KR100460699B1 - 코팅 와이어용 전극선 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완제품인 황동선 전극선에 아연전기도금을 하여 인발 공정을 생략함으로써 아연과 황동의 신장율차에 의한 전극선 표면의 스크래치 또는 세선중의 크랙의 발생을 방지할 수 있도록 하고, 아연도금된 전극선을 열매체유의 가열에 의한 복사열로 열처리함으로써 방전 가공시 전극선의 단락을 방지하고 전류의 흐름을 일정하게 유지할 수 있도록 한 코팅 와이어용 전극선 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 심재인 5m/m의 황동롯드를 0.8∼1.0m/m 치수로 제조하고, 0.9m/m의 황동선을 세정, 세척 및 건조 공정을 거쳐 상기 0.9m/m의 황동선에 아연 65%, 동 35% 이하의 99.9%의 황동괴를 통해 황동전기도금을 실시하며, 자동 인발기를 통해 완제품 치수인 0.20m/m, 0.25m/m, 0.30m/m 등의 전극선을 생산하고, 상기 완제품의 황동선 전극선을 아연전기도금조를 통하여 5∼8미크론의 두께로 도금한 후 이를 열매체유의 가열에 의한 복사열로 열처리하여 이루어지는 것으로, 0.9m/m의 황동선 둘레에 2미크론 이상의 황동전기도금을 피막하여 황동선의 인발한계를 극복할 수 있음은 물론 방전 가공시 선속을 증대할 수 있는 것이다.

Description

코팅 와이어용 전극선 제조방법{An electrode production method for a coating wire}

본 발명은 코팅 와이어용 전극선 제조방법에 관한 것으로, 특히 완제품인 황동선 전극선에 아연전기도금을 실시하여 인발 공정을 생략함으로써 아연과 황동의신장율차에 의한 전극선 표면의 스크래치 또는 세선(細線)중의 크랙의 발생을 방지할 수 있도록 하고, 아연 도금된 전극선을 열매체유의 가열에 의한 복사열로 열처리함으로써 방전 가공시 전극선의 단락을 방지하고 전류의 흐름을 일정하게 유지할 수 있도록 한 코팅 와이어용 전극선 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 와이어 방전가공은 수중에서 황동세선의 와이어 전극과 피삭물간의 방전으로 발생하는 열에너지를 이용하여 공작물을 절단가공하는 방법으로, 주로 복잡한 형상으로 절단 가공하려는 금형이나 기계부품 등의 제조에 사용되고 있다.

최근에는 금속은 물론 도전성이 있는 것이라면 다이아몬드, 초경합금, 세라믹스와 같이 난가공성 재료의 가공에도 정밀성이 높아서 확대 보급되고 있는 실정이다.

현재 방전가공기 전극선으로 가장 많이 사용되고 있는 재료는 65%동(Cu)-35%, 아연(Zn)합금인 황동선이지만 특히 절삭속도를 요하는 경우에는 강철선이나 황동선의 표면에 아연(Zn)을 도금한 아연 도금선이 사용되고 있다.

지금까지 알려진 바에 의하면, 방전가공기 전극선 재료로서, 절삭속도를 좌우하는 요소는 선재의 합금성분 중에 아연(Zn)의 함량으로, 아연의 함량이 높을수록 선재의 제조에 어려움이 커서 일반 심재의 표면에 아연을 도금하여 사용하고 있다.

이는 방전시 발생되는 열이 증발하는 아연(Zn)과 함께 소모되기 때문이며, 합금중에 아연(Zn)의 함량이 높을수록 그 만큼 방열 효과도 큰 것으로 확인되고 있다.

종래의 전극선 제조방법은 0.8∼1.0 m/m에서 아연도금을 한 후 확산 처리하여 자동 인발하는 공정이나, 아연과 황동은 그 신장율의 차이가 크므로 0.8m/m∼1.0m/m에서 완제품 치수인 0.2m/m, 0.25m/m, 0.3m/m등은 단면적의 감소율이 300∼500%이다.

또한, 상기 종래의 공정에 의한 전극선은 접착성이 떨어지며, 아연과 황동의 신장율의 차이로 인하여 전극선의 표면에 크랙이 가고 세선중에 스크래치가 발생하여 양질의 전극선을 생산하기가 어려운 결점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 0.20m/m, 0.25m/m, 0.30m/m 등의 최종제품인 황동 전극선에 알카리계 아연도금액을 사용하여 아연 코팅을 함으로써 인발공정을 생략할 수 있어 아연과 황동의 신장율차에 의한 전극선 표면의 스크래치 또는 크랙의 발생을 방지할 수 있도록 하는 코팅 와이어용 전극선 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 아연도금된 전극선을 열매체유에 의한 복사열로 열처리함으로써 경화된 아연코팅 전극선을 연화하고 아연코팅 금속조직을 안정화시키며 방전 가공시 전극선의 단락을 방지하고 전류의 흐름을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 코팅 와이어용 전극선 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코팅 와이어용 전극선 제조방법의 동작 흐름도

도 2는 본 발명 전기 도금조의 평면도

도 3은 본 발명 전기 도금조의 측면도

도 4는 본 발명 열매체유에 의한 복사열 처리장치의 사시도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1,4,12,13:보빈 3:전기 도금조

2:황동 전극선 5:아연 도금액

6:열처리장치 7:열매체유

8:관통공 9,10:전기히타

11:투입구

본 발명은 심재인 5m/m의 황동롯드를 0.8∼1.0m/m 치수로 제조하는 제1공정과, 0.9m/m의 황동선을 세정, 세척 및 건조시키는 제2공정과, 상기 0.9m/m의 황동선에 아연 65%, 동 35%이하의 99.9%의 황동괴를 통해 황동전기도금을 실시하는 제3공정과, 자동 인발기로 완제품 치수의 전극선을 생산하여 세정, 세척 및 건조시키는 제4공정과, 상기 제4공정을 거친 완제품의 황동선 전극선을 아연전기도금조를 통하여 피막 두께가 5∼8미크론이 되도록 아연 전기 도금을 실시하는 제5공정과, 상기 아연도금된 전극선을 열매체유의 가열에 의한 복사열로 열처리하는 제6공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 아연전기도금조의 아연도금액으로 접착강도가 우수한 알카리계 아연 도금액을 사용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면 도 1내지 도 3을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전극선 제조 방법은, 먼저, 심재인 황동롯드 5m/m를 준비하여 인발 및 열처리 공정을 거친 후 다시 인발하여 0.8∼1.0m/m의 황동선으로 제조한다(S1∼S4).

여기서, 상기 황동롯드는 동함량 60∼65%, 아연함량 35∼40%의 심재인 황동을 사용한다.

이렇게 제조된 0.9m/m의 황동선을 열처리 및 세척하고 건조시킨다(S5).

상기 0.9m/m의 황동선에, 아연 65%, 동 35% 이하의 99.9%의 황동괴를 통해 황동전기도금을 실시한다(S6).

즉, 상기 0.9m/m의 황동선을 전기도금할 경우, 이 0.9m/m의 황동선 일측에는 통상의 (-)단자를 접촉시키고, 0.9m/m의 황동선 타측에는 (+)단자 즉, 아연 65%,동 35% 이하의 99.9%의 황동괴를 접촉시킴으로써 상기 0.9m/m의 황동선 둘레에 2미크론 이상의 황동전기도금이 다시 피막되는 것이다.

이와 같이 0.9m/m의 황동선 둘레에 2미크론 이상의 황동전기도금이 이루어지면 황동선의 인발한계를 극복할 수 있음은 물론 방전 가공시 선속을 증대할 수 있는 장점을 갖게 된다.

상기와 같이 0.9m/m의 황동선 둘레에 2미크론 이상의 황동전기도금이 이루어진 상태에서 자동 인발기를 통해 0.20m/m, 0.25m/m, 0.30m/m 등의 완제품 치수의 전극선을 생산한 후 황동선 전극선을 세정, 세척, 건조시킨다(S8).

그리고 도 2와 도 3에 도시된 바와 같은 전기도금조(3)를 통하여 황동선 전극선(2)에 아연 전기 도금을 시행하는데, 이때 아연 도금층의 피막 두께는 5∼8 미크론을 유지하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 완제품인 황동선 전극선(2)에 아연을 도금하는 방법은 도시된 바와 같이, 보빈(1)에 감겨 있는 황동 전극선(2)이 풀리면서 아연 전기 도금조(3)속을 통과함으로써 전기도금조(3)속에 넣어진 아연 도금액(5)에 의해 아연도금이 이루어지며, 이후 보빈(4)을 통하여 아연도금된 황동선 전극선(2)을 다시 감아주는 일련의 공정을 통하여 아연 도금이 이루어지게 된다(S9).

여기서, 상기 아연도금액(5)으로는, 접착 강도가 우수한 알카리계 아연 도금액을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같이 아연전기 도금이 이루어진 상태에서 아연 도금된 전극선을 열매체유의 가열에 의해 열처리한다(S10).

도 4는 상기 아연도금이 이루어진 전극선(20)을 열매체유(7)의 가열에 의한 복사열로 열처리하는 공정을 나타낸 것으로, 열처리장치(6)내에는 중심부에 관통공(8)이 형성되고, 이 관통공(8) 주위에는 상방의 주입구(11)를 통하여 주입된 열매체유(7)가 위치되도록 이루어져 있으며, 상기 열매체유(7)에는 전기 히타(9)(10)를 통하여 전원을 인가할 수 있도록 이루어져 있다.

따라서, 열처리장치(6) 상방에 형성된 주입구(11)를 통하여 열매체유(7)를 넣고 전기 히타(9)(10)를 통하여 전원을 인가하면 열매체유(7)가 최고 200℃ 까지 가열되는 것으로, 이와 같은 상태에서 아연도금된 전극선(20)을 관통공(8)을 통하여 통과시키면 열처리장치(6)내의 열매체유(7)의 복사열에 의하여 전극선(20)이 열처리되어 아연도금공정에서 경화된 전극선(20)이 연화됨과 함께 아연도금된 전극선(20)의 안정화를 이룰 수 있게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 0.9m/m의 황동선 둘레에 2미크론 이상의 황동전기도금을 실시하고 다시 그 위에 아연 전기도금을 실시함으로써 황동선의 인발한계를 극복할 수 있음은 물론 방전 가공시 선속을 증대할 수 있다.

또한, 본 발명은 최종 제품인 황동 전극선에서 아연 코팅을 함으로써 인발공정을 생략할 수 있어 심재인 황동전극선과 코팅재인 아연의 접착 강도를 극대화할 수 있으며, 인발 공정의 생략으로 황동과 아연의 신장율차에 의한 전극선 표면의 스크래치 또는 세선중 크랙의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 아연도금된 전극선을 열매체유의 가열에 의한 복사열로 열처리함으로써 경화된 아연코팅 전극선을 연화하고 아연코팅 금속조직을 안정화시키며 방전 가공시 전극선의 단락을 방지하고 전류의 흐름을 일정하게 유지할 수 있는 효과도 있다.

Claims (1)

1. 심재인 5m/m의 황동롯드를 0.8∼1.0m/m 치수로 제조하는 제1공정과,

   상기 제1공정에 의해 제조된 0.9m/m의 황동선을 세정, 세척 및 건조시키는 제2공정과,

   상기 0.9m/m의 황동선에 아연 65%, 동 35%이하의 99.9%의 황동괴를 통해 황동전기도금을 실시하는 제3공정과,

   자동 인발기로 완제품 치수의 전극선을 생산하여 세정, 세력 및 건조시키는 제4공정과,

   상기 제4공정을 거친 완제품의 황동선 전극선을 알카리계 아연도금액을 사용한 아연전기도금조를 통하여 피막 두께가 5∼8미크론이 되도록 아연 전기 도금하는 제5공정과,

   상기 아연도금된 전극선을 열매체유의 가열에 의한 복사열로 열처리하는 제6공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅 와이어용 전극선 제조방법.