JPS61117021A - ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法

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JPS61117021A
JPS61117021A JP23615784A JP23615784A JPS61117021A JP S61117021 A JPS61117021 A JP S61117021A JP 23615784 A JP23615784 A JP 23615784A JP 23615784 A JP23615784 A JP 23615784A JP S61117021 A JPS61117021 A JP S61117021A
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JP
Japan
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wire
copper
zinc
layer
alloy
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JP23615784A
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English (en)
Inventor
Haruo Tominaga
晴夫 冨永
Teruyuki Takayama
高山 輝之
Yoshio Ogura
小椋 善夫
Tetsuo Yamaguchi
哲夫 山口
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

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」 本発明は、放電によるW5M咋用によって被加工物(加
工対象物)を加工するワイヤ放電加工に用いられるワイ
ヤ放電加工用電極線、および、その製造方法に関するも
のである。
「従来の技術」 第2図は、一般的なワイヤ放電加工法の概略を説明する
ものである。この加工法は、被加工物1に予め開けたス
タート穴2に電極線3を挿通し、この電極線3を挿通方
向(第2図では矢印方向)に走行さぜながら、電極s3
とスタート穴2の内壁面との間で放電させ、かつ、被覆
物lを挿通方向と直交する方向に移動させることにより
、移動軌跡に沿って被加工物を溶融させて所定の形状に
加工する方法である。この図において、電極線5は例え
ば供給リール4から連続的に送り出され、校加工物10
両側のコロ5を通って巻き取りリール6に巻き取られる
とともに、この巻き取りり一/I/6トコロ5との間に
配されるテンションローラ7によって張力を調整される
ようになっている。
また、図示しないが放電加工部分には加工液が供給され
て、電極線3の冷却および加工屑の除去等を行なりよう
になっている。
従来、このようなワイヤ放電加工に使用される電極線6
としては、直径0.05m(ミIJメートル)〜0.3
 ut程度の銅線、黄銅線(Ou65%、Zn35%合
金)、あるいは特殊用途としてタングステン線、モリブ
デン線等が用いられている。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、これらの電極線3は、放電加工中に、約30
0℃の高温に熱せられ、大きな熱的負担を受けるため、
電極線3の断線を避けるには、できる限り張力を低くし
た状態で放電加工に供することが望ましい。しかしなが
ら、銅線および黄銅線等は、張力が低いと安定した放電
状態を得ることができず、加工速度および加工精度が低
下するため、直径が0.2m前後の電極線の場合、張力
を少なくとも750pで(グラムフォース)程度に維持
する必要があり、断線を避けることができないという問
題点があった。また、タングステン線、モリブデン線は
、高温強度(高温状態における引張強度)が高く断線し
にくい長所があるが、Y1)粍品として使用される電極
線としては高価であるという難点がある。
「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
、本発明のワイヤ放電加工用電極線は、銅Sあるいは銅
合金線である芯材の外周面に0.1μm(ミクロンメー
トル)〜10μmの厚さの鋼−亜鉛合金層を設け、この
銅−亜鉛合金層の外側に0,1μmrL〜10μmの厚
さの亜鉛層を設けたものである。
また、本発明のワイヤ放電加工用電極線の製造方法は、
銅線あるいは銅合金線の外周面に電気亜鉛めっきによっ
て亜鉛層を形成した後、これらに熱処理を施して銅線あ
るいは銅合金線と亜鉛層との関に銅−亜鉛合金層を生成
させる方法でおる。
前記ワイヤ放電加工用電極線において、銅−亜    
戸鉛層が存在しないと、放電時に亜鉛層が選択的に消耗
することにより、鋼あるいは銅合金が露出して放電性能
が悪くなり、加工速度が著しく低下する。また、亜鉛層
あるいは銅−亜鉛会合層の厚さが0.14m未満である
と、十分な放電性能が得られず、加工速度の増大効果が
得られない。亜鉛層の厚さと銅−亜鉛合金層の厚さの和
が0.2μm未満であると、被加工物(主として鉄鋼材
料の場合)の鉄分と電極線の銅分とが15M1反応を起
こして加工面に付着する傾向が大きくなる。すなわち、
加工精度が悪くなる。さらに、亜鉛層の厚さが10μm
より厚いと、強厚、力、3 gしく低下して断線し易く
なり、銅−亜鉛合金層の厚さが10μmより厚いと熱処
理時間が長くなったり設備費が高くつく等経済的に不利
になる。
「実施例」 以下本発明の一実施例を第1図に基づいて説明すると、
このワイヤ放電加工用電極線は、銅線あるいは銅合金線
が芯材1)とされ、この芯材1)の外周面に、0.1μ
m〜10μmの範囲の所定の厚さで銅−亜鉛合金層12
が設けられ、この銅−亜鉛合金層12の外側に0.1μ
m−10μmの範囲の所定の厚さでIM&1層13が設
けられ、全体の直径が約0.2 Mに形成されたもので
ある。
前記芯材1)として吏用される銅合金線は、例えばZn
30%以Fを含む鋼−亜鉛合金あるいは船人黄銅、tな
はAgO,3%以ドを含む鋼−銀合金−%tCはOrを
1%以ドを含む鋼−クロム合金、まなはZrを0.3%
以Fを含む鋼−ジルコニウム合金、を次はOrを1%以
ドおよびZrを0.3%以下を含む鋼−クロム−ジルコ
ニウム合金などからなる導α率が20%以上の線材であ
る。
このようなワイヤ放1加工用屯極義は、例えば次のよう
な方法で*!!遺される。まず、0.5囮の直径を有す
る芯材を塩化亜鉛浴(ll中に塩化亜鉛42g (グラ
ム)、塩化アンモニウム2109を含有する水溶液)中
!IC浸漬し、電気亜鉛めつざ処哩を1丁こ1・により
、芯材の外周面に所定の厚さのfL鉛層を形成する。次
いで、これら芯材gよび亜鉛層をオープン管用いて大気
中でIJ[I熱し、芯材と亜鉛層との間に銅−亜鉛合金
層を生成させる。
しかる後に、これらを伸線加工して全体の直径が0.2
mになるように仕上げるものである。なお、電気亜鉛め
っき処理の次に伸線加工を行ない、その後加熱を行なう
順序で製造してもよい。
このように形成されたワイヤ放電加工用電極線は、銅線
あるいは銅合金線を芯材1)としているため、漱れた導
電率を備え、細線への伸線加工性も良好である。また、
表層の亜鉛層15、および、その下層の鋼−亜鉛合金層
12の存在により放電性能が向上するとともに、銅−亜
鉛合金層12によって放電時における亜鉛層13の消耗
が抑制され、これによって被加工物への銅の付着が防止
される。さらに、電気亜鉛めっきによつ【均一な厚さに
設けた亜鉛層の内側に、熱処理によって銅−亜鉛合金層
を生成させるので、均一な厚さの銅−亜鉛合金層12を
得ることができる。従って、低張力で安定した放電状態
を維持することが可能となるものである。
次いで、実験例を示して、前述したようにして製造した
ワイヤ放電加工用電極線の作用効果をより明確にする。
本実験例では、鋼線を芯材に用い、さらに、銅−亜鉛合
金層12の厚さ、および、亜鉛層13の厚さを種々の値
に設定した直径0.2 mmのワイヤ放電加工用電極線
と、同じく直径0.2mの通常の銅線、および、黄銅線
(Cu65%、Zn35%)とを各々ワイヤ放電加工に
用い、これら各々の放電加工用電極線、鋼線および黄銅
線について、加工中における加工速度、加工精度、断線
頻度、および経済性を評価する比較試験を行なった。
この比較試験の結果を第1表に示す。ただし、放電加工
としては厚さ20mの被加工物(8KD−1))から5
0tx角の板材を切り取る加工を行なった。このときの
加工条件は次のとうりである。
印加電圧: l 10v(ボルト) パルス時f14:  ON→5μB(マイクロセカンド
) OFF→5 μ s ビーク1[fi:1OA(アンペア) コンデンサ容量−〇、8μF(マイクロファラッド)加
工中の張カニワイヤ放電加工用電極線00pf 銅線、黄銅線   750gf 加 工 液:純水 また、加工速度は、銅線の加工速度(0,8mm/分)
を基準として、これを1としたときの比率で聚わした。
加工精度は、切り取った板材の寸法誤差の範囲の広さく
最大値と最小値の差)を狭い順に、A(0,01龍未?
M)、B (0,01〜0.03gm)、C(0,03
罷より大)で表わした。断線頻度は、断線回数の少ない
順にA(断線なく安定)、B(加工速度を上げると断線
あり)、C(断線頻発)で表わした。さらに、経済性は
、黄銅線の製造コストを基準として、それより安価にで
きる場合な○、高調になる場合をXで表わした。
第1fiから明らかなように、ワイヤ放電加工用電極線
のうち、銅−亜鉛合金層の厚さが0.1〜lOμm、か
つ、亜鉛層の厚さが、0.1〜lOμmという本発明の
条件を満たすものは、5009fという低張力状態にお
ける放電加工であるにもかかわらず、鋼線、黄銅線を含
む他の電極線に比べて、加工速度、加工1)度ともに浸
れ、また、断線もなく、経済性の点においても有利であ
ることがわかる。
一方、前述した製造方法とは条件の異なる二つの製造方
法によってワイヤ放電加工用電極線を製造し、前記比較
試験と同様の試験を行なったところ、本発明の条件を満
たすものについては、前記比較試験の結果とほぼ同様に
優れた結果が得られた。
前記二つの製造方法の一つは、直径0.1961)Eの
銅線を芯材とし、硫酸亜鉛浴C1l中に硫酸0.14モ
ル、硫酸亜鉛0.23モルを含有する水浴液)で電気亜
鉛めっきを施して厚さ2μmの亜鉛層を形成し、しかる
後にオーツ/を用いて大気中で1時間熱処理し、伸線加
工は省略する方法でるる。また、他の一つは、前記一つ
の方法におけるオープンに代えて500℃に加熱された
管状炉を用い、この管状炉中に電気亜鉛めっきを施した
銅線を導入して通過させる方法である。
このことから明らかなように、本発明の製造方法にあっ
ては、熱処理の方法は本質的な条件ではなく、電気亜鉛
めっき処理によって形成された亜鉛層な有する芯材に、
熱処理を施して銅−亜鉛合金層を生成させる工程が、愛
れた品質のワイヤ放電加工用電極線を得るうえで重要な
工程であることがわかる。
なお、前記実施例においては、ワイヤ放電加工用電極線
の直径を0.2間としたが、この寸法に限るものでない
ことはいうまでもない。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、次のよりな曖れた
効果を得ることができる。           、i
′■ 鋼線めるいは銅合金線を芯材としたため、浸れた
導電率を得ることができる。
■ 亜鉛層および銅−亜鉛合金層によって、放電性能を
同上させることができる。
■ 銅−亜鉛合金層によって、亜鉛層の摩耗による披加
工物への銅の付着を防止することができる。
■ 以上■、■、■の各々の特性を有する銅(あるいは
銅合金)、銅−亜鉛合金、および亜鉛が、良好な割合(
銅−亜鉛合金層0.1)1m−10μmに対して亜鉛層
0.1μm−10μm)で調整されたことにより、低張
力状態においても安定した放電状態を得ることができる
。すなわち、電極線を断線さぜずに、かつ、加工速度お
よび加工謂度を大幅に向上させることができ、また、放
電加工作業の効率を高めることができる。
■ 素材的に、伸線加工性が良好で、かつ、安価に製造
することができる。
■ 銅線あるいは銅合金線の外側に亜鉛層を設け、これ
らを熱処理することにより、銅−亜鉛合金層を設けるよ
うにしたので、厚さの均一な鋼−亜鉛合金ノーが得られ
、これによつ【放電性能の安定したワイヤ放電加工用電
極線を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のワイヤ放電加工用電極線の一笑施例
な示す横断面図、第2図は一般的なワイヤ放電加工法の
概略を説明する概略斜視図である。 1)・・・芯腺、12・・・銅−亜鉛合金層、13・・
・亜鉛層。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)銅線あるいは銅合金線を芯材とし、この芯材の外
    周面に0.1μm〜10μmの厚さを有する銅−亜鉛合
    金層が設けられ、この銅−亜鉛合金層の外側に0.1μ
    m〜10μmの厚さを有する亜鉛層が設けられたワイヤ
    放電加工用電極線。
  2. (2)銅線あるいは銅合金線の外周面に電気亜鉛めつき
    処理を施して亜鉛層を形成した後、これら亜鉛層と銅線
    あるいは銅合金線とに熱処理を施して亜鉛層と銅線ある
    いは銅合金線との間に銅−亜鉛合金層を生成せしめるこ
    とを特徴とするワイヤ放電加工用電極線の製造方法。
  3. (3)前記熱処理の前工程あるいは後工程として伸線加
    工を施すことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
    ワイヤ放電加工用電極線の製造方法。
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