JPS6366892B2 - - Google Patents
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- JPS6366892B2 JPS6366892B2 JP13295185A JP13295185A JPS6366892B2 JP S6366892 B2 JPS6366892 B2 JP S6366892B2 JP 13295185 A JP13295185 A JP 13295185A JP 13295185 A JP13295185 A JP 13295185A JP S6366892 B2 JPS6366892 B2 JP S6366892B2
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- heating
- discharge machining
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Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
〔技術分野〕
本発明は、ワイヤ放電加工機に広く使用される
黄銅電極線の製造方法に関する。 〔従来技術とその問題点〕 ワイヤ放電加工は、0.05〜0.35mmφの電極線を
走行させつつ被加工物との間に加工液を介しつつ
パルス状の放電を発生させ、該放電エネルギーに
よつて被加工物を溶融し、加工液及び電極線、被
加工物などの瞬間的な気化爆発力によつて溶融物
を除去するもので、特に複雑な形状のプレス金型
の加工などに広く用いられている。 従来はこのワイヤ放電加工用電極線としては純
銅線が使用されていたが、引張り強さが低いので
放電加工時に張力をあまり大きくかけられないた
めに電極線の振動を抑えることができず、従つて
加工精度が悪くなり、又断線し易く、更に、Cu
自体の放電加工性も十分ではなく、加工速度も遅
いなどの諸欠点があつた。そのためモリブデン線
やタングステン線等の精密加工用高強度線が用い
られたり、又一般の加工用には65／35黄銅線を代
表とする黄銅電極線が広く使用されるようになつ
ている。黄銅電極線は純銅線に比して約２倍以上
の引張り強さがあり、かつその合金成分のZnの
存在は放電安定性と気化爆発力などが向上し、そ
のため加工速度を速くすることができるという長
所を有している。然し近年、ワイヤ放電加工の利
用拡大に伴つて尚一層の強度と加工速度の向上の
要望があり、黄銅にAl、Si等の微量元素を添加
して、強度と加工速度とを向上させた電極線例え
ば特公昭59−9298。又銅線、黄銅線の表面にZn
又はZn合金を被覆させた電極線例えば特公昭57
−5648等が開発、商品化されているが、従来の黄
銅線よりも製造コストがかさむという問題点があ
るので、他に生産性が高くてしかも高性能の電極
線の開発が要望されてきた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ワイヤ放電加工用65／35黄銅線には、冷間伸線
後焼鈍し引張り強さを50Kg／mm2弱に調質したＯ材
と、引張り強さが10Kg／mm2強のＨ材とがあるが、
本発明者等は、同一の放電加工の条件のもとでは
Ｏ材の方がＨ材よりも加工速度が速くなることを
知見し、この原因を解明する為に各々の電極線の
表層部をオージエ電子分光分析によつて分析し
た。その結果は第２図Ａに示すように、Ｏ材では
表層部でのZn濃度がＨ材よりも高くなつていた。
このような濃度勾配が生じた原因としては、黄銅
の脱亜鉛現象が考えられ、脱亜鉛の過渡状態で表
層部に拡散したZnが酸化物として固着したもの
と考えられる。一般に黄銅電極線ではZn量の多
いほど加工速度が速く被加工物への銅付着物が少
ないことが知られている。然しZn量が40％以上
になると黄銅線自体の伸線加工が困難となつてく
る。本発明者等はZn量が40％以下でもその表層
は高濃度Zn層ができるような生成過程をコント
ロールし得て、生産性の高い方法でできることを
本発明の目的とした。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、Zn30〜40wt％、残部Cuと不可避な
不純物の組成を有する実用金属の黄銅からなる電
極線の製造工程で少なくとも１回以上、黄銅線を
走行させつつ通電加熱し、該電極線の表層部に高
濃度Zn層を生成させることを特徴とし、その通
電加熱条件は、１個又は複数個の加熱ゾーンを有
する通電加熱装置において、各加熱ゾーンでの通
電電流Ik（アンペア）、各加熱ゾーンでの印加電圧
Vk（ボルト）、黄銅線の直径Ｄ（mm）、黄銅線の伸
線機の最后のダイスを通つた線速即ち通電加熱装
置における線速を走行速度Ｓ（ｍ／min）として
ΣIkVk／D2Sの数値が45を越えない範囲で、少く
とも１回以上10≦ΣIkVk／D2Sにあることであ
る。 本発明を図によつて更に詳細に説明する。第１
図は本発明による電極線を製造できる連続伸線機
付き通電加熱装置の１例の概要図である。図によ
れば黄銅線２は伸線機３を走行して直接通電加熱
装置４に入り、予熱ゾーン７と加熱ゾーン８を走
行しつつ上記条件のもとに通電加熱されるのであ
る。スプーラー６に捲きとられた通電加熱済みの
黄銅線５は別の連続伸線機付き通電加熱装置を用
いて再度通電加熱をうけてもよく、この繰返し作
業は所要の回数を行えばよい。又加熱ゾーンとし
ては予熱ゾーンと加熱ゾーンの各１個に限らず所
要の複数個でよい。 〔作用〕 表層部に高濃度のZn層を生成させるのに通電
加熱方法を採つた理由は、高温短時間加熱が容易
にできしかも加熱温度のコントロールが容易にで
きるからであり、雰囲気炉加熱では昇温冷却に要
する時間が長くかかり高濃度Zn層を生成させる
ことが困難でむしろ脱亜鉛現象が生じて第２図Ｂ
に示すようにZn濃度が低くなつてしまうおそれ
がある。加熱条件はΣIkVk／D2Sを45を越えない
範囲で10以上と限定したのは、10未満では十分な
高濃度Zn層が得られず放電加工速度が向上しな
いためであり、又、１度でも45を越えない範囲と
したのは45を越えてしまうと脱亜鉛が進行して亜
鉛濃度が減少し放電加工速度がかえつて低下して
しまうからで、次に10≦ΣIkVk／D2Sの条件で通
電加熱してもZn量の増加を期待できないからで
ある。又黄銅線のZn量を30〜40％としたのは30
％以下では高濃度Zn層が得られにくくなり、40
％以上では黄銅線自体の伸線に工数がかかり生産
性が低下するためである。 〔実施例〕 実施例 １ 鋳造、押出し、伸線工程を経て2.3mmφにした
65／35黄銅線を第１図に示すサプライ１に搬入
し、そこから繰り出された黄銅線２は伸線機３を
走行しつつダイス１０で0.9mmφに線曵され、直
接通電加熱装置４に線速600ｍ／minや900ｍ／
minで走行をつづけ、予熱ゾーン７と加熱ゾーン
８を経てスプールに捲きとつた。このときの予熱
ゾーンと加熱ゾーンとの印加電圧は同一であるが
予熱ゾーンの電流I1と加熱ゾーンの電流I2との比
を種々変えて（I1＋I2）を変えてΣIkVk／D2Sの
値を第１表に示す種々のものにとり、本発明によ
る範囲実施例（第１表No.１〜13）、と範囲外の比
較例（第１表No.14〜17）のものとをつくつた。次
にこれらの通電加熱された0.9mmφの実施例と比
較例との黄銅線と、通電加熱を施行してない0.9
mmφ黄銅線を従来例（第１表No.18）として、以上
の３者のすべてを別工程で0.2mmφに伸線し、オ
ージエ電子分光分析による表層部のZn量の濃度
分布測定をし、更に放電加工機による放電加工試
験に供した。それらの結果を
黄銅電極線の製造方法に関する。 〔従来技術とその問題点〕 ワイヤ放電加工は、0.05〜0.35mmφの電極線を
走行させつつ被加工物との間に加工液を介しつつ
パルス状の放電を発生させ、該放電エネルギーに
よつて被加工物を溶融し、加工液及び電極線、被
加工物などの瞬間的な気化爆発力によつて溶融物
を除去するもので、特に複雑な形状のプレス金型
の加工などに広く用いられている。 従来はこのワイヤ放電加工用電極線としては純
銅線が使用されていたが、引張り強さが低いので
放電加工時に張力をあまり大きくかけられないた
めに電極線の振動を抑えることができず、従つて
加工精度が悪くなり、又断線し易く、更に、Cu
自体の放電加工性も十分ではなく、加工速度も遅
いなどの諸欠点があつた。そのためモリブデン線
やタングステン線等の精密加工用高強度線が用い
られたり、又一般の加工用には65／35黄銅線を代
表とする黄銅電極線が広く使用されるようになつ
ている。黄銅電極線は純銅線に比して約２倍以上
の引張り強さがあり、かつその合金成分のZnの
存在は放電安定性と気化爆発力などが向上し、そ
のため加工速度を速くすることができるという長
所を有している。然し近年、ワイヤ放電加工の利
用拡大に伴つて尚一層の強度と加工速度の向上の
要望があり、黄銅にAl、Si等の微量元素を添加
して、強度と加工速度とを向上させた電極線例え
ば特公昭59−9298。又銅線、黄銅線の表面にZn
又はZn合金を被覆させた電極線例えば特公昭57
−5648等が開発、商品化されているが、従来の黄
銅線よりも製造コストがかさむという問題点があ
るので、他に生産性が高くてしかも高性能の電極
線の開発が要望されてきた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ワイヤ放電加工用65／35黄銅線には、冷間伸線
後焼鈍し引張り強さを50Kg／mm2弱に調質したＯ材
と、引張り強さが10Kg／mm2強のＨ材とがあるが、
本発明者等は、同一の放電加工の条件のもとでは
Ｏ材の方がＨ材よりも加工速度が速くなることを
知見し、この原因を解明する為に各々の電極線の
表層部をオージエ電子分光分析によつて分析し
た。その結果は第２図Ａに示すように、Ｏ材では
表層部でのZn濃度がＨ材よりも高くなつていた。
このような濃度勾配が生じた原因としては、黄銅
の脱亜鉛現象が考えられ、脱亜鉛の過渡状態で表
層部に拡散したZnが酸化物として固着したもの
と考えられる。一般に黄銅電極線ではZn量の多
いほど加工速度が速く被加工物への銅付着物が少
ないことが知られている。然しZn量が40％以上
になると黄銅線自体の伸線加工が困難となつてく
る。本発明者等はZn量が40％以下でもその表層
は高濃度Zn層ができるような生成過程をコント
ロールし得て、生産性の高い方法でできることを
本発明の目的とした。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、Zn30〜40wt％、残部Cuと不可避な
不純物の組成を有する実用金属の黄銅からなる電
極線の製造工程で少なくとも１回以上、黄銅線を
走行させつつ通電加熱し、該電極線の表層部に高
濃度Zn層を生成させることを特徴とし、その通
電加熱条件は、１個又は複数個の加熱ゾーンを有
する通電加熱装置において、各加熱ゾーンでの通
電電流Ik（アンペア）、各加熱ゾーンでの印加電圧
Vk（ボルト）、黄銅線の直径Ｄ（mm）、黄銅線の伸
線機の最后のダイスを通つた線速即ち通電加熱装
置における線速を走行速度Ｓ（ｍ／min）として
ΣIkVk／D2Sの数値が45を越えない範囲で、少く
とも１回以上10≦ΣIkVk／D2Sにあることであ
る。 本発明を図によつて更に詳細に説明する。第１
図は本発明による電極線を製造できる連続伸線機
付き通電加熱装置の１例の概要図である。図によ
れば黄銅線２は伸線機３を走行して直接通電加熱
装置４に入り、予熱ゾーン７と加熱ゾーン８を走
行しつつ上記条件のもとに通電加熱されるのであ
る。スプーラー６に捲きとられた通電加熱済みの
黄銅線５は別の連続伸線機付き通電加熱装置を用
いて再度通電加熱をうけてもよく、この繰返し作
業は所要の回数を行えばよい。又加熱ゾーンとし
ては予熱ゾーンと加熱ゾーンの各１個に限らず所
要の複数個でよい。 〔作用〕 表層部に高濃度のZn層を生成させるのに通電
加熱方法を採つた理由は、高温短時間加熱が容易
にできしかも加熱温度のコントロールが容易にで
きるからであり、雰囲気炉加熱では昇温冷却に要
する時間が長くかかり高濃度Zn層を生成させる
ことが困難でむしろ脱亜鉛現象が生じて第２図Ｂ
に示すようにZn濃度が低くなつてしまうおそれ
がある。加熱条件はΣIkVk／D2Sを45を越えない
範囲で10以上と限定したのは、10未満では十分な
高濃度Zn層が得られず放電加工速度が向上しな
いためであり、又、１度でも45を越えない範囲と
したのは45を越えてしまうと脱亜鉛が進行して亜
鉛濃度が減少し放電加工速度がかえつて低下して
しまうからで、次に10≦ΣIkVk／D2Sの条件で通
電加熱してもZn量の増加を期待できないからで
ある。又黄銅線のZn量を30〜40％としたのは30
％以下では高濃度Zn層が得られにくくなり、40
％以上では黄銅線自体の伸線に工数がかかり生産
性が低下するためである。 〔実施例〕 実施例 １ 鋳造、押出し、伸線工程を経て2.3mmφにした
65／35黄銅線を第１図に示すサプライ１に搬入
し、そこから繰り出された黄銅線２は伸線機３を
走行しつつダイス１０で0.9mmφに線曵され、直
接通電加熱装置４に線速600ｍ／minや900ｍ／
minで走行をつづけ、予熱ゾーン７と加熱ゾーン
８を経てスプールに捲きとつた。このときの予熱
ゾーンと加熱ゾーンとの印加電圧は同一であるが
予熱ゾーンの電流I1と加熱ゾーンの電流I2との比
を種々変えて（I1＋I2）を変えてΣIkVk／D2Sの
値を第１表に示す種々のものにとり、本発明によ
る範囲実施例（第１表No.１〜13）、と範囲外の比
較例（第１表No.14〜17）のものとをつくつた。次
にこれらの通電加熱された0.9mmφの実施例と比
較例との黄銅線と、通電加熱を施行してない0.9
mmφ黄銅線を従来例（第１表No.18）として、以上
の３者のすべてを別工程で0.2mmφに伸線し、オ
ージエ電子分光分析による表層部のZn量の濃度
分布測定をし、更に放電加工機による放電加工試
験に供した。それらの結果を
【表】
第１表に併記した。第１表で高濃度Zn層厚さは
第２図Ａの１１の数値でZn濃度が35％以上にな
つている領域の表面からの深さをμｍで表したも
のである。又加工速度は従来例との比で表した。 実施例 ２ 実施例１と同じ0.9mmφの黄銅線を400℃×１時
間の雰囲気炉焼鈍を行い、酸洗後第１図の機構を
有する連続伸線機付き通電加熱装置で種々の線速
600ｍ、800ｍ、1000ｍ、1250ｍのもとに0.2mmφ
と0.3mmφの２種類に伸線し、続いて通電加熱し
た。この様にして本発明によつて製造した65／35
黄銅線（第２表No.１〜14）と比較例（第２表No.15
〜20）は実施例１と同じ方法で高濃度Zn層の深
さと放電加工速度を測定した。また、その他の比
較例として実施例１のNo.15（第１表）を0.2mmφに
伸線、通電加熱した電極線（第２表No.21）をつく
り、従来例としては0.2mmφと0.3mmφに伸線のみ
して通電加熱しない65／35黄銅線（第２表従来例
No.22、23）を、500℃に加熱した３ｍ長さのパイ
プに線速、100ｍ／minの速度で走行させた
第２図Ａの１１の数値でZn濃度が35％以上にな
つている領域の表面からの深さをμｍで表したも
のである。又加工速度は従来例との比で表した。 実施例 ２ 実施例１と同じ0.9mmφの黄銅線を400℃×１時
間の雰囲気炉焼鈍を行い、酸洗後第１図の機構を
有する連続伸線機付き通電加熱装置で種々の線速
600ｍ、800ｍ、1000ｍ、1250ｍのもとに0.2mmφ
と0.3mmφの２種類に伸線し、続いて通電加熱し
た。この様にして本発明によつて製造した65／35
黄銅線（第２表No.１〜14）と比較例（第２表No.15
〜20）は実施例１と同じ方法で高濃度Zn層の深
さと放電加工速度を測定した。また、その他の比
較例として実施例１のNo.15（第１表）を0.2mmφに
伸線、通電加熱した電極線（第２表No.21）をつく
り、従来例としては0.2mmφと0.3mmφに伸線のみ
して通電加熱しない65／35黄銅線（第２表従来例
No.22、23）を、500℃に加熱した３ｍ長さのパイ
プに線速、100ｍ／minの速度で走行させた
本発明によつてワイヤ放電加工用黄銅電極線を
つくれば、伸線加工性を低下させる元素の添加や
メツキ工程の付加などの製造コストを上げる要素
を含まず、生産性のある製造法によつて、放電加
工速度が従来の黄銅電極線よりも向上し、表面に
高濃度のZn層の存在によつて放電加工による被
加工物への付着物の少くなるような効果のある電
極線をつくることが可能となつた。尚この通電加
熱は必然的に材料の軟化を伴うので焼鈍に要する
コストの低減にもつながり、工業上顕著な効果を
もたらすものである。
つくれば、伸線加工性を低下させる元素の添加や
メツキ工程の付加などの製造コストを上げる要素
を含まず、生産性のある製造法によつて、放電加
工速度が従来の黄銅電極線よりも向上し、表面に
高濃度のZn層の存在によつて放電加工による被
加工物への付着物の少くなるような効果のある電
極線をつくることが可能となつた。尚この通電加
熱は必然的に材料の軟化を伴うので焼鈍に要する
コストの低減にもつながり、工業上顕著な効果を
もたらすものである。
第１図は本発明による電極線を製造できる連続
伸線機付き通電加熱装置の概要図である。第２図
Ａ及び第２図Ｂは電極線の表面から深さによる
Zn濃度の変化を示す図である。 １：サプライ、２：黄銅線、３：伸線機、４：
通電加熱装置、５：電極線、６：スプーラー、
７：予熱ゾーン、８：加熱ゾーン、９：冷却ゾー
ン、１０：ダイス、１１：高濃度Zn層の深さ。
伸線機付き通電加熱装置の概要図である。第２図
Ａ及び第２図Ｂは電極線の表面から深さによる
Zn濃度の変化を示す図である。 １：サプライ、２：黄銅線、３：伸線機、４：
通電加熱装置、５：電極線、６：スプーラー、
７：予熱ゾーン、８：加熱ゾーン、９：冷却ゾー
ン、１０：ダイス、１１：高濃度Zn層の深さ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Zn30〜40wt％、残部Cuと不可避な不純物の
組成を有するワイヤ放電加工用黄銅電極線の製造
工程において、黄銅線を走行させつつ下式の条件
のもとに45を越えない範囲で少なくも１回以上通
電加熱することを特徴とするワイヤ放電加工用黄
銅電極線の製造方法。 10≦ΣIkVk／D2S 但し、 Ik：各加熱ゾーンでの通電電流（アンペア） Vk：各加熱ゾーンでの印加電圧（ボルト） Ｄ：線径（mm） Ｓ：線速（ｍ／min）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13295185A JPS61293725A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | ワイヤ放電加工用黄銅電極線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13295185A JPS61293725A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | ワイヤ放電加工用黄銅電極線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61293725A JPS61293725A (ja) | 1986-12-24 |
| JPS6366892B2 true JPS6366892B2 (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=15093307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13295185A Granted JPS61293725A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | ワイヤ放電加工用黄銅電極線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61293725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021054121A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 大王製紙株式会社 | 吸収性物品 |
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-
1985
- 1985-06-20 JP JP13295185A patent/JPS61293725A/ja active Granted
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| WO2021054121A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 大王製紙株式会社 | 吸収性物品 |
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| Publication number | Publication date |
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