WO2015033896A1 - ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法 Download PDF

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electrode wire
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和昭 杉村
寛 泉田
清水　健一
伸栄 高村
力俊 岩本
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住友電気工業株式会社
住友電工スチールワイヤー株式会社
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    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/38—Wires; Tubes

Definitions

  • the present invention relates to an electrode wire for wire electric discharge machining and a method for manufacturing the same.
  • a wire electric discharge machining method is known as a cutting method for a scissors workpiece (workpiece).
  • the wire electrical discharge machining method an electrical discharge machining electrode wire made of wire is passed through a workpiece immersed in a machining fluid, and a voltage is applied between the electrode wire and the workpiece to cause electrical discharge.
  • the workpiece is melted by the accompanying heat, and the melted portion of the workpiece is removed by vaporization and explosion of the machining fluid.
  • the workpiece is moved back and forth and left and right, and the above melting and removal phenomenon is continuously generated along the trajectory of the electrode line on the workpiece, whereby cutting into a desired shape is performed.
  • the electrode wire for electric discharge machining can be processed more precisely as the wire diameter is smaller, there is generally a demand for reducing the diameter of the electrode wire.
  • tension is applied to the electrode wires so as not to bend during electric discharge machining. If the diameter is reduced, it is difficult to withstand the tension and breakage is likely to occur. Therefore, it is necessary to secure a certain degree of tensile strength of the electrode wire.
  • an electrode wire for wire electric discharge machining has been developed in which the surface of a steel wire serving as a core wire is plated with a copper zinc alloy (brass) as an electrode wire.
  • a copper zinc alloy brass
  • Such an electrode wire is superior in tensile strength compared to a brass wire or the like because the core wire is a steel wire.
  • electroconductivity is ensured by the copper in brass plating, and discharge property is ensured by zinc.
  • the problem to be solved by the present invention is to improve the processing speed by making the electrical conductivity and the discharge property compatible for an electrode wire for wire electrical discharge machining formed by plating a steel wire with a copper zinc alloy. Moreover, it is suppressing that peeling of a plating, a fracture
  • the wire electric discharge machining electrode wire of the present invention is composed of a steel wire as a core wire and a copper-zinc alloy plating layer covering the steel wire, and the average zinc concentration of the plating layer is It was 60 to 75% by mass, the conductivity was 10 to 20% IACS, and the total wire diameter including the plating layer and the core wire was 30 to 200 ⁇ m.
  • the work function of the whole alloy is lowered, and both the electrical conductivity and the discharge property are compatible and the processing speed is improved.
  • the electrode wire 10 for wire electric discharge machining of embodiment consists of the steel wire 11 used as a core wire, and the copper zinc alloy plating layer 12 formed in the surface of the steel wire 11. As shown in FIG. 1 (a), the electrode wire 10 for wire electric discharge machining of embodiment consists of the steel wire 11 used as a core wire, and the copper zinc alloy plating layer 12 formed in the surface of the steel wire 11. As shown in FIG. 1 (a), the electrode wire 10 for wire electric discharge machining of embodiment consists of the steel wire 11 used as a core wire, and the copper zinc alloy plating layer 12 formed in the surface of the steel wire 11. As shown in FIG.
  • the wire diameter of the electrode wire 10 is 30 to 200 ⁇ m, which is very small, so that precise electric discharge machining can be performed.
  • the tensile strength of the electrode wire 10 is not particularly limited, but is preferably 2000 MPa or more so as not to be disconnected during electric discharge machining. Further, the area reduction rate at the time of wire drawing of the electrode wire 10 is not particularly limited, but 95% or more is preferable in order to realize the high tensile strength as described above with work hardening.
  • the type of the steel wire 11 serving as the core wire is not particularly limited, but a steel wire containing 0.6 to 1.1% by mass of carbon is preferable in order to ensure high tensile strength.
  • Examples of such steel wires include so-called 60 carbon, 80 carbon, and 100 carbon piano wires.
  • the average concentration of zinc in the copper-zinc alloy plating layer 12 is 60 to 75% by mass, and the remainder is copper and a small amount of inevitable impurities.
  • the conductivity of the copper-zinc alloy is 10 to 20% IACS, particularly preferably 15% IACS. If the zinc content is less than 60% by mass, the zinc content is insufficient and the discharge property is inferior. If the zinc content exceeds 75% by mass, the copper content is insufficient and the conductivity is inferior.
  • the thickness of the copper-zinc alloy plating layer 12 is not particularly limited. However, if the thickness is less than 3 ⁇ m, the plating layer 12 is too thin and the overall conductivity of the electrode wire 10 is reduced. If the thickness exceeds 8 ⁇ m, the strength of the entire electrode wire 10 is reduced. Since there is a fear, 3 to 8 ⁇ m is preferable.
  • the coverage of the copper zinc alloy plating layer 12 with respect to the steel wire 11 is in a state in which the plating layer 12 is hardly peeled off or crushed, that is, 15 to 45%.
  • the electrode wire 10 of the embodiment is manufactured by the manufacturing method of the embodiment as shown in FIG. Here, the minimum number of steps is shown, and other steps may be added.
  • First prepared wire step S 0, for example, wire diameter 4.0 ⁇ 6.0 mm (the steel wire 11). It is assumed that the scale is removed as appropriate by pickling this wire in advance.
  • step S1 the wire is subjected to primary drawing to a wire diameter of 0.4 to 1.5 mm, for example, by a dry wire drawing machine. The drawn wire may be heated and rapidly cooled to perform a patenting process as appropriate.
  • step S 2 plated on this wire, to form a copper plating layer 13 on the surface thereof.
  • step S 3 further plated copper-plated wire rod having been subjected to form a galvanized layer 14 on its surface.
  • the copper plating layer 13 is formed on the inner layer on the surface of the steel wire 11, and the galvanizing layer 14 is formed on the outer layer.
  • the order in which the copper plating and the galvanizing are performed is not particularly important, and conversely, the galvanizing may be performed first and the copper plating may be performed later.
  • plating methods are not particularly limited and are based on general methods. Specifically, an electroplating method and a molten salt plating method can be exemplified. Further, the case where a film is formed by conform which is a kind of extrusion processing method is also included in the plating treatment referred to in this specification.
  • the thicknesses of the copper plating layer 13 and the zinc plating layer 14 are not particularly limited, but the weight ratio is set to 1.5 ⁇ Zn / Cu ⁇ 3.
  • step S 4 by the thickness plating layer 14 wires formed for example wet-drawing machine and drawn (secondary drawing) finished diameter 30 ⁇ 200 [mu] m.
  • the thickness plating layer 14 wires formed for example wet-drawing machine and drawn (secondary drawing) finished diameter 30 ⁇ 200 [mu] m.
  • the copper plating layer 13 and the zinc plating layer 14 are alloyed by a diffusion treatment to form the copper zinc alloy plating layer 12. Thereby, the electrode wire 10 for wire electric discharge machining of embodiment is completed. Since the weight ratio of the copper plating layer 13 and the zinc plating layer 14 is 1.5 ⁇ Zn / Cu ⁇ 3 as described above, the average concentration of zinc in the copper zinc alloy plating layer 12 is 60 to 75% by mass. It becomes. At this time, the conductivity falls within the range of 10 to 20% IACS depending on the plating thickness and the alloy type. Further, the copper-zinc alloy plating layer 12 may have either a concentration gradient in the thickness direction or may be almost uniform without a concentration gradient.
  • the treatment can be terminated with a relatively large concentration gradient. In this way, it is possible to prevent the steel wire 11 from being deteriorated by heat or the like.
  • the plating layer 12 may be peeled off or crushed at the time of finish drawing.
  • the plating layer peeling is controlled by controlling the conditions during finish drawing according to a certain index (the drawing condition index in Tables 2 and 3). And crushing can be avoided.
  • the manufacturing method of the electrode wire 10 of other embodiment is demonstrated.
  • the plating step first, in step S 2, the zinc plating layer 14 is formed on the surface of the wire, then in step S 3, and further forming a copper plating layer 13 thereon, the surface of the steel wire 11 A galvanized layer 14 is formed on the inner layer, and a copper plated layer 13 is formed on the outer layer. Thereafter, the copper zinc alloy plating layer 12 is formed by the diffusion treatment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram and does not accurately represent the dimensions of each component.
  • a workpiece w is placed on a table not shown so as to be movable in a plane, a start spot s is formed in the workpiece w, and the electrode wire 10 of the embodiment is passed therethrough. A slight gap exists between the start spot s and the electrode line 10.
  • One end of the saddle electrode wire 10 is wound around a supply reel 20 and the other end is wound around a take-up reel 30 via a tension roller 40, respectively.
  • the electrode wire 10 is sent from the supply reel 20 to the take-up reel 30.
  • the tension applied to the electrode wire 10 is adjusted by a pair of tension rollers 40.
  • a voltage is intermittently applied from the power supply 50 between the electrode wire 10 and the workpiece w.
  • work w shall be immersed in process liquids, such as water.
  • a discharge is generated between the electrode wire 10 and the workpiece w, and the heat associated therewith starts melting while the portion around the electrode wire of the workpiece w remains in a non-contact state.
  • a cut line c is formed by melting along the trajectory of the electrode wires on the workpiece w, and cutting is performed.
  • the electrode wire 10 of the embodiment has a relatively small wire diameter of 30 to 200 ⁇ m, the processing accuracy is good. Further, since the zinc concentration of the copper-zinc alloy plating layer 12 is as high as 60 to 75% by mass, the discharge property is excellent, and since the conductivity is 10 to 20% IACS, the electrode wire 10 does not have insufficient conductivity. Has an excellent balance between discharge and conductivity. Therefore, the electrode wire 10 of the embodiment has an improved machining speed during electric discharge machining as compared with the conventional one.
  • Table 2 shows the results of investigating the influence of the drawing condition index by changing the die angle of the first four dies (see Table 2 below, die diameter) of the finish drawing used in Examples 1 to 3 above.
  • wire drawing condition index die half angle (rad.) ⁇ ⁇ 1 ⁇ (1 ⁇ area reduction ratio) ⁇ 2 / area reduction ratio. From Table 2, when the die half angle is changed and the drawing condition index is out of 1.2 to 2.0, problems such as peeling or scraping may occur in the plating. Alternatively, it can be confirmed that the plating is glossy and peeling or scraping may occur in the next wire drawing die.
  • Electrode wire 11 for wire electric discharge machining of embodiment 11 Steel wire 12 Copper zinc alloy plating layer 13 Copper plating layer 14 Zinc plating layer 20
  • Supply reel 30 Take-up reel 40
  • Tension roller 50 Power supply w Workpiece (workpiece) s Start spot c Cut line

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Abstract

　本発明の目的は、鋼線に銅亜鉛合金をめっきしてなるワイヤ放電加工用電極線について、導電性と放電性を両立させて加工速度を向上させることである。また、電極線の伸線工程時にめっきの剥離、破砕等が生じるのを抑制することである。そして、本発明のワイヤ放電加工用電極線では、芯線としての鋼線（１１）と、前記鋼線を被覆する銅亜鉛合金からなるめっき層（１２）とからなり、前記めっき層の平均亜鉛濃度が６０～７５質量％であり、導電率が１０～２０％ＩＡＣＳであり、線径が３０～２００μｍである構成とした。

Description

ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法
  本発明は、ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法に関する。
  ワーク（被加工物）の切断加工方法として、ワイヤ放電加工法が知られている。ワイヤ放電加工法では、ワイヤからなる放電加工用の電極線を、加工液に浸漬したワークに貫通させた状態で、その電極線とワークの間に電圧を付与して放電を生じさせ、放電にともなう熱でワークを溶融させ、かつ加工液の気化爆発でワークの溶融部分を除去することになる。ワークを前後左右に移動させて、ワーク上の電極線の軌跡に沿って連続的に上記溶融および除去現象を生じさせることで、所望の形状へと切断加工がおこなわれる。
  ところで放電加工用の電極線は、その線径が小さいほど精密な加工が可能となるため、一般に電極線の小径化の要請が存在する。他方、放電加工中に撓まないように電極線には張力が付与される。小径化すると張力に耐えられず断線が生じやすくなるため、電極線の引張り強さも一定程度確保する必要がある。
  そこで特許文献１に記載されているように、電極線として芯線となる鋼線の表面を銅亜鉛合金（黄銅）でめっきしたワイヤ放電加工用電極線が開発されている。このような電極線は、芯線が鋼線であることから黄銅線などと比較して引張り強さに優れている。また、黄銅めっき中の銅により導電性が確保され、亜鉛により放電性が確保されている。
特公平２－４９８４９号公報
  特許文献１のような従来の黄銅めっき鋼線からなる電極線では、黄銅中の亜鉛の濃度が１０～５０質量％と比較的低いため、導電性は良好であるものの、放電性が不充分であった。ワイヤ放電加工法では、上述のとおり電極線からの放電にともなう熱でワークを溶融させ加工するため、放電性（電子放出性能）が不充分であると加工速度が上がらない問題があった。
  他方、黄銅中の亜鉛の濃度が過剰となれば、必然的に銅成分が不足して導電性が低下するため、加工速度が低下することになる。
  そこで本発明の解決すべき課題は、鋼線に銅亜鉛合金をめっきしてなるワイヤ放電加工用電極線について、導電性と放電性を両立させて加工速度を向上させることである。また、電極線の伸線工程時にめっきの剥離、破砕等が生じるのを抑制することである。
  上記の課題を解決するため、本発明のワイヤ放電加工用電極線を、芯線としての鋼線と前記鋼線を被覆する銅亜鉛合金のめっき層とで構成され、当該めっき層の平均亜鉛濃度が６０～７５質量％であり、導電率が１０～２０％ＩＡＣＳであり、めっき層と芯線を含んだ全体の線径を３０～２００μｍとした。
  電極線の銅亜鉛合金めっき中の亜鉛濃度を以上のようにすることで、合金全体の仕事関数が低下し、導電率と放電性が両立して加工速度が向上する。
ワイヤ放電加工用電極線の断面図である。 拡散処理前のワイヤ放電加工用電極線の断面図である。 他の実施形態におけるワイヤ放電加工用電極線の断面図である。 ワイヤ放電加工用電極線の製造工程の概要を示す流れ図である。 他の実施形態におけるワイヤ放電加工用電極線の製造工程の概要を示す流れ図である。 ワイヤ放電加工用電極線の使用状態の概要を示す斜視図である。
  以下、本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）に示すように、実施形態のワイヤ放電加工用電極線１０は、芯線となる鋼線１１と、鋼線１１の表面に形成された銅亜鉛合金めっき層１２と、からなる。
  ここで電極線１０の線径は、３０～２００μｍであり、非常に小径であるため、精密な放電加工がおこなえるようになっている。電極線１０の引張強さは、特に限定されないが、放電加工時に断線しないように、２０００ＭＰａ以上であるのが好ましい。また電極線１０の伸線加工時の減面率は特に限定されないが、加工硬化にともなって上記したような高い引張強さを実現するためには、９５％以上が好ましい。
  芯線となる鋼線１１の種類は特に限定されないが、高い引張強さを確保するためには、０．６～１．１質量％の炭素を含む鋼線が好ましい。このような鋼線としては、いわゆる６０カーボン、８０カーボン、そして１００カーボンのピアノ線が例示できる。
  銅亜鉛合金めっき層１２中に占める亜鉛の平均濃度は６０～７５質量％であり、その余は銅と微量の不可避的不純物である。また、銅亜鉛合金の導電率は、１０～２０％ＩＡＣＳであり、１５％ＩＡＣＳであることが特に好ましい。亜鉛が６０質量％を下回ると亜鉛が不足して放電性に劣り、亜鉛が７５質量％を超えると銅が不足して導電性に劣ることになる。
  銅亜鉛合金中の亜鉛の平均濃度を６０～７５質量％とし、導電率を１０～２０％ＩＡＣＳに調節することで、下記実施例でしめすように、放電性と導電性のバランスに優れた加工速度の良好な電極線１０が得られる。
  銅亜鉛合金めっき層１２の厚みは特に限定されないが、３μｍを下回るとめっき層１２が薄すぎて電極線１０全体の導電性等が低下し、８μｍを上回ると電極線１０全体の強度が低下するおそれがあるため、３～８μｍが好ましい。なお、銅亜鉛合金めっき層１２の鋼線１１に対する被覆率は、めっき層１２に剥離や破砕がほとんど生じていない状態、すなわち１５～４５％となっている。
  実施形態の電極線１０は、図２（ａ）に示すような実施形態の製造方法によって製造される。なお、ここでは最小の工程数を示しており、これ以外の工程が加えられてもよい。
  まず工程Ｓ０でたとえば線径４．０～６．０ｍｍの線材（鋼線１１）を準備する。この線材はあらかじめ酸洗等されることで適宜スケールが除去されているものとする。つぎに工程Ｓ１で、この線材をたとえば乾式伸線機により、たとえば線径０．４～１．５ｍｍに一次伸線する。この伸線された線材を加熱および急速冷却して、パテンティング処理を適宜おこなってもよい。
  また工程Ｓ２で、この線材にめっき処理を施し、その表面に銅めっき層１３を形成する。ついで工程Ｓ３で、銅めっきが施された線材にさらにめっき処理を施し、その表面に亜鉛めっき層１４を形成する。これにより、図１（ｂ）のように、鋼線１１の表面の内層に銅めっき層１３が外層に亜鉛めっき層１４が形成された状態となる。この銅めっきと亜鉛めっきの実施順は特に重要では無く、逆に先に亜鉛めっきを施し、後に銅めっきを施してもよい。
最終伸線より前の線材が比較的大径の状態でめっき処理をおこなうことで、めっき不良等を防止することができる。これらめっき処理の方式については、特に限定されず一般的な方法による。具体的には、電気めっき法や溶融塩めっき法が例示できる。また、押し出し加工法の一種であるコンフォームにより被膜を形成するような場合も、本明細書でいうめっき処理に含まれるものとする。銅めっき層１３および亜鉛めっき層１４の厚みは特に限定されないが、その重量比率については、１．５≦Ｚｎ／Ｃｕ≦３に設定しておくものとする。
  さらに工程Ｓ４で、この厚めっき層１４が形成された線材をたとえば湿式伸線機により、線径３０～２００μｍに仕上げ伸線（二次伸線）する。ここで、工程Ｓ１および工程Ｓ４の伸線工程における線材の総減面率は特に限定されないが、引張強さを向上させるためには、９５％以上とするのが好ましい。
  銅めっき層１３および亜鉛めっき層１４は拡散処理により合金化して銅亜鉛合金めっき層１２が形成される。これにより、実施形態のワイヤ放電加工用電極線１０が完成する。
銅めっき層１３および亜鉛めっき層１４の重量比率が、上述のように１．５≦Ｚｎ／Ｃｕ≦３であるため、銅亜鉛合金めっき層１２中の亜鉛の平均濃度は、６０～７５質量％となる。また、このときめっき厚と合金種によって導電率は１０～２０％ＩＡＣＳの範囲に収まる。また、銅亜鉛合金めっき層１２は、その厚み方向に濃度勾配が付くようにしても、濃度勾配が付かずほとんど均質になるようにしても、いずれでもよい。しかし、放電性に寄与する亜鉛が拡散処理の前から電極線１０の表面に現れているため、濃度勾配が比較的大きな状態で処理を終了させることができる。このようにすれば、鋼線１１が熱等により劣化することを防止できる。
  なお、亜鉛濃度が６０～７５質量％の銅亜鉛合金は、その相状態がγ相であって、六方晶構造であることから、硬くかつ脆く、塑性加工が困難である。そのため仕上げ伸線時に伸線条件（減面率やダイス半角の選択）が適切でない場合、仕上げ伸線時にめっき層１２の剥離や破砕が生じるおそれがある。下記実施例の表２および表３のように、仕上げ伸線時の条件を一定の指数（表２および表３における伸線条件指数）に依って管理することで、このようなめっき層の剥離や破砕を避けることができる。
  図２（ｂ）および図１（ｃ）を参照して、他の実施形態の電極線１０の製造方法について説明する。この実施形態では、めっき工程において、まず工程Ｓ２で、線材の表面に亜鉛めっき層１４を形成し、ついで工程Ｓ３で、さらにその上から銅めっき層１３を形成し、鋼線１１の表面の内層に亜鉛めっき層１４が外層に銅めっき層１３が、それぞれ形成された状態とする。その後、拡散処理によって銅亜鉛合金めっき層１２が形成されることになる。
  実施形態の電極線１０およびその製造方法は以上のようであり、次にその使用方法を、図３を参照して説明する。なお、図３は模式図であって、各部品の寸法等を正確に表すものではない。
  まず図示省略のテーブル上にワークｗを平面移動可能に載置し、このワークｗ内にスタートスポットｓを形成し、ここに実施形態の電極線１０を通す。スタートスポットｓと電極線１０との間には、わずかな隙間が存在する。
  電極線１０の一端は供給リール２０に、他端は巻取リール３０に、それぞれテンションローラ４０を介して巻回される。これら供給リール２０および巻取リール３０の回転により、電極線１０は供給リール２０から巻取リール３０に送られるようになっている。ここで電極線１０に付与される張力は、一対のテンションローラ４０により調節されている。
  この状態で、電源５０から電極線１０とワークｗとの間に電圧を間欠的に付与する。なお、電極線１０とワークｗとは、水などの加工液に浸漬されているものとする。
  電圧の付与により、電極線１０とワークｗとの間に放電が生じ、これにともなう熱によりワークｗの電極線周囲の箇所が非接触状態のままで溶融を開始する。
  電極線１０を順送りしつつ、ワークｗを移動させてゆくと、ワークｗ上の電極線の軌跡に沿って溶融によるカットラインｃが形成され、切断加工がおこなわれることになる。
  ここで実施形態の電極線１０は、線径が３０～２００μｍと比較的小さいため、加工精度が良好である。また、銅亜鉛合金めっき層１２の亜鉛濃度が６０～７５質量％と高いことから放電性に優れ、かつ導電率が１０～２０％ＩＡＣＳであることから導電性も不足することなく、電極線１０は放電性と導電性のバランスに優れたものとなっている。そのため実施形態の電極線１０は、従来と比較して放電加工時の加工速度が向上している。
  以下にさらに詳細な実施例および比較例を挙げて、本発明の内容を一層明確にする。
  下記表１のように、８０カーボンでめっき前線径が０．４ｍｍの線材につき、上記実施形態の電極線の製造方法に準じて、合計めっき厚みが３３μｍとなるように銅めっきと亜鉛めっきを順に施し、減面率等を同条件（減面率９５．４％、ダイス数１７）としてそれぞれ仕上げ伸線をおこなった。このとき銅亜鉛合金めっき中の平均亜鉛濃度がそれぞれ表１に示されるような線径１００μｍ、めっき厚７μｍの実施例１～３および比較例１，２のワイヤ放電加工用電極線を作成した。
  これら実施例１～３および比較例１，２の電極線につき、張力６００ＭＰａ、電圧７Ｖ、通電時間：無通電時間＝１：８という条件のもとで、加工速度の評価をおこなった。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  次に上記実施例１～３で使用した仕上げ伸線の初めの４枚のダイス（下記表２、ダイス径参照）のダイス角度を変更し、伸線条件指数の影響を調査した結果を表２に示す。ここで、伸線条件指数＝ダイス半角（ｒａｄ．）×｛１－√（１－減面率）｝２／減面率とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
   表２から、ダイス半角を変更し、伸線条件指数が１．２～２．０を外れた場合、めっきに剥がれや削れ等の問題が起こりうる。もしくはめっきに光沢が生じ、次の伸線ダイスにおいて剥がれや削れが生じうることが確認出来る。
  次に同様の伸線に於いて、ダイス径を調整し、減面率を変化させた場合の伸線結果を次表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
   表３から、減面率が大きく、もしくは小さくなることに依って、伸線条件指数が１．２～２．０より外れる場合も、同様のめっき不具合が発生しうることが確認出来た。
  今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。
１０  実施形態のワイヤ放電加工用電極線
１１  鋼線
１２  銅亜鉛合金めっき層
１３  銅めっき層
１４  亜鉛めっき層
２０  供給リール
３０  巻取リール
４０  テンションローラ
５０  電源
ｗ  被加工物（ワーク）
ｓ  スタートスポット
ｃ  カットライン

Claims (3)

  1.   芯線としての鋼線と、
      前記鋼線を被覆する銅亜鉛合金からなるめっき層とからなり、
      前記めっき層の平均亜鉛濃度が６０～７５質量％であり、
      導電率が１０～２０％ＩＡＣＳであり、
      線径が３０～２００μｍである、ワイヤ放電加工用電極線。
  2. 　請求項１に記載のワイヤ放電加工用電極線であって、引張強さが2000MPa以上であるワイヤ放電加工用電極線。
  3. 請求項１に記載のワイヤ放電加工用電極線の製造方法であって、伸線条件指数が1.2以上2.0以下であるワイヤ放電加工用電極線の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020031268A1 (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 住友電気工業株式会社 銅被覆鋼線および撚線

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013009767A1 (de) * 2013-06-11 2014-12-11 Heinrich Stamm Gmbh Drahtelektrode zum funkenerosiven Schneiden von Gegenständen
JP6728915B2 (ja) * 2016-04-11 2020-07-22 住友電気工業株式会社 ワイヤ放電加工用電極線
JP6680055B2 (ja) * 2016-04-11 2020-04-15 住友電気工業株式会社 ワイヤ放電加工用電極線
CN105772878A (zh) * 2016-04-11 2016-07-20 尚成荣 一种高难度钢芯电极丝及其制备方法
JP7056653B2 (ja) * 2017-05-16 2022-04-19 住友電気工業株式会社 ワイヤ放電加工用電極線
WO2018233986A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 Nv Bekaert Sa WIRE WITH SOUL IN STEEL AND COATING OF METAL ALLOY
FR3090433B1 (fr) * 2018-12-21 2020-12-11 Thermocompact Sa fil électrode à laiton en phase Delta pour usinage par électroérosion, et procédé pour sa fabrication
CN109986153A (zh) * 2019-03-07 2019-07-09 成都虹波实业股份有限公司 一种电极丝涂覆材料、电极丝的制备方法及应用
CN111843078B (zh) * 2020-08-28 2021-10-22 宁波博德高科股份有限公司 一种电火花线切割加工用电极丝及其制备方法
WO2022249336A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 住友電気工業株式会社 電線および電線の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6099526A (ja) * 1983-11-04 1985-06-03 Kobe Steel Ltd ワイヤ放電加工機用電極線
JPH05192821A (ja) * 1991-08-02 1993-08-03 Trefimetaux 放電加工用電極及びその製造方法
US20090025959A1 (en) * 2005-12-01 2009-01-29 Dandridge Tomalin Edm wire

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977303A (en) * 1984-08-28 1990-12-11 Charmilles Technologie S.A. Zinc or cadmium coated, surface oxidized electrode wire for EDM cutting of a workpiece; and method for forming such a wire
JPS61136734A (ja) * 1984-12-08 1986-06-24 Fujikura Ltd ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法
JPS61270028A (ja) 1985-05-27 1986-11-29 Fujikura Ltd ワイヤ放電加工用電極線
US4988552A (en) * 1988-06-17 1991-01-29 Composite Concepts Company Electrical discharge machining electrode
JP2736419B2 (ja) 1988-08-12 1998-04-02 オサダ技研株式会社 化粧材及びその製造方法
JPH06154840A (ja) * 1992-11-26 1994-06-03 Fujikura Ltd ワイヤ放電加工用電極線の伸線方法
US6306523B1 (en) * 1997-07-30 2001-10-23 Ki Chul Seong Method of manufacturing porous electrode wire for electric discharge machining and structure of the electrode wire
US5945010A (en) 1997-09-02 1999-08-31 Composite Concepts Company, Inc. Electrode wire for use in electric discharge machining and process for preparing same
JP2002126949A (ja) 2000-10-23 2002-05-08 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ワイヤ放電加工用電極線
JP4213370B2 (ja) * 2001-08-28 2009-01-21 山陽特殊製鋼株式会社 冷間加工用焼きなまし線材の製造方法
WO2005097387A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-20 Nv Bekaert Sa Electrode for high-speed electrical discharge machining
CN1762629A (zh) * 2004-10-20 2006-04-26 弘德钢丝绳株式会社 用于金属丝放电加工的焊条钢丝及其制造方法
JP4931028B2 (ja) * 2010-02-02 2012-05-16 沖電線株式会社 ワイヤ放電加工用電極線、その製造方法及びその電極線を用いた放電加工方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6099526A (ja) * 1983-11-04 1985-06-03 Kobe Steel Ltd ワイヤ放電加工機用電極線
JPH05192821A (ja) * 1991-08-02 1993-08-03 Trefimetaux 放電加工用電極及びその製造方法
US20090025959A1 (en) * 2005-12-01 2009-01-29 Dandridge Tomalin Edm wire

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020031268A1 (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 住友電気工業株式会社 銅被覆鋼線および撚線
JPWO2020031268A1 (ja) * 2018-08-07 2021-09-24 住友電気工業株式会社 銅被覆鋼線および撚線
US11505856B2 (en) 2018-08-07 2022-11-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Copper-coated steel wire and stranded wire
JP7296388B2 (ja) 2018-08-07 2023-06-22 住友電気工業株式会社 銅被覆鋼線および撚線

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