JPH04250921A - 水溶液系放電加工液 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防錆添加剤を含有する
水溶液系放電加工液に関する。更に詳しくいえば、放電
加工に水溶液系放電加工液を用いる場合において、被加
工物や加工設備に対する防錆性能に優れるとともに、加
工能率の向上を図ることができる水溶液系放電加工液に
関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工は、絶縁媒体である放電加工液
中において、加工用電極と導電性の被加工物との間で火
花放電を行わせ、被加工物の形彫、開孔又は切断などを
行う加工法である。従来は、放電加工に使用する放電加
工液としてはケロシンが用いられていたが、ケロシンは
引火性が強く、火災発生の危険性が高いという欠点があ
ったので、近年では不燃性の水溶液系放電加工液が使用
されるようになった。このような水溶液系放電加工液と
しては、水、グリコール類や糖類等の多価アルコール類
の水溶液、多価アルコール類の誘導体の水溶液、ポリエ
ーテル類の水溶液又はこれらの混合物などの水溶液など
が挙げられる。

【０００３】上記のような水溶液系放電加工液は、その
中にイオン性の不純物が蓄積して比抵抗が低下すること
があり、比抵抗が低下すると水溶液系放電加工液が絶縁
媒体としての機能を衷失し、放電加工ができなくなる。 したがって、このような水溶液系放電加工液を用いる場
合には、その比抵抗を一定の範囲（１０×１０３〜３０
０×１０３Ω・ｃｍ）に菅理する必要がある。水溶液系
放電加工液の比抵抗を管理する方法としては、イオン交
換樹脂による処理が一般的に行われている。

【０００４】上記のような不燃性の水溶液系放電加工液
は、水を主成分としているので、被加工物や加工設備に
錆を発生させるおそれがある。その対策として、水溶液
系放電加工液に防錆添加剤を添加することが提案されて
いる（例えば、特開昭５１−１４７０９６号公報には亜
硝酸ナトリウムとトリエタノールアミンが、特開昭５７
−１３２９３１号公報には多価アルコールおよびヒドロ
キシアルキルエーテルから選ばれる１種以上の物質が、
特開昭６１−１８８０２２号公報には１，１，１−トリ
ス（ヒドロキシメチル）エタンが、特開昭６２−２４１
６１６号公報にはＤ−ソルビトールとエチレンオキサイ
ド残基を５〜５０モル％含む非イオン性界面活性剤が、
特開昭６２−２５１０１２号公報にはＤ−ソルビトール
とトリエタノールアミンが開示されている）。

【０００５】特開昭５１−１４７０９６号公報に記載さ
れている防錆添加剤および特開昭５３−１２５９７号公
報に記載されている防錆添加剤は、イオン交換樹脂に吸
着されやすく、イオン交換樹脂による処理を行うと水溶
液系放電加工液から防錆添加剤が除去されてしまうとい
う問題点があった。

【０００５】また、特開昭５１−１４７０９６号公報に
記載されている防錆添加剤および特開昭５３−１２５９
７号公報に記載されている防錆添加剤は、防錆添加剤自
体が比抵抗を著しく低下させ、加工特性に影響を与える
などの問題点があった。また、これらの公報に記載され
ている防錆添加剤は、それら自体が比抵抗を著しく低下
させ、加工特性に影響を与えるなどの問題点もあった。

【０００６】一方、従来からイオン交換樹脂に吸着され
難い防錆添加剤もあった（たとえば特開昭５７−１３２
９３１号公報、特開昭６０−２３９３２号公報、特開昭
６１−１８８０２２号公報、特開昭６２−２４１６１６
号公報、特開昭６２−２５１０１２号公報参照）。しか
しながら、これらの文献に記載されている防錆添加剤は
十分な防錆効果を有するものではなく、かつ、含まれる
有機物質の量が多いために、燃焼した時に液中の炭酸イ
オンが増加し、イオン交換樹脂に対する負荷が大きくな
るため、イオン交換樹脂の消費が増大するという問題も
あった。

【０００７】このように、水溶液系放電水溶液系放電加
工液に使用する防錆添加剤は、防錆力が優れているとと
もに、イオン交換樹脂に吸着されにくいこと、さらに水
溶液系放電加工液の比抵抗を著しく低下させないことな
どの特性、さらに含まれる有機物の量の少ないことを満
足する必要があるが、従来の防錆添加剤にはこのような
特性をすべて満たすものはないのが実状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】したがって、本発明
は防錆力に優れるとともに、イオン交換樹脂に吸着され
にくく、かつ水溶液系放電加工液の比抵抗を低下させる
ことのない防錆添加剤を含有する水溶液電加工液を提供
することを目的とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、ベンゾ
トリアゾールが微量で優れた防錆効果を与えることに着
目し、ベンゾトリアゾールが水に対して難溶性であるた
め微量のグリコール類の誘導体、ポリエーテル又はこれ
らの混合物を溶剤として水に溶解させて放電加工に使用
したところ、優れた防錆力を発揮するとともに、イオン
交換樹脂に吸着されにくく、かつ比抵抗を低下させるこ
とがないことを見いだして本発明を完成した。

【００１０】すなわち、本発明は、ベンゾトリアゾール
もしくはベンゾトリアゾール誘導体から選ばれる１種ま
たは２種以上と、グリコール類や糖類等の多価アルコー
ル類、多価アルコールの誘導体、ポリエーテルから選ば
れる１種または２種以上を含有することを特徴とする水
溶液系放電加工液である。

【００１１】（ベンゾトリアゾール） 本発明におけるベンゾトリアゾールもしくはベンゾトリ
アゾール誘導体としては、ベンゾトリアゾール、トリル
トリアゾール（４又は５−メチルベンゾトリアゾール）
、４−エチルベンゾトリアゾール、５−エチルベンゾト
リアゾール、４−ｎ−プロピルベンゾトリアゾール、５
−イソプロピルベンゾトリアゾール、４−ｎ−ブチルベ
ンゾトリアゾール、５−ｔ−ブチルベンゾトリアゾール
、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール、１−［Ｎ，Ｎ−
ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］ベンゾトリ
アゾール、４又は５−カルボキシベンゾトリアゾール、
及びカルボキシベンゾトリアゾールのメチル、ブチル、
オクチルエステル等が挙げられる。

【００１２】上記のベンゾトリアゾールもしくはベンゾ
トリアゾール誘導体から選ばれる１種又は２種以上の物
質の濃度は、水溶液系放電工液中に０．００５〜０．２
重量％の範囲である。この濃度が０．００５重量％未満
では、防錆効果が不十分となり、濃度が０．２重量％を
越えると、放電加工中に生成する炭酸イオンの濃度が上
昇し、比抵抗を調整するイオン交換樹脂の消費が多くな
り、作業性が低下するばかりでなく不経済となるからで
ある。

【００１３】（多価アルコール） 本発明におけるグリコール類や糖類等の多価アルコール
、多価アルコールの誘導体及びポリエーテルとしては、
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、マンニット、Ｄ−ソルビトール、澱粉糖、キシリッ
ト、マルチトール、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール等を用いることができる。前記多価ア
ルコール、多価アルコールの誘導体及びポリエーテルか
ら選ばれる１種又は２種以上の化合物の濃度は、水溶液
系放電加工液中に０．００５〜０．２重量％の範囲であ
ることが適当である。この濃度が０．００５重量％未満
では、前記ベンゾトリアゾールもしくはベンゾトリアゾ
ール誘導体の水に対する溶解性を促進する効果がなくな
り、また、濃度が０．２重量％を越えると放電加工中に
生じる炭酸イオンが上昇して、比抵抗を調整するイオン
交換樹脂の消費が増大するからである。

【００１４】（任意成分） 本発明の水溶液系放電加工液は、上記の必須成分以外に
、界面活性剤および消泡剤等を適宜使用することができ
る。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例について述べるが、下
記の実施例は説明のためのものであって、本発明を制限
するためのものではない。まず、本発明の実施例１〜１
０の水溶液系放電加工液の組成を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】本発明の水溶液系放電加工液の性能を明ら
かにするため、防錆性能試験を行った。防錆性能試験の
方法を下記に示す。５００ミリリットルのビーカーに試
料液４００ミリリットルを採り、試験片（ＳＫＤＨ：生
材、１×３０×５０ｍｍ）を懸垂して浸漬した後、マグ
ネットスタラーで撹拌し（回転数６０ｒｐｍ）、２４時
間後の発錆度合いを評価した。評価の表示は、次のとお
りである。Ａ級は錆発生度が０％のもの、Ｂ級は錆発生
度が１〜１０％のもの、Ｃ級は錆発生度が１１〜２５％
のもの、Ｄ級は錆発生度が２６〜５０％のもの、Ｅ級は
錆発生度が５１〜１００％のものを表わす。

【００１８】性能試験の結果を表２に示す。なお、第２
表中の比較例Ａ〜Ｅは、下記の公知防錆添加剤を含有す
る放電水溶液系放電加工液である。 比較例Ａ：亜硝酸ナトリウム（０．２重量％）、トリエ
タノールアミン（０．２重量％）を含有する、特開昭５
１−１４７０９６号公報に記載の放電水溶液系放電加工
液。 比較例Ｂ：１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エ
タン（０．２％）を含有する、特開昭６１−１８８０２
２号公報に記載の放電水溶液系放電加工液。 比較例Ｃ：プロピレングリコール（５重量％）を含有す
る、特開昭５７−１３２９３１号公報に記載の放電水溶
液系放電加工液。 比較例Ｄ：グリセリン（１重量％）を含有する、特開昭
５７−１３２９３１号公報に記載の放電水溶液系放電加
工液。 比較例Ｅ：Ｄ−ソルビトール（０．１重量％）、ステア
リルアルコールエチレンオキサイド８モル付加物（０．
０００５重量％）を含有する、特開昭６２−２４１６１
６号公報に記載の放電水溶液系放電加工液。

【００１９】

【表２】

【００２０】〔応用例１〕実施例１の試料液を水溶液系
放電加工液として使用し、ワイヤカット放電加工機の比
抵抗値を１００，０００Ω・ｃｍにセットして次の加工
条件で加工を行った。 使用機械　　　　：ワイヤカット放電加工機ワイヤ　　
　　　　：０．２ｍｍφ真鍮被加工材　　　　：ＳＫＤ
１１ 加工速度　　　　：１２０ｍｍ２／分 ２４時間加工後、被加工材の表面に錆は全く発生せず、
加工も安定していた。セカンドカットに入れた時も発錆
がないため、ワイヤが切れ難く、作業性が向上すると共
に、仕上げ面にもすじがつかなかった。また、比抵抗値
を１００，０００Ω・ｃｍ以上に調整できるイオン交換
樹脂（２リットル）の通算加工時間は、１２０時間であ
った。

【００２１】〔応用例２〕実施例５の試料液を水溶液系
放電加工液として使用し、応用例１と同一の加工条件で
加工を行った結果、被加工物の表面に錆は全く発生せず
、加工も安定していた。セカンドカット時に入れた時も
発錆がないため、ワイヤが切れ難く、作業性が向上する
と共に、仕上げ面にもすじがつかなかった。また、比抵
抗値を１００，０００Ω・ｃｍ以上に調整できるイオン
交換樹脂（２リットル）の通算加工時間は７０時間であ
った。

【００２２】〔応用例３〕比較例Ｂの試料液を水溶液系
放電加工液として使用し、応用例１と同一の加工条件で
加工を行った結果、比抵抗値を１００，０００Ω・ｃｍ
以上に調整できるイオン交換樹脂（２リットル）の通算
加工時間は２０時間であった。

【００２３】

【発明の効果】本発明の水溶液系放電加工液は、強力な
防錆力を有する。更に、本発明の水溶液系放電加工液は
、水溶液系放電加工液の比抵抗を著しく低下するような
障害もなく、かつ、イオン交換樹脂に吸着される程度も
わずかであり、しかもイオン交換樹脂と反応する性質も
軽微である。したがって、本発明の水溶液系放電加工液
を用いることにより、従来の水溶液系放電加工液では達
成できなかった防錆性と加工能率の向上を両立すること
ができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】グリコールや糖類等の多価アルコール類、
   多価アルコール類の誘導体及びポリエーテルから選ばれ
   る１種又は２種以上の化合物とを含有する水溶液系放電
   加工液において、ベンゾトリアゾールもしくはベンゾト
   リアゾール誘導体から選ばれる１種又は２種以上の化合
   物を含有することを特徴とする水溶液系放電加工液。
2. 【請求項２】ベンゾトリアゾールもしくはベンゾトリア
   ゾール誘導体から選ばれる１種又は２種以上の化合物の
   濃度が、０．００５〜０．２重量％である請求頂１に記
   載の水溶液系放電加工液。
3. 【請求項３】グリコール類や糖類等の多価アルコール類
   、多価アルコール類誘導体及びポリエーテルから選ばれ
   る１種又は２種以上の化合物の濃度が、０．００５〜０
   ．２重量％である請求頂１又は２に記載の水溶液系放電
   加工液。