JPH0197523A - 放電加工用電極 - Google Patents
放電加工用電極Info
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- JPH0197523A JPH0197523A JP25407887A JP25407887A JPH0197523A JP H0197523 A JPH0197523 A JP H0197523A JP 25407887 A JP25407887 A JP 25407887A JP 25407887 A JP25407887 A JP 25407887A JP H0197523 A JPH0197523 A JP H0197523A
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は放電加工用電極に関するものであり、特に、
微細加工に適した放電加工用電極に関するものである。
微細加工に適した放電加工用電極に関するものである。
放電加工用電極には従来から銅、黒鉛、銅−黒鉛系及び
銀−黒鉛系等のものが用いられている。
銀−黒鉛系等のものが用いられている。
ところで、放電加工を評価する基準として■電極消耗比
、■加工速度、■加工面粗さの３つの相互に関係する特
性がある。例えば、加工速度を太き（すると電極消耗比
が大きくなるとともに、加工面粗さもに大きくなる。逆
に加工面粗さを小さくしようとすると、加工速度を小さ
くする必要が生じる。
、■加工速度、■加工面粗さの３つの相互に関係する特
性がある。例えば、加工速度を太き（すると電極消耗比
が大きくなるとともに、加工面粗さもに大きくなる。逆
に加工面粗さを小さくしようとすると、加工速度を小さ
くする必要が生じる。
上記の特性は電極材の材質にも支配される。即ち、銅電
極は電流密度を太き（出来ないため、加工面粗さを細か
くすることができるが、加工速度を大きくすることが出
来ない難点がある。一方、従来の黒鉛素材は比抵抗が小
さいため、電流量を抑えることが出来ず、加工速度を速
くすることができるが、反面加工面粗さが粗く且つ電極
消耗比が太き（なる難点があり、加工面粗さを１０μｍ
にするのが限界とされている。更に、放電加工による加
工形状は電極形状の転写を基本としているため、電極材
のＭｉ織が緻密で且つその緻密さが均一である程、加工
面粗さが小さくなる。
極は電流密度を太き（出来ないため、加工面粗さを細か
くすることができるが、加工速度を大きくすることが出
来ない難点がある。一方、従来の黒鉛素材は比抵抗が小
さいため、電流量を抑えることが出来ず、加工速度を速
くすることができるが、反面加工面粗さが粗く且つ電極
消耗比が太き（なる難点があり、加工面粗さを１０μｍ
にするのが限界とされている。更に、放電加工による加
工形状は電極形状の転写を基本としているため、電極材
のＭｉ織が緻密で且つその緻密さが均一である程、加工
面粗さが小さくなる。
これらの現状から精密加工には銅電極が、また面粗さが
多少悪くても加工速度を速くしたい場合には黒鉛電極を
用いるのが一般的である。このように従来の放電加工で
は電極材を適当に選択することによって加工面粗さや加
工速度の調整をおこなうのが通例であった。
多少悪くても加工速度を速くしたい場合には黒鉛電極を
用いるのが一般的である。このように従来の放電加工で
は電極材を適当に選択することによって加工面粗さや加
工速度の調整をおこなうのが通例であった。
ところで、上記のように放電加工による加工形状は電極
形状の転写を基本としているため、幅の狭い加工を行う
ときは、それに応じた微小幅の電極を用いる必要がある
。しかしながら、電極幅が微少になると、電極材料があ
る程度の曲げ強度を有していないと加工が不可能であっ
たり、また、加工ができても熱あるいは外力によって変
形を来たすことがあり、使用に耐え得ない場合がある。
形状の転写を基本としているため、幅の狭い加工を行う
ときは、それに応じた微小幅の電極を用いる必要がある
。しかしながら、電極幅が微少になると、電極材料があ
る程度の曲げ強度を有していないと加工が不可能であっ
たり、また、加工ができても熱あるいは外力によって変
形を来たすことがあり、使用に耐え得ない場合がある。
更に、電極の消耗比は電極材料のかさ密度、電気比抵抗
、曲げ強度との関係で規制され、特に、微細な放電加工
に用いる電極の場合は上記３つの要件は厳密に選定する
必要がある。
、曲げ強度との関係で規制され、特に、微細な放電加工
に用いる電極の場合は上記３つの要件は厳密に選定する
必要がある。
しかしながら銅電極を用いると、塑性変形を生じ易く、
また、−旦曲がると平滑度が維持されない欠点を有し、
更に放電によって派生する熱のため加工開始直後から熱
変形を生じ、所期の幅、形状、での加工を行うことが出
来ない。ましてや加工幅が０．２ｍ以下になると、銅素
材の延性のため研磨加工によって目的とする幅の電極を
得ること自体が不可能となる。
また、−旦曲がると平滑度が維持されない欠点を有し、
更に放電によって派生する熱のため加工開始直後から熱
変形を生じ、所期の幅、形状、での加工を行うことが出
来ない。ましてや加工幅が０．２ｍ以下になると、銅素
材の延性のため研磨加工によって目的とする幅の電極を
得ること自体が不可能となる。
一１方、黒鉛電極としては等方性の黒鉛材を用いたもの
が適している。従来は、この等方性の黒鉛材には、コー
クスや天然黒鉛等の骨材とコールタールやピンチ等のバ
インダーからなる、いわゆる２元系の黒鉛を用いている
が、曲げ強さが４００〜５００ｋｇｆ／−であって０．
５鶴以下の幅に加工するに足るだけの強度と均質組織を
有していないばかりでなく、電極消耗比が大きいために
微細加工の電極として使用することは不可能であった。
が適している。従来は、この等方性の黒鉛材には、コー
クスや天然黒鉛等の骨材とコールタールやピンチ等のバ
インダーからなる、いわゆる２元系の黒鉛を用いている
が、曲げ強さが４００〜５００ｋｇｆ／−であって０．
５鶴以下の幅に加工するに足るだけの強度と均質組織を
有していないばかりでなく、電極消耗比が大きいために
微細加工の電極として使用することは不可能であった。
結局、従来は放電加工を用いての０．５ ＊＊以下の幅
の微細加工をすることは電極材質の面から困難を極め、
特殊な用途にのみ限定して高価な銀−黒鉛電極を、電極
消耗を無視して使用していたのが現状であり、しかもこ
の銀−黒鉛電極を用いても０．３ｍｍの幅の加工が限界
であった。
の微細加工をすることは電極材質の面から困難を極め、
特殊な用途にのみ限定して高価な銀−黒鉛電極を、電極
消耗を無視して使用していたのが現状であり、しかもこ
の銀−黒鉛電極を用いても０．３ｍｍの幅の加工が限界
であった。
そこで、従来０．５ｍｍ幅以下の溝切り加工はダイヤモ
ンドカッターによる加工、罫書き針による手加工、ワイ
ヤーカッターによる加工等があったが、いずれも、精度
、価格面での問題点があった。
ンドカッターによる加工、罫書き針による手加工、ワイ
ヤーカッターによる加工等があったが、いずれも、精度
、価格面での問題点があった。
この発明は上記従来の問題点に鑑みて提案されたもので
あって、幅Ｑ 、 ５ ＊＊以下であってしかも、電極
消耗比が実用に耐え得る程度である放電加工用電極を提
供することを目的とするものである。
あって、幅Ｑ 、 ５ ＊＊以下であってしかも、電極
消耗比が実用に耐え得る程度である放電加工用電極を提
供することを目的とするものである。
上記目的を達成する為にこの発明は以下の手段を採用し
ている。即ち、粒子径２０μｍ以下のメソカーボンマイ
クロビーズを原料とし、かさ密度１．７５ｇ／ａｄ以上
、曲げ強度５００ｋｇｆ／ｃｄ〜１３００ｋｇｆ／−ま
で、電気比抵抗８００〜２０００μΩｃｍ、異方比１．
０５以下の特性を有するとともに、０．５龍〜０．０３
ｍｍの厚さに加工した黒鉛材よりなるものである。
ている。即ち、粒子径２０μｍ以下のメソカーボンマイ
クロビーズを原料とし、かさ密度１．７５ｇ／ａｄ以上
、曲げ強度５００ｋｇｆ／ｃｄ〜１３００ｋｇｆ／−ま
で、電気比抵抗８００〜２０００μΩｃｍ、異方比１．
０５以下の特性を有するとともに、０．５龍〜０．０３
ｍｍの厚さに加工した黒鉛材よりなるものである。
上記、かさ密度、曲げ強度、電気比抵抗は相互に関連し
た特性であって、一元的に論じることは出来ないが総合
的に以下のことが言える。即ち、かさ密度が１．７５ｇ
／ｃｊ以下、曲げ強度５００ｋｇｆ／−以下では、極薄
板に加工することが困難であり、薄板状に加工できたと
しても放電加工時の電極消耗比が大きくなり、この発明
の目的を達成することは出来ない。一方、曲げ強度が１
３００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の材料では硬くて脆いため、
欠けやすくなる難点が生じる。電気比抵抗が８００μΩ
ｃｍ以下では電極消耗比が大きくなり、電極の交換回数
が多くなって実用的ではなく、また２０００μΩｃｍ以
上になると持続性のアーク放電が生じて放電加工が不可
能になる。
た特性であって、一元的に論じることは出来ないが総合
的に以下のことが言える。即ち、かさ密度が１．７５ｇ
／ｃｊ以下、曲げ強度５００ｋｇｆ／−以下では、極薄
板に加工することが困難であり、薄板状に加工できたと
しても放電加工時の電極消耗比が大きくなり、この発明
の目的を達成することは出来ない。一方、曲げ強度が１
３００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の材料では硬くて脆いため、
欠けやすくなる難点が生じる。電気比抵抗が８００μΩ
ｃｍ以下では電極消耗比が大きくなり、電極の交換回数
が多くなって実用的ではなく、また２０００μΩｃｍ以
上になると持続性のアーク放電が生じて放電加工が不可
能になる。
上記平均粒径の値ばかさ密度及び異方比の値に関係する
。即ち、粒径が２０μｍ以上のメソカーボンマイクロビ
ーズを用いると、かさ密度が小さくなるとともに、黒鉛
を構成する組織が不均一になるため異方比も大きくなる
欠点がある。
。即ち、粒径が２０μｍ以上のメソカーボンマイクロビ
ーズを用いると、かさ密度が小さくなるとともに、黒鉛
を構成する組織が不均一になるため異方比も大きくなる
欠点がある。
本願発明は、ピーク電流が低消耗加工領域である場合に
顕著な効果を発揮し、２元系黒鉛電極に発生する粒状突
起物が皆無もしくは極僅少となる。
顕著な効果を発揮し、２元系黒鉛電極に発生する粒状突
起物が皆無もしくは極僅少となる。
幅０．５ｗ以下の溝はピーク電流が５Ａ以下の低消耗領
域で加工される場合が多いが、この場合、２元系黒鉛を
用いる場合の２倍の加工速度であっても電極消耗比は半
分以下で、且つ、加工面粗さを２μｍ以下にすることが
可能となる点に著しい特徴がある。更に、従来の常識で
は電極材の幅の３倍の深さまでの加工が限界とされてい
たが、本願発明の黒鉛材料を用いると電極材の幅の４０
倍以上の深さの加工も可能となる。
域で加工される場合が多いが、この場合、２元系黒鉛を
用いる場合の２倍の加工速度であっても電極消耗比は半
分以下で、且つ、加工面粗さを２μｍ以下にすることが
可能となる点に著しい特徴がある。更に、従来の常識で
は電極材の幅の３倍の深さまでの加工が限界とされてい
たが、本願発明の黒鉛材料を用いると電極材の幅の４０
倍以上の深さの加工も可能となる。
平均粒径１０μｍのメソカーボンマイクロビーズを原料
とし、ラバープレスによって加圧成形した後に焼成し、
更に、黒鉛化した一元系黒鉛材料を、０．１３５ｆｌ厚
、厚み較差１／１１００Ｗの精度で３０Ｘ５０ｎの板状
に加工した。この黒鉛板を電極として、５Ｋ−３材に対
して庭付の溝切りを放電加工によって行った。また、同
形状の銅を用いた電極も準備して、比較テストを実施し
た。
とし、ラバープレスによって加圧成形した後に焼成し、
更に、黒鉛化した一元系黒鉛材料を、０．１３５ｆｌ厚
、厚み較差１／１１００Ｗの精度で３０Ｘ５０ｎの板状
に加工した。この黒鉛板を電極として、５Ｋ−３材に対
して庭付の溝切りを放電加工によって行った。また、同
形状の銅を用いた電極も準備して、比較テストを実施し
た。
使用機械は黒鉛電極を装着可能な機種で加工電流１．５
Ａ、サーボ電圧０．５Ｖで加工をおこなった。
Ａ、サーボ電圧０．５Ｖで加工をおこなった。
その結果、本願発明品による加工では、所期の深さ（４
ｍｍ）の加工を行うことができ、電極消耗比も５％程度
であったのに対して、銅板電極による加工では０．１ｍ
深さ程度まで加工した時点で電極形状が変形し、加工作
業の持続が不可能となった。尚、従来の二元系黒鉛材で
は０．１３５鶴の厚さに加工する過程で破れたり穴が開
いたりして加工ができなかった。
ｍｍ）の加工を行うことができ、電極消耗比も５％程度
であったのに対して、銅板電極による加工では０．１ｍ
深さ程度まで加工した時点で電極形状が変形し、加工作
業の持続が不可能となった。尚、従来の二元系黒鉛材で
は０．１３５鶴の厚さに加工する過程で破れたり穴が開
いたりして加工ができなかった。
〔発明の効果）
以上説明したように、この発明は粒径２０μｍ以下のメ
ソカーボンマイクロビーズをバインダーを用いないで加
圧成形した一元系の等方性黒鉛を材料としているので、
微細精密加工に適し、また、放電加工電極に用いた場合
電極消耗比を著しく小さくすることが出来、また、加工
速度を速くしても（電流密度を大きくしても）粒状突起
物が極めて発生しにくい効果が得られ、加工能率を向上
させることができる。
ソカーボンマイクロビーズをバインダーを用いないで加
圧成形した一元系の等方性黒鉛を材料としているので、
微細精密加工に適し、また、放電加工電極に用いた場合
電極消耗比を著しく小さくすることが出来、また、加工
速度を速くしても（電流密度を大きくしても）粒状突起
物が極めて発生しにくい効果が得られ、加工能率を向上
させることができる。
Claims (1)
- 粒子径２０μｍ以下のメソカーボンマイクロビーズを原
料とし、かさ密度１．７５ｇ／ｃｍ＾２以上、曲げ強度
５００ｋｇｆ／ｃｍ＾２〜１３００ｋｇｆ／ｃｍ＾２ま
で、電気比抵抗８００〜２０００μΩｃｍ、異方比１．
０５以下の特性を有するとともに、０．５ｍｍ〜０．０
３ｍｍの厚さに加工した黒鉛材よりなることを特徴とす
る放電加工用電極
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25407887A JPH0197523A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 放電加工用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25407887A JPH0197523A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 放電加工用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197523A true JPH0197523A (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=17259915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25407887A Pending JPH0197523A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 放電加工用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0197523A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5837957A (en) * | 1996-02-27 | 1998-11-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining apparatus |
| JP2005297082A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Tokai Carbon Co Ltd | 放電加工用黒鉛電極およびその製造方法 |
| WO2007007510A1 (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Toyo Tanso Co., Ltd. | 炭素材料及び炭素材料の加工方法 |
| EP2017241A2 (en) | 2007-06-07 | 2009-01-21 | Ibiden Co., Ltd. | Graphite material and a method of producing graphite material |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP25407887A patent/JPH0197523A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5837957A (en) * | 1996-02-27 | 1998-11-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric discharge machining apparatus |
| JP2005297082A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Tokai Carbon Co Ltd | 放電加工用黒鉛電極およびその製造方法 |
| WO2007007510A1 (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Toyo Tanso Co., Ltd. | 炭素材料及び炭素材料の加工方法 |
| EP2017241A2 (en) | 2007-06-07 | 2009-01-21 | Ibiden Co., Ltd. | Graphite material and a method of producing graphite material |
| EP2017241A3 (en) * | 2007-06-07 | 2010-10-20 | Ibiden Co., Ltd. | Graphite material and a method of producing graphite material |
| US8048515B2 (en) | 2007-06-07 | 2011-11-01 | Ibiden Co., Ltd. | Graphite material and a method of producing graphite material |
| US8367196B2 (en) | 2007-06-07 | 2013-02-05 | Ibiden Co., Ltd. | Graphite material |
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