JPH01503287A - 電気腐食切断機 - 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】 電気腐食切断機の電極 この発明は、特許請求の範囲第１項の前段に規定する電気腐食切断機の電極に関 する。

周知のように、電気腐食切断機の電極は、直径が０．０２から０．３５　ｍｍの 範囲にある細い線材である。

切断工程の間、この線材を供給ボビンからほどく。

工作製品の上部及び下部に位置する複雑な機構の内部で、この電極は捩じれ、張 力を受ける。張力は例えば１６ニユートンにもなる。更に、この電極の位置を正 確に維持するダイアモンド及びサファイヤは、特に円錐状に切断するのにこの線 材電極に大きな摩擦を及ぼす機構中に装備しである。それ故、線材電極はその引 張強度まで張力を受ける。繰返周波数が２５０）１ｚまでのパルスに対して数百 アンペアにまでなる作業電流は細いワイパー接触子によって細い線材電極に導入 される。動作電流の遷移領域は非常に狭い。動作電流が大きくて温度上昇がある ため、加工製品と線材の間に特異な腐食過程が生じる誘電体絶縁物の領域を冷却 する必要がある。この冷却の欠点は、電流が変わる領域が初期破壊に導く電気腐 食も受ける点にある。更に、電流が変わる領域は線材電極に摩擦を増加サセル。

腐食過程の間では、既知の線材電極は、動作間隙中で次の力によって逆に影響を 受ける。即ち、静電力、スパーク放電力及び機械的な力が誘電体流体の流れ及び 気泡から生じる。

作業間隙の前記力は、線材電極の望ましくない振動を発生させる。この電極は約 １　ｋＨｚのあたりにある捩じれ線材電極の自然周波数の範囲にある。このこと は、腐食過程の効率を係数２から３はど低下させる。他の欠点は、既知の線材電 極上で物質が作業間隙のスパーク放電によって望ましくない方法で除去される（ 電極の摩耗）。このことは、細い線材電極の直径を更に低減することになる。線 材電極の供給速度をもつと早（しても、この欠点を償うことができない。何故な ら、この速度は材料の特性、例えば線材電極の弾性率によって制限されるからで ある。

更に、線材電極は、上記の効果によってその限界に既に曝され、腐食中の、例え ば短絡又はアーク放電のような予期できない故障にきよってばらばらになり得る からである。

この発明の課題は、既知の線材電極の上記欠点を乗り越え、更に実際の作業工程 に柔軟な状態で適合させることにある。

上記の課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部分によって解決されている。

この発明の具体例を添付した図面に基づきより詳しく説明する。これ等の図面は 、 第１図が、この発明の電極の第一実施例を用いて全体の断面図を示す。

第２図が、電極の第二実施例の断面図を示す。

となっている。

第１図には、電極１が示してあり、この電極はノズル３を離れ、加工製品２の作 業間隙１３を通り抜けて集合容器５に繋がっている。ノズル３は液体又は粉体の 媒体２０を保有する加圧容器４に繋がっている。媒体２０は水銀又はグラファイ トの粉から形成されているか、あるいは液体のポリマーで形成されている。これ 等のポリマーは、周知のように、非常に良好な導電性を有する共役ポリマーと呼 ばれている。媒体２０は、例えば銅、クロム、銀等の様な拡散金属を有する水銀 化合物から成る。更に、媒体２０は、例えばタンタル等の様な不溶解性金属を有 する水銀化合物から構成されてもよい。媒体２０は液体、粉体、ゲル状又はペー スト状、あるいはそれ等の組み合わせの粘性を有してもよい。この実施例では、 媒体２０は水銀である。この媒体はポンプ１１によて加圧下で加圧容器４に注入 され、遮断装置１８．１９が開になっていれば、ノズル３を経由して排出される 。ノズル３の内部は、ノズル３からでるジェット電極が所望の断面を有する様な 形状に成っている。この断面は、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形又は多 角形であってもよい。断面の形状は、加工製品２の腐食切断の間に要求される個 々の要求に依存する。遮断装置は、スライダ１８をノズル３に対して開閉を動作 させる駆動部１９から成る。ジェット１は非常な早さでノズルを離れ、ジェット は加工製品２の作業間隙１３を経由してその形状を通路上で維持し、捕集客器５ に達し、このジェットは作業間隙自体でそこに働く機械的及び電気的な力によっ て影響されない。この速度は大体２〜２０ｍ／ｓｅｃの範囲にある。これ等のデ ータは水銀に対してのみ当てはまる。媒体２０の他の化合物では、ジェット１の 放電速度はより早い。何故なら、これ等の化合物はより軽い比重を有するからで ある。従って、この速度は使用している媒体２０の比重に比例する。この発明の ジェット電極１の移動速度は、公知の線材電極の一つより百倍早い。このジェッ ト電極１の高速度は以下に説明する利点をもたらす。周知のように、電気腐食作 業の電圧は電極と加工製品に印加される。このことは、第１図に腐食発生器１２ によって表されている。この発生器は腐食過程に必要なパルス、電圧、電流、デ ィーティ比をもたらす。上記のことは公知のことであるので、それ等にこれ以上 の説明をしない。第１図によれば、発生器１２と一方の電極と他方の加工製品の 間の電気接続はパイファイラー同軸ケーブルで行われる。このケーブルの一方の 極は接続端子１４の電極に接続されている。このケーブルの他方の極は、加工製 品２の接続端子１６に接続する。更に、捕集客器５は接続端子１５を介してこの 供給ケーブルの第−極に接続されている。加工製品２の作業間隙１３を経由して ジェット電極１の高速移動速度のため、電極１と加工製品２の表面間のスパーク の放電通路が長くなり、その断面は低減する。この断面が小さいことにより、放 電エネルギは更に集中し、加工製品２０表面から材料をより多く破壊させること ができる。こうすることにより電気腐食切断の効率が改善する。何故なら、材料 の除去が通常の線材電極に比べて増加するからである。

この発明による電極の高速ジェット１が流れ込む捕集容器５が加工製品２の下に 設置しである。このジェットの運動エネルギが大きいので、このジェットは傾斜 領域６によってそらされ、捕集容器５の底に設置したリザーバー７に集まる。第 １図には、ただ一つの傾斜領域６が示しであるが、もちろん多数のこの様な領域 は大きな運動エネルギを低減させるために設置してあってもよい。同じ目的のた め一つ又はそれ以上の通路を設置することも考えられる。

リザーバー７の水銀は放電円管９を経由して作成装置８に供給される。この装置 では、公知の濾過器、例えば遠心濾過器又は液体濾過器を水銀以外の望ましくな い粒子を濾過するために設置しである。この浄化過程の後、水銀はポンプ１１に よって加圧容器４に汲み取る。上に述べた様に、他の媒体２０を使用した場合に は、遠心濾過器又は他の濾過器を作成装置８に設置しである。

ノズル３のマウスピースと加工製品２の表面間の距離を要求に応じて増加又は減 少させることができると言う事実を考えることができる。

第２図には、加圧容器４上に多数のノズル３を装備した第二の実施例が示しであ る。これ等のノズルの二つのみを示しである。他のノズルは引用数字３１．３２ ，３３，３４．３５と３７の位置に設置しである。加圧容器４は円筒形状を有し 、この容器の軸線の回りに回転できる。入口４５は円管１０を経由してポンプ１ １に繋がっている。加圧容器４の内壁は弾性的な材料のライニングが施してあり 、溝付絞り４６を有する。この絞りはうイニングの全長を横断している。この絞 りを横断する円周上にライニング４１に固く連結している浮遊体４２がある。こ の浮遊体の内部には、中空空間４４がある。この浮遊体の目的は、浮力により常 時溝４６の上部位置を媒体２０中に浮かせ、維持するためにある。溝４６の位置 にのみノズル３を媒体２０を用いて供給できる。他のノズルは閉じている。媒体 ２０によってライニング４１に加わる圧力により、ライニングは加圧容器４の円 筒表面に向けて加圧されるので、閉じたノズルを気密シールされる。下向きのノ ズルのみが電極のジェット１を形成することができ、電気腐食切断を行うことが できる。下側のノズルは作業位置にあり、他のノズルは作業しない位置にある。

第２図の実施例は、多重器具に成っている。各々のノズルは他の断面及び／又は 他の円周を有する。実際の腐食過程の要求に応じて、最も有利なノズルを作業位 置に導入することができる。このことは、加圧容器４の圧力を零まで減少させ、 ライニング４１が加圧容器４の内面から分離することによって行われる。その後 、望ましい断面と望ましい形状を有するノズルが作業位置に来るように円筒状の 加圧容器４を回転させる。こうして、加圧容器に全圧力を再び加える０作業に使 用しないノズルは、再びライニング４１によって封止される。

第１図と第２図に関連して言えることは、作業位置にあるノズル３が加工製品２ の表面に垂直になるようにその作業位置に下向きの垂直に必ずしも向ける必要の ないことである。ノズル３が加工製品の表面に対してＯ〜５０＠の範囲の角度に なるように、両方の実施例での加圧容器４を回転させることができる。ノズルの 作業位置は上記の範囲にある。ノズルの傾斜位置は、ジェット電極１が加工製品 ２に円錐状の切断を加える場合に必要になる。第１図の加圧容器４は特に示して いない回転装置内に吊るしである。この加圧容器は個々の角度位置に切り換える だけである。第２図の加圧容器４は回転可能な方法で配設しである。しかし、溝 がノズル３を上に述べた範囲内に媒体２０を用いて設置させるように、溝４６を ライニング４１の浮遊体４２に幾何学的に配設することがここでは変更される必 要がある。

第１図及び第２図は作業位置にただ一つのノズル３を開示していても、ジェット 電極１が同じ加工製品２を共通にしかも同時に切断する数個のノズルを設置する こともできる。

ＦＩＧ、　２ 国際調査報告。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電極と加工製品が作業間隙によって互いに分離していて、腐食発生器が作業 電流を供給し、少なくとも１個の電極で加工製品を切断する電気腐食切断機にお いて、電極は高導電性の媒体（２０）のジェット（１）として形成され、前記ジ ェットは加圧されてノズル（３）から噴射し、前記ノズルの断面によって形成さ れ、媒体（２０）は少なくとも液体、ゲル状、ペースト状又は粉体状状態、又は それ等の状態の組み合わせ状態にあることを特徴とする電気腐食切断機。 ２．ジェットを発生させるノズル（３）は加工製品（２）の一方の表面の近傍に 設置してあり、このジェットを集める容器（５）は加工製品の他方の表面の近傍 に設置してあることを特徴とする請求項１記載の電気腐食切断機。 ３．ノズル（３）のマウスピースは、加工製品（２）の一方の面に対して僅かに 調節可能な距離に設置してあることを特徴とする請求項１又は２記載の電気腐食 切断機。 ４．ノズル（３）はマウスピースから噴射する所定のジェット（１）の断面を与 え、この断面は作業間隙（１３）を通過してジェットの通路で不変であることを 特徴とする請求項１記載の電気腐食切断機。 ５．多数のノズル（３）が加工製品の一方の表面に設置してあり、少なくとも一 個のノズルは作業位置に向けて移動できることを特徴とする請求項１又は４記載 の電気腐食切断機。 ６．ノズル（３）は同じ又は異なった断面又は形状を有することを特徴とする請 求項５記載の電気腐食切断機。 ７．少なくとも一個のノズル（３）は媒体（２０）を受け入れる加圧容器（４） の上に設置してあることを特徴とする請求項１，５又は６のいずれか１項に記載 の電気腐食切断機。 ８．加圧容器（４）上のノズル（３）は作業位置又は作業しない位置に移動でき 、媒体（２０）の流出は封止装置（１８，１９）によって制御されることを特徴 とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気腐食切断機。 ９．加圧容器（４）は円筒形で回転可能であり、封止装置は溝（４６）を有する 弾性的なライニング（４１）から成り、このライニングは作業位置にノズル（３ ）は溝（４６）を経由して加圧容器（４）の媒体（２０）に接続されていること を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気腐食切断機。 １０．腐食発生機（１２）によって供給される作業電流の電気導体（１４）は、 大部分にわたってノズル（３）に接続してあることを特徴とする請求項１〜９の いずれ１項に記載の電気腐食切断機。 １１．捕集容器（５）の絞りは加工製品の他方の面に対して僅かん間隔に設置し てあり、捕集容器（５）の内部に配設した偏向領域（６）又は偏向通路は、運動 エネルギを低減させるため、作業間隙（１３）から噴射するジェット（１）を曲 げることを特徴とする請求項２記載の電気腐食切断機。 １２．捕集容器（５）中に捕集される媒体（２０）は再使用されるため作成装置 （８）中で浄化され、ポンプ（１１）によってノズルの加圧容器（４）に汲み取 られることを特徴とする請求項２又は１１記載の電気腐食切断機。