JPS6348656B2

JPS6348656B2 -

Info

Publication number: JPS6348656B2
Application number: JP11815082A
Authority: JP
Inventors: Shuntaro Tatsuta; Sadaaki Yoshiki; Masuo Suzuki; Takeshi Yatomi; Atsushi Aramaki; Haruhiko Ito; Yoshio Shibata
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1988-09-30
Also published as: JPS597528A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ワイヤカツト放電加工用ワイヤ電極
に関するものである。

従来、一般にワイヤカツト放電加工用電極には
65〜70重量％（以下％はすべて重量％を意味す
る。）の銅と、30〜35％の亜鉛からなる黄銅線が
用いられているが、以下に述べるような欠点を有
していることが知られている。

第１図ａで示されるように、ワイヤ電極１が被
加工物２を放電加工した際、付着物３が加工面に
発生する。同図は、ワイヤ電極１を上から下へ送
つた場合なので、付着物３は入口部に多くなつて
いる。この付着状態をさらに詳しく調べると第１
図ｂに示されるように、加工溝４を相当埋めてい
る。しかもワイヤ電極１の斜め後方から付着物３
が多くなつている。一般に加工エネルギーを増大
させて加工速度を増加させる程、この付着物３の
量が増し、最悪時には加工溝４を埋め尽くしてし
まうことがある（第１図ａでは上方のみ）。この
原因については、種々の意見があるものの依然と
して不明であり、一般的には、溶融した電極材が
飛散したと言われ、溶着現象とされている。

さて、第１図のように電極材の付着物（主に
銅）が加工特性に及ぼす影響を以下に述べること
にする。

まず、加工精度について言うならば、第１図ｂ
で示すように、ワイヤカツト放電加工の加工精度
は加工溝幅Ｓの均一性が大半を占めている。ここ
で言う均一性とは、加工中の時間的要因からくる
もの及び第１図ａのように上下の真直性からくる
ものを総称している。そこで同図のように、従来
から銅の付着が加工エネルギーの増大とともに増
えると、加工溝幅Ｓは実質的に小さくなつてしま
い、寸法が極端にばらついてしまう。しかも銅の
付着については、発煙硝酸のような危険な薬品で
なくては除去不可能のため、実用的に言つて致命
傷になつてくるわけである。

つぎに加工速度について言うならば、第１図ａ
で示すように、ワイヤ電極１の入口部（同図では
上）の付着が多いため加工液５の流通が円滑に行
なわれず、ワイヤ電極１は十分に冷却されないた
めワイヤ断線をしばしば生ずる。さらに付着物が
加工溝を埋め尽くす場合は、上部加工液５は、加
工液４に入つていかないため最悪時は気中放電に
なつてワイヤ断線が多発してしまう。

このように、従来の銅の付着により、加工精
度，加工速度が損なわれていたわけである。

そこで本発明者らは、種々の金属により実験を
繰り返した結果、電極材の付着を改善するには、
蒸発温度の低い亜鉛などの金属を主にすることが
有効であることを究明した。このことは、ワイヤ
カツト放電加工の初期には銅線であつたが、黄銅
線に代えられたことからも納得できる。すなわ
ち、亜鉛は蒸発によりなくなつて、残つた銅の溶
融したものだけが付着するため、銅溶融量の絶対
量が減少したものと考えられる。

以上の点に着目して本発明者らは、純亜鉛線を
検討した結果、冷間引抜加工が困難であるため、
他金属を添加してワイヤ形状に製造した。

すなわち、亜鉛に銅を少量含有させた亜鉛合金
で製造したワイヤ電極は放電加工に際して、電極
材の付着がなく加工精度が向上し、さらに上記亜
鉛合金にチタンを含有させると一段とすぐれた改
善効果が得られるようになるという知見を得たの
である。

したがつて、本発明は上記知見にもとづいてな
されたものであつて、0.1〜5.0％の銅を含有し、
さらに必要に応じて0.03〜0.3％のチタンを含有
し、残りが亜鉛と不可避不純物からなる組成を有
する放電加工用ワイヤ電極を提供するものであ
る。

なお、本発明のワイヤ電極において、銅の含有
量を0.1〜5.0％に限定したのは、0.1％未満の含有
では所望の線径まで冷間引抜加工することが困難
であるばかりでなく、機械強度が弱い。一方、
5.0％を越えて含有させても機械強度のより一層
の強化がなく銅成分を本来減じる発明の主旨の上
で、また亜鉛より高価な銅を増すことは経済的で
ないという理由からである。またチタンの含有量
を0.03〜0.3％と限定したのも0.03％未満の含有で
は所望の改善効果が得られず、一方0.3％を超え
て含有させると脆化傾向が現れ、冷間引加工が再
び困難となる理由にもとづくものである。

また、本発明のワイヤ電極の製造において、亜
鉛合金溶湯の溶製に際して、このワイヤ電極中に
含有することを避けることができない不可避不純
物として、Pb，Fe，Cd，Al，Mg，Snがある
が、Pb：0.01％，Fe：0.02％，Cd：0.05％，
Al：0.01％，Mg：0.005％，Sn：0.01％まで含有
しても、本発明のワイヤ電極の特性を何ら損なう
ものではない。

つぎに、本発明のワイヤ電極を実施例により、
比較例と対比しながら説明する。

まず、第２図に示す成分組成のものをワイヤ電
極として製造する方法について述べることにす
る。ただしワイヤ電極の種類の５番目の黄銅につ
いては従来品なので省略する。

製造方法としては低周波溝型電気炉を用い、本
発明にかかる亜鉛合金（１番目〜４番目）と純亜
鉛代用としての比較合金（１―１番目〜４―１番
目）とを各々溶製し、連続鋳造法により、約500
℃の温度で鋳造して直径φ200mm×長さ450mmの寸
法をもつた鋳塊（計８種類）とし、この鋳塊に約
250℃の温度で熱間押出しを施して線径８mmφの
素線とし、常法により冷間引抜して線径0.25mmφ
のワイヤ電極とした。

つぎに、第２図を用いて本発明にかかる亜鉛合
金によるワイヤ電極（１番目〜４番目）について
その効果を詳細に説明する。

第２図は本発明ワイヤ電極（１番目〜４番目）
の４種類、純亜鉛の代用としての比較用ワイヤ電
極（１―１番目〜４―１番目）の４種類、及び従
来ワイヤ電極として黄銅線（５番目）について示
してある。加工速度は黄銅を100％として割合で
示してある。また電極材の付着については、目視
による評価をしてある。

銅の含有に対しては、前述したように0.1％未
満については引張強さが弱く、５％を越えても引
張強さは増加せず、むしろ付着が発生してきてい
る。さらにチタンの含有に対しては0.03％未満に
ついては、引張強さが変わらず、0.3％を越える
と逆に引張強さが落ちてしまう。また３番目、４
番目のような含有では引張強さが増大して、加工
速度が５番目の黄銅に比べて増えている。加工速
度については、従来よりワイヤ電極の加工中の張
力により大きく影響を受けることが知られている
が、１番目〜４番目、１―１番目〜４―１番目の
場合も、これに違わずワイヤ電極の引張強さが大
であればある程ワイヤ張力が高くかけられるので
増加している。本発明（１番目〜４番目）のワイ
ヤ電極が従来の黄銅（５番目）より引張強さが弱
いにもかかわらず加工速度が大であるのは、特公
昭57−5648号公報に説明されるように、亜鉛によ
る放電では短絡が起きにくくかつ解消が速やかで
あることに起因している。

以上のように0.1〜5.0％の銅を含有した亜鉛合
金線では、従来に比して加工速度は大差ないもの
の、電極材の付着が皆無のため、実質上の加工速
度が増大している。すなわち加工精度を損なわず
に加工速度が向上しているわけである。また、さ
らに0.03〜0.3％のチタンを含有することにより
引張強さを増大させて、加工速度をもさらに一層
向上させたわけである。

上述のように、本発明の亜鉛合金製ワイヤ電極
はワイヤカツト放電加工に際して、効率よく加工
が可能となる故、工業上特に有益であり、その効
果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワイヤ電極による付着状況を説
明する図、第２図は本発明によるワイヤ電極の優
位性を説明する図である。図中、１はワイヤ電極、２は被加工物、３は付
着物、４は加工溝、５は加工液である。なお、図
中同一符号は同一部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ 0.1〜5.0重量％の銅を含有し、残りが亜鉛と
不可避不純物からなる組成の放電加工用ワイヤ電
極。２ 0.1〜5.0重量％の銅と、0.03〜0.3重量％のチ
タンを含有し、残りが亜鉛と不可避不純物からな
る組成の放電加工用ワイヤ電極。