JPS63313687A - 放電電極およびその製造方法 - Google Patents
放電電極およびその製造方法Info
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- JPS63313687A JPS63313687A JP15205087A JP15205087A JPS63313687A JP S63313687 A JPS63313687 A JP S63313687A JP 15205087 A JP15205087 A JP 15205087A JP 15205087 A JP15205087 A JP 15205087A JP S63313687 A JPS63313687 A JP S63313687A
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Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エアープラズマ切断機や酸素プラズマ切断機
などに使用される優れたアーク特性を有し、かつ安定し
た寿命の放電電極およびその製造方法に関する。
などに使用される優れたアーク特性を有し、かつ安定し
た寿命の放電電極およびその製造方法に関する。
エアープラズマ切断機や酸素プラズマ切断機などの電極
は、特に過酷な雰囲気下で用いられるため、その材料と
しては、ハフニウムもしくはジルコニウムが用いられて
いる。しかしながら、これらの金属は高価であるため、
放電電極は銅などの導電性金属棒の先端にこれらの電極
材料を焼バメ。
は、特に過酷な雰囲気下で用いられるため、その材料と
しては、ハフニウムもしくはジルコニウムが用いられて
いる。しかしながら、これらの金属は高価であるため、
放電電極は銅などの導電性金属棒の先端にこれらの電極
材料を焼バメ。
カシメ、ろう付などにより接合して製造されている。
この放電電極を使用する場合、焼バメやカシメにより製
造された放電電極においては、電極材料と導電性金属と
の接合が十分でなくスキマなどを生じ、アークが不安定
となったり、電極材料−導電性金属間で放電が生じ放電
電極の消耗が大きく。
造された放電電極においては、電極材料と導電性金属と
の接合が十分でなくスキマなどを生じ、アークが不安定
となったり、電極材料−導電性金属間で放電が生じ放電
電極の消耗が大きく。
寿命が短かい、また、ろう付により製造された電極は、
使用中にろう付温度以上に加熱されるとろう材が溶は出
し、接合部にスキマを生じ、前述のような不具合を生じ
るなどの欠点を有していた。
使用中にろう付温度以上に加熱されるとろう材が溶は出
し、接合部にスキマを生じ、前述のような不具合を生じ
るなどの欠点を有していた。
本発明は、電極材料と導電性金属の接合性を完全にする
ことにより、これらの欠点を解消し、優れたアーク特性
を有し、かつ寿命の安定した放電電極およびその製造方
法を提供することを目的とする。
ことにより、これらの欠点を解消し、優れたアーク特性
を有し、かつ寿命の安定した放電電極およびその製造方
法を提供することを目的とする。
本発明の放電電極は、その目的を達成するため。
電極材料および導電性金属の間に導電性金属の融点以下
の温度において液相を生じない金属を介して、電極材料
と導電性金属とが接合されていることを特徴とする構造
を有しており、また、その製造方法において、導電性金
属の融点以下の温度において液相を生じない金属を予め
電極材料に被覆し、該電極材料を導電性金属により鋳ぐ
るむことを特徴とする。
の温度において液相を生じない金属を介して、電極材料
と導電性金属とが接合されていることを特徴とする構造
を有しており、また、その製造方法において、導電性金
属の融点以下の温度において液相を生じない金属を予め
電極材料に被覆し、該電極材料を導電性金属により鋳ぐ
るむことを特徴とする。
ここで、導電性金属とは、純銅、黄銅、および銅−クロ
ム、銅−ジルコニウム系などの銅系合金を、電極材料と
は高温における耐酸化性に優れ。
ム、銅−ジルコニウム系などの銅系合金を、電極材料と
は高温における耐酸化性に優れ。
アーク特性にも優れる金属ハフニウム、金属ジルコニウ
ムなどを、更に、導電性金属と電極材料の間に介する金
属とは銅、ハフニウム、ジルコニウムと共晶反応、もし
くは包晶反応を生じないニッケル、クロム、コバルトタ
ングステン、モリブデン、パラジウム、白金などの金属
をいう。また。
ムなどを、更に、導電性金属と電極材料の間に介する金
属とは銅、ハフニウム、ジルコニウムと共晶反応、もし
くは包晶反応を生じないニッケル、クロム、コバルトタ
ングステン、モリブデン、パラジウム、白金などの金属
をいう。また。
これらの金属は電極材料と必ずしも金属学的に接合され
ていなくてもよい。従って、被覆方法としては、電解メ
ッキ、無電解メッキ、蒸着、スパッター、ＣＶＤ、ＰＶ
Ｄ、溶射、拡散被覆などによることができる。
ていなくてもよい。従って、被覆方法としては、電解メ
ッキ、無電解メッキ、蒸着、スパッター、ＣＶＤ、ＰＶ
Ｄ、溶射、拡散被覆などによることができる。
以下に２本発明を実施例により具体的に説明する。
［実施例１〕
第１図に示すように、直径２ｍｍ、長さ１０１１１１１
のハフニウム棒の表面に電解メッキにより約１０μ膚厚
のニッケルを被覆した。この電極材料を第２図に示す内
径３０■、深さ５０ｍの内容積を有し、その底面中心部
にさしこみ穴を設けたカーボン治具内にさしこみ、予め
準備していた外径２９ｍｍ、高さ４０Ｗ＋の銅ブロック
をカーボン治具中に’ＦｔＴｔした。これを水素気流中
にて、 １１５０″Ｃ９２０分間加熱し、銅を溶解し電
極材料を鋳ぐるみ、第３図に示すような電極材料と導電
性金属が金属学的に接合された放電電極素材を得た。銅
−ハフニウム系では９６０°Ｃ付近に共晶点があり、ハ
フニウムを融点１０８３℃の銅で直接鋳ぐるむと、ハフ
ニウムは溶解してしまうが、ハフニウムにニッケルをメ
ッキしているため。
のハフニウム棒の表面に電解メッキにより約１０μ膚厚
のニッケルを被覆した。この電極材料を第２図に示す内
径３０■、深さ５０ｍの内容積を有し、その底面中心部
にさしこみ穴を設けたカーボン治具内にさしこみ、予め
準備していた外径２９ｍｍ、高さ４０Ｗ＋の銅ブロック
をカーボン治具中に’ＦｔＴｔした。これを水素気流中
にて、 １１５０″Ｃ９２０分間加熱し、銅を溶解し電
極材料を鋳ぐるみ、第３図に示すような電極材料と導電
性金属が金属学的に接合された放電電極素材を得た。銅
−ハフニウム系では９６０°Ｃ付近に共晶点があり、ハ
フニウムを融点１０８３℃の銅で直接鋳ぐるむと、ハフ
ニウムは溶解してしまうが、ハフニウムにニッケルをメ
ッキしているため。
１１５０°Ｃｌ２Ｏ分間の鋳ぐるみにおいてもハフニウ
ムは溶解せず、接合部は完全に接合されており、空隙も
なく健全な状態であった。第３図に示す放電電極素材を
酸素プラズマ用放電電極形状に加工し。
ムは溶解せず、接合部は完全に接合されており、空隙も
なく健全な状態であった。第３図に示す放電電極素材を
酸素プラズマ用放電電極形状に加工し。
３ＩＩＩＩＩ厚の鋼板を切断したところ、従来の焼バメ
やカシメにより製造された電極に比較し、安定したアー
ク特性が得られ、寿命のバラツキも極めて小さかった。
やカシメにより製造された電極に比較し、安定したアー
ク特性が得られ、寿命のバラツキも極めて小さかった。
〔実施例２〕
直径２ｍｍ、長さ１０ｍｍのジルコニウム棒の表面に真
空蒸着法により、クロムを約５ｔ！！ＩＬ被覆した電極
材料を２本用意し、第４図に示すように、 ２０Ｘ２０
Ｘ５０ｍの内容積を有するカーボン治具の内壁中心２ケ
所にこの電極材料をさしこみ、実施例１と同様にしてこ
の電極材料を銅により鋳ぐるんだ。カーボン治具より取
り出した放電電極素材（第５図）の接合部はスキマなと
欠陥もな（良好な接合状態であった。この電極素材を酸
素プラズマ用放電電極の形状に加工し、 ３ｒｍ厚の
鋼板を切断したところ、従来の電極に比較し安定したア
ーク特性と安定した寿命を有する放電電極であることが
判明した。また、この放電電極は両端に電極材料を有し
ているため、同一の電極で２回使用できるという特徴を
有している。
空蒸着法により、クロムを約５ｔ！！ＩＬ被覆した電極
材料を２本用意し、第４図に示すように、 ２０Ｘ２０
Ｘ５０ｍの内容積を有するカーボン治具の内壁中心２ケ
所にこの電極材料をさしこみ、実施例１と同様にしてこ
の電極材料を銅により鋳ぐるんだ。カーボン治具より取
り出した放電電極素材（第５図）の接合部はスキマなと
欠陥もな（良好な接合状態であった。この電極素材を酸
素プラズマ用放電電極の形状に加工し、 ３ｒｍ厚の
鋼板を切断したところ、従来の電極に比較し安定したア
ーク特性と安定した寿命を有する放電電極であることが
判明した。また、この放電電極は両端に電極材料を有し
ているため、同一の電極で２回使用できるという特徴を
有している。
〔実施例３〕
ＩＩ径２ｍｍ、長さ１０ｍのハフニウム棒にクロマイジ
ング処理を施し、約５１！Ｒのクロム拡散層を有する電
極材料を得た。この電極材料を実施例１と同様の方法で
放電電極を製造し、厚さ５ｍの鋼板を切断したところ、
安定したアーク特性と安定した寿命を有する電極である
ことが判明した。
ング処理を施し、約５１！Ｒのクロム拡散層を有する電
極材料を得た。この電極材料を実施例１と同様の方法で
放電電極を製造し、厚さ５ｍの鋼板を切断したところ、
安定したアーク特性と安定した寿命を有する電極である
ことが判明した。
〔実施例４〕
直径３ｍ、長さｌＯｍ＋ｓのハフニウム棒の表面に電解
メッキにより約２０湾のクロムを被覆した。この電極材
料を実施例１と同形状のカーボン治具にさしごみ、更に
予め′！ｊＡ備しておいた外径２９閤、高さ４０ｍｍの
７・３黄銅を載置した。これを水素気流中にて１０５０
°Ｃ９２０分間加熱し、黄銅を溶解し電極材料を鋳ぐる
んだ。得られた放電電極素材をエアープラズマ切断機用
電極形状に加工し、 ３ｒｒｍ厚の鋼板を切断したと
ころ、安定したアーク特性と安定した寿命を有する電極
であることが判明した。これはハフニウムと黄銅の接合
部が空隙もない健全な接合状態であることによる。
メッキにより約２０湾のクロムを被覆した。この電極材
料を実施例１と同形状のカーボン治具にさしごみ、更に
予め′！ｊＡ備しておいた外径２９閤、高さ４０ｍｍの
７・３黄銅を載置した。これを水素気流中にて１０５０
°Ｃ９２０分間加熱し、黄銅を溶解し電極材料を鋳ぐる
んだ。得られた放電電極素材をエアープラズマ切断機用
電極形状に加工し、 ３ｒｒｍ厚の鋼板を切断したと
ころ、安定したアーク特性と安定した寿命を有する電極
であることが判明した。これはハフニウムと黄銅の接合
部が空隙もない健全な接合状態であることによる。
以上説明したように２本発明によれば電極材料と導電性
金属の間にこの両者のいずれとも液相を生じない金属を
介在させ鋳ぐるむため、電極材料を溶解することなく、
また、接合部に空隙などの欠陥を有することなく放電電
極を製造することができる。この放電電極をエアープラ
ズマ切断機もしくは酸素プラズマ切断機の電極として用
いて鋼板を切断すれば、優れたアーク特性が得られ、寿
命も安定しており、かつ、これらのバラツキもほとんど
認められなかった。これは先にも述べたように、電極材
料と導電性金属の接合が欠陥もなく完全になされている
ためである。また、中間に介在している金属は導電性金
属と反応せず、切断中に液相を生じることもないため電
極材料の脱落も全くなかった。
金属の間にこの両者のいずれとも液相を生じない金属を
介在させ鋳ぐるむため、電極材料を溶解することなく、
また、接合部に空隙などの欠陥を有することなく放電電
極を製造することができる。この放電電極をエアープラ
ズマ切断機もしくは酸素プラズマ切断機の電極として用
いて鋼板を切断すれば、優れたアーク特性が得られ、寿
命も安定しており、かつ、これらのバラツキもほとんど
認められなかった。これは先にも述べたように、電極材
料と導電性金属の接合が欠陥もなく完全になされている
ためである。また、中間に介在している金属は導電性金
属と反応せず、切断中に液相を生じることもないため電
極材料の脱落も全くなかった。
更に、製造工程において焼バメ、カシメ、ろう付などの
加工を必要としないため２歩留も向上する。
加工を必要としないため２歩留も向上する。
このように１本発明の放電電極はエアープラズマ切断機
もしくは酸素プラズマ切断機用電極として、従来の方法
による放電電極を凌駕するものである。
もしくは酸素プラズマ切断機用電極として、従来の方法
による放電電極を凌駕するものである。
第１図は金属で被覆された電極材料の断面図。
第２図は電極材料を導電性金属で鋳ぐるむ方法の説明図
、第３図は放電電極素材の断面図、第４図は導電性金属
により両端に電極材料を鋳ぐるむ方法の説明図、第５図
は両端に電極材料が鋳ぐるまれた放電電極素材である。 図中、１：電極材料。 ２：被覆された金属、３：カーボン治具、４：導電性電
極。
、第３図は放電電極素材の断面図、第４図は導電性金属
により両端に電極材料を鋳ぐるむ方法の説明図、第５図
は両端に電極材料が鋳ぐるまれた放電電極素材である。 図中、１：電極材料。 ２：被覆された金属、３：カーボン治具、４：導電性電
極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電極材料および導電性金属の間に導電性金属の融点
以下の温度において液相を生じない金属を介して、電極
材料と導電性金属とが接合されていることを特徴とする
放電電極。 ２、前記放電電極を製造するにあたり、導電性金属の融
点以下の温度において液相を生じない金属を予め電極材
料に被覆し、該電極材料を導電性金属により鋳ぐるむこ
とを特徴とする放電電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15205087A JPS63313687A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 放電電極およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15205087A JPS63313687A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 放電電極およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63313687A true JPS63313687A (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=15531953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15205087A Pending JPS63313687A (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 放電電極およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63313687A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156994A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-06-15 | Dowa Mining Co Ltd | 電子部品搭載基板、その製造装置および製造方法 |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP15205087A patent/JPS63313687A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156994A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-06-15 | Dowa Mining Co Ltd | 電子部品搭載基板、その製造装置および製造方法 |
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