JP3405069B2 - 放電加工用電極線 - Google Patents
放電加工用電極線Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤ放電加工に
用いられる放電加工用電極線、特に、高精度化及び高速
加工性を向上させるための放電加工用電極線に関するも
のである。
用いられる放電加工用電極線、特に、高精度化及び高速
加工性を向上させるための放電加工用電極線に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤ放電加工は、電極線となる細い金
属ワイヤ（放電加工用電極線）を巻き取りつつ被加工物
に対して三次元の送りをかけ、金属ワイヤを電極にして
被加工物に放電を行いながら被加工物を溶断して糸鋸式
の加工を行うもので、特定形状の電極を使用しないで高
精度に三次元形状の製品を創成することができる。特
に、加工の困難な超硬合金等の加工が高精度に行えるた
め、近年、実用範囲が広がりつつある。
属ワイヤ（放電加工用電極線）を巻き取りつつ被加工物
に対して三次元の送りをかけ、金属ワイヤを電極にして
被加工物に放電を行いながら被加工物を溶断して糸鋸式
の加工を行うもので、特定形状の電極を使用しないで高
精度に三次元形状の製品を創成することができる。特
に、加工の困難な超硬合金等の加工が高精度に行えるた
め、近年、実用範囲が広がりつつある。
【０００３】従来より用いられている放電加工用電極線
には、例えば、６５重量％Ｃｕ−３５重量％Ｚｎ黄銅電
極線がある。「伸銅技術研究会誌」２６、（１９８７）
Ｐ１８１（発表者：折茂、石橋、奥野、尚）に記載のよ
うに、組成中のＺｎ（亜鉛）濃度が高いほど、加工速度
を向上できることが知られている。しかし、Ｚｎ量が４
０〜４５重量％を越えるとβ相が形成される。このβ相
は冷間伸線等の室温加工を行うと、金属間化合物である
ためにキズや割れが発生し、加工が行えなくなる。この
問題から、Ｚｎを含む放電加工用電極線においては、６
５重量％Ｃｕ−３５重量％Ｚｎ黄銅線が標準品として通
用している。
には、例えば、６５重量％Ｃｕ−３５重量％Ｚｎ黄銅電
極線がある。「伸銅技術研究会誌」２６、（１９８７）
Ｐ１８１（発表者：折茂、石橋、奥野、尚）に記載のよ
うに、組成中のＺｎ（亜鉛）濃度が高いほど、加工速度
を向上できることが知られている。しかし、Ｚｎ量が４
０〜４５重量％を越えるとβ相が形成される。このβ相
は冷間伸線等の室温加工を行うと、金属間化合物である
ためにキズや割れが発生し、加工が行えなくなる。この
問題から、Ｚｎを含む放電加工用電極線においては、６
５重量％Ｃｕ−３５重量％Ｚｎ黄銅線が標準品として通
用している。
【０００４】ところで、加工速度の向上は生産性の向上
につながることから、Ｚｎを芯材に含みながら加工速度
を高めるための提案が種々なされている。例えば、５０
％以上のＺｎを含む合金を芯材に被覆した電極線（特公
昭５７−５６４８号公報）、芯材に被覆するタイプに
は、銅合金にＺｎ（又はＺｎ合金）を浸漬焼鈍させて表
面にＺｎ富化層を形成した電極線（特開昭６２−２１８
０２６号公報）、銅被覆鋼線に通電性の良い金属を被覆
した複合電極線（特公昭５７−５７２１１号公報）、銅
合金線の表面に所定の厚みのＣｕ−Ｚｎ合金層を設け、
更にＣｕ−Ｚｎ合金層の表面に所定厚のＺｎ層を設けた
電極線（特開昭６１−１１７０２１号公報）、銅被覆鋼
線の表面に合金層を設け、そのＺｎの濃度が外表面に向
かって高くなるようにした電極線（特公平２−４９８４
９号公報）、Ｃｕ−Ｚｎ系合金芯材の表面にＣｕ−Ｚｎ
相を有する線材（特開昭６１−１９７１２６号公報）、
Ｚｎ等の低融点金属元素の濃度が金属線の外表面ほど高
くなっている線材（特公平４−３５５４３号公報）、銅
被覆鋼線に導電性の良い金属を被覆した複合電極線（特
公昭５７−５７２１号公報）、熱伝導性に優れたＣｕ合
金、具体的にはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｂｅ、Ｃｏ及びＴｉ
の中から選んだ１種或いは２種以上の元素を０．０３〜
５．０重量％含有した合金（特開昭５９−１３４６２４
号公報）、Ｃｕ合金をＺｎ等の溶融浴に通して酸化を防
ぎつつ冷却する電極線製造方法（特開昭５９−１２３７
５２）等を上げることができる。
につながることから、Ｚｎを芯材に含みながら加工速度
を高めるための提案が種々なされている。例えば、５０
％以上のＺｎを含む合金を芯材に被覆した電極線（特公
昭５７−５６４８号公報）、芯材に被覆するタイプに
は、銅合金にＺｎ（又はＺｎ合金）を浸漬焼鈍させて表
面にＺｎ富化層を形成した電極線（特開昭６２−２１８
０２６号公報）、銅被覆鋼線に通電性の良い金属を被覆
した複合電極線（特公昭５７−５７２１１号公報）、銅
合金線の表面に所定の厚みのＣｕ−Ｚｎ合金層を設け、
更にＣｕ−Ｚｎ合金層の表面に所定厚のＺｎ層を設けた
電極線（特開昭６１−１１７０２１号公報）、銅被覆鋼
線の表面に合金層を設け、そのＺｎの濃度が外表面に向
かって高くなるようにした電極線（特公平２−４９８４
９号公報）、Ｃｕ−Ｚｎ系合金芯材の表面にＣｕ−Ｚｎ
相を有する線材（特開昭６１−１９７１２６号公報）、
Ｚｎ等の低融点金属元素の濃度が金属線の外表面ほど高
くなっている線材（特公平４−３５５４３号公報）、銅
被覆鋼線に導電性の良い金属を被覆した複合電極線（特
公昭５７−５７２１号公報）、熱伝導性に優れたＣｕ合
金、具体的にはＣｒ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｂｅ、Ｃｏ及びＴｉ
の中から選んだ１種或いは２種以上の元素を０．０３〜
５．０重量％含有した合金（特開昭５９−１３４６２４
号公報）、Ｃｕ合金をＺｎ等の溶融浴に通して酸化を防
ぎつつ冷却する電極線製造方法（特開昭５９−１２３７
５２）等を上げることができる。
【０００５】以上、列挙した放電加工用電極線は、高速
加工のために、いずれもＺｎ濃度が母材より高いＣｕ−
Ｚｎ系合金層、或いはＺｎ層を設けたものであり、基本
的には特公昭５７−５６４８号公報に示すＺｎを含む金
属被覆層を設けた電極線の延長上に位置付けされるもの
である。また、放電加工の際には張力を付与して加工す
るため、張力を高めるために６５％Ｃｕ−３５％Ｚｎ黄
銅線にＣｒ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ等の
元素を添加した電極線も提案されている。
加工のために、いずれもＺｎ濃度が母材より高いＣｕ−
Ｚｎ系合金層、或いはＺｎ層を設けたものであり、基本
的には特公昭５７−５６４８号公報に示すＺｎを含む金
属被覆層を設けた電極線の延長上に位置付けされるもの
である。また、放電加工の際には張力を付与して加工す
るため、張力を高めるために６５％Ｃｕ−３５％Ｚｎ黄
銅線にＣｒ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ等の
元素を添加した電極線も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の放電加
工用電極線によれば、Ｚｎを表面層に用いたことにより
加工速度の向上を図っているが、更なる加工速度の向
上、及び高速加工時の耐断線性の向上が望まれている。
また、被加工材の加工面の粗さを抑えた高精度加工を可
能にしうることも望まれている。
工用電極線によれば、Ｚｎを表面層に用いたことにより
加工速度の向上を図っているが、更なる加工速度の向
上、及び高速加工時の耐断線性の向上が望まれている。
また、被加工材の加工面の粗さを抑えた高精度加工を可
能にしうることも望まれている。
【０００７】更に、金属芯材にＣｕ−Ｚｎ合金層を被覆
した場合、Ｚｎ濃度が高いと金属間化合物相のβ相又は
γ、ε相等が形成され、ダイスで冷間伸線するとＣｕ−
Ｚｎ層にクラックが入り、後の電極線の取扱時の信頼性
に問題が生じる。このため、表面層のＺｎ濃度を高めて
も、冷間伸線時にクラックが入らず、加工が容易なＣｕ
−Ｚｎ相形成技術が望まれている。
した場合、Ｚｎ濃度が高いと金属間化合物相のβ相又は
γ、ε相等が形成され、ダイスで冷間伸線するとＣｕ−
Ｚｎ層にクラックが入り、後の電極線の取扱時の信頼性
に問題が生じる。このため、表面層のＺｎ濃度を高めて
も、冷間伸線時にクラックが入らず、加工が容易なＣｕ
−Ｚｎ相形成技術が望まれている。
【０００８】そこで本発明は、加工速度の高速化、加工
精度の向上、被加工物の表面粗さの改善等が図れ、表面
層のＺｎ濃度を高めてもクラックの生じない放電加工用
電極線を提供することを目的としている。
精度の向上、被加工物の表面粗さの改善等が図れ、表面
層のＺｎ濃度を高めてもクラックの生じない放電加工用
電極線を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、芯材としてＣｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｚ
ｒ合金、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｃｒ合金Ｃｕ−Ｎｂ複合材、Ｃｕ
−Ｎｂ合金、銅被覆鋼線、Ｃｕ−Ｂｅ合金、Ｃｕ−Ｓｎ
合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｍｇ合金、
Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｒ合金、無酸素銅、タフピッチ銅、Ｃｕ
−Ｚｎ黄銅線、鉄線、鋼線又はピアノ線が用いられてな
り、前記芯材の表面に被覆され、外周部のＺｎ濃度が内
周部よりも低いＣｕ−Ｚｎ合金を用いた表面合金層とを
具備し、当該表面合金層の外周部の層は、α相で構成さ
れ、当該表面合金層の内周部の層は、β相をα相が囲む
構成になっている。この構成によれば、表面合金層の内
側（内周部）と外側（外周部）とでＺｎ濃度が異なるよ
うにした結果、表面合金層の表面に近い部分に主にα相
が形成され、表面に近い部分にはβ相は極めて少ない。
したがって、冷間加工を行った際に、塑性変形はβ相よ
りもα相が変形することにより行われるため、β相に起
因して生じる割れは生ぜず、加工性は損なわれない。ま
た、表面合金層の内側はＺｎ濃度の高いβ相であるた
め、加工速度を確保することができる。
めに、本発明は、芯材としてＣｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｚ
ｒ合金、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｃｒ合金Ｃｕ−Ｎｂ複合材、Ｃｕ
−Ｎｂ合金、銅被覆鋼線、Ｃｕ−Ｂｅ合金、Ｃｕ−Ｓｎ
合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｍｇ合金、
Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｒ合金、無酸素銅、タフピッチ銅、Ｃｕ
−Ｚｎ黄銅線、鉄線、鋼線又はピアノ線が用いられてな
り、前記芯材の表面に被覆され、外周部のＺｎ濃度が内
周部よりも低いＣｕ−Ｚｎ合金を用いた表面合金層とを
具備し、当該表面合金層の外周部の層は、α相で構成さ
れ、当該表面合金層の内周部の層は、β相をα相が囲む
構成になっている。この構成によれば、表面合金層の内
側（内周部）と外側（外周部）とでＺｎ濃度が異なるよ
うにした結果、表面合金層の表面に近い部分に主にα相
が形成され、表面に近い部分にはβ相は極めて少ない。
したがって、冷間加工を行った際に、塑性変形はβ相よ
りもα相が変形することにより行われるため、β相に起
因して生じる割れは生ぜず、加工性は損なわれない。ま
た、表面合金層の内側はＺｎ濃度の高いβ相であるた
め、加工速度を確保することができる。
【００１０】前記表面合金層は、内周部のＺｎ濃度が３
０〜５５重量％、前記外周部のＺｎ濃度が４３％以下、
望ましくは３０〜４３重量％の構成にすることができ
る。この構成によれば、Ｚｎ濃度を低くした外周部には
β相は形成され難く、主にα相が形成される。また、Ｚ
ｎ濃度を大きくした内周部にはβ相が形成される。この
結果、表層部のα相を主体とする層は冷間伸線等の冷間
加工を行ってもキズや割れ等を生じることがなく加工が
容易に行えるようになる。さらに表面合金層の内側の層
もβ相をα相が囲む構成になっているため容易に加工が
行える。そして、内周部は十分なＺｎ濃度を有するた
め、所望の加工速度を確保することができる。
０〜５５重量％、前記外周部のＺｎ濃度が４３％以下、
望ましくは３０〜４３重量％の構成にすることができ
る。この構成によれば、Ｚｎ濃度を低くした外周部には
β相は形成され難く、主にα相が形成される。また、Ｚ
ｎ濃度を大きくした内周部にはβ相が形成される。この
結果、表層部のα相を主体とする層は冷間伸線等の冷間
加工を行ってもキズや割れ等を生じることがなく加工が
容易に行えるようになる。さらに表面合金層の内側の層
もβ相をα相が囲む構成になっているため容易に加工が
行える。そして、内周部は十分なＺｎ濃度を有するた
め、所望の加工速度を確保することができる。
【００１１】前記表面合金層は、Ｚｎ粉、Ｃｕ−Ｚｎ
粉、又はＺｎ粉とＣｕ−Ｚｎ粉の混合物を加熱焼結させ
たものにすることができる。
粉、又はＺｎ粉とＣｕ−Ｚｎ粉の混合物を加熱焼結させ
たものにすることができる。
【００１２】この構成によれば、電極線の製造に際し、
Ｚｎを塗布する方法の採用が可能になり、生産性及び製
造コストの低減を図ることが可能になる。
Ｚｎを塗布する方法の採用が可能になり、生産性及び製
造コストの低減を図ることが可能になる。
【００１３】芯材として高導電率のＣｕ−Ｃｒ合金、Ｃ
ｕ−Ｚｒ合金、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｃｒ合金Ｃｕ−Ｎｂ複合
材、Ｃｕ−Ｎｂ合金、銅被覆鋼線、Ｃｕ−Ｂｅ合金、Ｃ
ｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｍ
ｇ合金、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｒ合金の線材及び無酸素銅とタ
フピッチ銅などの金属材料が有効である。
ｕ−Ｚｒ合金、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｃｒ合金Ｃｕ−Ｎｂ複合
材、Ｃｕ−Ｎｂ合金、銅被覆鋼線、Ｃｕ−Ｂｅ合金、Ｃ
ｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｍ
ｇ合金、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｒ合金の線材及び無酸素銅とタ
フピッチ銅などの金属材料が有効である。
【００１４】芯材として導電率の高くないものでも、Ｃ
ｕ−Ｚｎ黄銅線、鉄線、鋼線、ピアノ線（芝折鋼）など
が有効である。
ｕ−Ｚｎ黄銅線、鉄線、鋼線、ピアノ線（芝折鋼）など
が有効である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明による放電加工用電極線を示
す断面図である。図１に示すように、本発明の放電加工
用電極線１は、芯材２と、この芯材２の表面に被覆され
た表面合金層３から成る。ここで、芯材２にはＣｕ−
０．１６重量％Ｚｒ（ジルコニウム）線を用いている。
この芯材２をＮ2ガス雰囲気中に通しながら所定温度に
加熱して溶体化し、この後、冷却水槽に通して急冷し
た。こうして製作した芯材２に対し、第１のスラリーを
塗布した。この後、第１のスラリーを乾燥させ、更に第
２のスラリーを塗布し、これを乾燥させた。次に、加熱
雰囲気中を走行させながら水冷した後、表面にＣｕ−Ｚ
ｎ合金による表面合金層３を５〜５０μｍの厚さに施し
た。
て説明する。図１は本発明による放電加工用電極線を示
す断面図である。図１に示すように、本発明の放電加工
用電極線１は、芯材２と、この芯材２の表面に被覆され
た表面合金層３から成る。ここで、芯材２にはＣｕ−
０．１６重量％Ｚｒ（ジルコニウム）線を用いている。
この芯材２をＮ2ガス雰囲気中に通しながら所定温度に
加熱して溶体化し、この後、冷却水槽に通して急冷し
た。こうして製作した芯材２に対し、第１のスラリーを
塗布した。この後、第１のスラリーを乾燥させ、更に第
２のスラリーを塗布し、これを乾燥させた。次に、加熱
雰囲気中を走行させながら水冷した後、表面にＣｕ−Ｚ
ｎ合金による表面合金層３を５〜５０μｍの厚さに施し
た。
【００１６】本発明においては、Ｚｎ濃度が高くなるほ
ど加工速度を早くできることから、芯材２の表面にはＣ
ｕ−Ｚｎ層による表面合金層３を設けている。しかし、
上記した様に、Ｚｎ濃度が高いと金属間化合物β，γ，
ε相等が形成され、冷間伸線時に割れ（クラック）が発
生し、後工程に問題を生じる。そこで本発明において
は、表面合金層３（Ｃｕ−Ｚｎ層）は加工の容易なα相
と加工の難しいβ相から成り、β相の周囲をα相が取り
巻く構成にした。
ど加工速度を早くできることから、芯材２の表面にはＣ
ｕ−Ｚｎ層による表面合金層３を設けている。しかし、
上記した様に、Ｚｎ濃度が高いと金属間化合物β，γ，
ε相等が形成され、冷間伸線時に割れ（クラック）が発
生し、後工程に問題を生じる。そこで本発明において
は、表面合金層３（Ｃｕ−Ｚｎ層）は加工の容易なα相
と加工の難しいβ相から成り、β相の周囲をα相が取り
巻く構成にした。
【００１７】この構成により、冷間伸線の際、主にα相
が変形するようになり、β相にキズや割れは生じない。
この結果、冷間加工を施してもキズやクラックは発生せ
ず、信頼性に優れた電極線を得ることができた。また、
放電加工用電極線１の耐熱性を高めるため、芯材２のＣ
ｕ−０．１６％Ｚｒ線としては固溶（溶体化）させたも
のを用いた。
が変形するようになり、β相にキズや割れは生じない。
この結果、冷間加工を施してもキズやクラックは発生せ
ず、信頼性に優れた電極線を得ることができた。また、
放電加工用電極線１の耐熱性を高めるため、芯材２のＣ
ｕ−０．１６％Ｚｒ線としては固溶（溶体化）させたも
のを用いた。
【００１８】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
まず、１０ｍｍφのＣｕ−０．１６重量％Ｚｒ（ジルコ
ニウム）線をスウエージング加工（材料の軸に直角方向
に圧縮する加工）して８ｍｍφにした。これをドローベ
ンチで５．５ｍｍφにし、更に冷間加工により０．９ｍ
ｍφにした。こうして加工された線材をＮ2（窒素）ガ
スの満たされた加熱電気炉内に１ｍ／分の速度で搬送し
ながら９００℃に加熱して溶体化し、冷却水の満たされ
た冷却水槽に通して冷却した。ついで、この線材に第１
のスラリーを塗布して乾燥させた。この後、第２のスラ
リーを塗布して乾燥させた。更に、７００〜９００℃の
範囲で１ｍ／分の速度で加熱電気炉内を走行させなが
ら、表面に表面合金層３を形成した。この後、冷間伸線
し、０．２ｍｍφの放電加工用電極線を作製した。
ニウム）線をスウエージング加工（材料の軸に直角方向
に圧縮する加工）して８ｍｍφにした。これをドローベ
ンチで５．５ｍｍφにし、更に冷間加工により０．９ｍ
ｍφにした。こうして加工された線材をＮ2（窒素）ガ
スの満たされた加熱電気炉内に１ｍ／分の速度で搬送し
ながら９００℃に加熱して溶体化し、冷却水の満たされ
た冷却水槽に通して冷却した。ついで、この線材に第１
のスラリーを塗布して乾燥させた。この後、第２のスラ
リーを塗布して乾燥させた。更に、７００〜９００℃の
範囲で１ｍ／分の速度で加熱電気炉内を走行させなが
ら、表面に表面合金層３を形成した。この後、冷間伸線
し、０．２ｍｍφの放電加工用電極線を作製した。
【００１９】ここで、第１のスラリーは、Ｚｎ粉末（６
９％）にアクリル系樹脂（７％）、沈降防止剤（１
％）、溶剤（トルエン＋キシレン２３％）を混ぜてスラ
リーにしたものである。また、第２のスラリーは、Ｃｕ
−２０％Ｚｎ粉末とＺｎ粉末とを加えて全Ｚｎ濃度が５
０％Ｚｎになるようにした混合粉末（６９％）に対し、
アクリル系樹脂（７％）、沈降防止剤（１％）、溶剤
（トルエン＋キシレン２３％）を混ぜてスラリーにした
ものである。
９％）にアクリル系樹脂（７％）、沈降防止剤（１
％）、溶剤（トルエン＋キシレン２３％）を混ぜてスラ
リーにしたものである。また、第２のスラリーは、Ｃｕ
−２０％Ｚｎ粉末とＺｎ粉末とを加えて全Ｚｎ濃度が５
０％Ｚｎになるようにした混合粉末（６９％）に対し、
アクリル系樹脂（７％）、沈降防止剤（１％）、溶剤
（トルエン＋キシレン２３％）を混ぜてスラリーにした
ものである。
【００２０】以上のようにして作製した放電加工用電極
線について、その構造調査と放電加工性の評価を行っ
た。被加工物として厚さ４０ｍｍのＳＫＤ−１１（冷間
ダイス鋼）を用いて断線限界速度を測定した。また、被
加工物の表面粗さの評価も実施した。比較のための比較
材には、Ｃｕ−３５％Ｚｎ黄銅線（０．０２ｍｍφ）を
用いた。
線について、その構造調査と放電加工性の評価を行っ
た。被加工物として厚さ４０ｍｍのＳＫＤ−１１（冷間
ダイス鋼）を用いて断線限界速度を測定した。また、被
加工物の表面粗さの評価も実施した。比較のための比較
材には、Ｃｕ−３５％Ｚｎ黄銅線（０．０２ｍｍφ）を
用いた。
【００２１】図２は、Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒの表面
合金層３の横断面をエッチングし、この組織をＳＥＭ
（Scanning Electron Microscope：走査形電子顕微鏡）
で観察した結果を示す顕微鏡写真である。この線材の表
面の殆どはのα相であり、表面合金層３の内側には
のβ相が存在し、その周囲をα相が囲んだ構造になって
いる。更に内側には、Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒ合金線
になっている。
合金層３の横断面をエッチングし、この組織をＳＥＭ
（Scanning Electron Microscope：走査形電子顕微鏡）
で観察した結果を示す顕微鏡写真である。この線材の表
面の殆どはのα相であり、表面合金層３の内側には
のβ相が存在し、その周囲をα相が囲んだ構造になって
いる。更に内側には、Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒ合金線
になっている。
【００２２】更に、以上の放電加工用電極線１を冷間伸
線して０．２ｍｍφにした。この伸線では表面にキズや
割れ等がなく、ハンチングなどがなく放電が安定し、加
工性に優れていた。この線材表面のＺｎ濃度を横断面に
ついて表面からの深さをパラメータにしてＺｎ濃度をＸ
ＭＡにより定量分析した。なお、このＸＭＡ分析値が化
学分析値と一致することを本発明者らは確認している。
線して０．２ｍｍφにした。この伸線では表面にキズや
割れ等がなく、ハンチングなどがなく放電が安定し、加
工性に優れていた。この線材表面のＺｎ濃度を横断面に
ついて表面からの深さをパラメータにしてＺｎ濃度をＸ
ＭＡにより定量分析した。なお、このＸＭＡ分析値が化
学分析値と一致することを本発明者らは確認している。
【００２３】図３は０．２ｍｍφに伸線した放電加工用
電極線の断面を光学顕微鏡で観察した結果を示す顕微鏡
写真である。また、図４は０．２ｍｍφに伸線した放電
加工用電極線の表面合金層３からの距離とＺｎ濃度の関
係を示す特性図である。この放電加工用電極線における
Ｚｎ濃度は３４〜４４重量％Ｚｎであり、図２に示した
ように表面合金層３にα相が存在することがわかる。更
に、より内側には、より高い濃度の部分、つまりβ相が
存在する。このように、冷間伸線加工性に優れた放電加
工用電極線を得られることが確認された。
電極線の断面を光学顕微鏡で観察した結果を示す顕微鏡
写真である。また、図４は０．２ｍｍφに伸線した放電
加工用電極線の表面合金層３からの距離とＺｎ濃度の関
係を示す特性図である。この放電加工用電極線における
Ｚｎ濃度は３４〜４４重量％Ｚｎであり、図２に示した
ように表面合金層３にα相が存在することがわかる。更
に、より内側には、より高い濃度の部分、つまりβ相が
存在する。このように、冷間伸線加工性に優れた放電加
工用電極線を得られることが確認された。
【００２４】次に、本発明による放電加工用電極線にお
ける放電加工性を評価した。図５は放電加工時のパルス
波形を示す波形図である。ここでは放電電流を３６アン
ペアにし、オフ時間（電流休止時間）を一定（２．８μ
ｓ）としながら、オン時間（電流印加時間）を変えて加
工可能な速度（ワイヤが切れない限界速度）を測定した
（なお、ＩＰは電流の振幅）。被加工物として厚さ４０
ｍｍのＳＫＤ−１１を用いて加工実験を行った。また、
比較のため従来技術により製作した０．２ｍｍφの放電
加工用電極線も作製し、同様な加工実験を行った。
ける放電加工性を評価した。図５は放電加工時のパルス
波形を示す波形図である。ここでは放電電流を３６アン
ペアにし、オフ時間（電流休止時間）を一定（２．８μ
ｓ）としながら、オン時間（電流印加時間）を変えて加
工可能な速度（ワイヤが切れない限界速度）を測定した
（なお、ＩＰは電流の振幅）。被加工物として厚さ４０
ｍｍのＳＫＤ−１１を用いて加工実験を行った。また、
比較のため従来技術により製作した０．２ｍｍφの放電
加工用電極線も作製し、同様な加工実験を行った。
【００２５】オン時間が０．８μＳの場合、Ｃｕ−３５
重量％Ｚｎ電極線（比較例）の加工速度が１．５３ｍｍ
／分であったのに対し、本発明による電極線は１．９２
ｍｍ／分であり、加工速度の向上が確かめられた。ま
た、電流印加時間を長くすると、加工速度が増加する。
この時、本発明の電極線は１．５μＳで断線したのに対
し、比較例では１．２μＳの電流印加時間で断線した。
このことから、本発明による電極線は耐断線性に優れて
いることが確かめられた。更に、比較例による被加工物
の表面粗さが１．３５μｍであったのに対し、本発明に
よる電極線の表面粗さは１．２８２μｍであり、この点
からも本発明の電極線の優秀性が確かめられた。この加
工面精度も優れていた理由は表面のキズ割れなどが少な
かったためと推察される。 （実施例２） 次に、本発明による放電加工用電極線の第２の実施例に
ついて説明する。
重量％Ｚｎ電極線（比較例）の加工速度が１．５３ｍｍ
／分であったのに対し、本発明による電極線は１．９２
ｍｍ／分であり、加工速度の向上が確かめられた。ま
た、電流印加時間を長くすると、加工速度が増加する。
この時、本発明の電極線は１．５μＳで断線したのに対
し、比較例では１．２μＳの電流印加時間で断線した。
このことから、本発明による電極線は耐断線性に優れて
いることが確かめられた。更に、比較例による被加工物
の表面粗さが１．３５μｍであったのに対し、本発明に
よる電極線の表面粗さは１．２８２μｍであり、この点
からも本発明の電極線の優秀性が確かめられた。この加
工面精度も優れていた理由は表面のキズ割れなどが少な
かったためと推察される。 （実施例２） 次に、本発明による放電加工用電極線の第２の実施例に
ついて説明する。
【００２６】実施例１と同様に、０．９ｍｍφのＣｕ−
０．１６重量％Ｚｒ合金による線材に対し、Ｃｕ−Ｚｎ
による表面合金層３を形成した。更に、これを冷間伸線
して０．２５ｍｍφの放電加工用電極線を作製した。こ
の電極線の導電率は６５．６ＩＡＣＳ％と高い値を示し
た。この放電加工用電極線に対し、実施例１と同様に厚
さ３０ｍｍのＳＫＤ−１１を被加工物として放電加工実
験を行った。その結果、オン時間が０．８μｓの場合、
０．２５ｍｍφのＣｕ−３５重量％Ｚｎ電極線（導電率
２３ＩＡＣＳ％）（加工速度１．９８５ｍｍ／分）に比
べ、加工速度は約２１％高い２．４０ｍｍ／分が得られ
た。
０．１６重量％Ｚｒ合金による線材に対し、Ｃｕ−Ｚｎ
による表面合金層３を形成した。更に、これを冷間伸線
して０．２５ｍｍφの放電加工用電極線を作製した。こ
の電極線の導電率は６５．６ＩＡＣＳ％と高い値を示し
た。この放電加工用電極線に対し、実施例１と同様に厚
さ３０ｍｍのＳＫＤ−１１を被加工物として放電加工実
験を行った。その結果、オン時間が０．８μｓの場合、
０．２５ｍｍφのＣｕ−３５重量％Ｚｎ電極線（導電率
２３ＩＡＣＳ％）（加工速度１．９８５ｍｍ／分）に比
べ、加工速度は約２１％高い２．４０ｍｍ／分が得られ
た。
【００２７】また、被加工物の表面粗さについても調査
した。その結果、Ｃｕ−３５重量％Ｚｎ電極線で切断し
た被加工物の表面粗さ（中心線平均粗さ）が１．８１μ
ｍであるのに対し、本発明の電極線は１．７３０μｍで
あり、最大面粗さについても本発明品は１４．６μｍで
ありＣｕ−３５重量％Ｚｎの１５．７μｍより小さい値
であり、加工面精度に優れていることを確認した。
した。その結果、Ｃｕ−３５重量％Ｚｎ電極線で切断し
た被加工物の表面粗さ（中心線平均粗さ）が１．８１μ
ｍであるのに対し、本発明の電極線は１．７３０μｍで
あり、最大面粗さについても本発明品は１４．６μｍで
ありＣｕ−３５重量％Ｚｎの１５．７μｍより小さい値
であり、加工面精度に優れていることを確認した。
【００２８】更に、断線限界は、本発明の電極線が１．
５μｓで断線したのに対し、比較例のＣｕ−３５重量％
Ｚｎ電極線は１．３５μｓの電流印加時間で断線した。
このことから、本発明による電極線は耐断線性に優れて
いることが確かめられた。図６は実施例２における０．
９ｍｍφのＣｕ−Ｚｎ／Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒ電極
線の観察結果（ミクロ組織）を示し、（ａ）は横断面の
ＳＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）のライン分析
部のＺｎＸ線ライン分析結果を示す特性写真である。
（ａ）のＸ部は３７．６mass％Ｚｎのα相、Ｙ部は４
３．７mass％Ｚｎのβ相であり、β相をα相が囲んだ構
造を示している。
５μｓで断線したのに対し、比較例のＣｕ−３５重量％
Ｚｎ電極線は１．３５μｓの電流印加時間で断線した。
このことから、本発明による電極線は耐断線性に優れて
いることが確かめられた。図６は実施例２における０．
９ｍｍφのＣｕ−Ｚｎ／Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒ電極
線の観察結果（ミクロ組織）を示し、（ａ）は横断面の
ＳＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）のライン分析
部のＺｎＸ線ライン分析結果を示す特性写真である。
（ａ）のＸ部は３７．６mass％Ｚｎのα相、Ｙ部は４
３．７mass％Ｚｎのβ相であり、β相をα相が囲んだ構
造を示している。
【００２９】図７は実施例２におけるＣｕ−Ｚｎ／Ｃｕ
−０．１６重量％Ｚｒ合金による０．９ｍｍφの電極線
を０．２５ｍｍφに冷間伸線したときの観察結果（ミク
ロ組織）を示す写真である。図中、（ａ）は横断面のＳ
ＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）のライン分析部
のＺｎＸ線ライン分析結果を示す特性写真である。
（ａ）のＸ部は３６．９mass％Ｚｎのα相、Ｙ部は４
４．０mass％Ｚｎのβ相であり、加工が難しいβ相の回
りを加工の容易なα相が取り囲んだ構造を示している。
−０．１６重量％Ｚｒ合金による０．９ｍｍφの電極線
を０．２５ｍｍφに冷間伸線したときの観察結果（ミク
ロ組織）を示す写真である。図中、（ａ）は横断面のＳ
ＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）のライン分析部
のＺｎＸ線ライン分析結果を示す特性写真である。
（ａ）のＸ部は３６．９mass％Ｚｎのα相、Ｙ部は４
４．０mass％Ｚｎのβ相であり、加工が難しいβ相の回
りを加工の容易なα相が取り囲んだ構造を示している。
【００３０】図８は比較例（Ｃｕ−４４mass％Ｚｎ線材
にローラダイスによる冷間加工を施したもの）の断面の
顕微鏡写真であり、（ａ）は加工度１９％（８ｍｍφ→
７．ｍｍφ）の場合であり、ミクロな亀裂が生じている
様子を示す顕微鏡写真、（ｂ）は加工度２７．３％（８
ｍｍφ→６．８ｍｍφ）の場合であり、明瞭な割れが発
生している様子を示す顕微鏡写真である。このように、
β単相の場合、割れが生じるために加工は難しい。ま
た、低加工度で加工できたとしてもキズは避けられず信
頼性に問題が残る。
にローラダイスによる冷間加工を施したもの）の断面の
顕微鏡写真であり、（ａ）は加工度１９％（８ｍｍφ→
７．ｍｍφ）の場合であり、ミクロな亀裂が生じている
様子を示す顕微鏡写真、（ｂ）は加工度２７．３％（８
ｍｍφ→６．８ｍｍφ）の場合であり、明瞭な割れが発
生している様子を示す顕微鏡写真である。このように、
β単相の場合、割れが生じるために加工は難しい。ま
た、低加工度で加工できたとしてもキズは避けられず信
頼性に問題が残る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、芯材を被
覆するＣｕ−Ｚｎ合金の表面合金層が、外周部のＺｎ濃
度を内周部よりも低い値にしたので、表面合金層の表面
に近い部分にα相が形成され、β相は内側に形成され、
かつβ相をα相が囲む構造になっているので、冷間加工
を行ってもβ相に起因して生じるキズや割れが生じない
ため、加工性は損なわれず、しかも、加工速度は内周部
のβ相によって確保される。
覆するＣｕ−Ｚｎ合金の表面合金層が、外周部のＺｎ濃
度を内周部よりも低い値にしたので、表面合金層の表面
に近い部分にα相が形成され、β相は内側に形成され、
かつβ相をα相が囲む構造になっているので、冷間加工
を行ってもβ相に起因して生じるキズや割れが生じない
ため、加工性は損なわれず、しかも、加工速度は内周部
のβ相によって確保される。
【図１】本発明による放電加工用電極線を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒの表面合金層の横断
面をエッチングし、この組織をＳＥＭで観察した結果を
示す顕微鏡写真である。
面をエッチングし、この組織をＳＥＭで観察した結果を
示す顕微鏡写真である。
【図３】０．２ｍｍφに伸線した放電加工用電極線の断
面を光学顕微鏡で観察した結果を示す顕微鏡写真であ
る。
面を光学顕微鏡で観察した結果を示す顕微鏡写真であ
る。
【図４】０．２ｍｍφに伸線した放電加工用電極線の表
面合金層からの距離とＺｎ濃度の関係を示す特性図であ
る。
面合金層からの距離とＺｎ濃度の関係を示す特性図であ
る。
【図５】放電加工時のパルス波形を示す波形図である。
【図６】実施例２における０．９ｍｍφのＣｕ−Ｚｎ／
Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒ電極線の観察結果を示し、
（ａ）は横断面のＳＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は
（ａ）のライン分析部のＺｎＸ線ライン分析結果を示す
特性写真である。
Ｃｕ−０．１６重量％Ｚｒ電極線の観察結果を示し、
（ａ）は横断面のＳＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は
（ａ）のライン分析部のＺｎＸ線ライン分析結果を示す
特性写真である。
【図７】実施例２におけるＣｕ−Ｚｎ／Ｃｕ−０．１６
重量％Ｚｒ合金による０．９ｍｍφの電極線を０．２５
ｍｍφに冷間伸線したときの観察結果を示し、（ａ）は
横断面のＳＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）のラ
イン分析部のＺｎＸ線ライン分析結果を示す特性写真で
ある。
重量％Ｚｒ合金による０．９ｍｍφの電極線を０．２５
ｍｍφに冷間伸線したときの観察結果を示し、（ａ）は
横断面のＳＥＭによる顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）のラ
イン分析部のＺｎＸ線ライン分析結果を示す特性写真で
ある。
【図８】Ｃｕ−４４mass％Ｚｎ線材にローラダイスによ
る冷間加工を施した比較例の断面顕微鏡写真であり、
（ａ）は加工度１９％の場合、（ｂ）は加工度２７．３
％の場合の各顕微鏡写真である。
る冷間加工を施した比較例の断面顕微鏡写真であり、
（ａ）は加工度１９％の場合、（ｂ）は加工度２７．３
％の場合の各顕微鏡写真である。
１ 放電加工用電極線
２ 芯材
３ 表面合金層
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−84364（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−84365（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−78725（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−190635（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−156021（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23H 7/08
Claims (3)
- 【請求項１】 芯材としてＣｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｚｒ
合金、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｃｒ合金Ｃｕ−Ｎｂ複合材、Ｃｕ−
Ｎｂ合金、銅被覆鋼線、Ｃｕ−Ｂｅ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合
金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｍｇ合金、Ｃ
ｕ−Ｍｇ−Ｚｒ合金、無酸素銅、タフピッチ銅、Ｃｕ−
Ｚｎ黄銅線、鉄線、鋼線又はピアノ線が用いられてな
り、前記芯材の表面に被覆され、外周部のＺｎ濃度が内
周部よりも低いＣｕ−Ｚｎ合金を用いた表面合金層とを
具備し、当該表面合金層の外周部の層は、α相で構成さ
れ、当該表面合金層の内周部の層は、β相をα相が囲む
構成になっていることを特徴とする放電加工用電極線。 - 【請求項２】 前記表面合金層は、内周部のＺｎ濃度が
３５〜５５重量％、前記外周部のＺｎ濃度が３０〜４３
重量％であることを特徴とする請求項１の放電加工用電
極線。 - 【請求項３】 前記表面合金層は、Ｚｎ粉、Ｃｕ−Ｚｎ
粉、又はＺｎ粉とＣｕ−Ｚｎ粉の混合物を加熱焼結させ
たものであることを特徴とする請求項１又は２のいずれ
かに記載の放電加工用電極線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14087796A JP3405069B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 放電加工用電極線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14087796A JP3405069B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 放電加工用電極線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300136A JPH09300136A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3405069B2 true JP3405069B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=15278847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14087796A Expired - Fee Related JP3405069B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 放電加工用電極線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405069B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028117A1 (ja) | 2007-12-10 | 2009-03-05 | Oki Electric Cable Co., Ltd. | ワイヤ放電加工用電極線、その製造方法及びその母線製造装置 |
| JP2020515428A (ja) * | 2017-09-26 | 2020-05-28 | ▲寧▼波康▲強▼▲微▼▲電▼子技▲術▼有限公司 | 組織化メッキ電極線の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1078831C (zh) * | 1997-07-30 | 2002-02-06 | 成机哲 | 放电加工用多孔性电极线及其制造方法 |
| JP4846312B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2011-12-28 | 新日本製鐵株式会社 | 単結晶インゴットの外形加工方法 |
| JP4912729B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2012-04-11 | 新日本製鐵株式会社 | 炭化珪素単結晶インゴットの外形加工方法 |
| 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 |
| CN104668679B (zh) * | 2015-01-29 | 2017-02-22 | 宁波博威麦特莱科技有限公司 | 低硼氧单向走丝用切割线及其制造方法 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP14087796A patent/JP3405069B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028117A1 (ja) | 2007-12-10 | 2009-03-05 | Oki Electric Cable Co., Ltd. | ワイヤ放電加工用電極線、その製造方法及びその母線製造装置 |
| JP2020515428A (ja) * | 2017-09-26 | 2020-05-28 | ▲寧▼波康▲強▼▲微▼▲電▼子技▲術▼有限公司 | 組織化メッキ電極線の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09300136A (ja) | 1997-11-25 |
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