KR20190037736A - Printed wire electrode and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방전가공용 전극선 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 심선에 피복층이 형성된 방전가공용 전극선 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode wire for electric discharge machining and a manufacturing method thereof, and more particularly to an electrode wire for electric discharge machining in which a coating layer is formed on a core wire and a manufacturing method thereof.
방전가공(EDM; Electric Discharge machining)은 주행하는 전극선과 공작물 사이에 방전을 일으켜 발생하는 스파크를 이용하여 가공물을 절단 또는 절삭하는 가공방법이다. 일반적으로, 이러한 방전가공용 전극선은 정밀가공을 위해 다단의 신선(drawing) 공정을 통해 대략 선경 0.05~0.33mm을 갖는 극세선으로 제작되며, 단일 재질로 제작되기도 하지만 사용목적에 따라 고속의 양호한 방전가공성을 확보하기 위해 심선 외측으로 기능성 피복층을 도금한 후 상기한 다단 신선 및 소정의 열처리를 통해 제작되기도 한다.Electric discharge machining (EDM) is a machining method for cutting or cutting a workpiece using a spark generated by a discharge between a running electrode wire and a workpiece. Generally, such an electrode wire for electric discharge machining is fabricated as a fine wire having a wire diameter of about 0.05 to 0.33 mm through a multi-stage drawing process for precision machining, and although it is made of a single material, A functional coating layer may be plated on the outside of the core wire in order to secure the surface of the core wire, followed by the multi-step drawing and the predetermined heat treatment.
그러나 상기 피복층을 도금으로 형성하는 경우, 일반적으로 환경에 유해하고 과도한 설비투자를 요하며 신선 공정 등 다른 공정과 연계하여 연속적으로 구현하기 어려워 비용이나 시간 면에서 열악하고, 동일한 설비에 적용가능한 심선 및 피복층의 재질이 제한적이다. However, when the coating layer is formed by plating, it is generally harmful to the environment, excessive facility investment is required, and it is difficult to continuously realize it in connection with other processes such as a drawing process, so that it is inferior in terms of cost and time, The material of the coating layer is limited.
또한, 경제적인 측면에서 비용을 절감하기 위해서는 도금 대상이 되는 심선의 직경이 클수록 유리하지만, 이에 비례하여 후속 신선공정의 개수가 증가하고 도금층이 각 신선공정에서의 다이로부터 인가되는 압력 및 마찰에 노출될 가능성도 증가하게 된다. 이에 따라 도금층의 박리와 탈락이 발생하여 미세분진이 발생함과 동시에 도금층의 표면상태 및 두께가 전체적으로 불균일해져 전극선의 품질이 저하되고 방전가공시 가공환경을 나빠지게 하는 문제가 있다. 이러한 도금층의 박리 및 탈락과 미세분진 발생 현상은 전체 도금층 내부에 형성된 경질 합금층으로 인해 더욱 가중될 수 있다. In order to reduce the cost in terms of economy, it is advantageous that the diameter of the core wire to be plated is larger, but the number of subsequent drawing processes increases in proportion thereto and the plating layer is exposed to pressure and friction applied from the die in each drawing process. The possibility of becoming more. As a result, the plating layer is peeled off and separated, fine dust is generated, and the surface state and thickness of the plating layer are uneven as a whole, so that the quality of the electrode wire is deteriorated and the working environment is deteriorated in the electric discharge machining. Such peeling and dropping of the plating layer and generation of fine dust can be further exacerbated by the hard alloy layer formed in the entire plating layer.
또한, 도금 피복층이 형성된 방전가공용 전극선의 경우, 통상적으로 피복층에 의한 세정성은 향상되나 이에 수반하여 전기전도도가 떨어지는 문제가 있고, 이를 개선하기 위해 피복층을 합금화 하려는 시도는 있으나 방전가공성에 영향을 미치는 전기전도도 및 세정성을 동시에 만족시키기에는 한계가 있고 상술한 바와 같이 합금화된 피복층이 후속 신선과정에서 경질상으로 작용하는 또 다른 문제가 있는 실정이다.In addition, in the case of an electrode wire for electric discharge machining in which a plating coating layer is formed, there is a problem that detergency by the coating layer is usually improved, accompanied by a problem of deterioration of electric conductivity. In order to alleviate this, there is an attempt to alloy the coating layer. There is a limit to satisfy both the conductivity and the cleaning property, and there is another problem that the alloyed coating layer acts as a hard phase in the subsequent drawing process as described above.
본 발명의 목적은, 피복층의 박리나 균열 문제가 개선되고 피복층에 의한 세정성을 저해하지 않으면서도 높은 전기전도도를 가짐으로써 우수한 가공속도 및 가공품질 구현에 유리한 전극선을 제공하는 것이며, 이를 위해 피복층이 형성된 전극선 제조에 있어 종래 도금 공정을 대체할 수 있는 새로운 전극선 제조방볍을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an electrode line which is advantageous in realizing excellent processing speed and machining quality by improving the peeling and cracking problem of the coating layer and having a high electric conductivity without inhibiting the cleaning property by the coating layer, And to provide a new electrode line manufacturing method that can replace the conventional plating process in the production of the formed electrode line.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과 이루어진 것으로, 그 요지는 특허청구범위에 기재한 바와 동일한 아래의 내용이다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, and the gist of the present invention is as follows.
(1) 심선 표면에 피복층을 형성한 후 감경하여 제조되는 방전가공용 전극선 제조방법에 있어서, 상기 피복층은 프린팅 공정에 의해 심선 표면의 전부 또는 일부에 대해 패턴을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극선 제조방법.(1) A method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining, which is manufactured by forming a coating layer on the surface of a core wire and reducing the diameter of the coating wire, characterized in that the coating layer is formed so as to have a pattern with respect to all or a part of the core wire surface by a printing process Gt;
(2) 상기 프린팅 공정은 용융금속을 응고 및 강제압접시키는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 방전가공용 전극선 제조방법.(2) The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining as described in (1), wherein the printing process is performed by coagulating and pressurizing the molten metal.
(3) 상기 프린팅 공정은 분말금속을 강제압접시키는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 방전가공용 전극선 제조방법.(3) The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining as described in (1), wherein the printing process is performed by a method of forcedly pressing the powder metal.
(4) 상기 프린팅 공정은 기능성 금속의 고정 후 열처리하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기(1)의 방전가공용 전극선 제조방법.(4) The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to (1), wherein the printing process further comprises a heat treatment after fixing the functional metal.
(5) 상기 피복층 형성 전에 상기 심선에 홈 가공을 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 홈 가공은 상기 피복층이 형성되는 패턴에 대응되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 방전가공용 전극선 제조방법.(5) The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining as set forth in (1), further comprising a step of performing grooving on the core wire before forming the coating layer, wherein the grooving is performed so as to correspond to a pattern in which the coating layer is formed .
(6) 상기 피복층 형성 전에 상기 심선에 대해 세척 및 예열 처리되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 방전가공용 전극선 제조방법.(6) The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to (1), wherein the core wires are cleaned and preheated before the coating layer is formed.
(7) 최종 직경으로 감경된 후 열처리하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 방전가공용 전극선 제조방법.(7) The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining as set forth in (1), further comprising a step of reducing to a final diameter and then performing heat treatment.
(8) 상기 패턴은 점형, 길이방향으로 연속된 직선형 또는 나선형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 방전가공용 전극선 제조방법.(8) The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining as described in (1), wherein the pattern is any of a point shape, a linear shape continuous in the longitudinal direction, or a spiral shape.
(9) 심선; 상기 심선 표면의 전부 또는 일부에 패턴을 갖도록 고정된 피복층;을 포함하는 방전가공용 전극선.(9) core wire; And a covering layer fixed to have a pattern on all or a part of the surface of the core wire.
(10) 상기 패턴은 점형, 길이방향으로 연속된 직선형 또는 나선형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (9)의 방전가공용 전극선.(10) The electrode wire for electric discharge machining according to (9), wherein the pattern is any one of a point shape, a linear shape continuous in the longitudinal direction, or a spiral shape.
(11) 상기 피복층은 상기 심선에 표면에 가공된 홈 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (9)의 방전가공용 전극선.(11) The electrode wire for electric discharge machining according to (9), wherein the coating layer is formed in a groove machined on the surface of the core wire.
(12) 상기 피복층은 용융금속을 응고시키거나 또는 분말금속을 강제압접하여 형성된 것을 특징으로 하는 상기 (9)의 방전가공용 전극선.(12) The electrode wire for electric discharge machining as described in (9), wherein the coating layer is formed by solidifying the molten metal or by forcedly pressing the powder metal.
(13) 상기 피복층의 표면비율이 전극선의 외면을 기준으로 일부 또는 전부인 것을 특징으로 하는 상기 (9)의 방전가공용 전극선.(13) The electrode wire for electric discharge machining as described in (9) above, wherein the surface ratio of the coating layer is partly or entirely based on the outer surface of the electrode wire.
(14) 상기 심선은 동, 동합금, 철 또는 철합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (9)의 방전가공용 전극선.(14) The electrode wire for electric discharge machining according to (9), wherein the core wire is any one of copper, a copper alloy, iron, and an iron alloy.
(15) 상기 피복층은 아연, 알루미늄, 동, 동합금 또는 주석 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 (9)의 방전가공용 전극선.(15) The electrode wire for electric discharge machining according to (9), wherein the coating layer is any one of zinc, aluminum, copper, copper alloy, and tin.
본 발명에 따른 전극선 제조방법은, 용융 또는 분말상의 금속을 이용하여 심선 표면에 피복층을 소정패턴으로 프린팅하는 친환경 공정에 의해 종래 도금공정을 대체함으로써, 다양한 재질의 심선 및 피복층에 적용되어 피복층의 박리 및 균열을 효과적으로 억제할 수 있고, 프린팅 형태에 따라 표면조도 및 피복층 표면비율을 용이하게 조절할 수 있다. 또한 동 제조방법은 장치의 소형화 및 연속공정에 유리하고, 공정 비용 및 시간을 절감할 수 있다. The method for manufacturing an electrode line according to the present invention can be applied to core wires and coating layers of various materials by replacing the conventional plating process by an environment-friendly process of printing a coating layer on a surface of a core wire in a predetermined pattern using molten or powdery metal, And cracks can be effectively suppressed, and the surface roughness and the surface layer ratio can be easily controlled according to the printing form. In addition, the manufacturing method is advantageous for miniaturization and continuous processing of the apparatus, and can reduce the processing cost and time.
한편 본 발명에 따른 전극선은, 피복층이 심선 표면의 전부 또는 일부에 소정 패턴으로 형성된 구조을 통해 피복층의 표면비율이 용이하게 제어됨으로써, 우수한 도전성 및 세정성을 갖고 가공속도 및 가공품질을 현저히 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따른 전극선은, 피복층이 분말상의 금속을 이용하여 프린팅 되는 경우 기능성 금속 입자 크기를 달리함으로써 가공속도를 극대화하거나 피가공물에 대해 고정밀 표면조도를 부여할 수 있다. In the electrode line according to the present invention, the surface ratio of the coating layer is easily controlled through the structure in which the coating layer is formed in all or part of the surface of the core wire in a predetermined pattern, thereby achieving excellent conductivity and cleaning property, have. In addition, the electrode line according to the present invention can maximize the processing speed and impart a high-precision surface roughness to the workpiece by changing the size of the functional metal particles when the coating layer is printed using the powder metal.
도 1은 본 발명에 따른 방전가공용 전극선 제조방법에 관한 공정도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프린팅 공정에 관한 모식도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방전가공용 전극선의 패턴 모식도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린팅 공정에 관한 모식도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프린팅 공정에 사용되는 성형 다이의 사시도.
도 6은 도 5에 따라 성형된 심선 및 전극선의 단면 구조도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram of a method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to the present invention; FIG.
2 is a schematic diagram of a printing process according to a first embodiment of the present invention.
3 is a pattern schematic diagram of an electrode wire for electric discharge machining according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a printing process according to a second embodiment of the present invention;
5 is a perspective view of a molding die used in a printing process according to a third embodiment of the present invention;
6 is a cross-sectional structural view of the core wire and the electrode wire formed according to Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일 또는 균등물에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하였다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소가 '선택적으로' 제공, 구비 또는 포함된다고 할 때, 이는 본 발명의 해결과제를 위한 필수적으로 채택되는 구성요소는 아니나 그러한 해결과제와 견련성을 가지고 임의적으로 채택될 수 있음을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar reference numerals are given to the same or similar parts. In addition, throughout the specification, when an element is referred to as including an element, it is understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless specifically stated otherwise. Also, it is to be understood that when an element is referred to as being " selectively " provided, included, or included, it is not necessarily an essential component for solving the problem of the present invention, it means.
도 1은 본 발명에 따른 방전가공용 전극선 제조방법에 대한 플로우차트를 나타낸다. 본 발명의 대상이 되는 방전가공용 전극선(1)은, 도 3에 도시된 바와 같이 심선(10)과 그 위에 소정 패턴의 피복층(20)이 형성된 구조이다. 이러한 전극선(1)은 기본적으로 심선(10)의 제공(S1), 피복층(20)의 형성(S2), 신선 등에 의한 감경(S3)를 거쳐 제조된다. 이 경우 상기 S2 단계에서, 후술하는 바와 같이, 피복층(20) 을 소정 패턴으로 형성하여 제작될 수 있으며, 심선(10)과 피복층(20) 사이에 확실한 고정의 위해 양자간 에만 합금화를 위한 별도의 열처리 공정이 선택적으로 수행될 수 있다. 상기 신선 과정(S3)은 필요에 따라 다단으로 수행될 수 있다. 또한, 예컨대 0.05~0.33mm의 최종 선경으로 신선 공정이 완료된 후(S3), 전극선(1)의 인장강도, 연신율과 같은 기계적 성질을 안정화시키기 위한 열처리(S4)가 선택적으로 수행될 수 있다.Fig. 1 shows a flowchart of a method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to the present invention. As shown in Fig. 3, the
본 발명은 피복층(20)이 심선(10) 표면에 구비된 방전가공용 전극선(1)을 제조하는데 있어서, 특히 종래 도금 공정 대신에 프린팅 공정에 의해 상기 피복층(20)을 소정 패턴으로 형성하는 것을 특징으로 하며, 도 2는 이러한 프린팅 공정(S2)에 관한 제1 실시예를 나타낸다. 제1 실시예에서 상기 프린팅 공정이 용융금속을 응고 및 강제압접시키는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the
도 2를 참조할 때 먼저, 용융/주조된 빌렛(도면 미도시)을 프레스 압출 후 복수의 신선가공을 거쳐 대략 0.9mm의 선경을 갖는 심선(10)이 제공된다. 심선(10)에 대해서는 상기 피복층(20) 형성 전단계에서 심선(10) 표면에 잔류하는 이물질을 제거하는 세척공정이나 또는 심선(1)에 대한 예열 공정이 선택적으로 수행될 수 있다. 세척은 산세, 수세, 또는 고압공기 블로잉 등의 방식으로 수행될 수 있다. 예열공정은 심선(10) 주위로 배치되는 예컨대 예열 코일(700)과 같은 가열수단을 이용해 수행될 수 있으며, 예열온도는 심선(10)과 피복층(20)이 프린팅 공정을 통해 결합될 때 온도 차이가 최소화될 수 있도록 피복층(20)의 융점 근방으로 유지하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 2, first, a
다음으로, 피복층(20)에 의한 프린팅 공정을 수행한다. 프린팅 공정은, 용융금속 주입 노즐(100)을 이용해 용융금속을 심선(10) 표면에 도포하고, 프린팅 다이(200)를 이용해 피복층(20)을 심선(10) 표면에 고정하는 방식으로 수행될 수 있다. 이 경우, 프린팅 다이(200)에 의한 피복층(20)의 고정은, 용융금속의 응고 후 감경에 따른 강제압접 과정을 포함한다. Next, a printing process using the
구체적으로, 상기 용융금속 주입 노즐(100)은 관형 본체(110)로 이루어지며, 관형 본체(110) 주연에는 일정한 간격을 두고 타공된 복수의 주입구(120)가 마련된다. 복수의 주입구(120) 각각의 입구단에는 분말 또는 필렛상으로 제공되는 기능성 금속을 용융시키기 위한 용융 코일(130)과 같은 가열수단이 구비된다. 관형 본체(110)의 내부로는 심선(10)이 통과하는 관통홀(112)이 형성되고, 심선(10)의 이동과 동시에 주입구(120)를 통과하면서 용융되어 공급되는 금속이 심선(10) 표면에 소정 두께로 형성된다. 상기 프린팅 다이(200)는 용융금속 주입 노즐(100) 후단에 제공되며, 그 전단에는 냉각 코일(230)이 구비된다. 소정 두께 피복층(20)이 도포된 심선(10)이 프린팅 다이(200)를 통과하여 감경되는 과정에서, 피복층(20)은 냉각 코일(230)과의 열교환에 의해 응고된 후 심선(10) 표면에 강제압접된다. 이 경우, 프린팅 다이(200)의 형상은 심선(1)과 피복층(20)의 소재 특성과 프린팅 선속도와 강제압접 전후 직경 등을 고려하여 적절히 선택되는 것이 바람직하다. 또한 실시예에도 불구하고 상기 프린팅 다이(200)는 한 개 또는 복수 개로 구비될 수 있다. 프린팅 공정에서 심선(10)과 피복층(20) 간 강제압접을 위한 단면 감소율은 예컨대 5~25%일 수 있다.Specifically, the molten
이 경우, 상기 프린팅 다이(200)를 통과한 후 전극선(1)에서 피복층(20)의 두께와 선폭은, 용융금속 주입 노즐(100)의 관통홀(112) 내경과 도입되는 심선(10) 외경의 비율에 따라 주어지는 초기 피복층(20)의 두께, 프링팅 다이(200) 통과 전후의 직경 감소, 심선(10)과 피복층(20) 간 경도차 등에 영향을 받아 결정될 수 있다. 피복층(20)의 패턴은 주입구(120)의 배치 형태, 심선(10)과 프린팅 다이(200) 간 상대회전의 형태 및 주입구(120)를 통한 기능성 금속의 공급 주기에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 심선(10)이 프린팅 다이(200)에 대해 상대적인 회전없이 이동하는 경우에는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 길이방향으로 연속된 직선형을 가지며, 심선(10)이 프린팅 다이(200)에 대해 상대회전을 수반하면서 이동하는 경우에는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 길이방향으로 연속된 나선형을 갖는다. 심선(10)과 프린팅 다이(200) 간 상대회전은 프린팅 다이(200)를 회전시키는 방식일 수 있다. 또한 심선(10)의 이동을 일정하게 하면서 주입구(120)를 통한 용융 금속의 공급을 일정 주기로 수행하는 경우 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 점형의 피복층(20) 패턴이 형성될 수 있다. 상기 직선형 패턴은 두꺼운 패턴을 용이하게 형성할 수 있고 후술하는 성형 다이(500) 이용시 공정 제어가 용이한 장점이 있고, 상기 나선형 패턴은 정밀 가공에 유리하고, 상기 점형 패턴은 후술하는 분말 금속을 이용한 프린팅 공정을 적용하여 냉간 가공하기에 유리한 장점이 있다. 다만 이러한 피복층(20)의 패턴은, 도 3에 예시된 것 외에, 상기한 주입구(120)의 배치 형태, 심선(10)과 프린팅 다이(200) 간 상대회전 형태 및 주입구(120)를 통한 기능성 금속의 공급 주기 등을 조절하여 제조 환경 또는 용도에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. In this case, the thickness and line width of the
계속하여, 피복층(20)이 응고 및 강제압접되어 심선(10) 표면에 고정된 후, 열처리과정이 선택적으로 수행됨으로써 프린팅 공정을 완료할 수 있다. 열처리과정은 예컨대 열처리 코일(600)과 같은 전기적 가열수단에 의해 수행될 수 있다. 신선 전단계에서 수행되는 열처리는, 심선(10)과 피복층(20)의 경계에서만 금속간 확산을 통해 부분적으로 합금화함으로써 심선(10)과 피복층(20)의 결합력을 높이기 위해 수행되기 때문에, 종래 도금에 의한 피복층 형성시 전체 도금층 내부에 형성된 경질 합금층으로 인해 피복층의 박리, 탈락 또는 미세분진 발생현상은 최소화될 수 있다. 이 경우, 열처리 온도 및 시간은 심선(10)과 피복층(20)의 재질을 고려하여 결정될 수 있고, 열처리 온도나 시간이 과도하여 피복층(20) 전체 두께에 걸쳐 확산 및 합금화가 이루어지는 경우, 후속 신선공정(S3)에서 미세 크랙이 발생하는 등 종래 문제점이 나타날 수 있어 바람직하지 않다. Subsequently, the
계속하여, 피복층(20)에 대한 프린팅 공정이 완료된 심선(10)은 일체로 신선된 후(도 1의 S3), 대략 0.05~0.33mm의 최종 직경으로 신선된 전극선(1)은 예컨대 전기적 가열수단(도면 미도시)을 이용하여 열처리를 선택적으로 수행함으로써(도 1의 S4) 전극선(1) 인장강도, 연신율과 같은 기계적 성질을 안정화시킨다. 최종 직경으로 신선이 완료된 상태에서, 상기 피복층(20)은 상기 심선(10) 표면에 강제압입된 상태이고, 노출된 피복층(20)과 심선(10) 표면 사이의 단차는 없게 된다. Subsequently, after the
도 4는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프린팅 공정에 관한 모식도를 나타내며, 상기 피복층(20) 형성을 위한 프린팅 공정이 고상의 분말 금속을 강제압접시키는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 한다. 한편, 제2 실시예에서, 프린팅 공정 전단계에서 심선(10)에 대한 선택적인 세척 및 예열 공정과, 프린팅 공정을 통해 도포되는 피복층(20)의 두께 및 패턴 형태와, 프린팅 공정에 수반되는 선택적인 열처리 공정과, 프린팅 공정이 완료된 심선(10)에 대한 신선 및 선택적인 열처리 공정은 상기 도 2의 제1 실시예와 동일하다.FIG. 4 is a schematic view of a printing process according to a second embodiment of the present invention, in which a printing process for forming the
도 4의 실시예에서 피복층(20)에 대한 프린팅 공정은, 분말금속 주입 노즐(300)을 이용해 고상의 분말금속을 심선(10) 표면에 공급하면서 이와 동시에 프린팅 다이(400)를 이용해 강제압접하여 고정하는 방식으로 수행될 수 있다. 이 경우, 심선(10) 표면에 공급되는 분말금속은 이미 고상이기 때문에, 프린팅 다이(400)에 의한 피복층(20)의 고정시 상기 도 2의 실시예에서와 같은 응고 과정이 불필요하고 감경에 따른 강제압접 과정만을 포함한다.4, the printing process for the
구체적으로, 상기 분말금속 주입 노즐(300)은 관형 본체(310)로 이루어지며, 본체(310) 주연에는 일정한 간격을 두고 타공된 복수의 주입구(320)가 마련된다. 관형 본체(310)의 내부로는 심선(10)이 통과되는 관통홀(312)이 형성되고, 심선(10)의 이동과 동시에 주입구(320)를 통해 분말금속이 심선(10) 표면에 소정 두께로 공급된다. 상기 프린팅 다이(400)는 분말금속 주입 노즐(300)을 직후단에 제공되며, 소정 두께의 피복층(20)이 도포된 심선(10)이 프린팅 다이(400)를 통과하여 감경되면서 심선(10) 표면에 강제압접된다. 이 경우, 피복층(20)에 대한 도포수단으로서 분말금속 주입 노즐(300)과 고정수단으로서 프린팅 다이(400)는 일체형으로 제작됨으로써, 고상의 분말금속이 심선(10) 표면에 확실히 고정되기 전에 미리 이탈되는 것을 최소화하는 것이 바람직하다.Specifically, the powder
상기 도 2 및 도 4의 실시예에 따른 프린팅 공정은 피복층(20)의 형성 전단계에서 심선(10)에 대한 홈(12) 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 홈(12) 가공은 도 5의 성형 다이(500)를 이용하여 수행될 수 있으며, 성형 다이(500)는 도 2 및 도 4의 실시예에서 심선에 대한 전처리 과정으로서 세척 및 예열 과정을 수반하는 경우 그 전단계 공정에 배치될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 심선(10)에 대한 홈(12) 가공을 위해 사용되는 성형 다이(500)의 사시도를 나타내고, 도 6의 (a)는 홈(12) 가공된 심선(10)의 단면 구조도, 도 6의 (b)는 신선에 의해 감경된 전극선(1)의 단면 구조도를 각각 나타낸다.The printing process according to the embodiment of FIGS. 2 and 4 may further include a step of machining the
구체적으로, 도 5의 성형 다이(500)는 관통홀(512)이 구비된 관형 본체(510)로 이루어지며, 관통홀(312) 내부에는 톱니 형상의 티스(514)가 구비된다. 상기 관통홀(512)의 내경보다 약간 큰 심선(10)이 성형 다이(500)를 통과하면서 그 표면에 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 길이방향으로 연속된 직선형을 갖는 홈(12)이 가공된다. 이후, 도 2의 용융금속을 이용하거나 도 4의 분말금속을 노즐을 이용해 주입 공급하면 홈(12) 내부로 피복층(20)이 안정적으로 수용된다. 계속하여, 도 2 및 도 4의 프린팅 다이(200, 400)를 이용하여 감경하면 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 피복층(20)이 홈(12) 내부에 수용된 상태에서 심선(10) 표면에 견고하게 강제압접된다. 결과적으로, 홈(12) 가공의 패턴은 피복층(20)의 형성 패턴에 대응된다.5 includes a
도 5에 따라 피복층(20)의 형성 전단계에서 심선(10)에 대한 홈(12) 가공을 수행하는 경우, 도 2 및 도 4에 따라 단순히 심선(10) 표면에 피복층(20)이 공급되는 경우보다 전극선(1) 표면에서 경계가 명확히 구획되어 보다 견고하게 고정된 피복층(20) 형성이 가능하고, 이에 따라 전극선(1) 표면에서 피복층(20)의 표면비율에 대한 제어를 보다 정밀하게 할 수 있어 유리하다. 5, when the
도 5의 실시예에서, 도 2의 용융금속을 이용하는 경우 감경 전단계에서 용융금속에 대한 응고가 선행되어야 하고, 도 2 및 도 4의 프린팅 다이(200, 400)에 의한 감경 이후에 열처리 코일(600)에 의한 선택적인 열처리 과정이 수행될 수 있음은 물론이다. 또한, 실시예에서는 성형 다이(500)가 회전하지 않는 것을 예정하여 길이방향으로 연속된 직선형을 갖는 홈(12) 및 이에 대응하는 피복층(20) 패턴이 예시되었으나, 이러한 홈(12)은 다양한 방식 및 형태로 이루어질 수 있다. 예컨대, 성형 다이(500)를 회전하면서 심선(10)을 통과시키는 경우 길이방향으로 연속된 나선형의 홈(12)을 성형할 수 있으며, 또한 성형 주단으로서 심선(10) 주위로 복수의 핀을 이용하여 일정 주기로 타발하는 경우 도트형 홈(12)을 성형할 수 있다. In the embodiment of FIG. 5, if the molten metal of FIG. 2 is used, the solidification of the molten metal in the pre-reduction stage should be preceded and after the reduction by the printing dies 200 and 400 of FIGS. 2 and 4, ) Can be carried out. In this embodiment, the
상기 피복층(20)의 고정이 종래 도금 방식 대신에 본 발명의 실시예에서와 같이 용융금속 또는 분말금속을 소정 패턴으로 프린팅하여 강제압접시킨 후 확산열처리를 통해 두 재질의 경계층에서 합금화가 이루어지는 경우 다음과 같은 여러 있점을 갖는다. When the fixing of the
첫째로, 심선과 피복층의 경계층이 합금화되어 그 결합력이 커지기 때문에 피복층(20)의 박리 및 균열이 효과적으로 억제될 수 있고, 이러한 효과는 다양한 재질의 심선(10) 또는 피복층(20)을 선택하더라도 접촉하는 두 재질 경계층이 확산을 통한 합금화가 이루어짐으로써 동일하게 기대될 수 있다. 이 경우, 상기 심선(10)은 동, 동합금, 철 또는 철합금 등으로부터 선택될 수 있고, 상기 피복층(20)은 아연, 알루미늄, 동, 동합금 또는 주석 등으로부터 선택될 수 있다. First, since the boundary layer between the core wire and the coating layer is alloyed to increase the bonding force, peeling and cracking of the
둘째로, 전극선(1) 외면을 기준으로 피복층(20)의 표면비율을 조절함으로써, 상대적으로 전도성이 우수한 심선 재질의 표면비율이 높아질수록 전극선의 전기전도도가 향상될 수 있다. 이 경우, 피복층(20)에 의해 점유되는 표면비율은 일부 또는 전부일 수 있다. Secondly, by controlling the surface ratio of the
세째로, 또한 피복층(20)의 용융점 및 기화 온도 특성을 고려하여 피복층(20)의 표면비율을 조절함으로써 가공성능을 향상시킬 수 있다. 단, 피복층(20)의 표면비율이 높아질수록 방전가공시 피복층(20)의 플럭싱 효과에 따른 세정성이 향상되어 가공속도가 빨라질 수 있는 반면 전기전도도는 낮아지게 되어 가공속도 저하의 요인이 된다. 따라서 가공물의 소재, 가공두께, 가공기계, 가공액 등 가공조건과 피복층(20)의 특성을 고려하여 적절한 피복층(20)의 표면비율을 가진 전극선을 선택함으로써 가공속도를 극대화시킬 수 있다.Third, the surface ratio of the
네째로, 프린팅 공정을 상기 도 4의 실시예에서와 같이 분말금속을 이용하여 수행하는 경우, 분발금속의 입도(입자크기)를 선택적으로 사용할 수 있다. 분말금속의 입도와 분말금속이 프린팅다이(400)을 통과하는 압접되는 양을 조절하여 피복층(20)의 표면비율을 조절할 수 있다. 가공조건과 피복층(20)의 특성을 고려하여 적절한 피복층(20)의 표면비율을 가진 전극선을 선택함으로써 가공속도를 극대화시킬 수 있다.Fourth, when the printing process is performed using the powder metal as in the embodiment of FIG. 4, the particle size (particle size) of the blast metal can be selectively used. The surface ratio of the
다섯째로, 프리팅 공정은 종래 도금 방식 대비 친환경적이며, 전극선 제조설치를 전체적으로 소형화할 수 있고, 다른 단위공정과 연계하여 연속공정으로 용이하게 구현할 수 있어 공정 비용 및 시간을 절감할 수 있다.Fifth, the fritting process is eco-friendly compared to the conventional plating method, the electrode line manufacturing installation can be miniaturized as a whole, and the process can be easily implemented in a continuous process in conjunction with other unit processes, thereby reducing the process cost and time.
이상의 설명은, 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이나 본 발명에 따른 상기 실시예는 설명의 목적으로 개시된 사항이고 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되지는 않으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질을 벗어나지 아니하고 개시된 실시예에 대해 다양한 변경 및 수정이 가능한 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 이러한 모든 수정과 변경은 특허청구범위에 개시된 발명의 범위 또는 이들의 균등물에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.While the foregoing is directed to a specific embodiment of the present invention, it is to be understood that the above-described embodiment of the present invention has been disclosed for the purpose of illustration and is not to be construed as limiting the scope of the present invention, It should be understood that various changes and modifications may be made to the disclosed embodiments without departing from the spirit of the invention. It is therefore to be understood that all such modifications and alterations are intended to fall within the scope of the invention as disclosed in the following claims or their equivalents.
1: 전극선
10: 심선
12: 홈
20: 피복층
100: 용융금속 주입 노즐
110: 관형 본체
112: 관통홀
120: 주입구
130: 용융 코일
200: 프린팅 다이
230: 냉각 코일
300: 분말금속 주입 노즐
310: 관형 본체
312: 관통홀
320: 주입구
400: 프린팅 다이
500: 성형 다이
510: 관형 본체
512: 관통홀
514: 티스
600: 열처리 코일 (프린팅 공정의 일부)
700: 예열 코일 1: Electrode line
10: core wire 12: home
20:
100: molten metal injection nozzle
110: tubular body 112: through hole
120: inlet 130: molten coil
200: printing die
230: cooling coil
300: Powder metal injection nozzle
310: tubular body 312: through hole
320: inlet
400: Printing die
500: Molding die
510: tubular body
512: Through hole
514: Teeth
600: Heat treatment coil (part of the printing process)
700: preheating coil
Claims (15)
A method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining, which is manufactured by forming a coating layer on a surface of a core wire and reducing the coating layer, wherein the coating layer is formed so as to have a pattern with respect to all or a part of the core wire surface by a printing process.
The method according to claim 1, wherein the printing process is performed by coagulating and forcing the molten metal.
The method according to claim 1, wherein the printing process is performed by a method of forcedly pressing the powder metal.
The method according to claim 1, wherein the printing process further comprises a heat treatment after fixing the functional metal.
The method of manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to claim 1, further comprising: performing grooving on the core wire before forming the coating layer, wherein the groove machining is performed so as to correspond to a pattern in which the coating layer is formed.
The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to claim 1, wherein the core wires are cleaned and preheated before forming the coating layer.
The method of manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to claim 1, further comprising a step of reducing to a final diameter and then performing a heat treatment.
The method for manufacturing an electrode wire for electric discharge machining according to claim 1, wherein the pattern is any one of a point shape, a linear shape continuous in the longitudinal direction, or a spiral shape.
Core wire; And a cover layer fixed so as to have a pattern on all or a part of the surface of the core wire.
10. The electrode wire for electric discharge machining according to claim 9, wherein the pattern is any one of a point shape, a linear shape continuous in the longitudinal direction, or a spiral shape.
The electrode wire for electric discharge machining according to claim 9, wherein the coating layer is formed in the groove machined on the surface of the core wire.
The electrode wire for electric discharge machining according to claim 9, wherein the coating layer is formed by solidifying the molten metal or by forcibly pressing the powder metal.
The electrode wire for electric discharge machining according to claim 9, wherein the surface ratio of the coating layer is partly or entirely based on an outer surface of the electrode wire.
The electrode wire for electric discharge machining according to claim 9, wherein the core wire is one of copper, a copper alloy, iron, and an iron alloy.
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