JPH03236431A

JPH03236431A - ワイヤ放電加工用電極線

Info

Publication number: JPH03236431A
Application number: JP2229092A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Nakai; 由弘中井; Kazuo Sawada; 澤田　和夫; Shigeo Ezaki; 江崎　繁男; Koichi Yamada; 浩一山田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1991-10-22
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JP3303296B2

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、ワイヤ放電加工に使用する電極線に関する
ものである。

［従来の技術］ワイヤ放電加工は、ワイヤ放電加工用電極線と称される
線状の加工電極と被加工物との間に、水または油等の加
工液を介し間欠的な放電を起こさせながら、被加工物を
ワイヤ放電加工用電極線に対して相対的に移動させるこ
とにより、被加工物を所望の形状に溶融し切断する方法
である。この方法は、各種の金型の製造等に利用されて
いる。

このようなワイヤ放電加工においては、被加工物の仕上
り、加工精度および仕上り表面状態が良好なこと、電極
線が被加工物に付着しないこと、および放電加工時間が
短いこと、といった放電加工特性が要求されている。そ
して、このようなワイヤ放電加工に使用する放電加工用
電極線としては、電極線として優れた伸線加工性および
強度を有することから、従来より黄銅線が用いられてい
る。

［発明か解決しようとする課題］最近では、加工電源の改良進歩に伴い、放電加工速度を
向上させることのできる電極線が望まれている。特に、
高電圧でかつ短時間のパルス電圧を付与するようなワイ
ヤ放電加工機の電源を使用するような場合において、放
電加工速度を高めることのできる電極線が望まれている
。

しかしながら、従来の黄銅線を使用した放電加工用電極
線では、十分に速い放電加工速度を得ることができなか
った。また被加工物への電極線の付着量も多く、また高
速で放電加工をしようとすると断線しやすいという欠点
もあった。

この発明の目的は、放電加工時間を短くすることができ
、かつ電極線が被加工物に付着しにくいワイヤ放電加工
用電極線を提供することにある。

［課題を解決するための手段および発明の作用効果コこの発明のワイヤ放電加工用電極線は、Ｚｎを３８〜５
０重量％含有するＣｕ合金からなる。Ｚｎ含有量を３８
〜５０重量％としたのは、３８重量％未満では放電加工
速度の向上の効果か少なく、また５０重量％を超えると
細線への加工が困難になるからである。

この発明において、好ましくはＺｎ含有量は４０〜５０
重量％であり、さらに好ましくは４０〜４６重量％であ
る。

この発明に従えば、従来電極線として用いられている黄
銅よりも多くのＺｎを含有することにより、放電加工速
度が向上し、かつ被加工物への付着量か少なくなる。ま
た放電加工中における断線も少なくすることができる。

この発明の好ましい実施態様の１つに従うワイヤ放電加
工用電極線は、Ｚｎを４０〜５０重量％含有し、さらに
Ｚｒを０．０１〜１．　０重量％含有するＣｕ合金から
なる。

Ｚｎの含有量を増加させた場合には放電加工特性は向上
するが、β相が生じるため、従来同様の加工方法では、
細線への加工が困難になるという問題を生じる。このた
め、この実施態様では、Ｚｒを０．０１〜１．０重量％
含有させることにより、加工性を改善している。

本発明者等は、Ｚｎの含有量が４０重量％を超えた場合
の添加元素と冷間での伸線加工性および放電加工特性の
関係を種々検討した結果、Ｚｎの含有量が４０〜５０重
量％のとき、Ｚｒを０．０１〜１．　０重量％添加した
場合、β相が細分化されて冷間での伸線加工性が向上す
ることを見出した。この実施態様は、このような知見に
もとづくものである。Ｚｒの含有量を０．Ｏｌ〜１．０
重量％としたのは、Ｚｒの含有量が０，０１重量％未満
になると加工性改善の効果が少なくなり、ｌ。

０重量％を超えると加工性改善の効果が飽和するととも
に放電加工速度が遅くなるためである。また、Ｚｎ含有
量が５０重量％を超える場合には、Ｚｒの添加効果があ
まり認められなくなる。

また、Ｚｒの添加は、単に加工性を改善するのみならず
、放電加工速度等の放電加工特性の改善をももたらす。

この発明の他の好ましい実施態様に従うワイヤ放電加工
用電極線では、Ｚｎを４０〜５０重量％含有し、さらに
Ｃｅ、Ｔｉ５Ｍｇ５Ｂ　ｉ、およびＭｎからなるグルー
プより選ばれる少なくとも１種の元素を合計て０．００
１〜０．０５重量％含有するＣｕ合金からなる。

この実施態様も上述の実施態様と同様に、β相の発生に
より低下する加工性を改善するため、Ｃｅ５Ｔ　ｉ、Ｍ
ｇ５Ｂ　ｉ、およびＭｎからなるグループより選ばれる
少なくとも１種の元素を添加している。このような元素
の添加により、β相が微細化され、冷間伸線か可能とな
るばかりでなく、放電加工速度も向上し、表面性状も平
滑になることを、本発明者等は見出した。

これらの元素の含有量を０．００１〜０．０５重量％と
したのは、０．００１重量％未満であると、加工速度お
よび表面性状などの放電加工特性や、冷間での伸線加工
性を向上させる効果が少なくなり、０．０５重量％を超
えると、そのような効果が飽和してしまうからである。

この発明のさらに他の好ましい実施例に従うワイヤ放電
加工用電極線は、Ｚｎを４０〜５０重量％含有し、さら
にＡｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、ＣａｓおよびＬａからなるグルー
プより選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．０１
〜２．０重量％含有するＣｕ合金からなる。

この実施態様においても、β相の発生により低下する加
工性を改善するために、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ５Ｃａ、およ
びＬａからなるグループより選ばれる少なくとも１種の
元素を添加している。

これらの元素の含有量を合計で０．０１〜２゜０重量％
としているのは、０．０１重量％未満であると、加工性
の改善の効果が少なくなり、２゜０重量％を超えると、
加工性改善の効果が飽和してしまうからである。

この発明に従うワイヤ放電加工用電極線においては、引
張強さが９０ｋｇ／ｍｍ２以上であり、引張強さに対す
る０、２％耐力の比率が０．８５〜０．９５であること
が好ましい。この発明に従う多くの電極線は、このよう
な好ましい範囲内となるように、引張強さが９０ｋｇ／
ｍｍ２以上であり、引張強さに対する０、２％耐力の比
率が０゜８５〜０．９５という値を示す。これらの規定
を満足するものは、特に自動結線性において優れている
。

この発明に従うワイヤ放電加工用電極線は、放電加工速
度が速く、かつ被加工物に電極線が付着しない等、放電
加工特性が非常に優れている。特に、この発明の電極線
は、高電圧でかつ短時間のパルス電圧を付与する放電加
工機において、優れた放電加工特性を示す。

［実施例］実施例Ｎｏ、１〜６ならびに比較例Ｎｏ、　　１９よお
び従来例Ｎｏ、３１通常のＣｕ地金を溶解したものに、表１に示すＺｎ含有
量となるようにＺｎを添加して連続的に鋳造することに
より表１に示すＣｕ合金材料を得た。このＣｕ合金材料
を熱間押出しにより直径８ｍｍの荒引き線にした。この
荒引き線を細線化して直径０．２ｍｍの電極線を製造し
た。

また、細線化における最終の段階では線群を少なくする
ために、軽く通電加熱処理を行なった。

得られた電極線をワイヤ放電加工機に取付けて、同一条
件で放電加工を行ない、放電加工速度、被加工物への付
着量、被加工物の表面性状および電極線の断線状況を調
べた。これらの結果を表１に併せて示す。

放電加工速度は、単位時間当りの加工断面積（加工送り
速度と被加工物厚さの積）で求め、従来例Ｎｏ、３１の
ワイヤ放電加工用電極線の放電加工速度を１．００とし
て相対比で表した。

また、被加工物の付着量も、従来例Ｎｏ、３１を１００
として相対的な比率で表した。

また被加工物の表面性状は下記に示すＡまたはＢで評価
した。

Ａ；表面が滑らかで厚さ方向での寸法差がなく良好であ
る。

Ｂ：表面がやや粗く厚さ方向の中央部で太鼓状の形状を
示す。

なお、比較例Ｎｏ、１９は、加工中に断線が多発し、直
径０．２ｍｍまでの加工が不可能であった。

（以下余白）表１の結果から明らかなように、この発明に従いＺｎ含
有量が３８〜５０重量％である実験Ｎｏ。

ｌ〜６の電極線は、従来例のＮｏ、３１のものに比べ放
電加工速度が速く、また被加工物への付着量も少なく、
さらに被加工物の表面性状においても優れている。また
加工中における断線もほとんどなかった。

実施例Ｎｏ、７〜１８ならびに比較例Ｎ００２０〜３０以下、Ｚｎ以外にさらに他の元素を添加する実験例につ
い説明する。

通常のＣｕ地金を溶解したものに、表２に示す量のＺｎ
およびその他の元素を添加して、連続的に鋳造すること
によりＣｕ合金材料を得た。このＣｕ合金材料を熱間押
出しにより上記の実施例と同様にして直径８ｍｍの荒引
き線にした。この荒引き線を細線化し、直径０．２ｍｍ
の電極線を製造した。

得られた電極線をワイヤ放電加工機に取付けて、上記の
実施例と同様に同一条件で放電加工を行ない、放電加工
速度、被加工物への付着量、被加工物の表面性状および
電極線の断線状況を評価し、表２に併せて示した。

（以下余白）Ｚｎ含有量が３８重量％よりも少ない実験Ｎｏ。

２６〜３０に比べて、この発明に使う実験Ｎｏ。

７〜１８は、いずれも高い放電加工速度、少ない被加工
物への付着量および優れた表面性状を示した。また加工
中における断線回数も非常に少なかった。

実施例Ｎｏ、７〜９と比較例Ｎｏ、２０およびＮ０１２
１との比較から明らかなように、Ｚｒは０．０ｔ〜１．
　０重量％含有することが好ましい。

また実施例Ｎｏ、１０〜１３と、比較例Ｎｏ。

２２およびＮｏ、２４との比較から明らかなように、Ｃ
ｅ、Ｔ　１５Ｍｇ、Ｂ　ｉ、およびＭｎからなるグルー
プより選ばれる少なくとも１種の元素は、合計で０．０
１〜０．０５重量％含有することが好ましい。

実施例Ｎｏ、１４〜１８と比較例Ｎｏ、２３および２５
との比較から明らかなように、ＡｔＸ５ｉＳＦｅ、Ｃａ
、およびＬａからなるグループより選ばれる少なくとも
１種の元素は、合計で０゜０１〜２．０重量％含まれる
ことか好ましい。

表３は、上記の実施例Ｎｏ、１〜１８ならびに比較例Ｎ
ｏ、１９〜３０および従来例Ｎｏ、３１の電極線の引張
強さ、０．　２％耐力および引張強さに対する０、２％
耐力の比率ならびに自動結線性の評価を示している。表
３から明らかなように、０、　２％耐力／引張強さの比
率が０．９５を超えているＮｏ、２５〜２７およびＮｏ
、２９は、いずれも自動結線性が劣っていた。

これに対し、０．　２％耐力／引張強さの比率が０．８
５〜０．９５の範囲内であるその他の実験例は、いずれ
も自動結線性が良好であった。

この発明に従う実験Ｎ０１１〜工８の電極線は、いずれ
も引張強さか９０ｋｇ／ｍｍ２以上であり、かつ０．２
％耐力／′引張強さの比率が０．８５〜０．９５であり
、自動結線性に優れていた。このことからも、この発明
に従う電極線は、一般的に自動結線性が優れているとい
うことができる。

（ほか２名）−１〜ミ゛５；て −で− 表

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｚｎを３８〜５０重量％含有するＣｕ合金からな
る、ワイヤ放電加工用電極線。
（２）前記Ｃｕ合金がＺｎを４０〜５０重量％含有する
、請求項１に記載のワイヤ放電加工用電極線。
（３）前記Ｃｕ合金がＺｎを４０〜４６重量％含有する
、請求項１に記載のワイヤ放電加工用電極線。
（４）前記Ｃｕ合金がＺｎを４０〜５０重量％含有し、
さらにＺｒを０．０１〜１．０重量％含有する、請求項
１に記載のワイヤ放電加工用電極線。
（５）前記Ｃｕ合金がＺｎを４０〜５０重量％含有し、
さらにＣｅ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｂｉ、およびＭｎからなるグ
ループより選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．
００１〜０．０５重量％含有する請求項１に記載のワイ
ヤ放電加工用電極線。
（６）前記Ｃｕ合金がＺｎを４０〜５０重量％含有し、
さらにＡｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃａ、およびＬａからなるグ
ループより選ばれる少なくとも１種の元素を合計で０．
０１〜２．０重量％含有する、請求項１に記載のワイヤ
放電加工用電極線。
（７）前記Ｃｕ合金がＺｎを４０〜５０重量％含有し、
引張強さが９０ｋｇ／ｍｍ＾２以上であり、引張強さに
対する０．２％耐力の比率が０．８５〜０．９５である
請求項１に記載のワイヤ放電加工用電極線。