JPH09150319A - 放電加工用電極線 - Google Patents
放電加工用電極線Info
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- JPH09150319A JPH09150319A JP31229095A JP31229095A JPH09150319A JP H09150319 A JPH09150319 A JP H09150319A JP 31229095 A JP31229095 A JP 31229095A JP 31229095 A JP31229095 A JP 31229095A JP H09150319 A JPH09150319 A JP H09150319A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最外層に引張強度の低いＣｕ−Ｚｎ合金を用
いた場合、コア部に高抗張力鋼を用いて引張強度を確保
しようとすると、複合電極線としての導電率が低下し、
放電加工電流を高くすることができない。 【解決手段】 芯材にＮｂ線１０１を用い、このＮｂ線
１０１に対してＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０
２及びＣｕ−Ｚｎ合金層１０３を順次同軸に形成する。
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２は、ＮｂとＣ
ｕによる２相分散強化型複合体は分散組織を有し、この
分散組織によって大きな引張強度を有するようになる。
しかも、Ｃｕは分散組織になっても存在し、分散強化型
複合体層１０２は高導電率を有することになる。
いた場合、コア部に高抗張力鋼を用いて引張強度を確保
しようとすると、複合電極線としての導電率が低下し、
放電加工電流を高くすることができない。 【解決手段】 芯材にＮｂ線１０１を用い、このＮｂ線
１０１に対してＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０
２及びＣｕ−Ｚｎ合金層１０３を順次同軸に形成する。
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２は、ＮｂとＣ
ｕによる２相分散強化型複合体は分散組織を有し、この
分散組織によって大きな引張強度を有するようになる。
しかも、Ｃｕは分散組織になっても存在し、分散強化型
複合体層１０２は高導電率を有することになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤ放電加工に
用いられる放電加工用電極線、特に、最外層にＣｕ−Ｚ
ｎ合金層を設けた構成の放電加工用電極線に関するもの
である。
用いられる放電加工用電極線、特に、最外層にＣｕ−Ｚ
ｎ合金層を設けた構成の放電加工用電極線に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤ放電加工は、電極線となる細いワ
イヤ（タングステン、黄銅等）を巻き取りつつ被加工物
に対して三次元の送りをかけ、ワイヤを電極にして被加
工物に放電を行いながら被加工物を溶断して糸鋸式の加
工を行うもので、特定形状の電極を使用しないで高精度
に三次元形状の製品を作成することができる。特に、加
工の困難な超硬合金等の加工も高精度に行えるため、近
年、実用範囲が広がりつつあり、例えば、機械的な切削
や切断加工が困難な金型等の加工にも用いられている。
イヤ（タングステン、黄銅等）を巻き取りつつ被加工物
に対して三次元の送りをかけ、ワイヤを電極にして被加
工物に放電を行いながら被加工物を溶断して糸鋸式の加
工を行うもので、特定形状の電極を使用しないで高精度
に三次元形状の製品を作成することができる。特に、加
工の困難な超硬合金等の加工も高精度に行えるため、近
年、実用範囲が広がりつつあり、例えば、機械的な切削
や切断加工が困難な金型等の加工にも用いられている。
【０００３】最近の金型加工分野においては、より高精
度化、高速度化の要求が高く、直径０．１ｍｍ以下で１
５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高引張強度、２０％ＩＡＣＳ
以上の高導電率特性を有する極細電極線の出現が待たれ
ている。この種の要求を満たす電極線として、従来より
引張強度の高いＷ（タングステン）単体の電極線が用い
られている。従来、高張力電極線として用いられている
Ｗ電極線の引張強度は約４００ｋｇｆ／ｍｍ2 であり、
この値は汎用黄銅電極線の約４倍の強度を有するため、
高精度化のために線径を０．１ｍｍ以下に極細化しても
加工精度を低下させる原因となる電極線の振動を防止す
るに十分な張力を負荷することができる。
度化、高速度化の要求が高く、直径０．１ｍｍ以下で１
５０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の高引張強度、２０％ＩＡＣＳ
以上の高導電率特性を有する極細電極線の出現が待たれ
ている。この種の要求を満たす電極線として、従来より
引張強度の高いＷ（タングステン）単体の電極線が用い
られている。従来、高張力電極線として用いられている
Ｗ電極線の引張強度は約４００ｋｇｆ／ｍｍ2 であり、
この値は汎用黄銅電極線の約４倍の強度を有するため、
高精度化のために線径を０．１ｍｍ以下に極細化しても
加工精度を低下させる原因となる電極線の振動を防止す
るに十分な張力を負荷することができる。
【０００４】しかし、タングステンは希少金属の１つで
あり、また、難加工材でもある。このため、極細電極線
が消耗品であることを考えると非常に高価なものにな
る。また、Ｗ電極線を用いた場合、強度が高くなりす
ぎ、電極線に電圧を印加する送り出しリール及び巻き取
りリールの磨耗が激しく、接触抵抗の変化等により不安
定な放電現象が生じ易い。
あり、また、難加工材でもある。このため、極細電極線
が消耗品であることを考えると非常に高価なものにな
る。また、Ｗ電極線を用いた場合、強度が高くなりす
ぎ、電極線に電圧を印加する送り出しリール及び巻き取
りリールの磨耗が激しく、接触抵抗の変化等により不安
定な放電現象が生じ易い。
【０００５】そこで、最近では、汎用電極線である黄銅
（Ｃｕ−３５％Ｚｎ）電極線とＷ電極線の中間の引張強
さを有する複合電極線が用いられている。この複合電極
線の詳細については、例えば、特開昭５６−１２６５２
８号公報に記載があり、その構造は図７に示す如くであ
る。すなわち、コア部としての高張力鋼線２０１に対
し、同軸にＣｕ−Ｚｎ（黄銅）合金層２０２を被覆した
構成である。
（Ｃｕ−３５％Ｚｎ）電極線とＷ電極線の中間の引張強
さを有する複合電極線が用いられている。この複合電極
線の詳細については、例えば、特開昭５６−１２６５２
８号公報に記載があり、その構造は図７に示す如くであ
る。すなわち、コア部としての高張力鋼線２０１に対
し、同軸にＣｕ−Ｚｎ（黄銅）合金層２０２を被覆した
構成である。
【０００６】このような構成により、高精度加工に十分
で、送り出しリール及び巻き取りリールとの磨耗が少な
い適度な引張強度である約１５０〜２００ｋｇｆ／ｍｍ
2 の値が得られ、しかも安価に製造することができる。
で、送り出しリール及び巻き取りリールとの磨耗が少な
い適度な引張強度である約１５０〜２００ｋｇｆ／ｍｍ
2 の値が得られ、しかも安価に製造することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の放電加
工用電極線によると、構成材に引張強度の低いＣｕ−Ｚ
ｎ合金を被覆に用いているため、複合電極線としての引
張強度を確保するには、複合電極線のテンションメンバ
ーであるコア部の高抗張力鋼の割合を大きくしなければ
ならない。
工用電極線によると、構成材に引張強度の低いＣｕ−Ｚ
ｎ合金を被覆に用いているため、複合電極線としての引
張強度を確保するには、複合電極線のテンションメンバ
ーであるコア部の高抗張力鋼の割合を大きくしなければ
ならない。
【０００８】また、高抗張力鋼の導電率はせいぜい１０
％ＩＡＣＳ程度であり、複合電極線としての導電率が低
下し、放電加工電流（放電加工の高速化に不可欠であ
る）を高くすることが難しいという問題がある。そこで
本発明は、高引張強度及び高導電率の両特性を備え、放
電加工の高精度化及び高速度化を達成することのできる
放電加工用電極線を提供することを目的としている。
％ＩＡＣＳ程度であり、複合電極線としての導電率が低
下し、放電加工電流（放電加工の高速化に不可欠であ
る）を高くすることが難しいという問題がある。そこで
本発明は、高引張強度及び高導電率の両特性を備え、放
電加工の高精度化及び高速度化を達成することのできる
放電加工用電極線を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上
の常温引張強さを有する金属からなる芯材と、この芯材
に対し同軸に形成されるＮｂ又はＮｂ合金とＣｕ（銅）
又はＣｕ合金の２相による分散強化型複合体層と、この
分散強化型複合体層に被覆されるＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ
（亜鉛）合金層とを備えた構成にしている。
めに、この発明は、焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上
の常温引張強さを有する金属からなる芯材と、この芯材
に対し同軸に形成されるＮｂ又はＮｂ合金とＣｕ（銅）
又はＣｕ合金の２相による分散強化型複合体層と、この
分散強化型複合体層に被覆されるＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ
（亜鉛）合金層とを備えた構成にしている。
【００１０】複合材の塑性加工では、各構成材間の変形
抵抗の差が大きすぎるとネッキング現象と称される塑性
不安定現象が発生し、断線等のトラブルが起こりやすく
なる。この発明では、Ｎｂ／Ｃｕ分散強化型複合体の強
度、即ち、変形抵抗が高くなるため、塑性不安定現象の
発生を防止するためには変形抵抗の高い材料を芯材とし
て用いる必要がある。焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上の常温引張強さを有する金属であれば、常温での減面
加工により歪硬化し、その結果、塑性不安定現象の発生
を防止でき、良好な減面加工性を維持できる。
抵抗の差が大きすぎるとネッキング現象と称される塑性
不安定現象が発生し、断線等のトラブルが起こりやすく
なる。この発明では、Ｎｂ／Ｃｕ分散強化型複合体の強
度、即ち、変形抵抗が高くなるため、塑性不安定現象の
発生を防止するためには変形抵抗の高い材料を芯材とし
て用いる必要がある。焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以
上の常温引張強さを有する金属であれば、常温での減面
加工により歪硬化し、その結果、塑性不安定現象の発生
を防止でき、良好な減面加工性を維持できる。
【００１１】また、上記構成によれば、Ｎｂ（又はＮｂ
合金）とＣｕ（又はＣｕ合金）による２相分散強化型複
合体は分散組織を有し、この分散組織においては複合則
が通用せず、大きな引張強度を有するようになる。ま
た、Ｃｕ（又はＣｕ合金）は分散組織になっても存在
し、分散強化型複合体層は高導電率を備えている。した
がって、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配して
も、高引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用
電極線を得ることができ、放電加工の高精度化及び高速
度化が低価格で実現することができる。
合金）とＣｕ（又はＣｕ合金）による２相分散強化型複
合体は分散組織を有し、この分散組織においては複合則
が通用せず、大きな引張強度を有するようになる。ま
た、Ｃｕ（又はＣｕ合金）は分散組織になっても存在
し、分散強化型複合体層は高導電率を備えている。した
がって、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配して
も、高引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用
電極線を得ることができ、放電加工の高精度化及び高速
度化が低価格で実現することができる。
【００１２】ここで、前記芯材の体積率は３０％以下、
前記分散強化型複合体層は体積率が３０％以上、及び前
記Ｚｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層は体積率が６５％以下にす
ることが望ましい。この構成によれば、電極線の体積率
を最適に設定したことにより、放電加工用電極線として
用いる線径にあって所望の引張強度及び導電率が得られ
る。
前記分散強化型複合体層は体積率が３０％以上、及び前
記Ｚｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層は体積率が６５％以下にす
ることが望ましい。この構成によれば、電極線の体積率
を最適に設定したことにより、放電加工用電極線として
用いる線径にあって所望の引張強度及び導電率が得られ
る。
【００１３】そして、前記分散強化型複合体層は、Ｎｂ
又はＮｂ合金によるシートとＣｕ又はＣｕ合金によるシ
ートとを積層状態に密巻きにして積層複合体とし、前記
積層複合体を減面加工して、分散組織を形成した構成に
することができる。この構成によれば、Ｎｂ（又はＮｂ
合金）によるシートとＣｕ（又はＣｕ合金）によるシー
トとを積層状態に密巻きにした複合体に対し、減面加工
を施すことによりＣｕ（又はＣｕ合金）が分散相となっ
て分散組織が形成され、引張強度が高くなる。したがっ
て、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配しても、高
引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用電極線
を得ることができる。
又はＮｂ合金によるシートとＣｕ又はＣｕ合金によるシ
ートとを積層状態に密巻きにして積層複合体とし、前記
積層複合体を減面加工して、分散組織を形成した構成に
することができる。この構成によれば、Ｎｂ（又はＮｂ
合金）によるシートとＣｕ（又はＣｕ合金）によるシー
トとを積層状態に密巻きにした複合体に対し、減面加工
を施すことによりＣｕ（又はＣｕ合金）が分散相となっ
て分散組織が形成され、引張強度が高くなる。したがっ
て、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配しても、高
引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用電極線
を得ることができる。
【００１４】また、上記の目的は、焼鈍状態で１０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属からなる芯
材と、この芯材に対し同軸に形成されるＮｂ又はＮｂ合
金とＣｕ又はＣｕ合金の２相による分散強化型複合体層
と、この分散強化型複合体層に被覆されるＣｕ又はＣｕ
合金による拡散反応防止層と、この拡散反応防止層に被
覆されるＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層とを備えた構成によ
っても達成される。
ｆ／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属からなる芯
材と、この芯材に対し同軸に形成されるＮｂ又はＮｂ合
金とＣｕ又はＣｕ合金の２相による分散強化型複合体層
と、この分散強化型複合体層に被覆されるＣｕ又はＣｕ
合金による拡散反応防止層と、この拡散反応防止層に被
覆されるＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層とを備えた構成によ
っても達成される。
【００１５】この構成によれば、Ｎｂ（又はＮｂ合金）
とＣｕ（又はＣｕ合金）による２相分散強化型複合体は
分散組織を有し、この分散組織においては複合則が通用
せず、大きな引張強度を有するようになる。更に、分散
強化型複合体層に被覆されたＣｕ又はＣｕ合金による拡
散反応防止層は、拡散反応を防止するように機能する。
また、Ｃｕ（又はＣｕ合金）は分散組織になっても存在
し、分散強化型複合体層は高導電率を備えている。した
がって、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配して
も、高引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用
電極線を得ることができ、放電加工の高精度化及び高速
度化を低価格に実現することができる。
とＣｕ（又はＣｕ合金）による２相分散強化型複合体は
分散組織を有し、この分散組織においては複合則が通用
せず、大きな引張強度を有するようになる。更に、分散
強化型複合体層に被覆されたＣｕ又はＣｕ合金による拡
散反応防止層は、拡散反応を防止するように機能する。
また、Ｃｕ（又はＣｕ合金）は分散組織になっても存在
し、分散強化型複合体層は高導電率を備えている。した
がって、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配して
も、高引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用
電極線を得ることができ、放電加工の高精度化及び高速
度化を低価格に実現することができる。
【００１６】この場合、前記芯材の体積率が３０％以
下、前記分散強化型複合体層は体積率が３５％以上、前
記拡散反応防止層は体積率が５％以下、前記Ｚｎ又はＣ
ｕ−Ｚｎ合金層は体積率が６５％以下であることが望ま
しい。この構成によれば、電極線の体積率を最適に設定
したことにより、放電加工用電極線として用いる線径に
あって所望の引張強度及び導電率が得られる。
下、前記分散強化型複合体層は体積率が３５％以上、前
記拡散反応防止層は体積率が５％以下、前記Ｚｎ又はＣ
ｕ−Ｚｎ合金層は体積率が６５％以下であることが望ま
しい。この構成によれば、電極線の体積率を最適に設定
したことにより、放電加工用電極線として用いる線径に
あって所望の引張強度及び導電率が得られる。
【００１７】更に、前記分散強化型複合体層は、Ｎｂ又
はＮｂ合金によるシートとＣｕ又はＣｕ合金によるシー
トとを積層状態に密巻きにした積層複合体とし、前記積
層複合体を減面加工して、分散組織を形成した構成にす
ることができる。この構成によれば、Ｎｂ（又はＮｂ合
金）によるシートとＣｕ（又はＣｕ合金）によるシート
とを積層状態に密巻きにした複合体に対し、減面加工を
施すことによりＣｕ（又はＣｕ合金）が分散相となって
分散組織が形成され、引張強度が高くなる。したがっ
て、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配しても、高
引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用電極線
を得ることができる。
はＮｂ合金によるシートとＣｕ又はＣｕ合金によるシー
トとを積層状態に密巻きにした積層複合体とし、前記積
層複合体を減面加工して、分散組織を形成した構成にす
ることができる。この構成によれば、Ｎｂ（又はＮｂ合
金）によるシートとＣｕ（又はＣｕ合金）によるシート
とを積層状態に密巻きにした複合体に対し、減面加工を
施すことによりＣｕ（又はＣｕ合金）が分散相となって
分散組織が形成され、引張強度が高くなる。したがっ
て、最外層にＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合金層を配しても、高
引張強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用電極線
を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明による放電加工用電
極線の第１の実施の形態を示す断面図である。本発明に
よる放電加工用電極線１００は、芯材としてＮｂ（又は
Ｎｂ合金）線１０１が用いられ、このＮｂ線１０１の外
周には同軸にＮｂ（又はＮｂ合金）／Ｃｕ（又はＣｕ合
金）２相分散強化型複合体層１０２が設けられている。
更に、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２には、
Ｃｕ−Ｚｎ合金層１０３が被覆されている。
極線の第１の実施の形態を示す断面図である。本発明に
よる放電加工用電極線１００は、芯材としてＮｂ（又は
Ｎｂ合金）線１０１が用いられ、このＮｂ線１０１の外
周には同軸にＮｂ（又はＮｂ合金）／Ｃｕ（又はＣｕ合
金）２相分散強化型複合体層１０２が設けられている。
更に、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２には、
Ｃｕ−Ｚｎ合金層１０３が被覆されている。
【００１９】Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２
は、ＮｂとＣｕのシート材を積層及び密巻きして作られ
た複合体であり、高引張強度と高導電率を兼ね備えてい
る。このＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２に対
し、Ｎｂ線１０１はＣｕよりも強度が大きい芯材として
機能するものである。最外層のＣｕ−Ｚｎ合金層１０３
は放電加工性を支配する重要な部分である。そこで、放
電加工特性の良好なＺｎをＣｕに添加（Ｚｎ＝１０〜５
０ｗｔ％）したＣｕ−Ｚｎ合金を用いている。
は、ＮｂとＣｕのシート材を積層及び密巻きして作られ
た複合体であり、高引張強度と高導電率を兼ね備えてい
る。このＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２に対
し、Ｎｂ線１０１はＣｕよりも強度が大きい芯材として
機能するものである。最外層のＣｕ−Ｚｎ合金層１０３
は放電加工性を支配する重要な部分である。そこで、放
電加工特性の良好なＺｎをＣｕに添加（Ｚｎ＝１０〜５
０ｗｔ％）したＣｕ−Ｚｎ合金を用いている。
【００２０】ここで、上記の積層複合体が高引張強度特
性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体に変化する
様子について説明する。Ｎｂシート材１０２ａとＣｕシ
ート材１０２ｂを積層し、図２の（ａ）に示すように複
合体に加工した後、減面加工を施すと図２の（ｂ）の様
に皺状に変形したＮｂ層１０２ｃとＣｕ層１０２ｄが形
成され、組織が層状から崩れていく。そして、最終的に
は、図２の（ｃ）の様に、片方の層が分散相になった分
散組織に変化する。ここでは、Ｃｕ層１０２ｄが分散相
１０２ｆになり、Ｎｂ層１０２ｃがＮｂ相１０２ｅにな
る。
性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体に変化する
様子について説明する。Ｎｂシート材１０２ａとＣｕシ
ート材１０２ｂを積層し、図２の（ａ）に示すように複
合体に加工した後、減面加工を施すと図２の（ｂ）の様
に皺状に変形したＮｂ層１０２ｃとＣｕ層１０２ｄが形
成され、組織が層状から崩れていく。そして、最終的に
は、図２の（ｃ）の様に、片方の層が分散相になった分
散組織に変化する。ここでは、Ｃｕ層１０２ｄが分散相
１０２ｆになり、Ｎｂ層１０２ｃがＮｂ相１０２ｅにな
る。
【００２１】層状組織が崩れない領域では、複合則が成
立し、積層複合体自体の引張強度が低く、複合電極線の
強度メンバーとして適用することは困難である。これに
対し、層状組織が崩れ、分散組織になるにしたがってＮ
ｂ／Ｃｕ複合体の引張強度は複合則が適用できなくな
り、最大、約２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 に達する引張強度が
得られるようになる。この結果、複合電極線の強度メン
バーとして適用可能な複合体を得ることができる。そし
て、このＮｂ／Ｃｕ複合体においては、分散組織になっ
ても高導電率のＣｕが存在することにより、Ｎｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体層１０２は高い導電率特性を備え
ることになる。
立し、積層複合体自体の引張強度が低く、複合電極線の
強度メンバーとして適用することは困難である。これに
対し、層状組織が崩れ、分散組織になるにしたがってＮ
ｂ／Ｃｕ複合体の引張強度は複合則が適用できなくな
り、最大、約２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 に達する引張強度が
得られるようになる。この結果、複合電極線の強度メン
バーとして適用可能な複合体を得ることができる。そし
て、このＮｂ／Ｃｕ複合体においては、分散組織になっ
ても高導電率のＣｕが存在することにより、Ｎｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体層１０２は高い導電率特性を備え
ることになる。
【００２２】図３は本発明の放電加工用電極線の第２の
実施の形態を示す断面図である。図３に示す放電加工用
電極線１０５は、芯材としてＮｂ（又はＮｂ合金）線１
０１が用いられ、このＮｂ線１０１の外周には同軸にＮ
ｂ（又はＮｂ合金）／Ｃｕ（又はＣｕ合金）２相分散強
化型複合体層１０２が設けられている。このＮｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体層１０２の外周面には、拡散反応
防止層としてのＣｕ（又はＣｕ合金）層１０４が形成さ
れている。更に、Ｃｕ層１０４の外周面には、Ｃｕ−Ｚ
ｎ合金層１０３が被覆されている。
実施の形態を示す断面図である。図３に示す放電加工用
電極線１０５は、芯材としてＮｂ（又はＮｂ合金）線１
０１が用いられ、このＮｂ線１０１の外周には同軸にＮ
ｂ（又はＮｂ合金）／Ｃｕ（又はＣｕ合金）２相分散強
化型複合体層１０２が設けられている。このＮｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体層１０２の外周面には、拡散反応
防止層としてのＣｕ（又はＣｕ合金）層１０４が形成さ
れている。更に、Ｃｕ層１０４の外周面には、Ｃｕ−Ｚ
ｎ合金層１０３が被覆されている。
【００２３】図１に示した構成の放電加工用電極線１０
０と同様に、図３におけるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複
合体層１０２は、ＮｂとＣｕのシート材を積層及び密巻
きして作られた複合体であり、高引張強度と高導電率を
兼ね備えている。また、Ｃｕ層１０４には、工業用純銅
を用い、最外層のＣｕ−Ｚｎ合金層１０３には、放電加
工特性に優れるＺｎの１０〜５０ｗｔ％をＣｕに添加し
たＣｕ−Ｚｎ合金を用いている。このＣｕ−Ｚｎ合金層
１０３は、他に、冷間で断面減少率５０％以上の減面加
工が可能な金属材料の周囲にＺｎ（或いはＺｎ基合金）
が被覆された複合体を用いることもできる。
０と同様に、図３におけるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複
合体層１０２は、ＮｂとＣｕのシート材を積層及び密巻
きして作られた複合体であり、高引張強度と高導電率を
兼ね備えている。また、Ｃｕ層１０４には、工業用純銅
を用い、最外層のＣｕ−Ｚｎ合金層１０３には、放電加
工特性に優れるＺｎの１０〜５０ｗｔ％をＣｕに添加し
たＣｕ−Ｚｎ合金を用いている。このＣｕ−Ｚｎ合金層
１０３は、他に、冷間で断面減少率５０％以上の減面加
工が可能な金属材料の周囲にＺｎ（或いはＺｎ基合金）
が被覆された複合体を用いることもできる。
【００２４】図３の構成による放電加工用電極線１０５
において、その製造過程における積層複合体が高引張強
度特性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体に変化
する様子については、図２で説明した通りであるので、
説明は省略する。図３の構成によれば、Ｎｂ／Ｃｕ２相
分散強化型複合体層１０２とＣｕ−Ｚｎ合金層１０３に
おける拡散反応が防止され、各々における金属組成の状
態を保持することができる。
において、その製造過程における積層複合体が高引張強
度特性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体に変化
する様子については、図２で説明した通りであるので、
説明は省略する。図３の構成によれば、Ｎｂ／Ｃｕ２相
分散強化型複合体層１０２とＣｕ−Ｚｎ合金層１０３に
おける拡散反応が防止され、各々における金属組成の状
態を保持することができる。
【００２５】図４は本発明の放電加工用電極線の第３の
実施の形態を示す断面図である。図４に示す放電加工用
電極線１０７は、芯材にＮｂ線に代えて炭素鋼等による
高抗張力材１０６を用いている。他の構成は図３と同じ
であり、高抗張力材１０６の外周には同軸にＮｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体層１０２が設けられている。この
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２の外周面に
は、拡散反応防止層としてのＣｕ層１０４が形成されて
いる。更に、Ｃｕ層１０４の外周面には、Ｃｕ−Ｚｎ合
金層１０３が被覆されている。
実施の形態を示す断面図である。図４に示す放電加工用
電極線１０７は、芯材にＮｂ線に代えて炭素鋼等による
高抗張力材１０６を用いている。他の構成は図３と同じ
であり、高抗張力材１０６の外周には同軸にＮｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体層１０２が設けられている。この
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２の外周面に
は、拡散反応防止層としてのＣｕ層１０４が形成されて
いる。更に、Ｃｕ層１０４の外周面には、Ｃｕ−Ｚｎ合
金層１０３が被覆されている。
【００２６】本発明による上記の各放電加工用電極線と
同様に、図４におけるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体
層１０２は、ＮｂとＣｕのシート材を積層及び密巻きに
して作られた複合体であり、高引張強度と高導電率を兼
ね備えている。この構成においても、Ｃｕ層１０４には
工業用純銅を用いている。更に、最外層のＣｕ−Ｚｎ合
金層１０３には、Ｃｕに放電加工特性の良好なＺｎを１
０〜５０ｗｔ％添加したＣｕ−Ｚｎ合金を用いている。
このＣｕ−Ｚｎ合金層１０３は、他に、冷間で断面減少
率５０％以上の減面加工が可能な金属材料の周囲にＺｎ
或いはＺｎ基合金が被覆された複合体を用いることもで
きる。
同様に、図４におけるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体
層１０２は、ＮｂとＣｕのシート材を積層及び密巻きに
して作られた複合体であり、高引張強度と高導電率を兼
ね備えている。この構成においても、Ｃｕ層１０４には
工業用純銅を用いている。更に、最外層のＣｕ−Ｚｎ合
金層１０３には、Ｃｕに放電加工特性の良好なＺｎを１
０〜５０ｗｔ％添加したＣｕ−Ｚｎ合金を用いている。
このＣｕ−Ｚｎ合金層１０３は、他に、冷間で断面減少
率５０％以上の減面加工が可能な金属材料の周囲にＺｎ
或いはＺｎ基合金が被覆された複合体を用いることもで
きる。
【００２７】図４の構成による放電加工用電極線１０７
においても、シート積層状態の積層複合体がその製造過
程で高引張強度特性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型
複合体に変化する様子は、図２で説明した通りである。
よって、これについての説明は省略する。図４の放電加
工用電極線１０７における高抗張力材１０６は、直径が
大きくなるため、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１
０２の断面積が小さくなり、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型
複合体層１０２に基づく高引張強度化と高導電率化の面
で不利にはなる。しかし、高抗張力材１０６によって芯
材も強度メンバーの一部として高体積率で複合すること
ができ、この方面から高強度化、高導電率を図ることが
できる。
においても、シート積層状態の積層複合体がその製造過
程で高引張強度特性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型
複合体に変化する様子は、図２で説明した通りである。
よって、これについての説明は省略する。図４の放電加
工用電極線１０７における高抗張力材１０６は、直径が
大きくなるため、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１
０２の断面積が小さくなり、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型
複合体層１０２に基づく高引張強度化と高導電率化の面
で不利にはなる。しかし、高抗張力材１０６によって芯
材も強度メンバーの一部として高体積率で複合すること
ができ、この方面から高強度化、高導電率を図ることが
できる。
【００２８】なお、図４の構成においては、高抗張力材
に代え、工業用純銅、銅合金等の高導電率材を複合した
線材を用いることもできる。これにより、汎用黄銅電極
線と同等以上の強度を持ち、十分に導電率の高い複合電
極線を得ることができる。図５は本発明の放電加工用電
極線の第４の実施の形態を示す断面図である。図５に示
す放電加工用電極線１０８は、図３に示した構成の放電
加工用電極線１００からＣｕ−Ｚｎ合金層１０３を除去
した構成（Ｎｂ線１０１＋Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複
合体層１０２の構成）の複合線の複数本（全て同一仕様
の芯材１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１
０ｅ，１１０ｆ）をマトリックス材１０９内に相互に所
定の距離を置いて平行配置した構成の多芯構造にしたと
ころに特徴がある。ここで、マトリックス材１０９は、
図３の放電加工用電極線１０５の最外層に用いたＣｕ−
Ｚｎ合金を採用することができる。
に代え、工業用純銅、銅合金等の高導電率材を複合した
線材を用いることもできる。これにより、汎用黄銅電極
線と同等以上の強度を持ち、十分に導電率の高い複合電
極線を得ることができる。図５は本発明の放電加工用電
極線の第４の実施の形態を示す断面図である。図５に示
す放電加工用電極線１０８は、図３に示した構成の放電
加工用電極線１００からＣｕ−Ｚｎ合金層１０３を除去
した構成（Ｎｂ線１０１＋Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複
合体層１０２の構成）の複合線の複数本（全て同一仕様
の芯材１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１
０ｅ，１１０ｆ）をマトリックス材１０９内に相互に所
定の距離を置いて平行配置した構成の多芯構造にしたと
ころに特徴がある。ここで、マトリックス材１０９は、
図３の放電加工用電極線１０５の最外層に用いたＣｕ−
Ｚｎ合金を採用することができる。
【００２９】図５の構成によれば、複合体の断面積を大
きくすることができ、放電加工の用途等に応じた選択が
可能になる。
きくすることができ、放電加工の用途等に応じた選択が
可能になる。
【００３０】
【実施例】本発明者らは、図１及び図３の構成による放
電加工用電極線を製作した。製作に際しては、実施例
１，２，３（図３の構成による）〜実施例４，５（図１
の構成による）の５例について、図６に示す条件で行っ
た。すなわち、線径（ｍｍ）及び体積率（％）を適宜変
え、各々における引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）と導電率
（％ＩＡＣＳ）を測定した。また、１つの比較例（図７
に示した従来技術によるもの）を従来技術により製作し
た。なお、図６の体積率の欄における「Ｃｕ−Ｚｎ」は
図１及び図３のＣｕ−Ｚｎ合金層１０３に相当し、「Ｃ
ｕ」は図３のＣｕ層１０４に相当し、「Ｎｂ／Ｃｕ」は
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２に相当し、
「Ｎｂ」はＮｂ線１０１に相当する。
電加工用電極線を製作した。製作に際しては、実施例
１，２，３（図３の構成による）〜実施例４，５（図１
の構成による）の５例について、図６に示す条件で行っ
た。すなわち、線径（ｍｍ）及び体積率（％）を適宜変
え、各々における引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ2 ）と導電率
（％ＩＡＣＳ）を測定した。また、１つの比較例（図７
に示した従来技術によるもの）を従来技術により製作し
た。なお、図６の体積率の欄における「Ｃｕ−Ｚｎ」は
図１及び図３のＣｕ−Ｚｎ合金層１０３に相当し、「Ｃ
ｕ」は図３のＣｕ層１０４に相当し、「Ｎｂ／Ｃｕ」は
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層１０２に相当し、
「Ｎｂ」はＮｂ線１０１に相当する。
【００３１】そして、Ｃｕ−Ｚｎ合金層１０３には実施
例１〜５及び比較例共に、Ｃｕ−３５ｗｔ％Ｚｎ合金
（ＪＩＳ Ｃ２７００）を用いた。また、Ｎｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体層１０２には、厚さ０．２ｍｍの工
業用純Ｎｂシートと厚さ０．１２ｍｍの工業用純銅シー
トを密巻きにした積層複合体を母材に用いて形成した。
更に、Ｎｂ線１０１には工業用純Ｎｂ材を使用した。そ
して、比較例の芯材には０．２５ｗｔ％炭素を含有した
炭素鋼を用いた。
例１〜５及び比較例共に、Ｃｕ−３５ｗｔ％Ｚｎ合金
（ＪＩＳ Ｃ２７００）を用いた。また、Ｎｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体層１０２には、厚さ０．２ｍｍの工
業用純Ｎｂシートと厚さ０．１２ｍｍの工業用純銅シー
トを密巻きにした積層複合体を母材に用いて形成した。
更に、Ｎｂ線１０１には工業用純Ｎｂ材を使用した。そ
して、比較例の芯材には０．２５ｗｔ％炭素を含有した
炭素鋼を用いた。
【００３２】図６から明らかなように、本発明による実
施例１〜３は、いずれも引張強度が１６６ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上で且つ２３％ＩＡＣＳ以上の導電率が得られてい
る。また、Ｃｕ層１０４を設けていない本発明の実施例
４，５においても、１６２ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の引張強
度及び２０％ＩＡＣＳ以上の導電率を得ることができ
た。これに対して比較例は、引張強度は十分な値が得ら
れるものの、コア部が導電率の低い炭素鋼であるため、
十分な導電率を得ることができない。
施例１〜３は、いずれも引張強度が１６６ｋｇｆ／ｍｍ
2 以上で且つ２３％ＩＡＣＳ以上の導電率が得られてい
る。また、Ｃｕ層１０４を設けていない本発明の実施例
４，５においても、１６２ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の引張強
度及び２０％ＩＡＣＳ以上の導電率を得ることができ
た。これに対して比較例は、引張強度は十分な値が得ら
れるものの、コア部が導電率の低い炭素鋼であるため、
十分な導電率を得ることができない。
【００３３】以上の実施例から、複合則によりＮｂ／Ｃ
ｕ２相分散強化型複合体層１０２の引張強度を逆算する
と、実施例３において最大約２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 にな
る。したがって、引張強度が最大でも約１００ｋｇｆ／
ｍｍ2 のＣｕ−Ｚｎ合金と複合する場合、Ｎｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体層１０２の体積率は少なくとも３５
％以上でなければ、放電加工の高精度及び高速化に必要
な特性を得られないことがわかる。
ｕ２相分散強化型複合体層１０２の引張強度を逆算する
と、実施例３において最大約２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 にな
る。したがって、引張強度が最大でも約１００ｋｇｆ／
ｍｍ2 のＣｕ−Ｚｎ合金と複合する場合、Ｎｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体層１０２の体積率は少なくとも３５
％以上でなければ、放電加工の高精度及び高速化に必要
な特性を得られないことがわかる。
【００３４】なお、本発明においては、Ｎｂ／Ｃｕ２相
分散強化型複合体層１０２を製作するに際し、Ｎｂシー
トとＣｕシートを積層して巻き寿司形に巻き取るように
したが、これに限定されるものではない。例えば、単純
に積み上げた積層複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２相
分散強化型複合体層にしてもよい。
分散強化型複合体層１０２を製作するに際し、Ｎｂシー
トとＣｕシートを積層して巻き寿司形に巻き取るように
したが、これに限定されるものではない。例えば、単純
に積み上げた積層複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２相
分散強化型複合体層にしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれ
ば、Ｎｂ（又はＮｂ合金）とＣｕ（又はＣｕ合金）の２
相による分散強化型複合体層を芯材に対し同軸に形成し
たので、最外層にＣｕ−Ｚｎ合金層を配しても、高引張
強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用電極線を得
ることができ、放電加工の高精度化及び高速度化を低価
格に実現することができる。
ば、Ｎｂ（又はＮｂ合金）とＣｕ（又はＣｕ合金）の２
相による分散強化型複合体層を芯材に対し同軸に形成し
たので、最外層にＣｕ−Ｚｎ合金層を配しても、高引張
強度及び高導電率の特性を備えた放電加工用電極線を得
ることができ、放電加工の高精度化及び高速度化を低価
格に実現することができる。
【図１】本発明による放電加工用電極線の第１の実施の
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図２】積層複合体がＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体
に変化する様子を示す説明図である。
に変化する様子を示す説明図である。
【図３】本発明の放電加工用電極線の第２の実施の形態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】本発明の放電加工用電極線の第３の実施の形態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本発明の放電加工用電極線の第４の実施の形態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】本発明の実施結果及び構成条件を示す説明図で
ある。
ある。
【図７】従来の放電加工用電極線の構成を示す断面図で
ある。
ある。
１０１ Ｎｂ線 １０２ Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体層 １０２ｆ 分散相 １０２ｅ Ｎｂ相 １０３ Ｃｕ−Ｚｎ合金層 １０４ Ｃｕ層 １０５ 放電加工用電極線 １０６ 高抗張力材
フロントページの続き (72)発明者 中川 和彦 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 山中 務 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 木村 孝光 茨城県日立市川尻町４丁目10番１号 日立 電線株式会社豊浦工場内
Claims (6)
- 【請求項１】焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の常温
引張強さを有する金属からなる芯材と、 前記芯材に対し同軸に形成されるＮｂ又はＮｂ合金とＣ
ｕ又はＣｕ合金の２相による分散強化型複合体層と、 前記分散強化型複合体層に被覆されるＺｎ又はＣｕ−Ｚ
ｎ合金層とを具備することを特徴とする放電加工用電極
線。 - 【請求項２】前記芯材は体積率が３０％以下、前記分散
強化型複合体層の体積率が３５％以上、及び前記Ｚｎ又
はＣｕ−Ｚｎ合金層は体積率が６５％以下であることを
特徴とする請求項１記載の放電加工用電極線。 - 【請求項３】前記分散強化型複合体層は、Ｎｂ又はＮｂ
合金によるシートとＣｕ又はＣｕ合金によるシートとを
積層状態に密巻きにして積層複合体とし、前記積層複合
体を減面加工して、分散組織を形成した構成であること
を特徴とする請求項１記載の放電加工用電極線。 - 【請求項４】焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の常温
引張強さを有する金属からなる芯材と、 前記芯材に対し同軸に形成されるＮｂ又はＮｂ合金とＣ
ｕ又はＣｕ合金の２相による分散強化型複合体層と、 前記分散強化型複合体層に被覆されるＣｕ又はＣｕ合金
による拡散反応防止層と、 前記拡散反応防止層に被覆されるＺｎ又はＣｕ−Ｚｎ合
金層とを具備することを特徴とする放電加工用電極線。 - 【請求項５】前記芯材は体積率が３０％以下、前記分散
強化型複合体層は体積率が３５％以上、前記拡散反応防
止層の体積率が５％以下、及び前記Ｚｎ又はＣｕ−Ｚｎ
合金層は体積率が６５％以下であることを特徴とする請
求項３記載の放電加工用電極線。 - 【請求項６】前記分散強化型複合体層は、Ｎｂ又はＮｂ
合金によるシートとＣｕ又はＣｕ合金によるシートとを
積層状態に密巻きして積層複合体とし、前記積層複合体
を減面加工して、分散組織を形成した構成であることを
特徴とする請求項４記載の放電加工用電極線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07312290A JP3090009B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 放電加工用電極線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07312290A JP3090009B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 放電加工用電極線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150319A true JPH09150319A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3090009B2 JP3090009B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=18027476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07312290A Expired - Fee Related JP3090009B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 放電加工用電極線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090009B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000067941A1 (fr) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede et appareil de traitement de surface par electro-erosion, et electrode de decharge |
| CN105033377A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 宁波博威麦特莱科技有限公司 | 一种高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝及其制备方法 |
| CN105855647A (zh) * | 2015-02-06 | 2016-08-17 | 阿杰·查米莱斯股份有限公司 | 石墨烯电极 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3129097B1 (fr) * | 2021-11-16 | 2023-10-06 | Thermocompact Sa | Fil électrode |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP07312290A patent/JP3090009B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000067941A1 (fr) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede et appareil de traitement de surface par electro-erosion, et electrode de decharge |
| CN1109592C (zh) * | 1999-05-07 | 2003-05-28 | 三菱电机株式会社 | 放电表面处理方法和装置及放电表面处理用电极 |
| CN105855647A (zh) * | 2015-02-06 | 2016-08-17 | 阿杰·查米莱斯股份有限公司 | 石墨烯电极 |
| CN105033377A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 宁波博威麦特莱科技有限公司 | 一种高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝及其制备方法 |
| CN105033377B (zh) * | 2015-07-30 | 2017-05-10 | 宁波博威麦特莱科技有限公司 | 一种高效低损耗电火花腐蚀加工用电极丝及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3090009B2 (ja) | 2000-09-18 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |