JPH02307667A - 電極の製造方法 - Google Patents
電極の製造方法Info
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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］
本発明はプラズマアーク切断機の放電電極として使用す
るに適した電極の製造方法に関する。
るに適した電極の製造方法に関する。
［従来の技術］
プラズマアーク切断機用の電極は、銅又は銅合金のホル
ダーに穴を開けて棒状の電極材（チップ）をこの穴に圧
入するか、又は電極材をこの穴に嵌合したのちホルダー
を加圧してかしめ付けていた。従来使用されてきた放電
チップはハフニウム（Ｈｆ）やジルコニウム（Ｚｒ）の
線材であるので、圧入やかしめのような大きな加圧を伴
う接合方法を採用してもそのもの自体に延性があるため
クラックが生じたりすることはなかった。
ダーに穴を開けて棒状の電極材（チップ）をこの穴に圧
入するか、又は電極材をこの穴に嵌合したのちホルダー
を加圧してかしめ付けていた。従来使用されてきた放電
チップはハフニウム（Ｈｆ）やジルコニウム（Ｚｒ）の
線材であるので、圧入やかしめのような大きな加圧を伴
う接合方法を採用してもそのもの自体に延性があるため
クラックが生じたりすることはなかった。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、最近放電チップとしてレニウム（Ｒｅ）
−酸化イツトリウム（Ｙ２０３ ）やルテニウム（Ｒｕ
）−酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）のような粉末冶金法
によって製造される放電特性の優れたチップが電極材と
して使用されるようになると、この種のチップは比較的
腕いため圧入やかしめによってチップにクラックが生じ
、放電中に破損したりホルダーから脱落するという問題
点かあフた。
−酸化イツトリウム（Ｙ２０３ ）やルテニウム（Ｒｕ
）−酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）のような粉末冶金法
によって製造される放電特性の優れたチップが電極材と
して使用されるようになると、この種のチップは比較的
腕いため圧入やかしめによってチップにクラックが生じ
、放電中に破損したりホルダーから脱落するという問題
点かあフた。
本発明は、上記脆い電極材を採用してもクラ・ンク等を
生じず、確実に保持することのてきる製造方法を提供す
るものである。
生じず、確実に保持することのてきる製造方法を提供す
るものである。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するため、本発明は次のような製法を提
供する。
供する。
すなわち、本発明にかかる電極の製造方法は、 。
ろう材に対し濡れ性の良い金属コーティング層を表面に
形成した放電特性の優れた電極材を、該電極材が嵌合す
る凹部と該凹部から外面に通ずる細孔が形成された銅又
は銅合金のホルダーに嵌合し、ホルダーの融点以下のろ
う接温度を有するろう材を用いて非酸化性雰囲気中で電
極材をホルダーにろう接一体化することを特徴としてい
る。
形成した放電特性の優れた電極材を、該電極材が嵌合す
る凹部と該凹部から外面に通ずる細孔が形成された銅又
は銅合金のホルダーに嵌合し、ホルダーの融点以下のろ
う接温度を有するろう材を用いて非酸化性雰囲気中で電
極材をホルダーにろう接一体化することを特徴としてい
る。
以下、具体例を挙げつつ詳細に説明する。
電極材としては、所望のアーク特性を有するもので、例
えばハフニウム、ルテニウム等をベースとする焼結材の
ばかタングステン基合金管種々のものがある。また１、
電極ホルダーとしては、最も普通に使用されているもの
は純銅であるが、クロム−銅合金その他の銅合金でもよ
い。
えばハフニウム、ルテニウム等をベースとする焼結材の
ばかタングステン基合金管種々のものがある。また１、
電極ホルダーとしては、最も普通に使用されているもの
は純銅であるが、クロム−銅合金その他の銅合金でもよ
い。
第１図は完成したプラズマアーク切断用の電極１の例を
あられすもので、大径（Ｄφ）の基部２ａに小径（ｄφ
）の電極材保持部２ｂが一体に形成されたホルダー２に
丸棒状の電極材３が埋設されている。寸法例としては、
Ｄが１０〜２０ｍｍ、ｄは５〜１５ｍｍ、Ｌは１５〜５
０ｍｍ、電極材の寸法例は例えばφ２×５ｍｍである。
あられすもので、大径（Ｄφ）の基部２ａに小径（ｄφ
）の電極材保持部２ｂが一体に形成されたホルダー２に
丸棒状の電極材３が埋設されている。寸法例としては、
Ｄが１０〜２０ｍｍ、ｄは５〜１５ｍｍ、Ｌは１５〜５
０ｍｍ、電極材の寸法例は例えばφ２×５ｍｍである。
この電極の製造法を例示すれば、先ず第２図に示す如き
ホルダー素材２′を製作し、電極材保持部２ｂとなる部
分の先端部には電極材３嵌合川の孔５をドリル、エンド
ミル等を用いて穿孔する。嵌合孔５を穿孔したら電極材
保持部２ｂの外周面からドリルで前記嵌合孔５の底部に
達する細孔７を穿設する。細孔７の径は、例えば０．５
〜０．７ｍｍとするのが好ましい。嵌合孔５と細孔７を
穿設したホルタ−素材２′は充分に洗浄しておく。一方
、丸棒状の電極材３を例えば公知の粉末冶金法で製造し
、その表面にコーティング層を形成する。このコーティ
ング層の材質は、使用するろう材に対し濡れ性の良い金
属で、例えば銀、銅、ニッケル等であり、化学メッキ、
ＣＶＤ、ＰＶＤ等の方法てコーティング層を形成するこ
とができる。コーディング層の厚さは１０〜５０ミクロ
ンとするのが好ましく、２５〜３５ミクロンとするのが
より好ましい。
ホルダー素材２′を製作し、電極材保持部２ｂとなる部
分の先端部には電極材３嵌合川の孔５をドリル、エンド
ミル等を用いて穿孔する。嵌合孔５を穿孔したら電極材
保持部２ｂの外周面からドリルで前記嵌合孔５の底部に
達する細孔７を穿設する。細孔７の径は、例えば０．５
〜０．７ｍｍとするのが好ましい。嵌合孔５と細孔７を
穿設したホルタ−素材２′は充分に洗浄しておく。一方
、丸棒状の電極材３を例えば公知の粉末冶金法で製造し
、その表面にコーティング層を形成する。このコーティ
ング層の材質は、使用するろう材に対し濡れ性の良い金
属で、例えば銀、銅、ニッケル等であり、化学メッキ、
ＣＶＤ、ＰＶＤ等の方法てコーティング層を形成するこ
とができる。コーディング層の厚さは１０〜５０ミクロ
ンとするのが好ましく、２５〜３５ミクロンとするのが
より好ましい。
表面にコーティング層を形成した電極材３をホルダー素
材２′の嵌合孔５に嵌合し、第３図（ａ）および第４図
（ａ）に例示するようにホルダー材質よりも融点の低い
ろう材１０を一部嵌合孔５に嵌入した状態で電極材３上
に載置し、真空中又は、還元性雰囲気中等の非酸化性雰
囲気中で加熱する。第３図は細孔７をホルダーの外周面
に開口させる例をあられし、第４図は短いホルダーの場
合に細孔７をホルダーの底面に開口させる例をあられす
。
材２′の嵌合孔５に嵌合し、第３図（ａ）および第４図
（ａ）に例示するようにホルダー材質よりも融点の低い
ろう材１０を一部嵌合孔５に嵌入した状態で電極材３上
に載置し、真空中又は、還元性雰囲気中等の非酸化性雰
囲気中で加熱する。第３図は細孔７をホルダーの外周面
に開口させる例をあられし、第４図は短いホルダーの場
合に細孔７をホルダーの底面に開口させる例をあられす
。
ろう材１０の量は、電極材５と嵌合孔５内壁との間の隙
間１１を充填するに充分な量よりもやや多い量とするの
が好ましい。隙間１１の大きさは、通常のろう接のクリ
アランスと同等またはそれ以上、例えば０．２ｍｍ〜１
ｍｍ程度とすればよいが、これよりも大きくてもよい。
間１１を充填するに充分な量よりもやや多い量とするの
が好ましい。隙間１１の大きさは、通常のろう接のクリ
アランスと同等またはそれ以上、例えば０．２ｍｍ〜１
ｍｍ程度とすればよいが、これよりも大きくてもよい。
上記加熱によりろう材が溶けて、第３図（ｂ）第４図（
ｂ）に示すように電極材３とホルダー２とを接合一体化
する。このとき、嵌合孔５中のガスは細孔７を通って外
部へ排出されるので、気泡の少ない良好なろう接が行な
われるのである。
ｂ）に示すように電極材３とホルダー２とを接合一体化
する。このとき、嵌合孔５中のガスは細孔７を通って外
部へ排出されるので、気泡の少ない良好なろう接が行な
われるのである。
ろう接が終フたら、ホルダー先端部等に必要な機械加工
を施し、所望の形状の電極を得る。上記嵌合孔５の底部
に通ずる細孔７をホルダーの外周面に開口させておけば
、ろう接接にこの点の色がホルダー自体の色と変わって
いるので、電極材の末端部の目印になるという利点があ
る。
を施し、所望の形状の電極を得る。上記嵌合孔５の底部
に通ずる細孔７をホルダーの外周面に開口させておけば
、ろう接接にこの点の色がホルダー自体の色と変わって
いるので、電極材の末端部の目印になるという利点があ
る。
第５図は第１図と異なる例をあられすもので、この電極
１′は基部２ａの左右両側にそれぞれ電極保持部２ｂ、
２ｂが形成された両頭式の電極となっている。この場合
も上記とほぼ同様な方法て製造することができる。
１′は基部２ａの左右両側にそれぞれ電極保持部２ｂ、
２ｂが形成された両頭式の電極となっている。この場合
も上記とほぼ同様な方法て製造することができる。
［実施例］
電極材寸法φ２×５ｍｍの第１図に示すような電極１を
製造した。電極材はＲｕ Ｙ２０３焼結合金であり、
ホルダー２は銅で製作した。細孔７の径はＯ’、７ｍｍ
であった。電極材３の表面にニッケルコーティングを施
し、銀ろうを用いてろう接した。
製造した。電極材はＲｕ Ｙ２０３焼結合金であり、
ホルダー２は銅で製作した。細孔７の径はＯ’、７ｍｍ
であった。電極材３の表面にニッケルコーティングを施
し、銀ろうを用いてろう接した。
得られた電極の電極材保持部２ｂを電極材３の底面付近
で切断し、第６図に示すように、金型Ｍ′内にスペーサ
１０で保持し、ビン１１を介して電極材に軸方向の荷重
を加えて電極材３を押し抜き、接合強度を調べた結果は
第１表に示す通りであった。同表には参考のため、従来
の圧入によるもの（比較例１）およびかしめによるもの
（比較例２）のデータを併記した。接合強度δは、δ＝
Ｗ／（πｘＤｔｘｌ）に従って算出した。ここにＤｔは
電極材の径、■は試験片の長さである。
で切断し、第６図に示すように、金型Ｍ′内にスペーサ
１０で保持し、ビン１１を介して電極材に軸方向の荷重
を加えて電極材３を押し抜き、接合強度を調べた結果は
第１表に示す通りであった。同表には参考のため、従来
の圧入によるもの（比較例１）およびかしめによるもの
（比較例２）のデータを併記した。接合強度δは、δ＝
Ｗ／（πｘＤｔｘｌ）に従って算出した。ここにＤｔは
電極材の径、■は試験片の長さである。
第１表
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる電極材
の製造方法によれば、電極材にクラック等が生じず、電
極材とホルダーとの接合程度が高い高品質の電極を製造
することが可能となった。
の製造方法によれば、電極材にクラック等が生じず、電
極材とホルダーとの接合程度が高い高品質の電極を製造
することが可能となった。
第１図（ａ）、（ｂ）は電極の正面図および側面図、第
２図（ａ）、（ｂ）はかしめ法の説明図、第３図（ａ）
、（ｂ）および第４図（ａ）、（ｂ）はろう接法の説明
図、第５図は異なる電極をあられす側面図、第６図は接
合強度試験方法の説明図である。 １・・・電極 ２・・・ホルダー ３・・・電極材 ５
・・・嵌合孔 ７・・・細孔 特許請求人 東邦金属株式会社 代理人 弁理士 菅 原 弘 志 帳 第３図 （ａ） 第４図 Ｃａ＞ （ｂ） （ｂ）
２図（ａ）、（ｂ）はかしめ法の説明図、第３図（ａ）
、（ｂ）および第４図（ａ）、（ｂ）はろう接法の説明
図、第５図は異なる電極をあられす側面図、第６図は接
合強度試験方法の説明図である。 １・・・電極 ２・・・ホルダー ３・・・電極材 ５
・・・嵌合孔 ７・・・細孔 特許請求人 東邦金属株式会社 代理人 弁理士 菅 原 弘 志 帳 第３図 （ａ） 第４図 Ｃａ＞ （ｂ） （ｂ）
Claims (1)
- （１）ろう材に対し濡れ性の良い金属コーティング層を
表面に形成した放電特性の優れた電極材を、該電極材が
嵌合する凹部と該凹部から外面に通ずる細孔が形成され
た銅又は銅合金のホルダーに嵌合し、ホルダーの融点以
下のろう接温度を有するろう材を用いて非酸化性雰囲気
中で電極材をホルダーにろう接一体化することを特徴と
する電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13068989A JP2696395B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13068989A JP2696395B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307667A true JPH02307667A (ja) | 1990-12-20 |
| JP2696395B2 JP2696395B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=15040269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13068989A Expired - Fee Related JP2696395B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696395B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5361973A (en) * | 1992-05-12 | 1994-11-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method of soldering |
| JP2003138329A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-05-14 | Esab Group Inc | 電極およびその製造方法 |
| KR100478140B1 (ko) * | 2000-11-02 | 2005-03-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 플라즈마 절단용 전극의 제조방법 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP13068989A patent/JP2696395B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5361973A (en) * | 1992-05-12 | 1994-11-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method of soldering |
| KR100478140B1 (ko) * | 2000-11-02 | 2005-03-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 플라즈마 절단용 전극의 제조방법 |
| JP2003138329A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-05-14 | Esab Group Inc | 電極およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2696395B2 (ja) | 1998-01-14 |
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