JP2000107943A - ワイヤ放電加工用電極線 - Google Patents
ワイヤ放電加工用電極線Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤ放電加工の微細、精密加工用の電極線
として、タングステン線等の重金属線に優る放電加工性
能で、廉価な複合電極線を提供すること。 【解決手段】 炭素（Ｃ）含有量が重量百分比で、０．
４％以上のピアノ線を芯線とし、該芯線の外周に実質上
均一な厚さで銅（Ｃｕ）、次いで亜鉛（Ｚｎ）を順次に
被覆し、断面外径を、φ０．１０ｍｍ以下に仕上げた電
極線であって、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが、前記亜鉛
（Ｚｎ）被覆の形成が可能な厚さ以上５μｍ以下であっ
て、前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆厚さが０．５μｍ以上、
３．０μｍ以下であるワイヤ放電加工用電極線。
として、タングステン線等の重金属線に優る放電加工性
能で、廉価な複合電極線を提供すること。 【解決手段】 炭素（Ｃ）含有量が重量百分比で、０．
４％以上のピアノ線を芯線とし、該芯線の外周に実質上
均一な厚さで銅（Ｃｕ）、次いで亜鉛（Ｚｎ）を順次に
被覆し、断面外径を、φ０．１０ｍｍ以下に仕上げた電
極線であって、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが、前記亜鉛
（Ｚｎ）被覆の形成が可能な厚さ以上５μｍ以下であっ
て、前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆厚さが０．５μｍ以上、
３．０μｍ以下であるワイヤ放電加工用電極線。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤ放電加工に
於て電極工具として使用される電極線、特に微細、精密
加工用に供される電極線に関するものである。
於て電極工具として使用される電極線、特に微細、精密
加工用に供される電極線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ワイヤ放電加工用の電極線として
は、その線径がφ０．０３ｍｍ乃至φ０．３５ｍｍで、
種類としては銅合金系、銅系合金被覆の鉄合金系、及び
タングステンやモリブデン等の重金属系のものなど、既
に多種多様なものがあるが、寸法・形状が微細な場合の
精密加工には、放電加工条件の調整選択設定だけでは不
十分で、電極線の線径を標準的な線径の約φ０．２ｍｍ
のものから、より細線径のφ０．０３〜０．１ｍｍ、具
体的には、例えばφ０．０５ｍｍとかφ０．０７ｍｍの
電極線を使用することが必要となる。
は、その線径がφ０．０３ｍｍ乃至φ０．３５ｍｍで、
種類としては銅合金系、銅系合金被覆の鉄合金系、及び
タングステンやモリブデン等の重金属系のものなど、既
に多種多様なものがあるが、寸法・形状が微細な場合の
精密加工には、放電加工条件の調整選択設定だけでは不
十分で、電極線の線径を標準的な線径の約φ０．２ｍｍ
のものから、より細線径のφ０．０３〜０．１ｍｍ、具
体的には、例えばφ０．０５ｍｍとかφ０．０７ｍｍの
電極線を使用することが必要となる。
【０００３】しかし、線径が小さくなると、一対の位置
決めガイド間を走行させられる電極線に付与可能な張力
が小さくなるから、抗張力（引張り強さ）が大きくない
銅合金系の電極線を使用することができず、抗張力の大
きいタングステンやモリブデンなどの重金属系の電極線
が使用されて来ていた。しかし、これら電極線は、その
資源面及び製作面等の何れの面においても問題があるだ
けでなく著しく高価であり、また放電加工性能の面でも
満足できるものではなかった。
決めガイド間を走行させられる電極線に付与可能な張力
が小さくなるから、抗張力（引張り強さ）が大きくない
銅合金系の電極線を使用することができず、抗張力の大
きいタングステンやモリブデンなどの重金属系の電極線
が使用されて来ていた。しかし、これら電極線は、その
資源面及び製作面等の何れの面においても問題があるだ
けでなく著しく高価であり、また放電加工性能の面でも
満足できるものではなかった。
【０００４】近時、例えば、特公昭５７-５７２１１号
公報や特公昭５７-５６４８号公報、及び特開平３-１１
１１２６号公報や特開平６-２３８５２３号公報等に示
されるような鉄系合金の鋼線に銅系合金を被覆した各種
の複合金属線が開発され、そのφ０．０５〜φ０．１０
ｍｍの細線仕様の電極線が、高い引張り強さと安定した
放電加工特性を有すると共に、上述重金属系の電極線と
比較して格段に廉価であるところから、採用、普及が進
みつつあるものの、引張り強さだけでなく放電加工特性
との複合された加工速度等の点において、特に線径の小
さい、φ０．０８〜φ０．０７ｍｍ以下の領域に於て、
例えば上記タングステン線に対して劣っているという問
題があった。
公報や特公昭５７-５６４８号公報、及び特開平３-１１
１１２６号公報や特開平６-２３８５２３号公報等に示
されるような鉄系合金の鋼線に銅系合金を被覆した各種
の複合金属線が開発され、そのφ０．０５〜φ０．１０
ｍｍの細線仕様の電極線が、高い引張り強さと安定した
放電加工特性を有すると共に、上述重金属系の電極線と
比較して格段に廉価であるところから、採用、普及が進
みつつあるものの、引張り強さだけでなく放電加工特性
との複合された加工速度等の点において、特に線径の小
さい、φ０．０８〜φ０．０７ｍｍ以下の領域に於て、
例えば上記タングステン線に対して劣っているという問
題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記先行技術の特開平
３-１１１１２６号公報には、硬鋼線、ステンレス鋼
線、黄銅線等の金属線の表面に銅の被覆層を形成し、さ
らにその上に亜鉛の被覆層を形成することにより、全被
覆層の厚さが０．２〜２０μｍの２層構造の被覆層を形
成し、前記被覆層の何れか一方又は両層にわたって平均
粒径が１０μｍ以下の黒鉛粒子を分散した電極線につい
ての記載開示があるが、電極線としては線径φ０．１〜
０．３ｍｍのものを対象としているようで、現に具体例
では、被覆前の直径がφ０．１７ｍｍのピアノ線を使用
した例に止まり、しかも前述の通り、断面体積率で２０
％以下の被覆層は微細な黒鉛粒子を分散含有するもので
あるから、かかる技術が線径φ０．１０以下の微細、精
密加工用の電極線に適用し得るものか、また適用して有
効なものか明らかでない。
３-１１１１２６号公報には、硬鋼線、ステンレス鋼
線、黄銅線等の金属線の表面に銅の被覆層を形成し、さ
らにその上に亜鉛の被覆層を形成することにより、全被
覆層の厚さが０．２〜２０μｍの２層構造の被覆層を形
成し、前記被覆層の何れか一方又は両層にわたって平均
粒径が１０μｍ以下の黒鉛粒子を分散した電極線につい
ての記載開示があるが、電極線としては線径φ０．１〜
０．３ｍｍのものを対象としているようで、現に具体例
では、被覆前の直径がφ０．１７ｍｍのピアノ線を使用
した例に止まり、しかも前述の通り、断面体積率で２０
％以下の被覆層は微細な黒鉛粒子を分散含有するもので
あるから、かかる技術が線径φ０．１０以下の微細、精
密加工用の電極線に適用し得るものか、また適用して有
効なものか明らかでない。
【０００６】また、上記先行技術の特開平６-２３８５
２３号公報には、鋼線に銅を被覆した複合線において、
表面の銅の鋼に対する面積比が２５〜７５％で、銅と鋼
の境界部全面に凹部の底から凸部の先までの高さが０．
１〜２μｍの凹凸があり、銅の表面に１μｍ以上のＺｎ
層を施したワイヤ放電加工用銅被覆鋼線についての記載
開示があり、電極線として線径φ０．０５〜０．３ｍｍ
の範囲のものを対象としている示唆があるものの、具体
例では、その線径をφ０．２ｍｍに伸線して仕上げた電
極線、伸線の鋼と被覆銅との良熱伝導接合の加工速度向
上電極線に関するもので、かかる技術が、線径φ０．１
０ｍｍ以下の微細、精密加工用のタングステン線やモリ
ブデン線等の高い引張り強さを有すると共に、そこそこ
の放電加工性能を有する重金属線に代わる実用可能な細
線が得られるものであるかどうか明らかでない。
２３号公報には、鋼線に銅を被覆した複合線において、
表面の銅の鋼に対する面積比が２５〜７５％で、銅と鋼
の境界部全面に凹部の底から凸部の先までの高さが０．
１〜２μｍの凹凸があり、銅の表面に１μｍ以上のＺｎ
層を施したワイヤ放電加工用銅被覆鋼線についての記載
開示があり、電極線として線径φ０．０５〜０．３ｍｍ
の範囲のものを対象としている示唆があるものの、具体
例では、その線径をφ０．２ｍｍに伸線して仕上げた電
極線、伸線の鋼と被覆銅との良熱伝導接合の加工速度向
上電極線に関するもので、かかる技術が、線径φ０．１
０ｍｍ以下の微細、精密加工用のタングステン線やモリ
ブデン線等の高い引張り強さを有すると共に、そこそこ
の放電加工性能を有する重金属線に代わる実用可能な細
線が得られるものであるかどうか明らかでない。
【０００７】そこで、本発明は、高炭素のピアノ線を芯
線とし、該芯線上に銅を被覆し、該銅被覆上にさらに亜
鉛を被覆した上述先行技術のものと類似の構成を有する
ものであるが、線径φ０．１０ｍｍ以下、すなわちφ
０．０３〜φ０．１ｍｍの細線領域に於て、上述のタン
グステン線やモリブデン線等の重金属線に代えて使用可
能な高い引張り強さを有すると共に、加工速度等の放電
加工性能に於て同等以上の性能を有し、かつ、上記重金
属線に比較して大幅に廉価で、代替使用可能な電極線が
得られたことにより提案される。
線とし、該芯線上に銅を被覆し、該銅被覆上にさらに亜
鉛を被覆した上述先行技術のものと類似の構成を有する
ものであるが、線径φ０．１０ｍｍ以下、すなわちφ
０．０３〜φ０．１ｍｍの細線領域に於て、上述のタン
グステン線やモリブデン線等の重金属線に代えて使用可
能な高い引張り強さを有すると共に、加工速度等の放電
加工性能に於て同等以上の性能を有し、かつ、上記重金
属線に比較して大幅に廉価で、代替使用可能な電極線が
得られたことにより提案される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述の本発明の目的は、
（１）炭素含有量が重量百分比で、０．６％以上のピア
ノ線を芯線とし、該芯線の外周に実質上均一な厚さで銅
（Ｃｕ）、次いで亜鉛（Ｚｎ）を順次に被覆し、断面外
径をφ０．１０ｍｍ以下に仕上げた電極線であって、前
記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが、前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆の
形成が可能な厚さ以上５μｍ以下であって、前記亜鉛
（Ｚｎ）の被覆厚さが加工条件に応ずる０．５μｍ以上
３．０μｍ以下であるワイヤ放電加工用電極線とするこ
とにより達成される。
（１）炭素含有量が重量百分比で、０．６％以上のピア
ノ線を芯線とし、該芯線の外周に実質上均一な厚さで銅
（Ｃｕ）、次いで亜鉛（Ｚｎ）を順次に被覆し、断面外
径をφ０．１０ｍｍ以下に仕上げた電極線であって、前
記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが、前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆の
形成が可能な厚さ以上５μｍ以下であって、前記亜鉛
（Ｚｎ）の被覆厚さが加工条件に応ずる０．５μｍ以上
３．０μｍ以下であるワイヤ放電加工用電極線とするこ
とにより達成される。
【０００９】また、前述本発明の目的は、（２）前記電
極線の断面外径がφ０．１０ｍｍより小さいφ０．０８
ｍｍ以下、φ０．０３ｍｍ以上であって、前記銅（Ｃ
ｕ）及び亜鉛（Ｚｎ）の被覆が電気メッキによって形成
され、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さの下限が１．０μｍ以
上である前記（１）に記載のワイヤ放電加工用電極線と
することにより達成される。
極線の断面外径がφ０．１０ｍｍより小さいφ０．０８
ｍｍ以下、φ０．０３ｍｍ以上であって、前記銅（Ｃ
ｕ）及び亜鉛（Ｚｎ）の被覆が電気メッキによって形成
され、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さの下限が１．０μｍ以
上である前記（１）に記載のワイヤ放電加工用電極線と
することにより達成される。
【００１０】また、前述の本発明の目的は、（３）前記
芯線が、炭素（Ｃ）含有量が０．９％以上の高炭素ピア
ノ線材であって、前記電極線の断面外径が、銅（Ｃｕ）
及び亜鉛（Ｚｎ）を順次、各所望厚さに被覆した後の伸
線によりφ０．０３ｍｍ乃至φ０．０８ｍｍに仕上げら
れ、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが２μｍ乃至４μｍで、
前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆厚さが１μｍ乃至２．５μｍで
ある前記（１）又は（２）に記載のワイヤ放電加工用電
極線とすることにより達成される。
芯線が、炭素（Ｃ）含有量が０．９％以上の高炭素ピア
ノ線材であって、前記電極線の断面外径が、銅（Ｃｕ）
及び亜鉛（Ｚｎ）を順次、各所望厚さに被覆した後の伸
線によりφ０．０３ｍｍ乃至φ０．０８ｍｍに仕上げら
れ、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが２μｍ乃至４μｍで、
前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆厚さが１μｍ乃至２．５μｍで
ある前記（１）又は（２）に記載のワイヤ放電加工用電
極線とすることにより達成される。
【００１１】また、前述本発明の目的は、（４）高炭素
ピアノ線材に熱処理と伸線加工を施して所定電極線の外
径よりも小径の高強度の鋼線を得、該鋼線の外周に銅
（Ｃｕ）の電気メッキと亜鉛（Ｚｎ）の電気メッキとを
順次に行って夫々の被覆層を形成し、該被覆層が形成さ
れた複合線をφ０．１０ｍｍ以下の所定電極線の直径に
伸線し、更に熱間引張りによる直線加工処理を施した極
細線であって、鋼線外周の銅（Ｃｕ）被覆の厚さが５μ
ｍ以下、及び該銅被覆外周の亜鉛（Ｚｎ）被覆の厚さが
０．５μｍ以上３μｍ以下であることを特徴とする断面
直径がφ０．１０ｍｍ以下のワイヤ放電加工用電極線と
することにより、より良く達成される。
ピアノ線材に熱処理と伸線加工を施して所定電極線の外
径よりも小径の高強度の鋼線を得、該鋼線の外周に銅
（Ｃｕ）の電気メッキと亜鉛（Ｚｎ）の電気メッキとを
順次に行って夫々の被覆層を形成し、該被覆層が形成さ
れた複合線をφ０．１０ｍｍ以下の所定電極線の直径に
伸線し、更に熱間引張りによる直線加工処理を施した極
細線であって、鋼線外周の銅（Ｃｕ）被覆の厚さが５μ
ｍ以下、及び該銅被覆外周の亜鉛（Ｚｎ）被覆の厚さが
０．５μｍ以上３μｍ以下であることを特徴とする断面
直径がφ０．１０ｍｍ以下のワイヤ放電加工用電極線と
することにより、より良く達成される。
【００１２】また、前述の本発明の目的は、（５）前記
所定の断面直径に仕上げられた複合線の直径がφ０．０
３ｍｍ以上φ０．０８ｍｍ以下であって、前記銅（Ｃ
ｕ）被覆の厚さが２μｍ乃至４μｍで、前記亜鉛（Ｚ
ｎ）被覆の厚さが１μｍ乃至２．５μｍである前記
（４）に記載のワイヤ放電加工用電極線とすることによ
り達成されるものである。
所定の断面直径に仕上げられた複合線の直径がφ０．０
３ｍｍ以上φ０．０８ｍｍ以下であって、前記銅（Ｃ
ｕ）被覆の厚さが２μｍ乃至４μｍで、前記亜鉛（Ｚ
ｎ）被覆の厚さが１μｍ乃至２．５μｍである前記
（４）に記載のワイヤ放電加工用電極線とすることによ
り達成されるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の多重複合電極線
の実施例を説明する拡大断面説明図で、１は炭素（Ｃ）
の含有量が少なくとも０．６％以上、好ましくは０．９
％以上の高炭素ピアノ線材で、本発明の電極線の芯線と
して使用するに際しては、その外周に被覆形成される銅
（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆の各厚さの和の２倍に
見合った直径分小径に、前記所望のピアノ線材から熱処
理と伸線加工を繰り返して、前記所定小径の高強度の鋼
線に仕上げられる。上記のピアノ線材に於ける炭素
（Ｃ）含有量としては、より細線径のものほど、単位断
面積当たりの引張り強さが大きいように、含有量の多い
線材を用いるようにすることが望ましく、例えば線径が
φ０．０８〜φ０．１０ｍｍの電極線用の線材として
は、所謂８０カーボンのピアノ線（大凡０．７８〜０．
８３％Ｃ）を、また線径がφ０．０７ｍｍ以下の電極
線、例えば、φ０．０３ｍｍ、φ０．０５ｍｍ、または
φ０．０７ｍｍ用の線材としては、所謂１００カーボン
のピアノ線（大凡０．９５〜１．０５％Ｃ）を用いるが
如くである。
の実施例を説明する拡大断面説明図で、１は炭素（Ｃ）
の含有量が少なくとも０．６％以上、好ましくは０．９
％以上の高炭素ピアノ線材で、本発明の電極線の芯線と
して使用するに際しては、その外周に被覆形成される銅
（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆の各厚さの和の２倍に
見合った直径分小径に、前記所望のピアノ線材から熱処
理と伸線加工を繰り返して、前記所定小径の高強度の鋼
線に仕上げられる。上記のピアノ線材に於ける炭素
（Ｃ）含有量としては、より細線径のものほど、単位断
面積当たりの引張り強さが大きいように、含有量の多い
線材を用いるようにすることが望ましく、例えば線径が
φ０．０８〜φ０．１０ｍｍの電極線用の線材として
は、所謂８０カーボンのピアノ線（大凡０．７８〜０．
８３％Ｃ）を、また線径がφ０．０７ｍｍ以下の電極
線、例えば、φ０．０３ｍｍ、φ０．０５ｍｍ、または
φ０．０７ｍｍ用の線材としては、所謂１００カーボン
のピアノ線（大凡０．９５〜１．０５％Ｃ）を用いるが
如くである。
【００１４】２は、前記高強度の鋼線に仕上げられたピ
アノ線を芯線として、その外周に実質上均一な厚さに電
気メッキ等により被覆形成された銅（Ｃｕ）被覆で、該
銅（Ｃｕ）は、前述段落［０００５］及び［０００６］
で説明した先行技術のように、放電加工電流の増大に、
結果として、ある程度寄与することがあるにしても、本
発明に於ては、対象電極線の線径がφ０．１０ｍｍ以下
という細線径で、放電加工の条件は微細、精密仕上げ加
工であるから、もともと流す加工電流は大きくないもの
であり、また前記銅（Ｃｕ）被覆は、本発明に於ては、
放電加工特性の良くない鋼線の表面に放電が安定して良
好な放電特性が得られる亜鉛（Ｚｎ）被覆を、密度、機
械的被覆的強度等が良好な状態に形成し得るように、一
種の中間層として設けられるものであって、かかる銅
（Ｃｕ）被覆の形成目的からすれば、電極線としての引
張り強さを低減させないためにも、前記銅（Ｃｕ）被覆
は厚くない方が良く、従って、該銅（Ｃｕ）被覆２は厚
くても５μｍ、好ましくは４μｍ以下で、その下限とし
ては、原理的には鋼線への亜鉛（Ｚｎ）の直接の被覆形
成が可能ならば無くても良い訳であるが、前述放電加工
上に良好な亜鉛（Ｚｎ）被覆の容易形成を可能とするに
は、厚さ１μｍ、好ましくは通電電流増大にも寄与する
厚さ２μｍ以上の銅（Ｃｕ）被覆とすることが好まし
い。そして、この銅（Ｃｕ）被覆は、上述電気メッキに
限らず、無電解メッキ、または物理蒸着（ＰＶＤ）や化
学蒸着（ＣＶＤ）によるものであっても良い。また、こ
の銅（Ｃｕ）被覆は、前述の如く、主として亜鉛（Ｚ
ｎ）の鋼線への被覆を可能とするものであれば良く、か
かる観点によれば、鋼線表面へのメッキ等の良質の被覆
を形成し易く、かつその被覆上に亜鉛（Ｚｎ）メッキが
し易い良導電性の金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）や黄
銅メッキ被覆を代替使用し得るものである。
アノ線を芯線として、その外周に実質上均一な厚さに電
気メッキ等により被覆形成された銅（Ｃｕ）被覆で、該
銅（Ｃｕ）は、前述段落［０００５］及び［０００６］
で説明した先行技術のように、放電加工電流の増大に、
結果として、ある程度寄与することがあるにしても、本
発明に於ては、対象電極線の線径がφ０．１０ｍｍ以下
という細線径で、放電加工の条件は微細、精密仕上げ加
工であるから、もともと流す加工電流は大きくないもの
であり、また前記銅（Ｃｕ）被覆は、本発明に於ては、
放電加工特性の良くない鋼線の表面に放電が安定して良
好な放電特性が得られる亜鉛（Ｚｎ）被覆を、密度、機
械的被覆的強度等が良好な状態に形成し得るように、一
種の中間層として設けられるものであって、かかる銅
（Ｃｕ）被覆の形成目的からすれば、電極線としての引
張り強さを低減させないためにも、前記銅（Ｃｕ）被覆
は厚くない方が良く、従って、該銅（Ｃｕ）被覆２は厚
くても５μｍ、好ましくは４μｍ以下で、その下限とし
ては、原理的には鋼線への亜鉛（Ｚｎ）の直接の被覆形
成が可能ならば無くても良い訳であるが、前述放電加工
上に良好な亜鉛（Ｚｎ）被覆の容易形成を可能とするに
は、厚さ１μｍ、好ましくは通電電流増大にも寄与する
厚さ２μｍ以上の銅（Ｃｕ）被覆とすることが好まし
い。そして、この銅（Ｃｕ）被覆は、上述電気メッキに
限らず、無電解メッキ、または物理蒸着（ＰＶＤ）や化
学蒸着（ＣＶＤ）によるものであっても良い。また、こ
の銅（Ｃｕ）被覆は、前述の如く、主として亜鉛（Ｚ
ｎ）の鋼線への被覆を可能とするものであれば良く、か
かる観点によれば、鋼線表面へのメッキ等の良質の被覆
を形成し易く、かつその被覆上に亜鉛（Ｚｎ）メッキが
し易い良導電性の金属、例えば、ニッケル（Ｎｉ）や黄
銅メッキ被覆を代替使用し得るものである。
【００１５】３は、前記高強度の鋼線の外周に、実質上
下地として形成された前述５μｍ以下の厚さの銅（Ｃ
ｕ）被覆上に電気メッキ等により形成された亜鉛（Ｚ
ｎ）被覆である。ところで、本発明の本質は、ワイヤ放
電加工の電極線として使用可能な導電性を有すると共
に、高い引張り強さを有するところから、タングステン
線やモリブデン線等の重金属電極線に代えて使用可能
な、高炭素ピアノ線の放電加工性能を向上させるため
に、該ピアノ線の外周に亜鉛（Ｚｎ）被覆を設ける点に
あり、該亜鉛（Ｚｎ）被覆がピアノ線外周の表面全体に
均一に、機械的強度が高く被覆または接合し、かつその
被覆が放電加工性能の向上に充分有効となる厚さに形成
されるよう、上述のような銅（Ｃｕ）被覆の下地の上に
実質上所望均一な厚さに形成されるもので、被覆厚さ
は、電極線径や加工の目的に応じて設定される加工条件
で必要量とする最低限度の量、具体的には、その被覆厚
さの下限値は少なくとも０．５μｍ以上、好ましくは１
μｍ以上とすることが推奨され、他方被覆厚さの上限
は、加工速度等の加工性能の向上が殆ど飽和すると共に
芯線の径の減少が電極線の外径に対して大きくならない
８μｍ以下、好ましくは２〜３．５μｍの被覆とするも
のである。そして、この亜鉛（Ｚｎ）被覆は、上述の銅
（Ｃｕ）被覆の下地があるところから、電気メッキ等に
よる形成が容易で、無電解メッキ、または物理蒸着（Ｐ
ＶＤ）や化学蒸着（ＣＶＤ）の利用も可能であって、ま
た本発明に於ては、銅（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆
は前述の如く被覆下地と被覆との関係から、従来のよう
に、両者を熱処理により合金化して電極材黄銅とする場
合のように、６：４乃至７：３黄銅合金生成のための組
成に配慮した厚さの被覆とする必要がない。
下地として形成された前述５μｍ以下の厚さの銅（Ｃ
ｕ）被覆上に電気メッキ等により形成された亜鉛（Ｚ
ｎ）被覆である。ところで、本発明の本質は、ワイヤ放
電加工の電極線として使用可能な導電性を有すると共
に、高い引張り強さを有するところから、タングステン
線やモリブデン線等の重金属電極線に代えて使用可能
な、高炭素ピアノ線の放電加工性能を向上させるため
に、該ピアノ線の外周に亜鉛（Ｚｎ）被覆を設ける点に
あり、該亜鉛（Ｚｎ）被覆がピアノ線外周の表面全体に
均一に、機械的強度が高く被覆または接合し、かつその
被覆が放電加工性能の向上に充分有効となる厚さに形成
されるよう、上述のような銅（Ｃｕ）被覆の下地の上に
実質上所望均一な厚さに形成されるもので、被覆厚さ
は、電極線径や加工の目的に応じて設定される加工条件
で必要量とする最低限度の量、具体的には、その被覆厚
さの下限値は少なくとも０．５μｍ以上、好ましくは１
μｍ以上とすることが推奨され、他方被覆厚さの上限
は、加工速度等の加工性能の向上が殆ど飽和すると共に
芯線の径の減少が電極線の外径に対して大きくならない
８μｍ以下、好ましくは２〜３．５μｍの被覆とするも
のである。そして、この亜鉛（Ｚｎ）被覆は、上述の銅
（Ｃｕ）被覆の下地があるところから、電気メッキ等に
よる形成が容易で、無電解メッキ、または物理蒸着（Ｐ
ＶＤ）や化学蒸着（ＣＶＤ）の利用も可能であって、ま
た本発明に於ては、銅（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆
は前述の如く被覆下地と被覆との関係から、従来のよう
に、両者を熱処理により合金化して電極材黄銅とする場
合のように、６：４乃至７：３黄銅合金生成のための組
成に配慮した厚さの被覆とする必要がない。
【００１６】次に、外径がφ０．０５ｍｍの電極線の具
体例につき説明すると、高炭素（０．８％Ｃ以上）のピ
アノ線を熱処理と伸線との繰り返しにより、直径が０．
０４２ｍｍの芯線に仕上げ、アルカリ脱脂及び酸洗いを
した後、銅の電気メッキにより約２．４μｍ厚の銅（Ｃ
ｕ）被覆を形成し、引き続き亜鉛電気メッキにより約
１．６μｍ厚の亜鉛（Ｚｎ）被覆を形成し、これを伸線
により外径φ０．０５ｍｍに仕上げた。断面検査によれ
ば、芯線外径φ０．０４２ｍｍ（断面体積率約７０
％）、銅（Ｃｕ）被覆の厚さ２．４μｍ（断面体積率約
１７％）、亜鉛（Ｚｎ）被覆の厚さ１．６μｍ（断面体
積率約１３％）、この結果、銅と亜鉛両者の合計の厚さ
は、電極線径の約８％で、引張り強さは２１７０Ｎ／ｍ
ｍ2であった。
体例につき説明すると、高炭素（０．８％Ｃ以上）のピ
アノ線を熱処理と伸線との繰り返しにより、直径が０．
０４２ｍｍの芯線に仕上げ、アルカリ脱脂及び酸洗いを
した後、銅の電気メッキにより約２．４μｍ厚の銅（Ｃ
ｕ）被覆を形成し、引き続き亜鉛電気メッキにより約
１．６μｍ厚の亜鉛（Ｚｎ）被覆を形成し、これを伸線
により外径φ０．０５ｍｍに仕上げた。断面検査によれ
ば、芯線外径φ０．０４２ｍｍ（断面体積率約７０
％）、銅（Ｃｕ）被覆の厚さ２．４μｍ（断面体積率約
１７％）、亜鉛（Ｚｎ）被覆の厚さ１．６μｍ（断面体
積率約１３％）、この結果、銅と亜鉛両者の合計の厚さ
は、電極線径の約８％で、引張り強さは２１７０Ｎ／ｍ
ｍ2であった。
【００１７】電極線の製造方法としては、従来は銅（Ｃ
ｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆とを合金黄銅化の熱処理
を、前述亜鉛（Ｚｎ）被覆後の伸線処理前に行なってい
たが、本発明はそのような合金化を必要としないので、
上述のように行なわず、所定の外径に仕上げられた線を
３５０〜４００℃に加熱し、当該線の常温時の引張り強
さの２０〜４０％の張力を付与する直線化加工処理をし
て製品とするものである。上記のようにして製作した本
発明のφ０．０５ｍｍの電極線による放電加工性能を同
種従来の電極線による加工性能と対比して示すと次の表
の通りである。
ｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆とを合金黄銅化の熱処理
を、前述亜鉛（Ｚｎ）被覆後の伸線処理前に行なってい
たが、本発明はそのような合金化を必要としないので、
上述のように行なわず、所定の外径に仕上げられた線を
３５０〜４００℃に加熱し、当該線の常温時の引張り強
さの２０〜４０％の張力を付与する直線化加工処理をし
て製品とするものである。上記のようにして製作した本
発明のφ０．０５ｍｍの電極線による放電加工性能を同
種従来の電極線による加工性能と対比して示すと次の表
の通りである。
【００１８】
【表１】
【００１９】上記表に於ける上欄は使用した加工条件の
条件表、下欄は各種の電極線の特性及び加工性能表で、
被加工体は板厚５ｍｍのＳＫＤ１１、加工液は鉱油、電
極線付与張力１００ｇ、走行スピード７ｍ／ｍｉｎの場
合である。表中の引張り強さの「加工有」が、加工に使
用した後の強度（ｇ）であるのに対し、「加工無」は未
使用のものの強度（ｇ）であり、加工速度の「Ａ条件」
は加工条件表〔Ａ〕のＣ００１の条件で加工した場合、
「最高速」は電極線の違いによって得られる最高速（ｍ
ｍ／ｍｉｎ）とその時の加工条件（〔 〕内のアルファ
ベットの加工条件）が付記してあり、また面粗度は、加
工条件〔Ａ〕でＣ００１のファーストカットから順を追
ってＣ９１１の仕上げ加工まで加工した後の面粗度であ
り、平行方向は電極線の加工送りに対して平行な方向の
面粗度で、垂直方向は同じく垂直な方向の面粗度を示し
ていて、値が小さいと同時に平行方向と垂直方向の差が
小さいことが、加工面粗度が均一であることを示してい
る。そして真直度とは、使用前の電極線を垂直に１５０
ｍｍ垂らしたときの側方への曲り具合を示すものであ
り、値が小さい方が自動結線の確立が高くなる。
条件表、下欄は各種の電極線の特性及び加工性能表で、
被加工体は板厚５ｍｍのＳＫＤ１１、加工液は鉱油、電
極線付与張力１００ｇ、走行スピード７ｍ／ｍｉｎの場
合である。表中の引張り強さの「加工有」が、加工に使
用した後の強度（ｇ）であるのに対し、「加工無」は未
使用のものの強度（ｇ）であり、加工速度の「Ａ条件」
は加工条件表〔Ａ〕のＣ００１の条件で加工した場合、
「最高速」は電極線の違いによって得られる最高速（ｍ
ｍ／ｍｉｎ）とその時の加工条件（〔 〕内のアルファ
ベットの加工条件）が付記してあり、また面粗度は、加
工条件〔Ａ〕でＣ００１のファーストカットから順を追
ってＣ９１１の仕上げ加工まで加工した後の面粗度であ
り、平行方向は電極線の加工送りに対して平行な方向の
面粗度で、垂直方向は同じく垂直な方向の面粗度を示し
ていて、値が小さいと同時に平行方向と垂直方向の差が
小さいことが、加工面粗度が均一であることを示してい
る。そして真直度とは、使用前の電極線を垂直に１５０
ｍｍ垂らしたときの側方への曲り具合を示すものであ
り、値が小さい方が自動結線の確立が高くなる。
【００２０】加工結果の表中「発明者従来例合金ワイ
ヤ」とは、前述段落［００１５］で言及したように、銅
（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆の黄銅合金化処理をし
て製作していた複合電極線のことで、この複合電極線
で、既に他の合金ワイヤ１及び合金ワイヤ２等の複合電
極線の特性及び加工性能よりもかなり優れていたが、市
販のタングステン線に比較すると、特に加工速度等の点
で見劣りがするため、単に廉価というだけであったが、
本発明の電極線によれば、素材としての未使用電極線が
引張り強さの点で劣っているだけで、その他の特性、加
工性能の点で全て同等以上となり、しかもかかる本発明
の電極線は、従来の複合電極線と同様に廉価であるか
ら、タングステン線等の重金属線に代わって広く使用さ
れることになるものと確信する。
ヤ」とは、前述段落［００１５］で言及したように、銅
（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆の黄銅合金化処理をし
て製作していた複合電極線のことで、この複合電極線
で、既に他の合金ワイヤ１及び合金ワイヤ２等の複合電
極線の特性及び加工性能よりもかなり優れていたが、市
販のタングステン線に比較すると、特に加工速度等の点
で見劣りがするため、単に廉価というだけであったが、
本発明の電極線によれば、素材としての未使用電極線が
引張り強さの点で劣っているだけで、その他の特性、加
工性能の点で全て同等以上となり、しかもかかる本発明
の電極線は、従来の複合電極線と同様に廉価であるか
ら、タングステン線等の重金属線に代わって広く使用さ
れることになるものと確信する。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の複合電極
線によれば、線径がφ０．１０ｍｍ以下で、φ０．０３
ｍｍ程度以上の細線を対象としているから、加工条件の
設定でそれほど大きな加工電流を流す必要はなく、従っ
て、高炭素鋼のピアノ線に対して放電加工性能を向上さ
せるための亜鉛（Ｚｎ）被覆を、良質かつ良好に形成さ
せるのに必要な下地という点に主眼を置いて、ピアノ線
の外周表面に形成する銅（Ｃｕ）被覆の厚さ等を考えれ
ばよく、かかる観点によると、亜鉛（Ｚｎ）被覆は、設
定する加工条件や加工の目的に応じる必須必要量（厚
さ）で、銅（Ｃｕ）被覆の厚さも最大で５μｍで、それ
以下とすることができるから、芯線径を大きく保った引
張り強さの大きい電極線を容易に得ることができ、他方
上記銅（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆を黄銅化の合金
化処理をせず、亜鉛（Ｚｎ）被覆のままで放電間隙の放
電に関与させることにより、タングステン線等の重金属
線を上廻る放電加工性能が得られ、しかも廉価であると
ころから、ワイヤ放電加工の微細、精密加工に寄与する
ところ大なものである。
線によれば、線径がφ０．１０ｍｍ以下で、φ０．０３
ｍｍ程度以上の細線を対象としているから、加工条件の
設定でそれほど大きな加工電流を流す必要はなく、従っ
て、高炭素鋼のピアノ線に対して放電加工性能を向上さ
せるための亜鉛（Ｚｎ）被覆を、良質かつ良好に形成さ
せるのに必要な下地という点に主眼を置いて、ピアノ線
の外周表面に形成する銅（Ｃｕ）被覆の厚さ等を考えれ
ばよく、かかる観点によると、亜鉛（Ｚｎ）被覆は、設
定する加工条件や加工の目的に応じる必須必要量（厚
さ）で、銅（Ｃｕ）被覆の厚さも最大で５μｍで、それ
以下とすることができるから、芯線径を大きく保った引
張り強さの大きい電極線を容易に得ることができ、他方
上記銅（Ｃｕ）被覆と亜鉛（Ｚｎ）被覆を黄銅化の合金
化処理をせず、亜鉛（Ｚｎ）被覆のままで放電間隙の放
電に関与させることにより、タングステン線等の重金属
線を上廻る放電加工性能が得られ、しかも廉価であると
ころから、ワイヤ放電加工の微細、精密加工に寄与する
ところ大なものである。
【図１】本発明の多重複合電極線の実施例を説明するた
めの拡大断面説明図である。
めの拡大断面説明図である。
【符号の説明】 １：芯線 ２：銅（Ｃｕ）被覆 ３：亜鉛（Ｚｎ）被覆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下田 秀明 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 第 １鉄鋼ビル 鈴木金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AB05 DA06 DB03 DC01 4E096 EA02 EA13 KA09 5G307 BA07 BB04 BC03 BC07
Claims (5)
- 【請求項１】 炭素（Ｃ）含有量が重量百分比で、０．
６％以上のピアノ線を芯線とし、該芯線の外周に実質上
均一な厚さで銅（Ｃｕ）、次いで亜鉛（Ｚｎ）を順次に
被覆し、断面外径をφ０．１０ｍｍ以下に仕上げた電極
線であって、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが、前記亜鉛
（Ｚｎ）の被覆の形成が可能な厚さ以上５μｍ以下であ
って、前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆厚さが加工条件に応ずる
０．５μｍ以上３．０μｍ以下であるワイヤ放電加工用
電極線。 - 【請求項２】 前記電極線の断面外径がφ０．１０ｍｍ
より小さいφ０．０８ｍｍ以下、φ０．０３ｍｍ以上で
あって、前記銅（Ｃｕ）及び亜鉛（Ｚｎ）の被覆が電気
メッキによって形成され、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さの
下限が１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１
に記載のワイヤ放電加工用電極線。 - 【請求項３】 前記芯線が、炭素（Ｃ）含有量が０．９
％以上の高炭素ピアノ線材であって、前記電極線の断面
外径が、銅（Ｃｕ）及び亜鉛（Ｚｎ）を順次、各所望厚
さに被覆した後の伸線によりφ０．０３ｍｍ乃至φ０．
０８ｍｍに仕上げられ、前記銅（Ｃｕ）の被覆厚さが２
μｍ乃至４μｍで、前記亜鉛（Ｚｎ）の被覆厚さが１μ
ｍ乃至２．５μｍであることを特徴とする請求項１、又
は２に記載のワイヤ放電加工用電極線。 - 【請求項４】 高炭素ピアノ線材に熱処理と伸線加工を
施して所定電極線の外径よりも小径の高強度の鋼線を
得、該鋼線の外周に銅（Ｃｕ）の電気メッキと亜鉛（Ｚ
ｎ）の電気メッキとを順次に行って夫々の被覆層を形成
し、該被覆層が形成された複合線をφ０．１０ｍｍ以下
の所定電極線の直径に伸線し、更に熱間引張りによる直
線加工処理を施した極細線であって、鋼線外周の銅（Ｃ
ｕ）被覆の厚さが５μｍ以下、及び該銅（Ｃｕ）被覆外
周の亜鉛（Ｚｎ）被覆の厚さが０．５μｍ以上３μｍ以
下であることを特徴とする断面直径がφ０．１０ｍｍ以
下のワイヤ放電加工用電極線。 - 【請求項５】 前記所定の断面直径に仕上げられた複合
線の直径がφ０．０３ｍｍ以上φ０．０８μｍ以下であ
って、前記銅（Ｃｕ）被覆の厚さが２μｍ乃至４μｍ
で、前記亜鉛（Ｚｎ）被覆の厚さが１μｍ乃至２．５μ
ｍであることを特徴とする請求項４に記載のワイヤ放電
加工用電極線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27828398A JP2000107943A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ワイヤ放電加工用電極線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27828398A JP2000107943A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ワイヤ放電加工用電極線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000107943A true JP2000107943A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17595200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27828398A Pending JP2000107943A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | ワイヤ放電加工用電極線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000107943A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006136952A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Tokusen Kogyo Co Ltd | 放電加工用電極線 |
| JP2009291856A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Kanai Hiroaki | 放電加工用電極線 |
| WO2011152327A1 (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | 鈴木金属工業株式会社 | 放電加工用電極線 |
| US20130119023A1 (en) * | 2010-07-23 | 2013-05-16 | Dandridge Tomalin | Graphitized edm wire |
| JP2013139073A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP27828398A patent/JP2000107943A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006136952A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Tokusen Kogyo Co Ltd | 放電加工用電極線 |
| JP2009291856A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Kanai Hiroaki | 放電加工用電極線 |
| WO2011152327A1 (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | 鈴木金属工業株式会社 | 放電加工用電極線 |
| JP2011251394A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Suzuki Kinzoku Kogyo Kk | 放電加工用電極線 |
| CN102971102A (zh) * | 2010-06-04 | 2013-03-13 | 铃木金属工业株式会社 | 放电加工用电极线 |
| EP2578343A1 (en) * | 2010-06-04 | 2013-04-10 | Suzuki Metal Industry Co., Ltd. | Electrode wire for electrical discharge machining |
| EP2578343A4 (en) * | 2010-06-04 | 2014-04-30 | Suzuki Metal Industry Co Ltd | ELECTRODE WIRE FOR ELECTRO-RESOURCE PROCESSING |
| KR101486028B1 (ko) | 2010-06-04 | 2015-01-22 | 스즈끼 긴조꾸 고교가부시끼가이샤 | 방전 가공용 전극선 |
| US20130119023A1 (en) * | 2010-07-23 | 2013-05-16 | Dandridge Tomalin | Graphitized edm wire |
| JP2013139073A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ワイヤ放電加工用電極線およびその製造方法 |
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