KR20000068427A - 고강도 침식전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우량한 전기도전율을 가진 고강도 침식전극에 관한 것이다.

상기 침식전극은 강철심, 동 또는 동함유합금의 중간층 및 적어도 40% 의 아연을 함유한 외층으로 구성되였다.

강철심은 0.6~1wt% 의 카본을 함유한 패턴팅 처리된 구조로 구성되고, 침식전극 직경의 50~75% 에 대응하는 코어영역을 점하고 있고, 중간층은 전직경의 5~40% 의 영역을 점유하며, 외층은 10~30% 의 영역을 점유하고 있으며, 그리고 외층의 아연함유량은 40~60wt% 간에 있다.

Description

고강도 침식전극{HIGH-STRENGTH EROSION ELECTRODE}

강철심, 강철심 주위에 구성된 중간층 및 아연함유한 외층으로 구성된 복합층의 와이어전극은 예컨데 독일특허 DE-PS 29 06 245 에 공지되여 있다.

강철심으로 구성된 모든 공지의 와이어전극은 동 또는 황동 전극과 비교하여 증가된 강도를 가지고 있다.

그러나 모든 이들 침식전극은 그들이 비교적 높은 강도를 가지면 전기적 도전율이 매우 낮아 겨우 8 s.m/mm²에 도달하는 단점을 가지고 있다.

그러나, 이 비교적 높은 인장력은 높은 또는 두꺼운 가공물의 절삭 또는 매우 작은 부분의 절삭에 대하여는 높은 와이어인장력을 요구함으로 특히 장점이 된다.

그러나 이들 공지의 와이어전극은 그들의 침식성능이 비교적 낮은 단점을 가지고 있다.

특히, 10㎛의 침식와이어 직경을 가진 매우 작은 부분을 절삭한 경우에는 와이어의 휨과 진동을 최소로 감소시키기 위하며 높은 와이어강도가 필요하다.

지금까지, 텅스텐 또는 몰리브덴와이어는 100㎛이하의 와이어직경을 가진 매우 작은 부분의 절삭을 위하여 사용되여 있다.

그러나, 텅스텐 또는 몰리브텐와이어는 제조하는데 높은 비용이 든다.

강철심 및 황동외층을 가진 침식와이어는 텅스텐 와이어에 비하여 항상 적은 강도 및 열등한 침식작용을 나타냄으로 지금까지 이 목적을 위하여는 성공할 수 없었다.

본 발명은 스파크침식처리를 위한 와이어전극의 제조방법 및 이 방법에 대한 와이어전극에 관한것이며, 이 와이어전극은 강철심, 동 또는 고동함유합금의 중간층 및 적어도 40% 의 아연을 가진 외층으로 구성되여 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 침식와이어의 개략단면도이다.

본 발명의 기본 목적은 상기형의 강철심을 가진 고강도 침식전극 및 1800N/mm²이상의 강도 및 또한 10 s.m/mm²이상의 비교적 높은 도전율을 가진 전극을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 목적은 청구항 1 또는 청구항 6 의 특징으로 달성된다.

그러므로 본 발명의 와이어전극은 0.6~1% 의 카본함유량을 가진 강철심(K)을 구비하며, 그것에 의해 고동함유 동합금은 중간층(ZS)으로서 상기 강철심에 적용된다.

이 중간층은 전극와이어가 완성되었을때 40~60% 의 아연함유량을 가진 아연합금으로 구성된 외층(MS)에 의해 덮혀진다.

동일한 고강도에서 비교적 높은 도전율의 침식전극을 성취하는 조건은 강철심이 바람직하게는 소르바이트(sorbite)로 구성된 본 발명에 의한 구조를 구비하는 것이며, 이때에 외층과 강철심간에는 다량의 동을 함유한 즉 다만 낮게 합금된 추가층이 배열된다.

여기서 합금 CuAg1 의 형태의 은(Ag)은 특히 합금원소로서 바람직한 것으로 판명되었다.

또한 소량의 안연을 함유한 동합금은 바람직하게 본 목적을 위해 사용될 수 있다.

이 중간층위에는 최소 40% 와 최대 60% 의 아연함유량을 가진 아연합금으로 구성된 외층이 형성된다.

본 발명의 와이어전극은 황동관 또는 황동대의 슬리브가 동으로 덮힌 강철심위에 형성되며, 그후 복합물은 신선(wire drawing)에 의해 축소된다.

이 제조방식은 외층의 아연함유량이 많을수록 문제가 많다.

또 다른 방법은 침지법(dipping method)에 의해 아연함유외층을 가진 동피보강철심을 공급하는 것으로 구성할 수 있으며, 여기서 아연함유량은 임의로 조절될 수 있다.

이 방법에 의한 어려움은 동일한 강도를 가진 외층을 원주에 구성하는 것이다.

와이어전극의 제조에 대한 매우 바람직한 방법은 강철심이 동층으로 덮어지는 것이며, 이때 강철심의 구조는 패턴팅(Patented)처리된 형태로 존재하게 된다.

그다음 아연합금이 이 동중간층에 배치되며, 이때 가장 간단한 경우 외층이 순수아연으로 구성되는 것이다.

바로 뒤를 이어 확산 어닐링이 이루어지며, 확산온도에 종속되는 확산어닐링의 지속시간은 전외층이 최대 60% 의 아연함유량의 아연합금으로 형성되도록 선정된다.

또한 확산어닐링의 지속시간은 강철심, 중간층 및 외층에 대한 필요영역이 조정되도록 결정되며, 이때 3개층의 이들 영역은 최종 와이어에서 달성된 강도뿐 아니라, 그의 도전율에 대해서도 중요하다.

그러나, 침식전극의 강도 그리고 도전율에 대한 결정적 요소는 최종 와이어의 강철심은 패턴팅 처리한 구조로 구성되며, 이때 전기적 도전율 및 강도는 동일하게 극대화된다.

이미 패턴팅 처리한 상태에 있는 강철심은, 확산어닐링이 성취된후, 신선에 의해 그의 직경이 축소된다.

전극의 강철심영역은 전체전극의 50~75% 간에 놓여 있으며, 중간층영역은 5~40%간에, 그리고 외층영역은 10~30%간에 놓여 있다.

또한, 외층의 아연함유량이 40~60%, 바람직하게 약간 50% 이상이 되는 요구를 충족하면, 그때에는 전극은 10~18 s.m/mm²의 도전율, 동시에 1800~2500 N/mm²의 강도를 얻을수 있다.

여기서, 알아낼수 있는 것은, 고도전율 및 고강도에 대한 요구는 서로 대립되는 것이다.

즉 고강도를 가진 발명에 의한 와이어는 비교적 낮은 전기적 도전율을 가지며, 그리고 그 역도참이다.

본 발명에 의한 침식와이어는 10㎛이하의 직경, 즉 지금까지 공지하에 사용되는 충분히 작은 직경으로 인장할 수 있다.

그러므로 특히 바람직한 것은 작은 직경의 이들 침식와이어는, 지금까지 사용된 텅스텐 및 모리브덴을 용이하게 교체할 수 있으며, 제조비용이 현저하게 낮으며, 노화를 나타내지 않으며, 원료가격이 낮으며, 또한 제조시 높은 안전성을 제공하며 그리고 일정한 침식특성을 보유한다.

지금까지 사용된 몰리브덴 또는 텅스텐 와이어의 파손은 50%까지 달했으나, 본 발명에 의한 침식와이어의 생산품질은 매우 우수함으로, 침식기계에서 실제로 파손되지 않는다.

굽힘 및 진동을 작게 유지하기 위하여 큰 와이어 장력이 요구됨으로 큰 길이의 가공물을 절삭할때, 100㎛이상의 직경을 가진 침식와이어의 경우에는, 특히 고강도가 유리하다.

본 발명에 의한 전극은 고도전율 및 비교적 고강도인 것을 특징으로 하며, 또한 높은 윤곽정밀도를 가진 절삭특성은 매우 우수하다.

이때 이 정밀성은 와이어의 고강도에 의거하여 높은 와이어 장력에 의해 유리하게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 외어어전극은 산업상이용가능성이 크다.

Claims (9)

1. 강철심, 동 또는 고동함유합금의 중간층 및 적어도 40%의 아연함유합금의 외층으로 구성된 고강도 침식전극의 제조방법에 있어서,

   0.6~1wt% 의 카본함유량을 가진 강철이 코어로서 사용되며, 그 위에 동 또는 고동함유합금의 중간층이 제공되며, 아연 또는 고아연함유합금의 외층이 중간층위에 제공되며, 그리고 첫번째 중간 어닐링전에 와이어전극은, 일반적으로는 외층은 융해점이 강철심의 패턴팅에 필요한 오스테나이트처리(austenitization)온도보다 높은 아연함유량을 가진 합금을 형성하도록, 타방으로는 확산처리는 침식와이어의 1개 또는 다수의 다음 패턴팅을 고려하며 외층이 필요한 성분 및 강도를 유지할 수 있게 긴시간 실행되도록 확산어닐링을 하며, 이때 침식전극은 각 중간어닐링시 파텐팅 처리되는 것을 특징으로 하는 고강도 침식전극의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   동중간층을 구비한 본 발명에 의한 스틸와이어는 초기와이어로서 사용되며, 그 아연함유외층은 중간층 위에 형성되며, 다음에 와이어는 소정의 성분 및 강도를 가진 황동외층을 형성하도록 확산어닐링되며, 그리고 침식전극은 각 변형절삭후 최종직경도달전에 패턴팅 처리되는 것을 특징으로 하는 고강도 침식전극의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   확산어닐링후 외층은 60% 를 초과않는 아연함유량을 구비한 것을 특징으로 하는 고강도 침식전극의 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   침식와이어는 0.8mm 의 코어직경 및 0.1mm 의 중간층의 층두께를 가지며, 중간층위에 구성된 외층은 30㎛이며, 그 다음 와이어는 400℃ 온도에서 4시간이상 확산어닐링을 하게되며, 그후 약 0.4mm 의 직경으로 인장되고, 그후에 침식와이어는 패턴팅처리되며 그리고 필요에 따라 추가패턴팅처리하에 최종직경으로 인장되는 것을 특징으로 하는 고강도 침식전극의 제조방법.
5. 강철심, 동 또는 고동을 함유한 합금으로 된 중간층 및 적어도 40% 의 아연을 가진 외층으로 구성된 침식전극에 있어서,

   철강심은 0.6~1wt% 의 카본함유량을 가진 패턴팅 처리된 구조로 구성되며 침식전극의 횡단면의 50~75% 의 코어영역을 점유하며, 중간층은 5~40% 의 영역을 그리고 외층은 10~30% 의 영역을 보유하고, 그리고 외층의 아연함유량은 40~60wt% 간에 있는 것을 특징으로 하는 침식전극.
6. 제 5 항에 있어서,

   침식전극의 도전율은 적어도 바람직하게는 12 S·m/mm²이상인 것을 특징으로 하는 침식전극.
7. 제 5 항에 있어서,

   중간층은 소량의 은을 함유한 동으로 구성된 것을 특징으로 하는 침식전극.
8. 제 7 항에 있어서,

   중간층은 CuAg1 으로 구성된 것을 특징으로 하는 침식전극.
9. 제 5 항에 있어서,

   침식와이어의 강도는 적어도 1800N/mm², 바람직하게는 적어도 200N/mm²인 것을 특징으로 하는 침식전극.