＡＶＩＡ　１．Ｍ、Ｅ、　８２．１．Ｍ、Ｅ、　１１ ０または０．　Ｈ，Ｅ、としてニーブイアイニー（ＡＶＩＡ）より入手し得るも の、商品名ＭＥＮＴＯＲ２８、ＳＯＭＥＮＴＯＲ４３またｉ；！ｔｌＮＩＶＯＬ Ｔ５４としてエタン（ＥＳＳＯ）より入手し得るもの、商品名５）ＩＥＬＬＳＱ Ｌ　Ｋまたは５ＨＥＬＬ　ＦＬＵＩ［］　Ｓ　９６０８として、また商品名ＣＡ ＳＴＲＯＬ　）ＩＯＮＩＬＯ４０１、ＦＬＩＣ）Ｉｓ　ＲＡＴＡＫ　ＰＥ等とし てシェル（ＳＨＥＬＬ）より入手し得るもの、あるいは鉱油またはシリコーン油 、例えば商品名ＤＯＷ　Ｃ０ＲＮＩＮＧ　２００　ＦＬＵＩＤまたはポリアルコ ール類、例えばグリセリンまたはエチレングリコールおよびその誘導体、例えば これらと水との混合液とすることができる。

これら種々のタイプの液体はお互いに混合することができ、例えば水中に炭化水 素のエマルジョンを形成することができる。液体を選定するにあたり考慮すべき 基準はニー分散液の良好なる安定性と均質性 −迅速なる脱イオン化 一低粘度 一無毒性 一高引火点 一良好なる濾過性 一低化学反応性 特に、絶縁性水溶液の場合に絶縁性液体を再生するために使用し得るイオン交換 樹脂との間 −加工液の取扱いおよび再生を簡素化しかつ加工中の電極の冷却を促進する任意 性の目的 である。

更に、液体は好ましくは作業員が仕事の進み具合を観察することができるように 透明とすべきであり、鉄金属と非鉄金属の両者と接触して使用するのに適したも のとすべきであり、また泡立たないものとすべきである。

また、本発明の分散液には１以上の添加剤、例えば絶縁性加工液に一般に使用さ れるものを含めることができる。

特に、これらは錆または腐食抑制剤、例えば１．　１．　１＝トリ　（ヒドロキ シメチル）エタン、またはアルカノールアミンもしくはこれらのある一定の誘導 体、例えばボレート、ホスフェートもしくはこれらと脂肪酸もしくはアリールス ルホンアミドカルボン酸との塩、または他の石けんとすることができ、場合によ り水溶性金属誘導体、例えば水酸化物、ボレート、ニトレート、ニドリット、サ ルフェートもしくはオキシドを添加することもできる。また、界面活性剤−好ま しくは非イオン性−を絶縁性液体に添加することもでき、これらの若干は本発明 の分散液を安定化もしく均質化し、あるいは放電加工により電極から除かれる加 工屑の絶縁性液体内における分散を促進するように作用し、これにより上記加工 屑が加工ギャップ側面に再付着するのを防止する。また、ある添加剤、例えば石 けんも腐食抑制剤として作用し、切削表面の光沢を改善することができる。

特に、ジェタノールアミン並びに脂肪酸、例えばオレイン酸、バルミチン酸およ びステアリン酸の塩を挙げることができる。良好なる結果は、例えばジエチルエ タノールアミン、アミノエチルエタノールアミンおよびトリーインプロパツール アミンでも得ることができる。絶縁性液体が炭化水素と水との混合液の場合、例 えば添加剤は乳化剤として作用し得る。

水を主成分とする液体の場合、添加剤は脱イオン水の固有抵抗を高めることによ り導電性を変更するように作用させることもできる。

ある脂肪およびカルボキシレート、例えば糖、並びにスラッジ形成を防止する生 成物、特にはシクロヘキサノールを添加することは有利である。種々の添加剤の 濃度は、これらが加工液の導電性を高めることのないようにしなければならない のは明白なことである。

本発明の他の目的はかかる絶縁性液体の製造方法およびそれを使用するだめの手 段にある。この方法は導電性または半導電性フレークを含有する粉末、ペースト または別の液体を絶縁性液体に添加し、これを安定な均質分散液を得るに十分な ほど攪拌することを特徴とする。

従って、導電性または半導電性粉末を、場合によっては界面活性剤を含有する絶 縁性液体に添加し、その間十分な攪拌を任意既知の方法により維持する。尚、上 記粉末の分量は所定の濃度に対応させる。また、添加される粉末としての導電性 粒子の濃度の増加を測定し、所定値に達した場合にはその添加を停止するかもく しはサーボ回路（ｓｅｒｖ。

ｃｉｒｃｕｉｔ）によりそれを制御することもできる。攪拌の有効な手段として 、特に当該技術において既知の超音波または混合装置（例えば商品名ＵＬＴＲＡ ［ＪＲＲＡＸと称するもの）で、例えは１００００　ｔ／１ｎｉｎの高速で極め て小さなチャンバ内で回転する回転子および固定子を具えたものを挙げることが できる。粉末を絶縁性液体に添加する代わりに、高濃度の導電性フレークを含有 するペーストで場合により界面活性剤と混合されているものを添加するか、ある いはまた該絶縁性液体に高濃度の導電性フレークを有する液相を場合により１滴 ずつ添加することもできる。

更に、加工により生ずる導電性加工屑の分散の結果として一般に加工中に加工液 に不純物が増加するので、加工操作中に、場合によっては濾過後に導電性粒子の 濃度を連続的に調整することが有利である。

従って、例えばスイス国特許第５３６６８０号明細書に記載されている如き装置 を設けてもよく、これでは加工液を、導電性フレークを有していない液体と所定 濃度の該フレークを有する液体の、異なる２種の液体を混合することにより得て いる。この混合の割合を自動調整して、ある加工パラメータの関数として導電性 粒子含量を変化せしめるかあるいは一定含量に維持する。

また、例えば特開昭４８−５２０９８号、同５５−４３８４９号および同４９− ５６２９４号明細書に記載されている如く、流路の後の加工液上にホッパを配置 して、導電性フレークを直接絶縁性液体に配給することもできる。絶縁性液体は 加工ギャップに適当なノズルを介して直接注入することができる。

上述の如く、加工中に導電性フレークの添加を行って絶縁性液体の導電性を所定 の一定の値に維持し、満足な加工安定性を得ることもできる。また、スイス国特 許第６３２１７６号および第３８４／８７号明細書または欧州特許出願第２８１ ５１２号明細書に記載されている如く、フレークの添加を行って加工パラメータ 、例えばトリガーに関する平均遅延時間または低レベルスパークの割合の関数と してフレークの濃度を変化させることもできる。加工液の流れを、例えば取り除 かれる材料の分量の関数として適正に調整することにより導電性粒子の濃度のか かる連続的調整を回避することができる。

加工液における導電性粒子の濃度は随意に例えば光導電性構成部品または光セン サを用いる既知の手段により、あるいは例えばトリガーの遅延を電気的に測定す ることにより監視することができる。

導電性または半導電性フレークを、例えば絶縁性液体内に浸漬された電気アーク により直接加工液中で作ることができることについても言及しておく必要がある 。尚、アーク電極はフレークを生じ得る金属とする。

最後に、本発明の他の目的は放電加工（ＥＤＭ）用の上記分散液の使用にある。

この使用はワイヤ電極を用いる切削機および型彫電極を用いる切削機の双方にお いて実行することができる。

これら切削機には、本発明の分散液の任意沈降を防止するための装置、例えば加 工液供給および再生回路に配置される超音波攪拌装置を設けることができる。

また、これらは本発明の加工液における導電性または半導電性フレークの濃度が １以上の加工パラメータの変動により確実に制御されるようにサーボ回路を有す ることもできる。

本発明の加工液については数種の組成、製造方法および用途が可能である。これ ら可能性のほんのいくつかを例として図面を参照して以下に述べる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の加工液のトリガー特性値を決定するのに用いる測定用セルの概 要図である。

第２図は、矩形電圧パルスにより供給される放電加工用放電によって加工する間 の電極間における電圧すなわち電位差の経時変化を示す線図である。

第３図は、既知加工液および本発明の加工液に対して約３０回の放電を行って得 られたトリガー遅延時間ｔｄの統計的平均値の経時変化を示す線図である。

第４図は、電極間ギャップｇの逆数（または電極間に印加する電界）に対するト リガー遅延時間ｔｄの上記統計的平均値の対数の変化を示すグラフである。

第５図は、加工液の導電性フレークの濃度を調整するための装置の８０Ｍ設備の 概要図である。

発明を実施するための最良の形態 種々のタイプの金属粉末を市場から入手でき、特にこれらの金属掌上の用途より 、部品を焼結するかもしくは焼結せずに加圧または融解（金属化、ろう付け、は んだ付けおよび溶接ペースト等）により部品製造することから、あるいはこれら の触媒としてもしくは発熱用途〔フレーム切断、爆発、熱分解（ｐｙｒｏｔｅｃ ｈｎ　１ｃｓ）、テルミット溶接等〕もしくは複合材料（注型用型、強化プラス チック）に使用することから、または印刷用インク、塗料、種々の被覆等の成分 として無機および有機結合剤と混合することから市場において入手することがで きる。

以下に記載する試験に用いる種々の分散液を製造するのに使用する金属粉末は、 ボーディア（ＢＡＵＤＩＥＲ）社から商標名ポウドメット（ＰＯｌｌＤＭＥＴ） で入手することができる。これらは、アルミニウム、鉄または銅のフレークの形 態の粒子から成る粉末である。これら金属粉末は、フレークを製造するのに適す る技術、例えば金属を噴霧して金属粒子の霧を形成し、次いで低温表面上に凝縮 させることにより製造する。

グラファイトフレークは、ロンザ化０ＮＺＡ）社により商品名ＫＳ２．５として またアテェソン　コロイデン　ビー、ブイ。

（ＡＣＨＥＳＯＮ　ＣＤＬＬＯＩＤＥＮ　Ｂ、　Ｖ、）ニより商品名ＤＡ６３８ ６とシテ販売されており、また「モダガスカー　グラファイト（Ｍｏｄａｇａｓ ｃａｒ　ｇｒａｐｈｉｔｅ）　Ｊとしても販売されている。これら金属またはグ ラファイトフレークの分散液を形成するのに用いる絶縁性液体は、ビービー（Ｂ Ｐ）社により商品名ＢＰ　１８０で販売されているパラフィン油である。

これら分散液をトリガー遅延時間ｔ６を時間、電極間ギャップまたは導電性粒子 の濃度の関数として測定することにより既知のタイプの金属分散液と比較した。

以下に示す如く、事実、トリガー遅延時間ｔｄは放電加工用液体の品質の特性値 を決定するのに適当なパラメータである。

これら測定は、第１図に示した如き測定用セルで行う。

このセルはガラスシリンダ１から成る。環状断面銅環の形態の２個の電極２およ び３は所定の間隔ｇ（ここに、ｇ＝６０μｍ）離間して保持することができ、電 極２と３の厚さは放電加工の間に低減する。この間隔は、「加工ギャップ」もし くは「電極間ギャップ」または「ギャップ」と称する。

これら電極を注意深く取付けて、これらを確実に可能な限り平行とする。これら の外径および内径は、夫々６４および４０ｍｍである。電極２と３との間に発生 する放電は、４００ｖの電圧と振幅３Ａおよび持続時間１μｓの矩形電流により 供給する。

導電性粒子の分散液を、試験する分散液を内蔵する容器に連結する毛細管のネッ トワーク４により、電極２と３の間に注入する。注入は約１　ｍｌ／　ｍｉｎの 速度で行う。第１図に図示せぬ既知タイプの測定回路および計算法を用い、平均 トリガー遅延時間の各シリーズの測定を約１００００回の放電につき行った。適 当な装置（図示せず）に連通ずる孔により、異なる液体についての２シリーブの 測定の間で、セルを空にし、洗浄することができる。

加工液の選定におけるトリガー特性値の重要性は、次のように説明することがで きる。第２図に示すように、２相が加工パルス中見分けられるニ ートリガー相、この間放電が尚起こっていない時間ｔ、の間２個の電極間に電位 差が所定レベルで確立された。

−放電相、この間放電が行われ、時間ｔ、の間電極の侵食が生ずる。引き続く２ つのパルスは時間ｔ０により分離される。

トリガー相の特徴は加工液の誘電性により著しく影響れれる。明らかな理由のた め、電極端に放電を開始させることができる最低電圧を低減することおよびトリ ガー遅延時間（または待ち時間）ｔｄをできるだけ短く維持して放電がなく、従 って侵食が行われない不動時間を制限することが望ましい。１．は電極間ギャッ プに対し指数的に変化するので、ギャップはｔｄの受入れられない増加を生ずる ことなくしては著しく増大させることはできない。従って、トリガー遅延時間を できるだけ短く維持しながら十分な間隙で加工し得るように加工流体を適当に選 定することが重要である。

待ち時間（またはトリガー遅延時間）　ｔｄの測定は、−アルミニウムフレーク の分散液（分散液Ａ）および−非薄片（非ラメラ）アルミニウム粒子の分散液（ 分散液Ｂ） を用い第１図に示すセル内で実施した。アルミニウム粒子の濃度は両者の場合間 し：　１０−’容量で、また粒子の平均直も同じ：約６μである。

第３図に示す如く、遅延時間は、分散液Ｂの場合より分散液Ａの場合が著しく短 い。縦軸は、式τａ＝１０’μＳによる約３０の連続放電に相当する遅延時間１ ．の統計的平均値から得られる指数τの値を表わす。

約１６μｓのＴ、値は本発明における分散液である分散液Ａに対して得られるが 、約１０００μｓの値は非薄片（非ラメラ）粒子の分散液である分散液已に対し て得られる。

本発明の加工液はスイス国特許第６２７３９３号明細書に記載されている絶縁性 液体と同様な利点を有するが、尚一層大きい利点、即ち十分に短いトリガア遅延 時間を保持し、且つ計画的に加工液中に導入する導電性粒子の一定濃度を維持す るものに加工液の流れを制限する拘束なく尚一層大きい電極間のギャップを保っ て機械加工できる。これ等は更に、加工安定性を、 一層１に、液の劣化並びにその種々の成分の濃度の変化により生ずる加工条件の 変化をその均質化および再生を積極的にすることにより一層低減することを可能 にする液の改善された循環（電極間のギャップおよび加工液の再生速度の制限を 除去）、 −ギャップの増大により短絡の危険の低減−特に、優れた表面品質に導く放電の 一層均一な分布により改善することを可能にする。これ等は、また特にトリガー 遅延時間１．がスイス国特許第６２７３９３号明細書に記載されている液体の場 合より一層短いので、加工速度および効率を一層増大することを可能にする。

また、本発明の加工液は上記特許明細書に記載されている加工液に対し更なる利 点を有する。特に、従来技術において既知の加工液とは異なり、放電条件は第３ 図に見られる如く加工安定性の一層改善された優れた安定性を有し、この第３図 においては時間に対するｔｄ値の振動は分散液Ｂの場合（約１３０〜４０００μ ）に比べ分散液Ａの場合（約８〜２０μｓ）は極めて小さい。

更に、トリガー遅延時間の統計的平均値Ｔｄの第２シリーズの測定を再度液体Ｂ 　Ｐ　１８０におけるラメラ銅粒子（分散液Ｃ）および非ラメラ銅粒子（分散液 Ｄ）の分散液に対して行った。分散液ＣおよびＤは銅粒子の同じ濃度１０−４容 量％を有する。これら測定は電極間に印加される電界Ｅを変動することにより行 った。分散液Ｃの場合、ｔｄの対数と電界Ｅの対数との関係（所定濃度の粒子の 場合）！マーの測定と別途測定との間に再現性がある。Ｅは電極間のギャップｇ に対し逆比例：　Ｅ＝Ｕｉ／ｇであるといえる。ここでｔｌｉは電極間に印加さ れる電位差である。所定電圧Ｕｉで連続的なギャップ値ｇについて得られる１０ 「τ６の値は第４図と同様の曲線となる傾向がある。これは分散液りで行った測 定の場合には見られず、この分散液りの場合は曲線よりはむしろ点の「雲」が得 られる。

従って、本発明のラメラ分散液においては、導電性粒子の一定の濃度でかつ同じ 電極間電圧を用いて統計的平均値の−［ｄを測定することにより、電極間ギャッ プｇの値を決定することができる。このことは従来技術において既知の分散液で はできないことであった。何故なら、１／ｇに対するｌｏｇＴｄの変化を表わし ている曲線の傾きが−の測と別途測定との間で変動するからである。これに対し 本発明の分散液では本質的にそれが一定のままである。

更に、第１図に示すセルと、所定濃度の導電性粒子について１／ｇの関数として ｌｏｇｔｄの変化を示す検量線とは、この濃度の監視を可能とし、従って既知の 電極間ギャップｇについて−［ｄの連続的測定を行うことにより、１以上の加工 パラメータにより管理されるサーボコントロールを作用させることが可能となる 。

最後に、アークを誘発し得る放電の極部的集中を防止するために、加工液中の導 電性粒子をできる限り均質に分散させることが重要である。これは、完全な加工 サイクル中に沈降を示すことのない本発明の分散液では達成されていると考えら れる。分散液のこの安定性は加工の安定性にも寄与する。

第５図は、例えば連続的遅延時間を測定することにより本発明の加工液における 導電性粒子の濃度の変化を調整しかつ監視することを可能とし、また導電性また は半導電性フレークの適当なる添加により加工中のこの濃度を調整することによ って少なくとも１の加工パラメータにより管理されるサーボコントロールを作用 させることを可能とするＥＤＭ設備を組み込んだ装置の概要図である。

工作物電極１１と工具電極１２は工作タンク１４内に保持された加工液１３に浸 漬し、お互いにある距離をおいて配置する。

電気回路（既知タイプ、図示せず）をこれら電極１１および１２に接続し、加工 ギャップ１５が浸漬されている加工液１３を介して放電加工用放電を生ぜしめる に必要なパルスを供給する。工具電極１２は型彫工具電極とすることができ、こ の工作物への緩徐な侵入を、侵食の進行具合に依存するギャップ１５が所定の大 きさｇを有するようにプログラミングする。この値ｇは可変または一定のいずれ でもよい。工具電極１２は、一方の側から他方の側へ工作物電極１１の穴を介し て走行しかつ侵食を起こし乍ら所定の通路に沿って該工作物電極を切削するワイ ヤ電極とすることもできる。壁に既知の手段（図示せず）により工作物電極が固 定されている工作タンク１４を横送り運動を行う台（図示せず）に固定し、一般 に水平方向の平面にある２本の直行軸Ｘおよびｙに対し工作物電極１１と工具電 極１２との間で相対運動を行わしめることができる。工作物電極１１と工具電極 １２の相対運動（垂直、回転等）の他のタイプは、ワイヤ電極の場合にはガイド ヘッドにあるいは型彫電極の場合には電極保持ヘッドに配置される既知の装置に より工具電極１２を可動させることによって得ることができる。放電加工が進行 するにつれ、工具電極１２はＸおよびｙ軸によって規定される平面に対し垂直の 軸方向に移動させるのが一般的であると考えられる。これら種々の装置（横送り 運動を行う台等）は既知のタイプであり、第５図には示していない。

加工液１３は、パイプ１６により供給回路に連結されている少なくとも１個の注 入ノズルによりギャップ１５に注入することができる。型彫電極の場合は、加工 液１３を電極自体に作られかつ供給回路に連結されたダクトを介して供給するこ ともできる。このバイブまたはダクト１６を介して供給される液体はタンク１７ 内において機械的または超音波攪拌で、場合によっては同様の液体で作られた界 面活性の結合剤で被覆されている導電性または半導電性のフレークの濃厚分散液 と絶縁性液体を混合することにより得た。この絶縁性液体は、工作タンク１４か ら排出された後該液体が貯蔵されるリザーバ１８から送り込むが、この際該液体 を沈降タンク、フィルタ、イオン交換樹脂等を備えたシステム３０に通すことに より清浄にし再生しておく。また、濃厚分散液は、制御回路２３からの信号によ り制御される計量システム２０により制御される測度で、ポンプ輸送の任意既知 手段によりリザーバ１９から送り込む。

特に、回路２３に接続する、粒子濃度を測定するための装置２１と２２を、夫々 加工ギャップの後で且つタンク１７の出口に配置する。測定は、既知方法による か、スイス国特許第６３２３４０号明細書に記載されているセルのような遅延時 間を測定するセルによるか、または欧州特許出願第２８１．５１２号に記載され ている装置のような低水準のスパークの割合を測定する装置により、光学的に或 いは電気的に行なわれる。

変形例では、装置２１は、加工ギャップで直接測定する装置により置き換えるこ とができる。即ち工具電極１２に接続する、例えば米国特許第３．８２５．７１ ４号明細書に記載されているように構成される回路は遅延時間ｔｄを各放電につ き測定すること並びに代表的統計的平均値を計算することを可能にする。特に、 これでトリガー電圧の印加を開始する時間および放電が開始する時間の検出が可 能である。

これ等の装置２１と２２は、電気的信号を発生し、これ等の信号を基準値と比較 し、制御論理回路２３により計量システム２０の制御を可能にする。従って、液 １３中に分散する導電性粒子の濃度を回路２３に変量が連絡される少なくとも− の加工パラメータにより管理されるサーボシステムにより制御することが可能で ある。

スパーク距離またはギャップｇを、調整装置、例えば米国特許第４．０４９．９ ４２号明細書に記載されている装置を備えたサーボモーターにより一定に維持す るが、装置は第５図に図示してない。

装置２１により測定される濃度はこの濃度を制御するのに使用される少なくとも 一つのパラメータの関数である予めプログラムされた基準値から偏倚すると直ち に、制御回路２３が装置２２により測定される濃度がこの基準値に達するまで計 量システム２０を作動させる。従って加工液の組成（およびトリガーに対する平 均遅延時間）を加工中所定の方法で変化させることができる。

かかる装置は、加工条件の安定性を維持し且つこれ等の条件を制御して最適測度 で加工しこの間加工表面の所望品質を確保することを可能にする。

上記の例は例示のために記載したに過ぎないものであって特に制限するものでな いことは明らかである。多くの変形を、特にこれ等の分散液の種々の成分、割合 、これ等の分散液の製造方法および放電加工に分散液を用いる条件に関して、本 発明の範囲を逸脱することなく、実施することができる。

手　続　補　正　書 ＰＣＴ／ＣＨ８８１０００７３ ２、発明の名称 放電加工液 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　シャルミーユ・テクノロジー・ニス・ア１、請求の範囲を下記の通り補 正する。請求の範囲第２〜１４項および第１６〜１８項は削除する。

「１．　絶縁性液体中に分散する固体導電性粒子を有する放電加工液において、 この絶縁性液体における導電性または半導電性フレークの安定均質な分散液から 成ることを特徴とする放電加工液。

？＝　絶縁性液体における導電性または半導電性フレークの安定均質な分散液か ら成る加工液を放電加工に関する加工に使用するにあたり、放電加工機に該加工 液中の導電性粒子の濃度を測定しかつ加工中に該濃度を監視するための装置を備 えることを特徴とする放電加工液の使用方法。」 国際調査報告

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．絶縁性液体中に分散する固体導電性粒子を有する放電加工液において、この 絶縁性液体における導電性または半導電性フレークの安定均質な分散液から成る ことを特徴とする放電加工液。
2. ２．かかるフレークを１０−４〜０．１容量％、好ましくは１０−３〜１０−２ 容量％の範囲内の濃度で含有する請求の範囲第１項記載の放電加工液。
3. ３．フレークが金属、好ましくはアルミニウム、銅、スズ、銀、亜鉛またはこれ ら金属の１種を含有する請求の範囲第１項記載の放電加工液。
4. ４．フレークがグラファイドである請求の範囲第１項記載の放電加工液。
5. ５．絶縁性液体が脱イオン水である請求の範囲第１項記載の放電加工液。
6. ６．絶縁性液体がオイル、例えば炭化水素、炭化水素の混合物またはシリコーン オイルである請求の範囲第１項記載の放電加工液。
7. ７．絶縁性液体が少なくとも１種のポリアルコールを含有する水性混合液である 請求の範囲第１項記載の放電加工液。
8. ８．更に少なくとも１種の添加剤、好ましくは界面活性剤および／または腐食抑 制剤を含有する請求の範囲第１項記載の放電加工液。
9. ９．フレークが１０ナノメーター〜５０ミクロン、好ましくは０．１ミクロン〜 ５ミクロンの範囲内の平均径を有する請求の範囲第１項記載の放電加工液。
10. １０．フレークがコロイド分散状態にある請求の範囲第１項記載の放電加工液。
11. １１．フレークが界面活性剤または電界質剤により分散状態に維持されている請 求の範囲第１項記載の放電加工液。
12. １２．絶縁性液体に懸濁する固体粒子を有する放電加工液を製造するにあたり、 安定均質な分散液が得られるように十分な撹拌を与え乍ら絶縁性液体に、導電性 または半導電性フレークを含有する粉末、ペーストまたは別の液体を添加するこ とを特徴とする放電加工液の製造方法。
13. １３．撹拌を超音波手段により行う請求の範囲第１２項記載の放電加工液の製造 方法。
14. １４．撹拌を機械的手段により行う請求の範囲第１２項記載の放電加工液の製造 方法。
15. １５．絶縁性液体における導電性または半導電性フレークの安定均質な分散液か ら成る加工液を放電加工に関する加工に使用するにあたり、放電加工機に該加工 液中の導電性粒子の濃度を測定しかつ加工中に該濃度を監視するための装置を備 えることを特徴とする放電加工液の使用方法。
16. １６．加工中にフレークの分散が連続的に均質化されるように加工液中での撹拌 を持続する請求の範囲第１５項記載の放電加工液の使用方法。
17. １７．放電加工機に、少なくとも１の加工パラメータにより管理される導電性粒 子の濃度のサーボコントロール用装置を備える請求の範囲第１５項記載の放電加 工液の使用方法。
18. １８．導電性または半導電性フレークを絶縁性液体自体の中で生ぜしめかつその 中で、ＥＤＭ機に加工液を供給するための回路に組み込まれた装置により分散さ せる請求の範囲第１５項記載の放電加工液の使用方法。