JPS63180418A - 放電加工用電極の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放電加工用電極の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、放電加工用電極は、 （イ）電極材（銅、グラファイト等）を機械加工（フラ
イス加工、ワイヤカント加工等）して製作するかくたと
えば特開昭５６−６９０３６号公報）、（ロ）倣いモデ
ル（金型加工工程の倣いフライス加工に使用する三次元
立体モデル、以下同じ）により石膏製等の電鋳母型（ネ
ガモデル）を転写し、得られた物に銅の厚付メッキ（１
〜５■ｍ）を施し、樹脂等で裏打、補強し脱型すること
、により製作していた（特開昭５７−２７６２３号公報
、特公昭６０−５７９７３号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記（イ）の機械加工による電極には、（ｉ）
ｗ４、グラファイト等から成る電極材をブロックより加
工するため、材料費が大になる、（ｉｉ）３次元曲面電
極は倣いフライス、ＮＣフライス加工となり、かつ手仕
上によるみがきが必要で、製作回数、加工コストが大に
なる、という問題があった。

また、前記（ロ）の電鋳電極には、 （ｉ）電鋳（メッキ）歪および母型からの脱型歪が大き
い、 （ｉｉ　）電鋳母型転写、厚付メソキ工程−で製作日数
がかかる、 （ｉｉｉ　）電極製作途中、完了後の修正、設計変更、
改造ができない、 という問題があった。

本発明は、電極材料費、加工費が安く、製作リードタイ
ムが小で、精度を良好にできる、放電加工用電極の新し
い製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明に係る放電加工用電極
の製造方法は、融点が６０〜１５０℃の低融点合金を電
極が必要とする形状の倣いモデルに鋳造して電極素材を
製作する工程と、脱型して得た７４極素材に銅メッキを
施す工程と、から成る。

〔作用〕

本発明の放電加工用電極の製造方法では、次の３つの大
きな作用がある。

（ｉ）電極製作コストが安い。

本発明の方式は、製作コストが電極材機械加工方式に比
べ１７４〜１／６、電鋳電極方式に比べ１／２〜１／３
　となる。

これは、低融点合金が１　ｋｇ炭化８０００〜１５００
０円と高価ではあるものの、電極使用後は溶解して再生
利用できるからである。

試算例を示すと、 （ｉ−１）１回使用する毎の酸化、スラ・ノジ等の消耗
量を約２％とすると、 単価１５０００円／ｈｇｘ０．０２／回＝３００円／　
ｋｇ・回となる。これを体積換算し、銅、グラファイト
と比較すると、 低融点合金　：　１８００円／１・回 ｗ４：　８９００円／１・回 グラファイト：　６０００円／ｌ・回 となる。

（ｉ−２）また、電鋳電極は、電極と電鋳母型のバック
アップにエポキシ樹脂を使用している。この樹脂単価は
３０００円／１・回であり、かつその使用量は低融点合
金方式の約１．５倍となる。また銅メッキによる銅使用
量は低融点合金方式の３〜１０倍となる。

これ以外にも電極材ｉ械加工方式には三次元フライス機
による倣いあるいはＮＣ加工費と専用倣いモデル製作費
が加算される（約３０〜１００万円）。

（ｉｉ　）電極製作日数が短い。

本発明の方式による製作日数は、電極材機械加工方式に
比べ約１／２、電鋳電極方式に比べ１／３〜１／４　と
なり、およそ３〜７日で完成する。

（ｉｉｉ　）設計変更、加工ミス等の改造、修正が容易
。

これは、次による。

（ｉｉｉ　−１）本発明方式では、肉盛、切削加工が容
易にできる。何となれば、肉盛り、切削修正後に銅メツ
キ加工を実施するからである。

（ｉｉｉ　−２）電極材機械加工方式では、グラファイ
ト、銅共に肉盛りができない、したがってブロック素材
をボルト、接着剤等で接合し、再フライス加工する。

（ｉｉｉ　−３）電鋳電極方式は肉盛り、切削加工共に
不可能で、再製作が必要となる。この場合、切削は銅メ
ッキ厚みの範囲内（０，１〜０．５１内）のみ可能であ
る。

このように、従来方式の電極は、小さなへこみ、きす等
は修正困難のため、放電加工後金型で修正することが多
かったが、本発明方法では電極素材で完全に修正できる
。

〔実施例〕

以下に本発明に係る放電加工用電極の製造方法の望まし
い実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例 射出成形金型やグイキャスト金型の製品形状加工の治具
として、まずマスターモデル（第１図参照）が製作され
る。マスターモデルＭは、電極と同形状を存し複雑な形
状の場合があるが説明を簡単にするために、第１図のＭ
′に示したような形状とする。

次に、このマスターモデルＭ′から倣いモデルＮを転写
する（第２図参照）、−倣いモデルＮは、表層ａ　（エ
ポキシ樹脂）、バンクアップｂ（石膏またはサンドバン
キング等）から成り、表層ａがエポキシ樹脂から形成さ
れる場合はその耐熱温度は一般に８０〜１５０℃である
。このモデル耐熱温度により、次に述べる低融点合金温
度が決定される。

この倣いモデルＮに、メッキおよび放電加工のギャップ
ｄの補正処理（フィルム貼付またはシーラント塗布によ
って容易に行なわれ、その厚みは０．２〜１．０寵）を
施し、６０℃〜１５０℃の融点を有する低融点合金Ｃの
溶解物を流しこむ（第３図参照）。放電加工ギャップお
よびメッキギャップ補正処理は鋳造後エツチング処理に
よってもよい。

低融点合金Ｃは、ビスマス（Ｂｉ）含有率４８〜５５％
のものはほとんど凝固収縮せず、その他一般金属特性（
電気伝導性、熱伝導性、鋳造性）は良好である。

冷却固化した低融点合金固化物からなる電極素材Ｃの底
面をフライス加工（第４図参照）後、脱型し、電極素材
Ｃを銅メツキ槽（第５図参照）に入れ、０．１〜０．８
ｍｍの銅メッキｅ付けをして、電極Ｃ′を完成する。

この電極Ｃ′を放電加工機にセットして、被加工物（金
型、スチール製）が加工できる。

製作例 上記実施例に沿う製作例を以下に示す。

（ｉ）第７図（イ）、（ロ）に示す形状のマスクモデル
（第１図工程に対応）Ｍを製作した。エポキシ樹脂にて
倣いモデルＮ（回路、第２図に相当）を転写した。これ
に低融点合金を鋳造（第７図と同一形状）し、電極素材
Ｃを製作した（メッキ補正処理の説明は省略）。

ここで低融点合金成分は重量比で、 Ｓｎ　（スズ）２５％、Ｂｉ　（ビスマス）４８％、Ｉ
ｎ　（インジウム）２７％、であり、 融点は７９．５℃（メーカデータ）、 収縮率は−０，０１％（２４Ｈ）　−０，００５％以下
（２日後）、 である。

（ｉｉ　）電極素材Ｃに銅メッキを実施。

メッキ液成分：硫酸銅２２０ｇ／　（ｔ　、硫酸３５ｇ
／ｌ、電流密度　　：　２Ａ／１００ａＪ　ｘ　ｌｔｌ
、４Ａ／１００ｃｄ　ｘ　２．５）１、最大銅厚さ　：
　　０．７ｍ、これをヤスリガケにより０．５關に修正
。

（ｉｉｉ　）放電加工（最大加工条件）上記（ｉ）、（
ｉｉ）の工程によって製作された電極を用いて、放電加
工を行なった。最大加工条件は次に設定した。

放電電流：４Ａ 電　　　圧　：　１６〜１８Ｖ 噴流有り、 加工セッティング：１パルス巾９ 休　　止　　巾　９ 理想加工速度約０．２５ｇ／ｍ１ｎ （ｉｖ　）結果は次の通りであった。

加工深さ：　　４．８１■（途中で中止したが、まだ加
工可能であった。） 表面面粗度：３０〜４０Ｓ（粗放電加工条件のみ）つぎ
に、本発明に係る他の実施例を第８図ないし第１）図を
参照して説明する。

他の実施例として、電極内の冷却および噴流穴の設置が
挙げられるが、以下に、各々を第２実施例、第３実施例
として説明する。

第２実施例（電極内の冷却） 倣いモデルＮの形状に沿って銅パイプ等のフレキシブル
なパイプｊを曲げて、冷却回路を作る（第８図参照）。

次に低融点合金を流し込む（第９図参照）。

冷却回路により、電極の過熱による低融点合金の融解を
防止する。冷却液は放電加工液を兼用してもよい、他は
第１実施例に準じる。

第３実施例（電極の噴流穴） 倣いモデルに低融点合金を鋳込む際に中子ｋをセットし
ておき、注型する（第１０図参照）。脱型した電極素材
Ｃの表面側より任意の部位にドリル穴にて穴加工βする
。電極素材Ｃの底面に取付板ｍを接合し、噴流ホースｎ
を接続すると、噴流穴付き電極が完成する。これと同時
に電極素材Ｃの冷却も兼ねる（第１）図参照）。他は第
１実施例に準じる。

〔発明の効果〕

本発明の放電加工用電極の製造方法によるときは、融点
６０〜１５０℃の低融点合金を電極が必要とする形状の
倣いモデルに鋳造し、それに厚膜銅メッキ（０，１〜０
．５ｍ１）を施し、放電特性を満足させる方法であるか
ら、低融点合金のリサイクルにより材料費の低減、コス
トダウン、また製作リードタイムの縮少、電極精度の向
上、修正可を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の寸法におけるマスターモ
デルの斜視図、 第２図は第１図のマスターモデルを転写した倣いモデル
の断面図、 第３図は第２図の倣いモデルに低融点合金を注湯する状
態を示す断面図、 第４図は第３図の溶湯が冷却凝固してできた電極素材の
底面をフライス加工している状態の断面図・ 第５図は電極素材に銅メッキを施している状態の断面図
、 第６図はかくして得られた電極で放電加工している状態
を示す断面図、 第７図（イ）、（ロ）はそれぞれ製作例に用いたマスタ
ーモデルの平面図および正面図、第８図は本発明の第２
実施例の方法で用いる倣いモデルと冷却回路用のパイプ
の断面図、第９図は第８図の倣いモデルに低融点合金を
流し込んで得られた電極素材の断面図、 第１０図は本発明の第３実施例の方法で用いる倣いモデ
ルと中子の断面図、 第１）図は第１０図の倣いモデルに低融点合金を流し込
んで得られた電極素材の断面図、 である。 Ｎ・・・・・・倣いモデル Ｃ・・・・・・低融点合金又は電極素材ｅ・・・・・・
銅メッキ 特　許　出　願　人　　トヨタ自動車株式会社第１図 第５図 第２図 口 第４図 第６図 第７図 （イ） 第８図　　　　第９図 第［０図　　　　　　第１）図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）融点が６０〜１５０℃の低融点合金を電極が必要
   とする形状の倣いモデルに鋳造して電極素材を製作する
   工程と、脱型して得た電極素材に銅メッキを施す工程と
   、から成る放電加工用電極の製造方法。