KR20010062257A - 전기-부식에 의하여 부품을 절삭하기 위한 전극 및 이의제조 방법 - Google Patents

전기-부식에 의하여 부품을 절삭하기 위한 전극 및 이의제조 방법 Download PDF

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KR20010062257A
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이베즈 세라; 조셉 조세란드
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Abstract

본 발명은 금속 코어(10) 및 동시 전해 증착에 의하여 얻어지는 망간 및 아연의 합금에 의하여 제조되는 두께 1-40 마이크로미터의 클래딩(11)을 포함하는, 전기-부식에 의하여 부품을 절삭하기 위한 와이어 전극에 관한다. 이 클래딩은 절삭, 특히 거친절삭, 성능, 와이어의 상당한 변형성, 견인에 대한 높은 내성 및 시간에 따른 클래딩의 안정성을 실질적으로 높일 수 있다.

Description

전기-부식에 의하여 부품을 절삭하기 위한 전극 및 이의 제조 방법{ELECTRODE FOR MACHINING A PIECE BY ELECTRO-EROSION AND ITS PROCESS FOR PRODUCTION}
본 발명은 금속 코어 및 하나 이상의 다른 금속으로 구성된 클래딩을 포함하는, 전기-부식에 의하여 부품을 절삭하기 위한 와이어 또는 막대형 전극에 관한다.
이러한 전극은 일본 문헌 제1-78724호에 기술되어 있다. 이것은 황동 코어 및 두께 약 1㎛의 순수한 망간의 클래딩을 포함한다. 이 전극은 정확한 마무리 절삭을 얻을 수 있게 한다. 거친절삭시, 클래딩이 와이어 표면에서 완전히 제거되도록 적용되므로 절삭이 개선되지는 않는다. 망간층의 두께를 더 크게하고자 할 경우, 망간층은 와이어에 매우 큰 강성 및 경도를 부여하므로 와이어 제조시 문제가 되고 와이어의 양호한 드로잉을 방해한다. 또, 전기분해에 의하여 증착되는 망간은 준안정 상태에 있으므로 그 표면 상태가 떨어지고 코어에의 점착성은 시간에 따라 감소한다.
본 발명은 이러한 단점들을 극복하는 것이 목적이며, 망간비가 5-85 중량%이고 두께가 1마이크로미터를 넘으면서 망간 및 Zn, Co, Cu, Ag, Fe, Mo, Ni, Se, Sn, W를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 하나 이상의 제 2 금속을 포함하는 하나 이상의 합금 증착물을 클래딩에 포함시키는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명 전극의 단면을 나타낸다.
도2는 이 전극의 제조 방법을 시행하기 위한 설비를 나타낸다.
도3은 러핑에 대하여 표준화된 절삭 속도를 비교한 표이다.
도4는 ZnMn 합금내 망간의 중량% 함량 함수로서 표준화된 거친절삭 속도를 나타내는 다이어그램이다.
이 제 2 금속, 특히 아연은 외부층이 훨씬 더 용이하게 변형될 수 있는 와이어를 얻을 수 있게 한다. 따라서, 외부층 두께가 수십 마이크로미터인 와이어를 제조 및 와이어드로잉 할 수 있다. 따라서, 이 층은 거친절삭시 제거되지 않으나 거친절삭의 질을 상당히 개선시킬 수 있을 것이다. 또한, 이로써 생성되는 층을 안정화할 수 있으므로 더이상 시간에 따른 망간에 의한 감손이 없다. 본 발명은 또한 합금내 망간의 존재로 인하여 커버된 와이어의 인장강도를 증가시킬 수 있다. 따라서 얻어지는 전극 와이어는 절삭시 더 크게 스트레치될 수 있어 컷팅되는 조각의 기하학적 모양을 더 좋게 할 수 있고 절삭시 와이어의 찢어짐을 지연시킨다.
바람직한 구체예에서, 증착물은 약 5-85 중량%, 바람직하게는 10-60 중량%, 더 바람직하게는 15-40 중량%의 망간 및 아연의 2상 합금으로 구성된다.
이 클래딩 합금은 절삭 성능, 변형가능성, 견인에 대한 내성 및 시간에 따른 안정성의 특히 바람직한 특성들을 허용한다.
바람직하게는, 코어는 상기 증착물을 지지하는 주변 황동층 및 구리 센터로 동중심 구조를 이룬다.
이들 특성으로 절삭 속도가 매우 빨라질 수 있다.
본 발명은 또한 전기-부식 전극의 제조 방법에 관하며 상기 코어를 전기분해 조에서 처리하여 망간 및 Zn, Co, Cu, Ag, Fe, Mo, Ni, Se, Sn, W를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 하나 이상의 제 2 금속을 동시에 증착시키는 것을 특징으로 한다. 이 전기분해 동시증착 방법은 과하지 않은 비용으로 빠르고 정확한 제조를 가능하게 한다.
바람직하게는, 전기분해조는 5-85 중량%의 망간 및 아연의 동시 증착물을 제조하도록 마련되고 설치 시간은 전기분해 증착에 의하여 얻어지는 층의 두께가 1마이크로미터 이상이 되도록 결정한다.
바람직하게는, 상기 전기분해 조는
- 20-120 g/l, 바람직하게는 30g/l 농도의 모노하이드레이트된 망간 설페이트;
- 50-80 g/l, 바람직하게는 65g/l 농도의 헵타-하이드레이트된 징크 설페이트;
- 60-300 g/l, 바람직하게는 170g/l 농도의 비-하이드레이트된 소듐 시트레이트
의 조성을 가지는 수성 용액이다.
이러한 특징들로 과하지 않은 가격을 유지하면서 매우 규칙적이고 안정한 클래딩이 얻어진다.
기타 이점들은 한 예시 구체예 및 도식적으로 나타낸 도면으로 더 상세히 후술되는 본 발명의 상세한 기술 및 특허청구의 범위에 기술된 특징으로 명백해질 것이다.
본 발명 한 구체예의 전극은 도1에 예시되는 바와 같이 스파크 부식 또는 전기 부식에 의하여 금속 피스를 컷팅하기 위하여 와이어의 형태로 존재한다. 이 와이어는 합금의 전기 증착에 의하여 구성되는 클래딩(11) 및 금속 코어(10)를 포함한다.
금속 코어는 예를들어 황동, 구리, 구리 및 망간의 합금 또는 철로 구성될 수 있다. 또한, 이 코어는 클래딩(11)을 지지하는 아연층으로 커버될 수 있다. 따라서, 아연층은 일반적으로 두께가 몇 마이크로미터, 예를들어 5㎛이다. 코어(10)은 또한 구리 센터 및 주변 황동층으로 동중심 구조를 가질 수 있다. 이 코어는 구리 센터를 아연층으로 커버하고 열처리하여 열확산으로 구리 센터 및 황동 표면층이 생기도록 하여 얻는다.
클래딩(11)은 동시 전기분해 증착으로 공-증착시켜 얻어지는 망간 및 아연의 2상 합금의 전기분해 증착에 의하여 제조한다. 얻어지는 합금에서 망간의 비율은 5-85 중량%, 바람직하게는 10-60 중량%, 더 바람직하게는 15-40 중량%를 구성한다. 아연은 또한 후술할 기타 금속으로 부분적으로 또는 완전히 치환될 수 있을 것이다.
이 2상 합금에서 실질적으로 20 중량%의 망간비는 전기분해 증착의 용이성, 얻어지는 와이어의 변형가능성 및 전기-부식의 상기 모든 우수한 성능 때문에 매우 바람직하다.
ZnMn 합금의 클래딩(11)은 전기절삭 속도가 증가되게 하고 일반적으로 와이어의 코어(10)에 따라 14-32%를 구성한다. 이들 절삭 성능은 또한 이 코어의 구성에 따라 달라진다.
도3의 표는 강철에서 러프컷팅 속도의 비교 측정을 나타낸다.
속도는 속도를 1.00으로 고정한 직경 0.25mm의 표준 유리 와이어 CuZn37에 대하여 표준화한다.
제 1 칼럼에는 실험 번호가 기재되어 있다. 제 2 칼럼은 사용되는 와이어 또는 와이어 코어를 나타내는데 다음과 같다:
- 실험 1에서는 황동 CuZn37
- 실험 2에서는 5㎛의 Zn층과 구리
- 실험 3에서는 5㎛의 Zn층과 황동 CuZn37
- 실험 4에서는 구리 및 아연층 사이의 열확산에 의하여 얻어지는 CuZn50황동 표면층과 구리.
본 발명 이전에 와이어 넘버4 Cu(CuZn50)가 이용할 수 있는 최상의 와이어였음을 알 것이다. 2상 아연-망간 합금층의 증착과는 대조적으로 이 코어 상에 5㎛의 순수한 아연층을 증착시킨 다음 0.25mm로 드로잉하는 것으로는 러프 컷팅의 속도가 증가하지 않았다.
칼럼 3에서, 각각 4는 본 발명 클래딩 없이 각각 두께 약 5㎛의 ZnMn30의 쿨래딩으로 표준화된 러프 컷팅 속도를 나타낸다.
와이어는 모두 0.25mm의 표준 직경으로 드로잉된다.
마지막 칼럼에는 본 발명에 따라 ZnMn30의 클래딩으로 얻어지는 속도 증가치를 퍼센트로 나타내었다. ZnMn30의 농도는 지시대로 선택하였으나 반드시 성능면에서 최적 농도를 나타내는 것은 아니다.
이들 비교 측정은 2상 ZnMn 합금의 클래딩으로 커버된 넘버 4 와이어의 코어로 최상의 성능이 얻어짐을 나타낸다.
최대 속도 증가 32%는 CuZn37황동의 와이어 코어로 얻어진다.
최대 두께 1㎛의 Mn층으로 커버된 코어로 이루어지는 일본 제1-78724호에 기술된 와이어와 비교할때 본 발명에 따라 아연 및 망간의 동시 증착으로 얻어지는 클래딩은 외부층이 훨씬 더 용이하게 제조될 수 있는 와이어를 얻을 수 있게 한다. 따라서 와이어는 제조되어 ZnMn의 외부층의 두께가 1㎛를 훨씬 넘고 수십 마이크로미터, 예를들어 2-40㎛, 바람직하게는 3-15㎛에 이르도록 드로잉할 수 있다. 또한, 클래딩(11) 합금내 아연 및 망간의 농도는 의도하는 특성의 함수로서 달리할 수 있다.
이들 이점은 망간이 경도가 큰 물질이므로 언급한 일본 문헌에 기술된 와이어로는 불가능하였다. 두께가 1㎛를 넘는 층의 증착은 변형시, 특히 드로잉시 문제를 야기한다.
또한, 일본 문헌에 기술된 바와 같이 와이어 코어 외부에 증착되는 순수한 망간은 원칙적으로 준안정 상태의 금속이다. 따라서 그 질은 시간에 따라 달라져, 표면 상태가 감쇠하고 코어에 대한 점착성이 감소한다. 이들 단점은 망간과 동시 증착되는 아연의 존재가 제조되는 합금을 안정화시킬 수 있어 시간동안 순수한 망간으로 감쇠되지 않으므로 본 발명에 의하여 제거된다.
본 발명은 원칙적으로 특히 거친절삭시 유용한 두께 1㎛ 이상의 클래딩(11)으로 절삭하는데 적용된다. 대조적으로, 언급한 일본 문헌의 망간 클래딩은 약 1 마이크론의 미세한 망간층으로 마무리 절삭하도록 개발되었다. 따라서, 이 층은 미세한 절삭에는 견딜 수 있으나 거친 절삭시에는 파괴 및 제거된다. 따라서, 일본 문헌에 기술된 망간층은 거친절삭에는 사용할 수 없다.
종래의 와이어에 비해서, ZnMn 합금 클래딩은 와이어의 인장강도를 현저히 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명 와이어는 절삭시 더 강하게 스트레치될 수 있어 컷팅되는 부품의 모양이 더 좋을 수 있고 절삭시 와이어의 찢어짐이 지연된다.
속도를 1.00으로 고정시킨 직경 0.25mm의 표준 황동 와이어 CuZn37에 대하여 표준화된 절삭 속도는 상이한 농도의 망간을 포함하는 ZnMn의 클래딩(11)과 CuZn37황동의 코어(10)을 가지는 와이어에 대하여 실험적으로 측정하였다. 결과는 망간의 중량% 농도의 함수로서 표준화된 거친절삭의 속도(V)를 나타낸 도4의 다이어그램에 나타내었다. 망간은 약 20%가 최대치이고 15-40%가 최적 영역, 10-60%는 매우 바람직한 영역이고 5-85% 영역도 여전히 유리하다.
망간이 없거나 매우 높은 함량의 망간을 함유하는 클래딩은 절삭 속도를 늦추며 망간의 최적치는 약 20%이다. 이러한 결과는 전체적으로 놀랍고 예기치 못한 것이나 부정할 수 없는 기술적 진보를 가능하게 한다.
변형에 따라, Cu, Ag, Ni, Co를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 하나 또는 몇몇의 다른 금속들을 실험적으로 평가하고 미리 농도를 측정한 베이스 ZnMn 합금에 가할 수 있을 것이다.
다른 변형에 따라, 클래딩(11)의 아연은 Co, Cu, Ag, Fe, Mo, Ni, Se, Sn, W를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 하나 또는 몇몇의 치환 금속으로 대체할 수 있을 것이다.
본 발명 와이어의 제조 방법은 도2를 참조로 후술한다. 이 방법은 코어(10)를 형성하는 와이어의 미리처리(15), ZnMn 합금의 클래딩(11)의 증착(16) 및 후처리(17)를 포함한다.
코어(10)을 구성하는 와이어(18)은 공급 스풀(19)에서 풀려, ZnMn 합금의 전기분해 공-증착을 수행하기 전 코어(10) 표면의 전처리에 필요한 전처리 존(15)에 이른다. 제 1 전처리는 아세톤, 메틸렌 클로라이드등과 같은 용매로
산 용액의 농도는 5-30 중량%, 바람직하게는 20 중량%를 구성한다. 탈산화공정을 가속시키기 위하여 바람직할 경우, 조는 80℃로 가열한다. 농도 및 온도의 함수로서 공격 시간은 1-10분으로 달라질 수 있다. 전처리는 물공급(23) 및 교반 공기 도관(24) 및 수 합금(25)을 포함하는 통(22)에서 헹굼으로써 마무리된다.
ZnMn 합금의 증착은 예를들어 전기분해 용액 또는 전해질(32)을 함유하는 직경 100mm의 파이렉스 유리로 된 통(31)을 포함하는 전기분해 장치(30)에서 공-증착시켜 행한다. 조에서 와이어를 지지하는 도르래(33)은 바람직하게는 Teflon?이다.
애노드(34)는 통(31)에 걸리고 플래티넘 클래딩과 함께 아연 또는 스테인레스 스틸 또는 그 밖에 티타늄 또는 니오븀으로 구성된다. 예를들어 애노드는 캐쏘드를 구성하는 와이어(18)이 통과하는 직경 20mm의 와인딩을 얻을 수 있도록 감긴 순수한 아연 와이어에 의하여 제조할 수 있다. 조절가능한 DC 발생기(35)는 와이어 및 애노드에 연결된다.
전류계(36) 및 전압기(37)는 전압의 전류를 측정할 수 있다. 또한 설비는 용액의 pH 측정 기구(38) 및 가열 엘리먼트(40)와 함께 온도 조절 엘리먼트(39)를 포함한다.
전해질 공급기(41)은 전해질 출구 도관(42)를 포함하는 통(31)의 용액을 새롭게 공급할 수 있다. 조의 교반은 질소 또는 공기를 유입하는 니켈 구리의 노즐(43)으로 확보된다.
전해질(32)은 다음 조성을 가지는 수성 용액이다:
- 20-120 g/l, 바람직하게는 30g/l 농도의 모노하이드레이트된 망간 설페이트;
- 15-80 g/l, 바람직하게는 65g/l 농도의 헵타-하이드레이트된 징크 설페이트;
- 60-300 g/l, 바람직하게는 170g/l 농도의 비-하이드레이트된 소듐 시트레이트.
조 온도는 20-60℃로 유지한다. 고온은 조의 안정성을 증가시키고 용액의 새로운 흐름을 감소시킬 수 있다.
주어진 조건하에서, 증착물의 망간 농도는 조 온도가 증가할때 감소하므로 이 경우 의도하는 조성물을 얻을 수 있도록 증착의 다른 조건들을 재조절하는 것이 필요하다.
용액의 pH는 3.5-6으로 고정할 수 있다. 이것은 황산 용액 및 소듐 하이드록사이드 용액으로 조절할 수 있다. 5.4보다 큰 pH는 조의 안정성을 촉진하다. 용액의 pH를 감소시킴으로써 증착물의 mN의 농도는 주어진 조건하에서 감소된다.
전류 밀도는 2-50 A/dm2으로 달라질 수 있고 예를들어 10 A/dm2으로 고정할 수 있다. 증착물내 Mn의 농도는 사용하는 전류 밀도와 더불어 증가한다. 고 전류에서, 증착물을 제조하는 전류 효율은 감소한다. 따라서 주어진 두께를 얻기 위하여, 전류 밀도가 증가될 경우 예를들어 증착시간과 같은 다른 파라미터를 조절하는 것이 필요하다.
증착 전류 밀도, 용액의 pH, 온도, 용액을 새로이하는 흐름 속도의 변수는 의도하는 합금 조성물의 함수로서 고정된다.
조를 통한 와이어의 통과 속도는 증착 시간 및 증착물의 최종 두께를 정한다. 증착 시간은 또한 용액의 새공급 속도의 함수로서 최적화할 수 있다. 이 속도를 증가시킴으로써 전류 효율은 증가하나 증착물내 Mn의 농도는 감소한다.
따라서 얻어지는 와이어는 입구 도관(46), 출구 도관(47) 및 교반 공기 공급기(48)가 장착된 통(45)에서 수행되는 수조내 헹굼으로 시작하는 일련의 조작을 포함할 수 있는 후처리를 통과한다. 비슷한 통에 들어 있는 0.25-0.5%의 희석 질산 용액에서 산처리를 수행할 수도 있다. 패시베이션, 열처리, 와이어 드로잉 및 표면 처리와 같은 일련의 후처리(49)가 따를 수 있다.
상이한 매질에서 마모 또는 부식에 대한 내성을 강화하고자 할 경우, 와이어의 클래딩 표면의 패시베이션이 바람직하다. 본 경우 사용할 수 있는 패시베이션 방법은 크롬화 및 인산염화이다.
크롬화에 대하여, 경제적이고 효과적인 방법은 예를들어 3g/l의 크롬산 및 5g/l의 소듐 클로라이드를 포함하는 수성 용액을 사용하는 것으로 이루어진다. 이 조에 5-30초간 와이어를 함침시키는 것은 베이스 물질의 산화물 뿐만 아니라 6가 및 3가 크롬을 함유하는 매우 얇은 보호 필름을 클래딩의 표면 상에 생성시키는데 충분하다. 이 처리후에는 최종 와인딩 전에 고온 공기 건조가 따른다. 와이어 드로잉에 의하여 와이어를 감소시켜야할 경우, 이것은 크롬화후에 수행하여야 한다.
인산염화는 부식에 대한 보호 및 와이어의 저온 변형 둘다에 유리하다. 따라서 이 방법은 와이어 드로잉 전에 수행할 수 있다. 이것은 예를들어 인산 용액에 와이어를 함침시켜 일어날 수 있을 것이다. 이 처리는 클래딩 표면에 클래딩 베이스 물질의 얇은 인산염층을 생성시킨다. 이들 화합물은 클래딩 표면이 덜 활성화되게 하고 소형판, 섬유 또는 기타 배향성 형태와 같은 구조로 인하여 와이어 드로잉을 용이하게 하는 윤활제로서 작용한다.
가능한 열처리는 바람직하게는 패시베이션후에 일어나고 이러한 목적을 위하여 장치는 온도 수준을 수행할 수 있는 오븐으로 이루어질 수 있다. 이 장치는 또한 일정 거리로 이격되고 줄 효과에 의하여 와이어를 가열할 수 있도록 와이어에 전기 전류 흐름을 만들 수 있는 두 콘택트의 형태를 취할 수 있다. 열처리는 와이어 표면에 증착된 금속의 확산을 가능하게 한다.
와이어(18)의 직경은 하나 또는 몇개의 와이어를 포함하는 와이어 드로잉 잔치에서 얻고자 하는 최종 직경까지 감소된다.
표면 처리는 와이어 드로잉 전 또는 후에 일어나고 예를들어 산소가 많은 공기를 함유하는 가열 장치에서 수행되는 표면 산화 및/또는 표면의 애노드화를 포함할 수 있다.
애노드화에 의하여, 산화층은 와이어 상 증착물 상에 생성될 수 있다. 애노드화 방법은 애노드로 사용될 산화시킬 와이어로 전기분해 장치내에서 수행할 수 있다. 이 경우, 전해질은 50-100g/l, 바람직하게는 75g/l 농도의 옥살산 용액으로 구성된다.
캐쏘드 재료는 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 그래파이트일 수 있다. 이 방법은 주위 온도에서 수행한다.
층 두께는 애노드 및 캐쏘드 간에 가해지는 전압에 따라 달라진다. 이후 캐쏘드는 증착물의 표면 조건에 따라 달라진다. 캐쏘드가 인산염화 또는 크롬화에 의하여 패시베이션되거나 열 또는 화학 처리에 의하여 미리 산화될 경우, 주어진 두께를 얻기 위하여 필요한 전압은 예비 처리에 대하여 표면 내성이 증가되므로 증착물을 처리하지 않은 경우보다 커진다. 이들 애노드화 타입에 대하여, 5-60 V의 전압을 사용할 수 있다. 처리시키기 않은 와이어의 경우, 이 전압은 0.1-3 V 이다.
와이어 통과 속도의 함수로서, 상이한 애노드화 전류 및 애노드 산화물에 대하여 상이한 특성이 얻어진다. 이 속도는 1-30초간 애노드화를 수행할 수 있도록 조절할 수 있다. 2-5초 정도의 애노드화 시간이 바람직하게 사용된다. 이들 조건은 10-200 mA/cm2의 평균 전류를 낸다. 얻어지는 애노드 산화물의 두께는 일반적으로 0.1-2㎛이다.
상이한 후-처리 조작후, 와이어는 조절 드라이브 장치(52)에 의하여 속도가 조절된 수용 스풀(51) 상에서 탈지된후 와인딩된다. 바람직한 구체예에서, ZnMn 합금의 클래딩(11)의 최종 두께는 일반적으로 8㎛이다.
상기 기술한 구체예는 물론 성질을 제한하는 것이 아니며 특허청구의 범위 1항에 의하여 정의되는 영역내의 모든 바람직한 변형의 대상이 될 수 있다. 특히,전극은 와이어 이외의 형태, 예를들어 함침에 의한 전기-부식 설비에 사용하기 위하여 적용되는 막대 형태일 수 있을 것이다.
전극의 코어(10)는 상기 지시한 이외의 조성, 예를들어 철 또는 철 합금을 가질 수 있을 것이다. 이 전극의 코어(10)는 그 자체로 예를들어 Fe, Cu, Zn과 같은 몇몇 겹치기층으로 구성될 수 있을 것이다.
클래딩(11)은 또한 동일하거나 상이한 조성의 둘 이상의 아연-망간 증착물을 가질 수 있을 것이다. 증착물은 직접 접촉되거나 중간층에 의하여 분리될 수 있을 것이다. 클래딩(11)은 또한 예를들어 아연 또는 주석과 같은 외부 주변층과 함께 제공될 수 있을 것이다.
제조 설비의 특징은 또다른 조성 또는 또다른 형태의 클래딩을 포함하는 전극에 적용될 수 있을 것이다. 따라서, 전극 용액의 조성은 Co, Cu, Ag, Fe, Mo, Ni, Se, Sn, W를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 또다른 제 2 금속과 망간의 합금을 포함하는 클래딩이 제조되도록 개질될 수 있을 것이다.
전해질 용액의 조성은 Cu, Ag, Sn, Ni, Co를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 미리 결정한 농도의 하나 또는 몇몇 기타 금속을 함유하는 아연 및 망간 피복을 수행할 수 있도록 선택될 수 있을 것이다.
전해질 조의 물리-화학적 조건은 합금층의 다소 빠른 형성에 적당할 수 있을 것이다.
클래딩(11)의 제조 방법은 예를들어 별도의 전해질 조에서 아연 및 망간 겹치기층을 연속적으로 생성시킨 다음 전극을 열처리하여 열 확산에 의하여 ZnMn층을생성시킴으로써와 같이 상이한 형태가 될 수 있을 것이다.
아연도금 방법에 의하여 클래딩을 증착시키는 대신, 적당한 열처리를 이용한 동시 또는 연속 기체상 증착과 같이 다른 형태의 동시 또는 연속 증착도 포함될 수 있을 것이다.
본 발명은 금속 코어 및 하나 이상의 다른 금속으로 구성된 클래딩을 포함하는, 전기-부식에 의하여 부품을 절삭하기 위한 와이어 또는 막대형 전극에 관한다.
이러한 전극은 일본 문헌 제1-78724호에 기술되어 있다. 이것은 황동 코어 및 두께 약 1㎛의 순수한 망간의 클래딩을 포함한다. 이 전극은 정확한 마무리 절삭을 얻을 수 있게 한다. 거친절삭시, 클래딩은 와이어 표면에서 완전히 제거되도록 적용되므로 절삭이 개선되지는 않는다. 망간층의 두께를 더 크게하고자 할 경우, 망간층은 와이어에 매우 큰 강성 및 경도를 부여하므로 와이어 제조시 문제가 되고 와이어의 양호한 드로잉을 방해한다. 또, 전기분해에 의하여 증착되는 망간은 준안정 상태에 있으므로 그 표면 상태가 떨어지고 코어에의 점착성은 시간에 따라 감소한다.
본 발명은 이러한 단점들을 극복하는 것이 목적이며, 망간비가 5-85 중량%이고 두께가 1마이크로미터를 넘으면서 망간 및 Zn, Co, Cu, Ag, Fe, Mo, Ni, Se, Sn, W를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 하나 이상의 제 2 금속을 포함하는 하나 이상의 합금 증착물을 클래딩에 포함시키는 것을 특징으로 한다.

Claims (13)

  1. 금속 코어(10) 및 하나 이상의 기타 금속으로 구성되는 클래딩(11)을 포함하는 저기-부식에 의하여 부품을 절삭하기 위한 와이어 또는 막태형 전극으로서, 클래딩(11)이 망간 및 Zn, Co, Cu, Ag, Fe, Mo, Ni, Se, Sn, W를 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 제 2 금속을 포함하는 하나 이상의 합금 증착물로 구성되고 증착물 중 망간 비율이 5-85 중량%를 구성하고 두께가 1 마이크로미터가 넘는 것을 특징으로 하는 전극.
  2. 제1항에 있어서, 상기 증착물이 5-85 중량%, 바람직하게는 10-60 중량5, 더 바람직하게는 15-40 중량%의 망간 및 아연의 2상 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증착물이 전해질 증착물인 것을 특징으로 하는 전극.
  4. 제2항에 있어서, 증착물이 Cu, Ag, Sn, Ni, Co를 포함하는 금속 그룹에서 선택되는 하나 또는 몇몇 다른 금속을 미리 결정한 농도로 함유하는 망간 및 아연 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극.
  5. 제1항에 있어서, 코어(10)가 상기 증착물을 지지하는 주변 황동층 및 구리 센터로 동심 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 전극.
  6. 제1항에 있어서, 코어(10)가 황동, 구리, 구리 및 망간 합금 또는 철 또는 둘이상의 이들 물질층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 코어(10)가 상기 합금된 증착물을 지지하는 아연층으로 커버되는 것을 특징으로 하는 전극.
  8. 제1항에 있어서, 상기 두께가 2-40 마이크로미터, 바람직하게는 3-15 마이크로미터를 구성하는 것을 특징으로 하는 전극.
  9. 아연 및 Zn, Co, Cu, Ag, Fe, Mo, Ni, Se, Sn, W를 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상의 제 2 금속의 동시 증착물을 제조할 수 있도록 준비한 전해질 조(32)에서 와이어(18) 또는 막대를 처리하여 상기 금속 코어(10)를 제조하는 것을 특징으로 하는, 제1항의 와이어 또는 막대 형태의 전극을 제조하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 5-85 중량%를 구성하는 망간 및 아연의 동시 증착물을 얻도록 전해질 조(32)를 준비하는데, 1 마이크로미터 이상의 전해질 증착층을 얻을 수 있도록 처리 시간을 미리 정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전해질 조(32)가 다음 조성
    - 20-120 g/l, 바람직하게는 30g/l 농도의 모노하이드레이트된 망간 설페이트;
    - 50-80 g/l, 바람직하게는 65g/l 농도의 헵타-하이드레이트된 징크 설페이트;
    - 60-300 g/l, 바람직하게는 170g/l 농도의 비-하이드레이트된 소듐 시트레이트
    의 수성 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 전기분해 전에 용매로 표면을 탈지하고 산화물 생성을 방지하기 위하여 산 공격함으로써 전극을 전처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 전기분해후, 희석 산 용액내 함침(44), 크롬화 또는 인산염화에 의한 패시베이션(49), 와이어 드로잉, 열처리, 표면 처리 및/또는 보충적 주변층의 증착과 같은 전극의 후-처리(17)를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
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