JPH02109640A

JPH02109640A - ワイヤ放電加工用電極線

Info

Publication number: JPH02109640A
Application number: JP26245188A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Ezaki; 江崎　繁男; Hiroyuki Seto; 瀬戸　啓之; Hiroshi Hasegawa; 博長谷川
Original assignee: Tokyo Tungsten Co Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Tokyo Tungsten Co Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-04-23
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JP2607643B2

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］この発明は、放電加工用電極線に関するものであり、特
に放電加工特性の優れたワイヤ放電加工用電極線に関す
るものである。

［従来の技術］ワイヤ放電加工法は、金型の精密加工には欠かせない技
術である。この加工法は所定の力で引張られたワイヤを
工作物と交差する方向に移動させながら工作物との間で
火花放電させると同時に、工作物を希望する形状に従っ
て動かしながら、加工する方法である。

従来、ワイヤ放電加工用電極線（以下、カットワイヤと
呼ぶ）には、一般に黄銅線が使用されている。

しかし、カットワイヤには以下の特性が備えられている
ことが望ましい。（１）加工速度を上昇させることがで
きること。（２）付着物の発生がないこと。（３）加工
精度が高いこと。（４）優れた真直性があること。（す
なわち、カットワイヤがねじれたりカールしたりするこ
とがなく、加工精度の向上が図られ、カットワイヤの断
線が少ないこと）（５）カットワイヤの外径真円度が優
れていること。（その結果、加工精度が高くなる）（６
）引張強さが高いこと。（その結果、カットワイヤの断
線防止が図られる）（７）通電性を有すること等の特性
が挙げられる。このような特性を満足するものとして純
タングステンがカットワイヤの材料として選定される。

この純タングステンは、機械特性を示す代表例である。

引張強さは、黄銅の約３倍である。そのため純タングス
テンを用いるとカットワイヤ径を小さくすることができ
る。したがって純タングステンカットワイヤを用いれば
、より微細な加工が可能となる。

［発明が解決しようとする課題］しかし、純タングステンカットワイヤは、（１）放電性
が悪いため、純タングステンカットワイヤを用いると、
火花がスムーズに発生しない。その結果、加工速度が遅
くなり、被加工物の切断面精度が悪くなる。また、カッ
トワイヤの断線回数が多くなる。

さらに、純タングステンカットワイヤは、（２）高温で
の引張強さが低いため、高温下では、ワイヤに歪がじる
。その結果、被加工物の切断面精度が悪くなる等の欠点
を有していた。

そこで、この発明の主な目的は、加工速度の向上、被加
工物の切断面の精度向上およびカットワイヤの断線回数
の減少を達成することが可能なカットワイヤを提供する
ことである。

この発明の他の目的は、高温での引張強さの向上が達成
できるカットワイヤを提供することである。

［課題を解決するための手段］請求項１に記載の発明に従った放電加工用電極線は、Ｙ
　ｓ　Ｌ　ａ　ｓ　Ｃｅ　％　Ｐ　ｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓ
ｍ。

Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、、Ｄｙ、、Ｈｏ、Ｅ　ｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ５Ｌｕ　（以下希土類元素と称する）およびそれら各
々の酸化物を含む群から選ばれた１種以上を少なくとも
０．００１０〜１．　０ｉｌｌｉ量％含み、その残部が
タングステンとなっているタングステン合金からなる。

請求項２に記載の発明に従った放電加工用電極線は、上
記組成にさらに、Ｋ、５ｉＳＡｌ、およびそれら各々の
酸化物を含む群から選ばれた１種以上を０．００１０〜
０．１０００重量％含むタングステン合金からなる。

［作用効果］タングステンに、上記希土類元素およびそれら各元素の
酸化物のいずれか１種以上を含有させたタングステン合
金は、エミッション効果（電子が飛出しやす（なること
）を有する。そのため、タングステン合金からなるカッ
トワイヤには電流が流れやすくなり、その放電性が向上
する。その結果、上記タングステン合金からなるカット
ワイヤを用いると、火花がスムーズに発生する。しだが
って加工速度の向上、被加工物の切断面精度の向上、カ
ットワイヤの断線回数の減少を図ることができる。

この発明においてタングステン合金中の上記希土類元素
およびそれら各元素の酸化物の含有量を０．００１０〜
１．０００重量％の範囲に限定したのは、０．００１０
重量％未満では、エミッション効果が生じにくくなり放
電性があまり向上しないからである。一方１．　０ＬＩ
ｉ′Ｍｋ％を超えると、カットワイヤが脆くなり、カッ
トワイヤの断線回数が増えるからである。

また、上記希土類元素およびそれら各元素の酸化物をタ
ングステンに含有させたタングステン合金は、高温下で
の引張強さが純タングステンより向上する。そのため、
ワイヤ放電加工をする際にワイヤが高温になっても、ワ
イヤの歪が小さくなる。したがって、被加工物の切断面
精度が向上する。

さらに、上記タングステン合金は、純タングステンに比
べるとその引張強さが高い。そのため、上記タングステ
ン合金を用いると外径のより小さなカットワイヤも製造
することができる。したがって、微細な被加工物の加工
が可能となる。

さらに、上記組成にに、Ｓ　ｉ、Ａ悲およびその酸化物
を含有させたタングステン合金においては、Ｋ等の元素
がタングステン合金中に均一に分散する。それによって
、タングステン合金からなるカットワイヤの引張強さが
向上する。

に、Ｓｉ、ＡＱおよびそれら各々の酸化物の含有量を０
．００１０〜０．１０００重量９６範囲に限定したのは
、０．００１０重量％未満では、その引張強さは純タン
グステンとほぼ同じになってしまうからである。一方０
．　１０００ｆｆｉｆｆｉ％を超えると、カットワイヤ
が脆くなり、カットワイヤの製造時に、クラックや断線
が発生し、カットワイヤの製造歩留りの低下をもたらす
からである。

［実施例］（実施例１）Ｃｅ０２それぞれＱ、００１０．０．０１００．０．１
０００．１．０．１．５重皿％含有するタングステン合
金線を以下の方法で作製した。

市販されている純度９９．９９％のタングステン粉末（
平均粒径３〜５μｍ）にＣｅＯ２粉末（平均粒径０．　
５〜１．０μｍ）を混合し、合金粉末を作製した。

次に、その合金粉末を、圧力的３　ｔ　ｏ　ｎ　／　ｃ
　ｒｎ２金型プレスによって圧縮し、角棒状の粉末成形
体を作製した。

さらに、その粉末成形体を約１２００℃の水素ガス雰囲
気中で仮焼結した。

仮焼結した粉末成形体を約３０００℃の水素ガス雰囲気
中で直接通電焼結してインゴットを作製した。

そのインゴットを転打、熱処理、転打、線引き、熱処理
、線引きを繰返し、線径５０μｍの電解処理が施された
タングステン合金線（黒鉛除去させた線）を作製した。

このようにして得られた各タングステン合金カットワイ
ヤを用いて、次の試験および測定を行なった。

（１）　各温度における引張試験（第１表）。

引張スピードをＱ、１ｍｔｎ／分とした。

、（２）　放電加工時の加ニスピード、被加工物の面粗
さ、および断線回数のａＰ１定（第２表）。

（２）の測定は市販されているワイヤ放電加工器を使用
して行なわれた。

放電加工条件は第３表の通りである。

なお、比較のため、ＣｅＯ２を１．５重量％含有するタ
ングステン合金カットワイヤおよび、市販されている純
タングステンカットワイヤを用いて、上記（１）（２）
の試験および測定を行なった０その結果は第１表および第２表に示されている。

引張試験の結果は第１図にも示されている。

（以１金白）第１表によれば、タングステンにＣｅＯ２を０゜００１
０重量％以上含有させれば、各温度における引張強さが
、ＣｅＯ□の含有口が多くなるほど増加することがわか
る。

第２表によれば、タングステンにＣｅＯ２を０゜００１
０重瓜％含有させれば、放電加工時の加ニスピード、披
加二［物の面粗さはＣｅＯ２の含Ｈ量か多（なるほど、
それぞれ増加、減少することがわかる。

断線回数についてはタングステンにおけるＣｅＯ□含有
量が０．００１０重量％〜１，０重量９６の範囲を外れ
ると、著しく増加することがわかる。

（実施例２）上記実施例１と同じ方法を用いて、Ｌａ２０゜とＹ２Ｏ
，とＣｅＯ２とを合計でそれぞれ０，００１０．０．０
１００，０．１０００，１．Ｏｌｌ、５重量％含有する
タングステン合金カットワイヤを作製した。

このようにして得られた各カットワイヤについて、各温
度における引張試験（第４表）、放電加工時の加ニスピ
ード・被加工物の而粗さ・断線回数（第５表）のＩＰ＋
定を実施例１と同じ条件で行なった。

比較のため、Ｌａ２０．とＹ２Ｏ，とＣｅＯ２を合計１
．５重量％含有させたタングステン合金カットワイヤお
よび、市販されている純タングステンカットワイヤにつ
いても同様の試験および測定を行なった。

その結果は第４表および第５表に示されている。

なお、Ｌａ２０．　、Ｙ２０．、ＣｅＯ２それぞれの含
有重量％は第６表に示されている。

（以）袖）第４表によれば、タングステンにＬａ２０．とＹ２Ｏ，
とＣｅＯ２とを合計で０．００１０重量％以上含有させ
れば、各温度における引張強さが、Ｌａ２０ａとＹ２Ｏ
３とＣｅＯ２の合計含有量が多くなるほど、増加す・る
ことかわかる。

第５表によれば、タングステンにＬａ２０．とＹ２Ｏ，
とＣｅＯ２とを合計で０．００１０重量％以上含有させ
れば、放電加工時の加ニスピード、波加工物の面粗さは
、Ｌａ２０．とＹ２Ｏ，とＣｅＯ２の合ｉｆｌ含有量が
多くなるほど、それぞれ、増加、減少することがわかる
。

断線回数については、タングステンにおけるＬａ２Ｏ３
とＹ２Ｏ，とＣｅＯ２の合計含有量が０゜００１０重量
％〜１．０ｆｆｌｔｍ％の間を外れると、著しく増加す
ることがわかる。

なお他の組合わせで試験を行なっても、第４表、第５表
と同じ結果をｉりた。

（実施例３）ＣｅＯ２が０．０１００、Ｋが０．００７０、Ａ区が０
．００２０、Ｓｉが０．００１０重量％含有するタング
ステン合金カットワイヤを以下の方法で作製した。

タングステン塩類の１種であるＡ−Ｐ−Ｔ　（アンモニ
ウム・バラ・タングステイト）を水素還元し、ＷＯ２，
？２のＢｌｕｅ　　０ｘｉｄｅを作った。

次に、このＢｌｕｅ　　０ｘｉｄｅに、Ｋ２Ｏと５ｉ０
２の混合溶液（オーカシール）、塩化アルミ水溶液およ
び塩化セリウム水溶液をそれぞれドープした後、乾燥さ
せた。

これを水素還元しドープ屑入りタングステン粉末を作製
した。

このタングステン粉末を実施例１と同じ方法で、線径５
０μｍの電解処理が施されたタングステン合金カットワ
イヤを作製した。

このようにして得られたカットワイヤについて、各温度
における引張試験（第７表）、放電加工時の加ニスピー
ド・被加工物の而粗さ・断線回数（第８表）のΔ？１定
を実施例１と同じ条件で行なった。

その結果は第７表および第８表に示される。引張試験の
結果は第２図にも示されている。

（以下余白）第７表と第１表を見ると、ＣｅＯ２が単独で０゜０１０
０ｊＴｆｍ％に比べ、ＣｅＯ２０，０１００重量％にさ
らに、ｌ５Ａ（１、Ｓｉを加えた方が、引張強さが約１
．３倍向上することがわかる。

なお、第８表と第１表に示すように、放電加工時の加ニ
スピード、被加工物の面粗さ、断線回数については、Ｃ
ｅ　０２が単独で０．０１００重量％とＣｅＯ２ｏ、０
１００重量％にさらにに、Ａα、Ｓｔを加えた場合とで
は変わらないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１の引張試験結果を表わすグラフであ
る。第２図は、実施例３の引張試験結果を表イ）ずグラフで
ある。特許出願人　住友電気工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ
、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕお
よびそれら各々の酸化物を含む群から選ばれた１種以上
を少なくとも０．００１０〜１．０重量％含み、その残
部がタングステンとなっているタングステン合金からな
る放電加工用電極線。
（２）前記タングステン合金は、Ｋ、Ｓｉ、Ａｌ、およ
びそれら各々の酸化物を含む群から選ばれた１種以上を
０．００１０〜０．１０００重量％、さらに含む請求項
１に記載の放電加工用電極線。