JPS6029234A - ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極 - Google Patents

ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極

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JPS6029234A
JPS6029234A JP58125715A JP12571583A JPS6029234A JP S6029234 A JPS6029234 A JP S6029234A JP 58125715 A JP58125715 A JP 58125715A JP 12571583 A JP12571583 A JP 12571583A JP S6029234 A JPS6029234 A JP S6029234A
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amorphous
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井藤 治彦
Yoshio Shibata
柴田 美夫
Masato Sakanishi
坂西 正人
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0211Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in cutting
    • B23K35/0216Rods, electrodes, wires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/08Wire electrodes

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】 この発明は、ワイヤカット放電加工に用いるワイヤ電極
に関するものである。
一般ニワイヤカット放電加工に用いられているワイヤ電
極の電極相としては、直径が0.05〜u、 3 +a
の銅、黄銅あるいはタングステン等からなるものがある
。これらのワイヤ電極を使用した時の放電加工の様子を
第1図によって説明する。まずワイヤ電極(1)に張力
を加え図中矢印入方向に一定速度にて送給させながら被
加工物(2)と対向させる。次に、ワイヤ電極(1〕と
同軸方向に加工液(3)を吹きかけつつワイヤ電極(1
)と被加工物(21の相互間にパルス電圧を加える。こ
れにより、対向した微少間隙では加工液(3)を媒体と
して放電が繰返され、放電時の熱エネルギーによって被
加工物(2)を溶融かつ飛散させてしまう。対向する微
少間隙を常に一定に保ち、放電を継続的に行うためのワ
イヤ電極(1)と被加工物(2)の相対移動はXYクロ
ステーブル(図示せず)を数値制御する方法カニ通常と
られている。
上記のようにして放電を繰返しXYジクロラープルを制
御することにより加工溝(4)が連続的に形成され、任
意の形状の加工ができ、一般金型の抜き、切断等に広く
応用されている。
また、ワイヤカットの加工I度は第2図に示すようにワ
イヤ電極(1)に加える張力の依存性がち力、横軸を加
える張力T (gl、縦軸を加工速度F C+ut/、
7 )に示すと、右上りの特性があり、張力の大きいほ
ど加工速度が速くガることかわかる。これは張力が大き
くなると、ワイヤ電極(1)の振動が小さくなシ、対向
微少間隙寸法を均一に制御でき、安定した放電を繰返す
ことができるので、加工速度が速くなることが確認され
ている。
しかし、従来の結晶構造を有する銅や黄銅や鋼等のワイ
ヤ電極(1)はそれ自体のもつ抗張力の向上には限度が
あり、張力を大きくとって加工速度を向上することは望
めない。
また、従来の銅や黄銅や鋼等のワイヤ電極(1)を用い
、第6図に示すように被加工物(2)に対して上あるい
は下から、下あるいは上に送給して加工を進める時、被
加工物(2)の加工溝(4)の上部あるいは下部にワイ
ヤ電極(1)の一部が放電に工9、飛散して付着する。
この付着物(5)の主成分は銅や鋼であり、付着状況は
第6図(イ)のようにワイヤ電極(1)の前面及び側面
にはなく後方部に多く付着していることが観測されてい
る。このような付着物(5)が加工面に残ることは寸法
精度を著しく損い加工エネルギーの大きい領域では約1
0〜100μmに及ぶことがある。さらに、加工エネル
ギーを太きくすると第4図のように付着物(5)が加工
溝(4)を埋めてしまうことがある。このような現象は
、加工物が抜けおちないこともさることながらワイヤ電
極(1)と同軸噴流させている加工液(3)が対向微少
間隙に侵入せず、気中放電現象が発生し、加工速度の低
下をきたすことや、ワイヤ電極(1)の断線を生じるこ
とがある。これらの付着物(5)の主成分は銅か鉄であ
るため発煙硝酸のような危険な薬品のみがその除去作業
に用いられるため作業性が悪くかつ不安全である。
以上の如く、従来のワイヤ電極(1)には種々の欠点を
有している。
本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、各種の純
金属または合金をアモルファス状態のワイヤにすること
により、抗張力を向上することができる。また各種金属
をアモルファス化することによって導電率が下がるが、
ワイヤ表面のみを結晶化させることにより、アモルファ
ス金属ワイヤとしての強度(抗張力)をtlとんど下げ
ることなく導電率を補うことができる。さらに、アモル
ファス金属ワイヤであっても、銅系あるいは鉄系の材料
をワイヤ電極材として使用すると、付着現象がみられる
が、本発明によるワイヤ(1)の表面に亜鉛、マグネシ
ウム、錫、鉛、アルミニウム、カドミウムあるいはこれ
らの合金を被覆することにより、付着物のごく微少な、
加工速度の速い、高精度加工ができるワイヤ電極を提供
するものである。
ワイヤカット放電加工に用いられている従来よりのワイ
ヤ電極は結晶構造を有しており、あまシ大きな抗張力を
得ることは困難であつfc、。
そこで、本発明者は純金属あるいは合金を溶融状態から
例えば回転液中紡糸法のような超急冷法によって急冷し
て、アモルファスの細線を作り、それをそのままワイヤ
電極とするか、あるいはアモルファスの細線をさらに線
引きしてワイヤ電極とすることによって従来とは比較に
ならない程大きな抗張力を有するワイヤ電極を得ること
ができることを知見した。
一般にアモルファス金属ワイヤの抗張力は結晶構造金属
ワイヤの1,5〜6倍でおる。−例としてアモルファス
金属(F’e 755iH) B15 ) ワイヤ(4
)と従来のピアノ線(Blの応力−歪曲線を第5図に示
す。
しかし一般に金属材料をアモルファス化すると電気抵抗
が増す性質があり、特に遷移金属ではその傾向は著しい
。ワイヤカット放電加工用ワイヤ電極としては好ましく
安い。そこでアモルファス化することによって得られる
良好な機械的特性(抗張力が増す)を失うことなく、し
かもワイヤの導電性を向上するために、アモルファス金
員ワイヤの表面が結晶性の薄層であるようなワイヤを使
用すれば、抗張力と導電性という二つの要求を満足する
ことができる。
一方、ワイヤ電極は銅4 fcは銅を主体とする合金で
あるため、アモルファスのワイヤでも銅系の金属の場合
はワイヤ電極の一部が放電に工す、被加工物の加工面に
飛散して付着する。これは鋼糸のワイヤ電極でも同様で
あり、表面が結晶性の薄層である場合は竹にその傾向が
顕著である。
したがって、このような付着現象をなくすため、第6図
に示す如く融点が低く蒸発しやすい亜鉛、マグネシウム
、錫、鉛、アルミニウム、カドミウムあるいはこれらの
合金(7)を上記のアモルファス金属ワイヤ(6)の表
面に被覆する。そうすれば付着のほとんどないワイヤ電
極となる。第6図にこのワイヤ電極の断面図を示す。
この様に溶融した金属を急速冷却することによって製造
されたアモルファス金属ワイヤ電極は・従来の結晶構造
金属ワイヤ電極に比べ、抗張力が1.5〜6倍になり、
実加工時に張力を大きくできるため加工速度は向上する
。また、一般に金属材料をアモルファス化すると電導性
は低下するが、それを改善するために、アモルフス金属
ワイヤの表面を、例えば高周波加熱装置を用いて加熱し
、表面付近のごく薄い層を結晶化させ、導電率を回復す
ることにより、ワイヤのコア部分(6)はアモファス金
属で表面薄層部分は結晶金属(7)の構成となる二層ワ
イヤ電極とすることにょシ、ワイヤ電極に必要な高抗張
力、良導電性の特性を併せもったワイヤ電極を得ること
ができる。尚、加熱方法としては、高温浴槽、レーザ、
ガスバーナなどいろいろな方法が可能である。
更にアモルファス金属ワイヤ電極でも例えば銅が主成分
のワイヤ電極であれば被加工物へ、1a棒の一部が付着
する。それを防止するためワイヤ電極の表面に亜鉛、マ
グネシウム、錫、鉛、アルミニウム、カドミウム等の金
属またはそれらの合金を表面に被覆することにx9付看
を殆んど無くし、加工精度が向上し、また加工速度も上
昇ζせうる。
参考のため、従来の黄銅ワイヤ電極に亜鉛をメツ千法に
て厚さ約10μmlc被覆し、実際に鋼材を加工した場
合の効果を従来の黄銅及び銅ワイヤ電極と比較し、その
結果を加工における諸条件を統一して、黄銅の特性を基
準に百分率であられしたものを第1表に示す。これにょ
シ亜鉛被覆が刺着の減少と加工速度の向上に大きな効果
があることが判る。この効果は心線がアモルファス金属
ワイヤであっても何ら変ることがないことは明白である
第1表 本発明のアモルファス金属がコアで表面薄層が結晶化し
ているワイヤ電極はアモルファス(非晶質)化できる金
属ならどんな種類のものでも良い。
またワイヤ電極として導電性の良いことが望ましいため
、導電性の材料を本発明ワイヤの表面に被覆をしても効
果はあシ、第7図に示すように前記本発明のワイヤ(6
)の上に良導電材料(8)を被覆し、更に亜鉛、マグネ
シウム、錫、鉛、アルミニウム、カドミウム等の金属や
合金(7)を被覆した多層被覆の表面結晶化したアモル
ファス金属ワイヤ電極でも加工精度、付着、加工速度の
向上がはがれることは同様である。
斜上の如く本発明によるワイヤカット放電加工用ワイヤ
電極は甚だ有用なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ワイヤカット放電の状態を示す図。 第2図はワイヤ電極の張力と加工速度の関係を表わす図
、第6図、第4図は従来のワイヤ電極の電極材の被加工
物面への付着状態を示す図、第5図はアモルファスワイ
ヤとピアノ線の応力−歪曲線の一例を示す図、第6図、
紀7図は本発す1を示す電極の断面図である。 図中(1)はワイヤ電極、(2)は被加工物、(3)は
加工液、(4)は加工溝、(5)は付着物、(6)は発
明した、アモルファス金属がコアで表面薄層が結晶化し
ているワイヤ電極材、(7)は発明した被覆用金属5/
は合金、(8)は良導電性材料である。 なお、図中同一符号は同一部分を表わす。 代理人 大岩増雄 特許庁長官殿 1 事件の表示 特願昭58−125715号2、発明
の名(j、 ワイヤカット放電加工用ワイヤ電極 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 6 補正の内容 (1)明細書第7頁第14行の「′市?71性」分「導
11℃性」と補正する。 (2)明細書第7頁、:1’f15行の「アモルフス金
属」ヲ「アモルファス金属」と補正する。 (3)明細書第7負第18行〜第19行の「アモファス
金属」を1アモルファス金梢」と補正する。 以 上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)純金属−またけ合金を用いたアモルファス金属ワ
    イヤの表面を加熱することにより、該ワイヤのコア部が
    アモルファス金属で、表面薄層を結晶金属とした構造を
    有することを特徴とするワイヤカット放電加工用ワイヤ
    電極。
  2. (2)上記ワイヤカント放電加工用ワイヤ電極の表面に
    亜鉛、マグネシウム、錫、鉛、アルミニウム、カドミウ
    ムあるいはこれらの合金を被覆してなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のワイヤカット放電加工用
    ワイヤ電極、
JP58125715A 1983-07-11 1983-07-11 ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極 Granted JPS6029234A (ja)

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