KR102550403B1 - 마이크로 방전 가공용 전극 와이어, 제조 방법 및 응용 - Google Patents

마이크로 방전 가공용 전극 와이어, 제조 방법 및 응용 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로 방전 가공용 전극 와이어를 제공하고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 상기 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층을 포함하고, 상기 외층은 비정질층이다. 단거리 질서가 존재하고, 원거리 질서가 존재하지 않는 비정질층을 통해, 상기 전극 와이어 가공 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 응력을 제거하고 변형을 감소시킬 수 있어, 가공 표면에 화상이 없고, 매끄럽고 미세한 크랙이 없고, 마이크로 공구 전극의 인라인 가공 정밀도 및 표면 품질을 향상시킨다. 본 발명은 종래 기술 중 마이크로 방전 가공 정밀도가 충분하지 않은 문제를 해결할 수 있는 상기 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법 및 응용을 더 제공한다.

Description

마이크로 방전 가공용 전극 와이어, 제조 방법 및 응용{Electrode wire for micro electric spark machining, preparation method and application}
본 발명은 기계 제조 분야에 속하고, 특히 마이크로 방전 가공용 전극 와이어, 제조 방법 및 응용에 관한 것이다.
제품의 소형화 및 정밀화 발전 추세에 따라, 마이크로 방전 가공 기술은 비접촉식 정밀미세 제조방법 중 하나로서, 초미세, 고정밀 가공 특성으로 학계와 산업계에서 많은 주목을 받고 있고, 현재 미세 기계 제조 분야의 중요한 부분이 되었으며 제조 분야에서 널리 응용되고 있다.
마이크로 방전 가공은 작업액에 담긴 두 개의 전극 사이에서 펄스 방전 시 발생하는 전기 부식 작용을 이용하여 전도성 재료를 부식 및 제거하는 특수 가공 방식으로, 마이크로 전기 방전 가공 또는 마이크로 전기 부식 가공이라고도 하며, 주로 에어로 엔진 블레이드의 에어 필름 홀 가공, 엔진 연료 분사 노즐 드릴링, 화학 섬유 스피너렛(spinneret) 홀 가공, 시계 기어 또는 장식과 같은 정밀 부품 홀 가공, 의료 장비의 내부 부품 홀 가공, 의료 장비의 기기 내부 부품의 홀 가공, 마이크로 금형 가공과 같은 복잡한 형상의 마이크로 홀 및 마이크로 캐비티가 구비된 금형 및 부품을 가공하기 위한 것이다.
마이크로 방전 가공에 영향을 미치는 요소는 매우 많으며, 예를 들어 고주파 전원 공급장치, 공구 전극, 조립 정밀도, 제어 시스템, 공정 설계 및 작동 매체 등이 있고, 이러한 요소는 모두 마이크로 홀 및 마이크로 캐비티의 가공 정밀도 및 표면 품질에 대해 직접적인 영향을 미친다. 여기서, 공구 전극은 마이크로 방전 초미세 및 고정밀 가공을 실현하는데 있어서 핵심적인 제약요소이다. 크기가 매우 작은 마이크로 홀 및 마이크로 캐비티를 가공하기 위해서는 먼저 더 작은 고정밀 공구 전극을 얻어야 한다. 마이크로 방전 인라인 제조 공구 전극에 대한 연구를 통해 마이크로 방전 가공의 고정밀 요구 사항을 최대한 충족시키는 것은 마이크로 홀 및 마이크로 부품 가공을 위한 특수 마이크로 방전 가공의 초미세, 고정밀 가공 기술을 실현하는 핵심이다.
WEDG(Wire electronic discharge grinding)은 마이크로 방전 가공 중 공구 전극의 인라인 제조방법이고, 구리/황동 전극 와이어와 공구 전극 사이의 점 방전에 의해 공구 전극의 잉여 부분을 지속적으로 부식 및 제거하여, 다양한 미세하고 다른 모양의 공구 전극을 가공한다. 그러나 기존의 전극 와이어의 저항성 커패시턴스 효과로 인한 고에너지 방출, 불균일한 방전 분포 및 불연속적인 방전 부식, 방전 폭발력의 간섭 및 원활하지 못한 배출 등의 영향은, 전극 와이어와 공구 전극의 간격을 변화시켜 공구 전극의 표면 품질에 영향을 미치게 되어, 마감처리가 좋지 않고 미세 크랙이 많고 마이크로 방전 공구 전극의 가공 정밀도가 심각하게 저하된다.
따라서, WEDG방법을 통해 미크론 등급의 공구 전극을 가공할 수 있으나, 설계 크기가 주어진 공구 전극에 대해, 동일한 가공 전기 매개변수, 동일한 작업액, 동일한 작업 기계 및 전극 재료 조건에서 반복적인 실험을 통해 얻은 공구 전극의 정밀도는 여전히 요구 사항을 충족할 수 없으며 특히, 전극의 위치 정밀도 및 형상 정밀도(여기서는 진원도를 가리킴)가 편차 범위 내에서의 큰 변동이 존재하므로 추가 개선이 필요하다.
본 발명은 인라인 가공 정밀도 및 표면 품질을 향상시키는데 유리한 마이크로 방전 가공용 전극 와이어를 제공한다.
본 발명은 외층이 비정질인 전극 와이어를 제조할 수 있고, 고정밀 마이크로 방전 가공에 적용되는 상기 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법을 더 제공한다.
본 발명은 마이크로 방전 가공 정밀도를 향상시킬 수 있는 상기 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 응용을 더 제공한다.
본 발명의 기술 해결방안 중 하나는 다음과 같다:
코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동인 마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 상기 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층을 포함하고, 상기 외층은 비정질층인 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 설명한 비정질은 구조는 무정형 또는 유리상을 나타내고, 미세 구조는 단거리 질서가 존재하고, 원거리 질서가 존재하지 않는 것을 의미한다. 비정질층의 원자는 무질서하게 배열되고, 원거리 질서가 존재하지 않고, 저항률이 높고, 매우 높은 저항성 커패시턴스 효과(anticapacitance effect)를 가지므로, 전극 와이어의 저항성 커패시턴스 효과로 인한 고에너지 방출이 크게 감소하여, 방전 과정에서 균일한 방전 분포가 형성되고, 비정질층의 조직 구조는 단거리 질서가 존재하는 무정형 또는 유리상 구조를 나타내고, 구조에는 대량의 미세 공간이 존재하고, 밀도가 비교적 낮고, 융점도 높아 고온 애블레이션(ablation) 현상이 거의 없고, 무정형 또는 유리상 구조이므로, 조직은 연속성을 가지고 있지 않고, 재질이 단단하여 취성을 나타내므로 상기 전극 와이어는 열팽창 계수가 비교적 작고, 피크 전류를 견디는 능력이 강하여, 전극 와이어의 방전 과정에서 전극 와이어가 타거나 변형되는 것을 방지하고, 공구 전극 평면의 고온 부식 및 요철 현상을 줄인다. 따라서, 상기 구조의 전극 와이어는 인라인 가공 정밀도 및 표면 품질을 향상시킬 수 있다.
추가적으로, 상기 내층 외부 표면은 완화 및/또는 재구성 표면 구조를 나타낸다. 여기서 완화 및/또는 재구성 표면 구조는 내층 외부 표면 원자의 세로 방향 및 가로 방향의 배열이 그 내부와 비교하여 변화가 생겼음을 의미한다. 세로 방향으로는, 구리, 아연, 철, 황 및 실리콘 등 원자가 원래 위치에 비해 변위가 발생하였고, 즉 표면 완화가 발생하였고, 완화 결과 미량 원소의 원자는 표면의 가장 바깥 영역에 위치하게 되고; 가로 방향으로는, 이러한 원자 간격이 불규칙하고, 표면에 재구성이 발생하고, 재구성 결과 2개 또는 2개 이상의 원자가 근접하여 원자 응집체가 형성된다. 따라서 내층 외부 표면 원자 배열이 매우 불규칙해지고 단위 셀 부피가 팽창하고 표면에 완화가 발생하여 결정체 구조가 재구성된다. 이러한 구조는 시스템의 에너지를 낮출 수 있고 외부로부터의 원자 또는 분자를 흡착하여 비정실 상태층으로 외층을 형성하는데 매우 유리하다. 동시에, 표면 장력 이론에 따르면, 기포는 완화 및/또는 재구성 표면 구조에서 빠져나가기 때문에, 전극 와이어와 마이크로 전극 간격에 대한 순간적 폭발력의 직접적인 간섭을 크게 감소시켜 마이크로 방전 가공 정밀도를 높이는데 유리하다.
추가적으로, 상기 비정질층은 화학 원소: 49.5~90wt%의 Zn, 1.5~42wt%의 Cu, 0.158~6.6%의 X, 잔부의 O로 조성되고, 여기서, X는 적어도 3가지 상이한 원소 X1, X2, X3을 포함하고, X1은 Fe, Al 또는 Ca이고, X2는 Si, C, S 또는 B이고, X3은 Fe, Al, Ca, Si, C, S 또는 B 중 X1, X2와는 다른 임의의 1종이고, 상기 비정질층에는 함량의 합≤0.3wt%인 불가피한 불순물이 더 존재할 수 있다. 비정질층의 혼합 조직은 전극 와이어 자체의 방전 손실을 줄여, 지속적이고 안정적인 마이크로 방전 부식을 실현할 수 있고, 전극 와이어와 마이크로 공구 전극 사이의 일정한 간격을 보장함으로써, 마이크로 공구 전극의 표면 품질을 향상시키고, 마감처리가 좋고, 미세 크랙이 발생하지 않는다. 또한 표면층 금속의 주요 원소는 아연이고, 아연은 기화 효과가 매우 좋고, 방전 효율을 높이는데 유리하고, 가공속도를 높일 수 있고, 가공 시간을 절약할 수 있다.
추가적으로, 상기 내층은 β 또는 β’상 구리 아연 합금이고, 도전 성능이 우수하므로 마이크로 방전 포인트가 공구 전극을 방전 부식하는데 유리하다.
추가적으로, 상기 비정질층은 내층 외부 표면을 완전히 또는 불완전하게 덮는다.
추가적으로, 상기 비정질층의 두께는 1~10μm이고, 상기 내층의 두께는 5~50μm이다.
상기 기술방안은 다음과 같은 유익한 효과가 있다
상기 특수 구조의 비정질층은 저항률이 높고, 융점이 높고, 팽창 계수가 작고 저항성 커패시턴스 효과가 높은 특징을 가지고 있어, 전체 전극 와이어로으로 하여금 더 나은 전도율, 인장 강도 및 제품 소성 및 인성을 갖도록 하고, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 응력을 제거하고 변형을 감소시킬 수 있어, 가공 표면에 화상이 없고, 매끄럽고 미세한 크랙이 없고, 가공 품질을 높이는 목적에 도달한다(예를 들면 표면 거칠기는 Ra0.05μm에 도달할 수 있음).
본 발명의 다른 기술방안은 다음과 같다:
마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법에 있어서,
(1)직경이 0.5~1.5mm인 황동 모선을 형성하는 코어재의 제조단계;
(2)단계(1)에서 얻어진 모선을 탈지 - 산 세척 - 물 세척 - 전기 도금 처리하여, 모선에 두께가 0.5~50um인 아연 도금층을 형성하여, 제1 와이어 블랭크를 제조하는 전기 도금 단계;
(3)단계(2)에서 제조된 제1 와이어 블랭크에 대해 50~550℃에서 합금화 처리하여, 황동코어재, 내층 및 초기 외층으로 구성된 제2 와이어 블랭크 초기 외층을 형성하는 합금화 단계;
(4)단계(3)에서 얻어진 제2 와이어 블랭크에 대해 분말 야금을 통해 층 코팅 처리를 진행하고, 처리 온도는 300-1000℃이고, 처리 과정에서 온도 변동은 20℃이내이고, 다음 100℃ 이하로 냉각시키고 꺼내서, 황동 코어재, 내층 및 비정질 외층으로 형성된 제3 와이어 블랭크를 형성하는 분말 야금 단계;
(5)단계(4)에서 얻어진 제3 와이어 블랭크에 대해 멀티 모드 연속 인장 및 인라인 응력 제거 소둔 가공을 진행하여, 직경이 0.05~0.25mm인 전극 와이어 완제품을 얻는, 완제품으로 인장 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 단계(2)의 전기 도금 용액의 화학성분은, 농도의 합계가 0.1~400g/L인 탄소, 질소, 산소, 수소, 농도의 합계가 0.5~600g/L인 붕소, 황, 염소, 농도가 1.2~1000g/L인 알루미늄, 농도가 100-1500g/L인 아연을 포함하고, 상기 단계(2)의 전기 도금 속도는 10-500m/min이고, 전류는 1200~2500A이고, 전압은 120~220V이다.
추가적으로, 단계(4)의 냉각 시간은 5~30분이다.
추가적으로, 단계(5)의 인장 속도는 600~1500m/min이고, 소둔 전압은 12~60V이고, 소둔 전류는 15~50A이다.
상기 기술방안은 다음과 같은 유익한 효과가 있다:
상기 제조 방법은 외층이 비정질층이며 마이크로 방전 가공에 적용되는 전극 와이어를 얻을 수 있고, 성능이 높고, 수명이 길고, 기하학적 형상의 일치성이 높아, 고정밀 공구 전극의 가공 및 극한 크기 가공에 적합하고, 실제 필요에 따라 예를 들면 원통형, 원추형, 프리즘, 나사산 및 경사도가 있는 전극(다축 연동 디지털 제어 시스템을 배치해야 함)과 같은 다양한 복잡한 형상의 마이크로 방전 가공 요구를 만족할 수 있고, 공구 전극의 자동화 성형을 용이하게 실현할 수 있고, 또한, 본 제조 방법은 생산 공정이 간단하고, 실현 가능성이 높고, 제조 단계가 적고, 생산 설비가 간단하여, 요구에 부합하는 제품을 용이하게 얻을 수 있고, 규모화 및 자동화 생산을 용이하게 실현할 수 있다.
본 발명의 또 다른 기술방안은 다음과 같다:
상기 전극 와이어는 마이크로 방전 가공에 응용된다.
상기 기술방안은 다음과 같은 유익한 효과가 있다:
전극 와이어는 외부 표면을 덮는 비정질 구조를 통해, 저항성 커패시턴스 효과로 인한 고에너지 방출이 크게 감소하여, 방전 과정에서 균일한 방전 분포가 형성되고;
비정질의 혼합 조직은 전극 와이어 자체의 방전 손실을 줄이고, 지속적이고 안정적인 마이크로 방전 부식을 실현할 수 있고, 전극 와이어와 마이크로 공구 전극 사이의 일정한 간격을 보장함으로써, 마이크로 공구 전극의 표면 품질을 향상시키고, 마감처리가 좋고, 미세 크랙이 발생하지 않고,
방전 과정에서 전극 와이어 자체는 연속적으로 단방향으로 이동 및 이송되고, 마이크로 공구 전극은 지속적으로 회전하므로, 본 발명에 의해 제공되는 전극 와이어는 특수 구조를 설치하여 매체의 점성 저항을 효과적으로 감소시킬 수 있어, 가공 칩의 배출을 더 용이하게 하고, 방전 간격에서 전기 부식 생성물의 과도한 축적을 방지함으로써, 비정상적인 방전의 발생을 줄이고, 가공 표면 품질을 향상시키고;
본 발명의 전극 와이어 가공에 의해 생성된 거칠기 값은 황동 와이어 방전에 의해 생성된 거칠기 값보다 뚜렷하게 작으므로, 본 발명의 전극 와이어에 의해 가공된 마이크로 공구 전극의 변질층이 더 작고, 사용 수명을 높이는데 유리하다.
도 1은 마이크로 방전 가공의 기본 부품의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 전극 와이어 완제품의 부분적인 단면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 와이어의 횡단면 개략도이다.
도 4은 본 발명의 제2 와이어의 횡단면 개략도이다.
도 5은 본 발명의 제3 와이어의 횡단면 개략도이다.
이하, 구체적인 실시예 를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 다음의 구체적인 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서 제공되는 실시예는 본 발명에 포함된 범위를 제한하기 위한 것이 아니며, 설명된 단계도 실행 순서를 제한하기 위한 것이 아니며, 상기 설명된 방향은 도면에만 한정된다. 당업자는 종래의 공지상식을 결합하여 본 발명을 자명하게 개선할 수 있고 본 발명의 특허청구범위에 속한다.
마이크로 방전 가공과 종래의 방전 가공의 차이는, 마이크로 방전 가공 대상의 크기는 미크론 등급으로, 이는 마이크로 가공 전원의 펄스 에너지가 일반적으로 10-6～10-7J로 매우 작다는 것을 결정하며, 따라서 마이크로 방전 가공은 일반적으로 매우 긴 시간이 소요된다. 또한, 마이크로 방전 가공 중의 방전 부식 및 제거는 주로 작업물 재료의 열 용융 과정이므로, 펄스 에너지가 높을수록 작업물의 부식 및 제거 부피가 더 크고, 상응하는 가공 효율도 더 높다. 그러나 이로 인해 작업물 표면의 거칠기 및 방전 간격도 커지므로 가공 정밀도를 보장하기 어렵다. 따라서, 단일 전극 마이크로 방전 가공의 경우, 가공 효율과 정밀도를 겸하여 고려하는 것이 어렵다. 또한, 일반적인 저속 와이어 커트 방전 가공에 비해, 마이크로 방전 가공의 전극 손실이 더 심하므로 종래의 전극 교체 방법으로 전극 보상을 진행할 경우 마이크로 공구 전극의 형상 일치성을 보장하기 어려울 뿐만 아니라, 다시 클램핑 장착할 시, 위치 정밀도를 보장하기 어렵다.
마이크로 방전 가공 기술은 비접촉식이며 정밀도가 높고, 플래시 버(flash burr)가 없고, 열처리 후 가공하는 등 장점이 있고, 전도성 재료의 미세 구조 부품의 정밀 제조에 적합하다. 마이크로 구조의 마이크로 방전 가공의 경우, 공정 과정과 호환되는 마이크로 공구 전극을 사용해야 한다. 기존의 마이크로 방전 가공의 기본 부품은 도 1에 도시된 바와 같다.
본 발명에서 제공하는 기술방안은 다음과 같다:
코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동인, 마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 상기 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층을 포함하고, 상기 외층은 비정질층인 것을 특징으로 하고, 도 2에 도시된 바와 같다. 본 발명에서 제공하는 전극 와이어는 외부 표면을 덮는 비정질 구조를 통해, 원자는 무질서하게 배열되고(원자 배열은 원거리 질서가 존재하지 않음), 저항률이 높고, 또한 매우 높은 저항성 커패시턴스 효과를 가지며, 저항성 커패시턴스 효과로 인한 고에너지 방출이 크게 감소하여, 방전 과정에서 균일한 방전 분포가 형성되고, 본 발명의 전극 와이어 외층은 비정질 재료이고, 특징은 조직 구조가 무정형 또는 유리상태 구조인 것이며, 원자 배열은 단거리 질서가 존재하고, 즉 국부 영역에서 질점 배열 형식은 결정체와 유사하지만, 이러한 국부적으로 규칙적으로 배열된 영역은 고도로 분산되어 있고, 이러한 구조에는 대량의 마이크로 공간이 존재하고, 밀도가 비교적 낮고, 융점도 더 높아, 고온 애블레이션 현상이 거의 없고, 무정형 또는 유리상태 구조이므로, 조직은 연속성을 가지고 있지 않고, 재질이 단단하여 취성을 나타내므로, 상기 전극 와이어는 열팽창 계수가 비교적 작고, 피크 전류를 견디는 능력이 강하여, 전극 와이어의 방전 과정에서 전극 와이어가 타거나 변형되는 것을 방지하고, 공구 전극 평면의 고온 부식 및 요철 현상을 줄인다. 따라서, 상기 구조의 전극 와이어는 인라인 가공 정밀도 및 표면 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 내층 외부 표면은 바람직하게는 완화 및/또는 재구성 표면 구조를 나타낸다. 표면 장력 이론에 따르면, 기포가 완화 및/또는 재구성 표면 구조에서 빠져나가기 때문에, 전극 와이어와 마이크로 전극 간격에 대한 순간적 폭발력의 직접적인 간섭을 크게 감소시켜, 마이크로 방전 가공 정밀도를 높이는데 유리하다. 비정질층의 화학 원소의 조성은 바람직하게는 49.5~90wt%의 Zn, 1.5~42wt%의 Cu, 0.158~6.6%의 X, 잔부의 O의 화학 원소로 조성되고, 여기서, X는 적어도 3가지 상이한 원소 X1, X2, X3을 포함하고, X1은 Fe, Al 또는 Ca이고, X2는 Si, C, S 또는 B이고, X3은 Fe, Al, Ca, Si, C, S 또는 B 중 X1, X2와는 다른 임의의 1종이고, 기타 불가피한 불순물의 함량의 합≤0.3wt%이다. 여기서, X는 적어도 3가지 상이한 원소 X1, X2, X3을 포함하고, X1은 Fe, Al 또는 Ca이고, X2는 Si, C, S 또는 B이고, X3은 Fe, Al, Ca, Si, C, S 또는 B 중 X1, X2와는 다른 임의의 1종이고, 이 문장은 다음과 같이 이해되어야 한다: X를 예로 들면, X는 적어도 3가지 상이한 원소를 포함하고, 예를 들면 X1은 Fe이고, X2는 Si이면, X3은 Al, Ca, C, S 또는 B 중 하나만 될 수 있다. 비정질층의 혼합 조직은 전극 와이어 자체의 방전 손실을 줄여, 지속적이고 안정적인 마이크로 방전 부식을 실현할 수 있고, 전극 와이어와 마이크로 공구 전극 사이의 일정한 간격을 보장함으로써, 마이크로 공구 전극의 표면 품질을 향상시키고, 마감처리가 좋고, 미세 크랙이 발생하지 않는다. 또한 표면층 금속의 주요 원소는 아연이고, 아연은 기화 효과가 매우 좋고, 방전 효율을 높이는데 유리하고, 가공 속도를 높일 수 있고 가공 시간을 절약할 수 있다.
전극 와이어 내층은 바람직하게는 β 또는 β’상 구리 아연 합금이고, 도전 성능이 우수하므로 마이크로 방전 포인트의 공구 전극의 방전 부식에 유리하다. β 또는 β’상 구리 아연 합금은 약 45％ 내지 51％의 아연을 함유한 구리 아연 합금을 의미한다. 특정 주변 온도에서, 합금 구조는 규칙적이고 특정한 취성을 가지며, 일반적으로 β’상이라고 칭하고, 일정한 온도를 초과하면, 구조가 불규칙적으로 변하고 β상이라고 칭한다. β와 β’상 사이의 전환은 불가피한 것이지만 영향은 매우 작다.
비정질층은 내층 외부 표면을 완전히 또는 불완전하게 덮는다. 비정질층의 두께는 1~10μm이고, 상기 내층의 두께는 5~50μm이다.
상기 전극 와이어의 제조 방법의 기본 단계는 다음과 같다:
(1)직경이 0.5~1.5mm인 황동 모선을 형성하고, 황동 코어재의 성분은 Cu: 57.5-71.5wt%, Fe: 0.003-0.30wt%, Si: 0.001-0.10wt%, 잔부의 Zn인 코어재의 제조단계;
(2)단계(1)에서 얻어진 모선을 탈지 - 산 세척 - 물 세척 - 전기 도금 처리하여, 모선에 두께가 0.5~50um인 아연 도금층을 형성하여, 제1 와이어 블랭크를 제조하고, 여기서 횡단면은 도 3에 도시된 바와 같고, 전기 도금 용액의 화학성분은 농도의 합계가 0.1~400g/L인 탄소, 질소, 산소, 수소, 농도의 합계가 0.5~600g/L인 붕소, 황, 염소, 농도가 1.2~1000g/L인 알루미늄, 농도가 100-1500g/L인 아연을 포함하고, 전기 도금 속도는 10-500m/min이고, 전류는 1200~2500A이고, 전압은 120~220V인, 전기 도금단계;
(3)단계(2)에서 제조된 제1 와이어 블랭크에 대해 50~550℃에서 합금화 처리하여, 황동 코어재, 내층 및 초기 외층으로 구성된 제2 와이어 블랭크 초기 외층을 형성하고, 횡단면은 도 4에 도시된 바와 같은, 합금화 단계;
(4)단계(3)에서 얻어진 제2 와이어 블랭크에 대해 분말 야금을 통해 층 코팅 처리를 진행하고, 처리 온도는 300-1000℃이고, 처리 온도가 안정된 후, 주어진 임의의 시간 간격 내에서, 작업 공간 내에서 임의의 한 포인트의 최고 및 최저 온도의 차이는 20℃ 이하이고, 다음 100℃이하로 냉각(5~30분 이내)시키고 꺼내서, 황동 코어재, 내층 및 비정질 외층으로 형성된 제3 와이어 블랭크를 형성하고, 횡단면은 도 5에 도시된 바와 같은, 분말 야금 단계;
(5)단계(4)에서 얻어진 제3 와이어 블랭크에 대해 멀티 모드 연속 인장 및 인라인 응력 제거 소둔 가공을 진행하고, 인장 속도는 600~1500m/min이고, 소둔 전압은 12~60V이고, 소둔 전류는 15~50A이고, 이에 의해 직경이 0.05~0.25mm인 전극 와이어 완제품을 얻고, 완제품의 부분 단면도는 도 2에 도시된 바와 같은, 완제품으로 인장하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 전극 와이어의 인장 강도는 마이크로컴퓨터 조절 전자 유니버설 시험기(Microcomputer control electronic universal testing machine)로 테스트하고, 전도도는 브리지법(bridge method)으로 테스트한다.
상기 전극 와이어는 마이크로 방전 가공에 적합하고, 마이크로 공구 전극의 인라인 가공 정밀도 및 표면 품질을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 이유는 다음을 포함한다:
1)외부 표면을 덮는 비정질 구조를 통해, 원자는 무질서하게 배열되고, 저항률이 높고, 또한 매우 높은 저항성 커패시턴스 효과를 가지며, 저항성 커패시턴스 효과로 인한 고에너지 방출이 크게 감소하여, 방전 과정에서 균일한 방전 분포가 형성되고,
2)비정질의 혼합 조직은 전극 와이어 자체의 방전 손실을 줄이고, 지속적이고 안정적인 마이크로 방전 부식을 실현할 수 있고, 전극 와이어와 마이크로 공구 전극 사이의 일정한 간격을 보장함으로써, 마이크로 공구 전극의 표면 품질을 향상시키고, 마감처리가 좋고, 미세 크랙이 발생하지 않고,
3)전극 와이어 표층의 내층 외부 표면에 설치된 특수 완화 및/또는 재구성 구조를 통하여, 표면 장력 이론에 따르면, 기포가 완화 및/또는 재구성 표면 구조에서 빠져나가기 때문에, 전극 와이어와 마이크로 전극 간격에 대한 순간적 폭발력의 직접적인 간섭을 크게 감소시켜 마이크로 방전 가공 정밀도를 높이는데 유리하고,
4)방전 과정에서 전극 와이어 자체가 연속적으로 단방향으로 이동 및 이송되고, 마이크로 공구 전극은 지속적으로 회전하므로, 본 발명에 의해 제공되는 전극 와이어 설치 특수 구조는 매체의 점성 저항을 효과적으로 감소시킬 수 있어, 가공 찌꺼기의 배출을 더 용이하게 하고, 방전 간격에서 전기 부식 생성물의 과도한 축적을 방지함으로써, 비정상적인 방전의 발생을 줄이고, 가공 표면 품질을 향상시키고,
5)상기 전극 와이어는 내층의 재질이 β 또는 β’상 구리 아연 합금을 가지고, 도전 성능이 우수하므로 마이크로 방전 포인트의 공구 전극의 방전 부식에 유리하고,
6)상기 전극 와이어 표층 금속의 주요 원소는 아연이고, 아연의 기화 효과가 매우 우수하고, 방전 효율을 높이는데 유리하고, 가공 속도를 높일 수 있고 가공 시간을 절약할 수 있고,
7)상기 전극 와이어는 인장 강도가 높고, 제품 소성 및 인성이 있으므로, 작은 축형의 권취 및 권출에 용이하며, 와이어가 쉽게 끊기지 않고,
8)상기 전극 와이어는 가공 정밀도가 높고, 유연성이 좋기 때문에, 마이크로 방전 인라인 제조 전극의 가공 표면 품질을 효과적으로 향상시키고, 마이크로 방전 가공 기술의 장족의 발전을 촉진하고,
9)상기 전극 와이어는 실제 가공 수요에 따라, 원통형, 원추형, 프리즘, 나사산 및 경사도가 있는 전극(다축 연동 디지털 제어 시스템을 배치해야 함)과 같은 다양한 복잡한 형상의 마이크로 방전 가공 요구를 만족할 수 있고, 공구 전극의 자동화 성형을 용이하게 실현할 수 있고,
10)방전 변질층의 두께는 Rmax값의 약 3～4배이고, 기본적으로 황삭 가공에서 형성되고, 본 발명의 전극 와이어 가공에 의해 생성된 거칠기 값은 황동 와이어 방전에 의해 생성된 거칠기 값보다 분명히 작으므로, 거칠기가 작을 수록, 전극 와이어 펄스 폭이 작아지고, 전류 작용 시간이 짧아지고, 열량이 재료의 깊이 방향으로 전달되는데 필요한 충분한 시간이 없고 열량이 도달할 수 있는 깊이도 비교적 작으므로, 가공 재료의 변질층이 비교적 얇고 사용 수명이 더 길다.
실시예 1
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm(여기서는 전극 와이어의 직경을 가리킴)이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 Zn 53.38wt%, Cu 30.67wt%, Al 0.41wt%, C 0.87wt%, Si 0.003wt%, S 0.002wt%, 잔부의 O으로 조성되는 비정질층이고, 상기 비정질층의 두께는 5.5μm이고, 내층의 외부 표면을 완전히 또는 불완전하게 덮고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금으로 조성되고, 두께는 10μm이다.
상기 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 과정은 다음과 같다:
(1)직경이 1.2mm이며 구리 함량이 62.8wt%이며, 실리콘 함량이 0.01wt%인 황동 모선 코어재를 제조하고,
(2)단계(1)에서 제조된 모선을 탈지 - 산 세척 - 물 세척 - 연속 전기 도금 아연 처리를 진행하고, 또한 도금액 1리터 당 황산 아연 380g, 황산 알루미늄 25g, 폴리에틸렌 글리콜, 아라비아 고무, 복숭아 고무, 덱스트린 또는 포도당 등 첨가제 13g을 첨가하고, 도금층 두께는 10μm이고, 제1 와이어 블랭크를 제조하고, 여기서 전기 도금 속도는 150m/min이고, 전류는 1200A이고, 전압은 150V이고,
(3)단계(2)에서 전기 도금된 제1 와이어 블랭크를 밀폐 용기에 넣고 진공 배기하고, 진공도는 -0.10MPa이고, 다음 합금화 처리를 진행함으로써(온도는 270℃, 처리 시간은 600min임), 코어재 및 도금층이 합금화 및 화학 편석 반응을 완성하도록 하여, 전극 와이어 내층 재질 및 내부 원소가 와이어 블랭크 표면까지 편석되어, 제2 와이어 블랭크를 얻고,
(4)상기 단계(3)에 의해 제조된 제2 와이어 블랭크에 대해 산소 분위기에서, 산소 농도는 약 20.9%이고, 550℃까지 승온시키고, 소결 반응 시간은 180min이고, 온도 변동은 10℃이내로 제어하고, 계속하여 풍냉식 또는 수냉식으로 30min 시간 이내에서 실온으로 신속하게 냉각시킨 다음 꺼내서, 최종적으로 필요한 외층 비정질 재료를 형성하여, 제3 와이어 블랭크를 제조하고,
(5)마지막으로, 상기 제조된 제3 와이어 블랭크에 대해 멀티 모드 연속 인장 및 인라인 응력 제거 소둔 가공을 진행하여(인장 속도는 1000m/min, 소둔 전압은 32V, 소둔 전류는 25A임), 직경이 0.25mm인 전극 와이어 완제품을 얻는다.
실시예 2
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 49.5wt%, Cu 41.5wt%, Fe 0.61wt%, Ca 0.78wt%, Si 0.002wt%, S 0.002wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 1μm이고, 내층의 외부 표면을 완전히 또는 불완전하게 덮고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금으로 조성되고, 두께는 5μm이다.
실시예 3
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 75.5wt%, Cu 12wt%, Fe 0.42wt%, Si 0.005wt%, P 0.003wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 8μm이고, 내층의 외부 표면 재구성 구조를 완전히 또는 불완전하게 덮고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 46.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금 조성이고, 두께는 40μm이다.
실시예 4
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 60.5wt%, Cu 12.5wt%, C 0.55wt%, Al 0.024wt%, B 0.024wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 10μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.8wt% 인 β 또는 β’상 구리 아연 합금 조성이고, 두께는 50μm이다.
실시예 5
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 71.5wt%, Cu 11.5wt%, Ca 0.60wt%, Fe 0.78wt%, Si 0.002wt%, C 0.85wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 3μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 51.2wt% 인 β 또는 β’상 구리 아연 합금 조성이고, 두께는 30μm이다.
실시예 6
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 74.5wt%, Cu 1.5wt%, Ca 0.50wt%, Fe 2.0wt%, B 2.5wt%, C 1.6wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 7μm이고, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금으로 조성되고, 두께는 38μm이다.
실시예 7
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 77.5wt%, Cu 14.7wt%, Ca 0.60wt%, Al 0.78wt%, Si 0.002wt%, C 0.85wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 4μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금으로 조성되고, 두께는 25μm이다.
실시예 8
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 82.5wt%, Cu 5.2wt%, Al 0.50wt%, Fe 0.98wt%, Si 0.003wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 9μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 48.5wt% 인 β 또는 β’상 구리 아연 합금 조성이고, 두께는 45μm이다.
실시예 9
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 88.5wt%, Cu 1.9wt%, Fe 0.88wt%, B 0.002wt%, S 0.85wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 5μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금으로 조성되고, 두께는 30μm이다.
실시예 10
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 55.5wt%, Cu 42.5wt%, Ca 0.05wt%, Fe 0.1wt%, Si 0.008wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 2μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금으로 조성되고, 두께는 30μm이다.
실시예 11
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 84.5wt%, Cu 12.5wt%, Ca 0.60wt%, Si 0.08wt%, C 0.85wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 1μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 50.5wt%인 β 또는 β’상 구리 아연 합금으로 조성되고, 두께는 25μm이다.
실시예 12
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 73.5wt%, Cu 17.5wt%, Ca 0.68wt%, Si 2.2wt%, C 0.8wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 6μm, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 46.5wt% 인 β 또는 β’상 구리 아연 합금 조성이고, 두께는 36μm이다.
실시예 13
마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서, 직경(D0)은 0.20mm이고, 코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동이고, 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층으로 구성된다. 외층은 비정질층이고, Zn 90wt%, Cu 3.5wt%, Ca 0.2wt%, Fe 1.8wt%, Si 0.02wt%, 잔부의 O를 함유하고, 상기 비정질층의 두께는 7μm이고, 내층의 외부 표면 이상 구조를 완전히 또는 불완전하게 커버하고, 상기 전극 와이어 내층 재질은 아연 함량이 48.5wt% 인 β 또는 β’상 구리 아연 합금 조성이고, 두께는 35μm이다.
비교예
비교예 1, 2는 마이크로 방전 가공에서의, D0이 0.20mm인 시판 적동 와이어의 응용을 테스트하여 비교하였고,
비교예 3, 4, 5는 마이크로 방전 가공에서의, D0이 0.20mm인 시판 일반 황동 와이어(A, B, C)의 응용을 테스트하여 비교하였고,
비교예 6은 마이크로 방전 가공에서의, 중국 특허 제201310562102.8호(발명의 명칭: 저속 와이어 커트 방전 방전 가공용 전극 와이어 및 그 제조 방법)에 기재된 기술 방안에 의해 제조된 전극 와이어의 응용을 테스트하여 비교하였고,
비교예 7은 마이크로 방전 가공에서의, 중국 특허 제201610795405.8호(발명의 명칭: 단방향 와이어 커트 방전 가공용 전극 와이어 및 그 제조 방법)에 기재된 기술방안에 의해 제조된 전극 와이어의 응용을 테스트하여 비교하였다.
인장 강도 및 전도율
마이크로 컴퓨터 제어 전자 유니버설 시험기에서 전극 와이어 완제품의 인장 강도 성능을 테스트하였고, 브리지법을 사용하여 전도율을 테스트하였고, 결과를 표 1에 나타냈다.
표 1 실시예 1~13의 전극 와이어 및 비교예 1~7의 전극 와이어의 부분적인 성능 데이터
Figure 112021059972964-pat00001
표 1에서 각 데이터는 모두 동일한 조건에서 테스트하여 얻은 것이고, 전극 와이어의 직경이 모두 0.20mm이며, 통상의 기술자는 각 실시예의 코어재의 직경, 단계(2, 3, 4)의 가공 매개변수 및 단계(5)의 멀티 모드 연속 인장 및 인라인 응력 제거 소둔 가공 조건을 효과적으로 조절하여, 각 실시예의 완제품 전극 와이어의 직경이 0.05～0.25mm 범위 내에서 변화하도록 할 수 있다.
표 1에서 본 발명의 마이크로 방전 가공용 전극 와이어는 인장 강도가 상대적으로 높고, 양호한 제품 소성 및 인성을 가지며, 동시에 전도도는 유사한 제품 수준을 현저히 초과하였다.
마이크로 방전 가공 실험
실험에서 테스트한 마이크로 방전 기계는 스위스 SARIX회사에서 제조한 SX-100HPM기계이다.
실험 조건은 다음과 같다: 가공된 마이크로 전극 크기는 직경이 φ10μm(전극의 직경)이고, 길이가 150μm이고, 재질은 텅스텐 구리이고, 기기 매개변수는 X/Y/Z/Z2축 행정 거리이고, 250X150X150X150mm이고, Z축 이송 속도는 최대 650mm/min이고, X, Y축 이송 속도는 최대 800mm/min이고, 해상도가 0.1μm이고, 냉각 모드는 70bar냉각 오일/워터 고압 펌프이다.
가공된 마이크로 공구 전극을 방전 기계 SX-100HPM에서 위치 정밀도를 테스트하고, 레이저 와이어 직경 테스트기에서 형상 정밀도(여기서는 진원도를 가리킴)를 테스트하고 미쓰도요 거칠기 측정기에서 가공 표면 거칠기를 검출하고, 200배 광학 현미경으로 가공 표면 미세 크랙 상황을 관찰하고, 결과는 표 2에 도시된 바와 같다.
표 2에서 각 데이터는 모두 동일한 조건에서 테스트하여 얻었고, 전극 와이어의 직경은 모두 0.20mm이고, 물론, 통상의 기술자는 각 실시예의 코어재의 직경, 단계(2, 3, 4)의 가공 매개변수 및 단계(5)의 멀티 모드 연속 인장 및 인라인 응력 제거 소둔 가공 조건을 효과적으로 조절하여, 각 실시예의 완제품 전극 와이어의 직경이 0.05～0.25mm 범위 내에서 변화하도록 할 수 있다.
표 2에서 실시예 1~13의 전극 와이어 및 비교예 1~7의 전극 와이어를 사용하여 가공하여 얻은 마이크로 공구 전극의 성능 데이터를 비교하였고, 본 발명의 마이크로 방전 가공용 전극 와이어는 현저한 장점이 있고, 가공을 통해 얻은 마이크로 공구 전극은 더 높은 위치 정밀도 및 형상 정밀도를 가지며, 가공 표면 마감처리가 더 좋고, 동시에 가공 표면에 미세 크랙이 전혀 없다.
표 2 실시예 1~13의 전극 와이어 및 비교예 1~7의 전극 와이어를 사용하여 가공하여 얻은 마이크로 공구 전극의 성능
Figure 112021059972964-pat00002
1 제1 펄스 전원
2 제2 펄스 전원
3 전극 와이어
4 공구 전극
5 재료
6 작업액
7 가이더
8 자동 공급 조정 장치
301 코어재
302 내층
303 외층
304 도금층
305 초기 외층

Claims (11)

  1. 방전코어재 및 코어재 외부를 감싸는 표층을 포함하고, 상기 코어재의 재질은 황동인, 마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서,
    상기 표층은 코어재 외부 표면을 감싸는 내층 및 내층 외부 표면을 감싸는 외층을 포함하고, 상기 외층은 비정질층이고,
    상기 비정질층은 혼합 조직을 포함하고,
    상기 내층 외부 표면은 재구성 표면 구조를 나타내는 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비정질층은 49.5~90wt%의 Zn, 1.5~42wt%의 Cu, 0.158~6.6wt%의 X, 잔부의 O의 화학 원소로 조성되고, 여기서, X는 적어도 3가지 상이한 원소 X1, X2, X3을 포함하고, X1은 Fe, Al 또는 Ca이고, X2는 Si, C, S 또는 B이고, X3은 Fe, Al, Ca, Si, C, S 또는 B 중 X1, X2와는 다른 임의의 1종인 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내층은 β 또는 β'상 구리 아연 합금인 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비정질층은 내층 외부 표면을 완전히 또는 불완전하게 덮는 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비정질층의 두께는 1~10μm이고, 상기 내층의 두께는 5~50μm인 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어.
  6. 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법에 있어서,
    (1)직경이 0.5~1.5mm인 황동 모선을 형성하는 코어재의 제조단계;
    (2)단계(1)에서 얻어진 모선을 탈지 - 산 세척 - 물 세척 - 전기 도금 처리하여, 모선에 두께가 0.5~50um인 아연 도금층을 형성하여, 제1 와이어 블랭크를 제조하는 전기 도금 단계;
    (3)단계(2)에서 제조된 제1 와이어 블랭크에 대해 50~550℃에서 합금화 처리하여, 황동 코어재, 내층 및 초기 외층으로 구성된 제2 와이어 블랭크 초기 외층을 형성하는 합금화 단계;
    (4)단계(3)에서 얻어진 제2 와이어 블랭크에 대해 층 코팅 처리를 진행하고, 처리 온도는 300~1000℃이고, 처리 과정에서 온도 변동은 20℃ 이내이고, 다음 100℃ 이하로 냉각시키고 꺼내서, 황동 코어재, 내층 및 비정질 외층으로 형성된 제3 와이어 블랭크를 형성하는 단계;
    (5)단계(4)에서 얻어진 제3 와이어 블랭크에 대해 멀티 모드 연속 인장 및 인라인 응력 제거 소둔 가공을 진행하여, 직경이 0.05~0.25mm인 전극 와이어 완제품을 얻는, 완제품으로 인장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단계(2)의 전기 도금 용액의 화학성분은, 농도의 합계가 0.1~400g/L인 탄소, 질소, 산소, 수소, 농도의 합계가 0.5~600g/L인 붕소, 황, 염소, 농도가 1.2~1000g/L인 알루미늄, 농도가 100-1500g/L인 아연을 포함하고, 상기 단계(2)의 전기 도금 속도는 10~500m/min이고, 전류는 1200~2500A이고, 전압은 120~220V인 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 단계(4)의 냉각 시간은 5~30분인 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 단계(5)의 인장 속도는 600~1500m/min이고, 소둔 전압은 12~60V이고, 소둔 전류는 15~50A인 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법.
  10. 마이크로 방전 가공용 전극 와이어에 있어서의 응용에 있어서,
    상기 전극 와이어는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 전극 와이어이고, 마이크로 방전 가공에 응용되는 것을 특징으로 하는 마이크로 방전 가공용 전극 와이어의 제조 방법.
  11. 삭제
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