PT1295663E

PT1295663E - Fio eléctrodo como superfície de contacto estruturada

Info

Publication number: PT1295663E
Application number: PT01122792T
Authority: PT
Inventors: Heinrich Groos; Bernd Barthel; Tobias Noethe; Christoph Dietrich
Original assignee: Berkenhoff Gmbh
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2007-07-23
Also published as: KR100868007B1; ES2287060T3; SG111080A1; CA2401178A1; EP1295663A1; CN1236891C; KR20030025811A; JP2003175423A; EP1295663B1; CN1408502A; CA2401178C; MY128944A; ATE362816T1; HK1053276A1; US6794597B2; TWI225809B; US20030057190A1; BR0203790A; DE50112526D1; BR0203790B1

Description

DESCRIÇÃO "FIO ELÉCTRODO COM SUPERFÍCIE DE CONTACTO ESTRUTURADA" A invenção refere-se a um fio eléctrodo para o corte por electro-erosão de metais, cerâmica condutora, etc., com um núcleo homogéneo em metal ou numa liga de metal ou então com um núcleo composto e com pelo menos uma camada de revestimento que se desgasta aquando da erosão. 0 documento JP 03049829, que deve ser visto como o mais próximo do estado da técnica, mostra um fio eléctrodo do género.

Na utilização de eléctrodos do fio ficou mostrado que os eléctrodos do fio providos com camadas de revestimento, sendo que a camada de revestimento é p. ex. constituída de latão β ou latão γ, apresentam um melhor rendimento de corte do que os eléctrodos sem camadas de revestimento desse género. Isto deve-se ao facto de na camada de revestimento β/γ existir uma elevada percentagem de zinco, o qual se encontra incorporado na textura. A desvantagem de eléctrodos do fio desse género, providos com camadas de revestimento de latão β ou também γ ê o facto da camada de revestimento com o seu reticulado de estrutura cúbica de corpo centrado ser substancialmente mais difícil de deformar do que o núcleo convencionalmente constituído por um latão α de estrutura cúbica de faces centradas, o que tem como consequência que a superfície de um eléctrodo revestido desse género abre fissuras localizadas. Nisto formam-se fissuras que, como demonstram exames, numa perspectiva têm uma determinada vantagem, dado desta forma ser, pelos vistos, favorecida a 1 desobstrução da fenda de corte, de modo que, em peças de trabalho mais altas, com eléctrodos com superfície rugosa deste género, podem ser alcançados maiores rendimentos de corte. A desvantagem de eléctrodos do fio deste género consiste no entanto no facto de devido à dura superfície irregular e clivada serem prejudicadas as guias de fio, tal como a transmissão de corrente para o arame. Por um lado, uma camada de revestimento deste género é muito rugosa e também dura, de modo que as conduções se desgastam de modo relativamente rápido e, por outro lado, também são criadas vibrações no arame que prejudicam de igual modo a transmissão de corrente. Estas vibrações também são desvantajosas para a condução do fio na fenda, dado impulsionar o fio eléctrodo para oscilações que podem conduzir a curto-circuitos . A invenção tem como objectivo a formação de um fio eléctrodo do género mencionado no início de tal modo que se mantenham as vantagens do aumento de rendimento de corte alcançadas através da superfície clivada na camada de revestimento, sem que se tenham que aceitar as desvantagens da transmissão de corrente menos boa, tal como também do maior desgaste e das oscilações aumentadas no arame. Um outro objectivo da invenção consiste na provisão de um eléctrodo desse género com uma estrutura de superfície que conduza a um aumento de rendimento adicional.

Este objectivo é solucionado de acordo com a invenção pelo facto da superfície da camada de revestimento exterior ser de configuração estruturada e pelo facto dos aprofundamentos criados através da estruturação estarem preenchidos com um material de enchimento de um metal facilmente evaporável ou com 2 uma liga de metal, para a obtenção de uma superfície com reduzida profundidade rugosa.

Caso se preencham as fissuras na camada de revestimento originadas, aquando da produção de eléctrodos do fio revestidos, com um metal facilmente evaporável ou uma liga de metal que se consitui de zinco ou de uma liga de zinco, sendo que a percentagem de zinco na liga deveria ser claramente mais elevada do que a percentagem de zinco na camada de revestimento, é obtido um fio eléctrodo com uma superfície exterior lisa que pode ser transportada com apenas um reduzido desgaste nas guias de fio e na qual também se pode recorrer à completa superfície ajustada para a transmissão de corrente, sendo que são evitadas as irregularidades que podem conduzir a vibrações e que prejudicam a transmisão de corrente. Deste modo é possível aumentar substancialmente a introdução de corrente no eléctrodo. 0 material de enchimento que se encontra nas fissuras ou estrias consome-se primeiro no subsequente processo de erosão na fenda de corte, de modo que ao longo da maior parte do comprimento da fenda de corte esteja disponível uma camada de revestimento para o processo de erosão, a qual apresenta uma superfície fortemente clivada. Através desta superfície clivada, por um lado, é favorecida a remoção do material erodido e, por outro lado, são criadas, pelas saliências, picos de intensidade de campo e, deste modo, locais com maior probabilidade de descarga e, associado a este facto, um aumento da frequência de descarga.

Na normal fabricação do fio, na qual devido ao diferenciado comportamento de deformação do núcleo e da camada de revestimento ocorrem fissuras na camada de revestimento, estes locais com picos de intensidade de campo aumentados são criados puramente ao acaso. No entanto, caso a superfície da camada de 3 revestimento seja provida com estrias que podem ser configuradas de modo longitudinal, transversal, em forma de parafuso ou também de modo a cruzarem-se, são disponibilizados locais específicos desse género com aumentada probabilidade de descarga, o que acelera substancialmente o processo de erosão, também pelo motivo de neste caso ser substancialmente maior a probabilidade da descarga não ocorrer na cratera de uma descarga pouco antes já efectuada. Deste modo, através da superfície estruturada é obtida uma distribuição de descarga mais uniformizada, o que conduz também a uma diminuição do risco de ruptura do fio. Estas estrias ou aprofundamentos têm no mínimo 2 pm e no máximo 50 pm de profundidade.

Uma outra vantagem deste modo alcançada que reside em evitarem-se acumulações de descarga localizadas, consiste no facto das descargas estarem mais frequentemente circundadas por um dieléctrico líquido, em vez de por um bolha de gás. Através do estrangulamento mais forte, associado a este facto, do canal de plasma, surge uma maior remoção por descarga, o que se repercute de modo claramente positivo sobre o rendimento de corte do fio eléctrodo.

Na figura 1 é mostrado, em representação esquemática, um corte transversal através de um fio eléctrodo configurado de acordo com a invenção e na figura 2 é mostrado o fio eléctrodo em vista lateral com superfície estruturada colocada a descoberto e a figura 3 mostra uma vista em perspectiva do fio eléctrodo terminado.

Na figura 1, o 1 designa o núcleo do fio eléctrodo, o qual pode se constituir de cobre, latão ou de um eléctrodo composto que, por exemplo, pode ter uma alma em aço, a qual está 4 circundada por um camada de cobre. Sobre este núcleo 1 está colocada uma camada 2 de revestimento cuja superfície está estrututrada, sendo que na figura 2 e 3 esta estruturação é visível como estruturação em forma de parafuso. Esta estruturação em forma de parafuso também pode ser executada com inclinação substancialmente mais elevada até aprofundamentos de decurso vertical para com o eixo do fio. Após a conclusão da camada 2 de revestimento com a superfície estruturada, por exemplo de um latão β, os aprofundamentos 3 na camada 2 de revestimento são então preenchidos através de material 4 de enchimento de um metal ou de uma liga de metal que pode constituir-se por um latão γ de alto teor de zinco ou então de zinco puro. De resto, também é possível aplicarem-se ligas de zinco com mais de 90% de zinco. Apenas é pressuposto que este material 4 de enchimento se volatilize muito rapidamente aquando do processo de erosão, de modo a que a superfície estruturada da camada 2 de revestimento propriamente dita esteja disponível para o subsequente processo de erosão.

Os picos entre os aprofundamentos formam locais de intensidade de campo aumentada, de modo que é elevada a probabilidade das descargas ocorrerem nestes picos. Isto conduz a uma distribuição espacial das cargas que se sucedem temporalmente, de modo que é elevada a probabilidade de estas descargas estarem mais frequentemente circundadas por um dieléctrico líquido. De igual modo, através da estruturação da superfície é favorecida a remoção do material erodido. Particularmente vantajoso ficou comprovada uma estrutura da superfície da camada de revestimento em género de ressalto. 5 índice de referência 1 Núcleo 2 Camada de revestimento 3 Aprofundamentos 4 Material de enchimento

Lisboa, 10 de Julho de de 2007 6

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Fio eléctrodo para o corte em erosão de faíscas de metais, cerâmica condutora, etc., com um núcleo (1) homogéneo em metal ou numa liga de metal ou, então com um núcleo composto e com pelo menos uma camada (2) de revestimento que se desgasta aquando da erosão, caracterizado por a superfície da camada (2) de revestimento exterior estar configurada de modo estruturado e os aprofundamentos (3) criados pela estruturação estarem preenchidos com um material (4) de enchimento de metal facilmente evaporável ou com uma liga de metal, para a obtenção de uma superfície com reduzida profundidade rugosa.
2. Fio eléctrodo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material (4) de enchimento se constituir de zinco ou de uma liga de zinco.
3. Fio eléctrodo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o material (4) de enchimento se constituir de um latão γ.
4. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por os aprofundamentos serem superiores a 2 pm e inferiores a 50 ym.
5. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por os aprofundamentos (3) apresentarem aproximadamente 15 ym. 1
6. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a superfície da camada (2) de revestimento que se desgasta estar provida com estrias de decurso longitudinal.
7. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a superfície da camada (2) de revestimento que se desgasta estar provida com estrias de decurso transversal.
8. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a superfície da camada (2) de revestimento que se desgasta estar provida com estrias de decurso em forma de espiral.
9. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a superfície da camada (2) de revestimento que se desgasta estar configurada em forma de ressalto.
10. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a camada (2) de revestimento se constituir maioritariamente de latão β, sendo que a parte em fase β/β' na camada de revestimento é no mínimo de 60%.
11. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a camada (2) de revestimento em latão β se constituir pelo menos em 90% de fase β/β'.
12. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o núcleo (1) se constituir de cobre ou de latão. 2
13. Fio eléctrodo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o núcleo (1) ser um núcleo composto com uma alma de aço com um revestimento de cobre ou de latão. Lisboa, 10 de Julho de 2007 3