JPH02179857A - ワイヤ放電加工用電極線 - Google Patents

ワイヤ放電加工用電極線

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JPH02179857A
JPH02179857A JP33212488A JP33212488A JPH02179857A JP H02179857 A JPH02179857 A JP H02179857A JP 33212488 A JP33212488 A JP 33212488A JP 33212488 A JP33212488 A JP 33212488A JP H02179857 A JPH02179857 A JP H02179857A
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JP
Japan
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wire
discharge machining
electrode wire
electrode
electrical discharge
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JP33212488A
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English (en)
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Michio Okuno
奥野 道雄
Hitoshi Shiyou
仁 尚
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はワイヤ放電加工機に広く使用されている放電加
工用電極線に関するものであって、特に放電加工速度が
大きくて、且つ被加工体への付着量が少ない放電加工用
電極線に関するものである。
〔従来の技術〕
ワイヤ放電加工は、直径0.05〜(135mmφの電
極線を走行させつつ被加工物との間で加工液を介してパ
ルス状の放電を発生させ、該放電エネルギーによって被
加工物を溶融し、加工液及び電極線、被加工物等の瞬間
的な気化爆発力によって溶融物を除去するもので特に複
雑な形状のプレス金型の加工等に広く用いられている。
従来放電加工用電極線としては純銅線が使用されていた
が、引張り強さが低いので、ワイヤ放電加工時に張力を
あまり大きくかけられない為、電極線の振動を抑える事
が出来ず、従って加工精度が悪くなり、又断線し易く、
更にCu自体の放電加工性も充分でなく、加工速度も遅
い等の欠点があった。
その為モリブデン線やタングステン線等の精密加工用高
強度線が用いられたり、又−最の加工用には65/35
黄銅線を代表とする黄銅電極線が広く使用されるように
なっている。黄w411i!極線は純銅線に比べて約2
倍以上の引張り強さがあり、且つその合金成分のZnの
存在によって放電安定性、気化爆発力等が同上し、その
為加工速度を速くする事が出来るという長所を有してい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
近年ワイヤ放電加工の利用範囲が拡大されるのに伴って
、強度及び加工速度のより一層の向上並びに電極線飛沫
の被加工体への付着量が少ない事が要望されており、黄
銅にAfやSi等を微量添加して強度及び加工速度を向
上させた電極線、或いは銅線や黄tj4線の表面にZn
又はZn合金を被覆した電極線等が商品化されている。
然しなからこれらの電極線は従来の黄銅線よりも製造コ
ストがかさむという問題点があり、生産性が高くてしか
も高性能である電極線の開発が望まれていた。
Cu −Z n合金において、Zn含有量を増せば増す
程放電加工速度の向上が図られ、且つ電極線飛沫の被加
工体への付着量も少なくなる事は公知である。従って放
電加工速度が大きく、且つ被加工体への付着量が少ない
電極線を製造する為には、Zn含有量の多いCu ”−
Z n合金を用いればよい事になるが、Zn含ffiが
40wt%を超えると伸線加工性が著しく悪くなり、加
工途中における焼鈍軟化処理の回数を増さねばならず、
その為製造コストが高くなるという問題があった。
又Znfiの増加を前述の合金化という手法によらず、
Cu又はCu合金の表面にZn又はZn合金を被覆する
という方法も提案されているが、この方法は電気メツキ
等のZn被覆工程を追加する必要があり、やはり製造コ
ストが高くなるという問題があった。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、放電加工速度が大きく
て、且つ被加工体への付着量が少なく、しかも比較的低
コストで製造し得るワイヤ放電加工用電極線を提供する
事である。
即ち本発明における請求項1の発明は、Zn:25〜4
 QwL%を含み、残部Cuと不可避な不純物からなる
銅合金線であって、Znの酸化雰囲気中で500〜90
0℃の温度範囲内で加熱された後、引続き還元性雰囲気
中で600〜900℃の温度範囲内で加熱された焼鈍材
或いは前記熱処理後更に減面加工を施された加工材であ
る事を特徴とするワイヤ放電加工用電極線である。又本
発明における請求項2の発明は、Zn:25〜40wt
%を含み、更にAj!、S t、Cr、Zr、Sn、M
g、Tiの内の1種又は2種以上を合計で0.001〜
5wt%含み、残部Cuと不可避な不純物からなる銅合
金線であって、Znの酸化雰囲気中で500〜900℃
の温度範囲内で加熱された後、引続き還元性雰囲気中で
600〜900℃の温度範囲内で加熱された焼鈍材或い
は前記熱処理後史に減面加工を施された加工材である事
を特徴とするワイヤ放電加工用電極線である。又本発明
における請求項3の発明は、還元性雰囲気中での加熱手
段として、水素、炭化水素を主成分とする燃料ガスを燃
焼させた火炎が用いられる事を特徴とする請求項1又は
2記載のワイヤ放電加工用電極線である。
本発明はワイヤ放電加工用電極線として、予め大気中或
いは水蒸気中等で加熱して酸素との親和力が強いZnを
選択的に表面付近へ拡散させて表層部にZnOの高濃度
層を形成させた後、これを還元性雰囲気中で加熱して前
記ZnOを還元し、表層部にZnの高濃度層を形成させ
たCu−Zn合金線を用いようとするものである。
而して前記Znの酸化雰囲気中での加熱は500℃未溝
であると表層部にZnOの高濃度層が充分に形成されな
く、又900℃を超えるとZnの蒸発による消耗が激し
くなるので、500〜900℃の温度範囲内で加熱する
必要がある。又前記還元性雰囲気中で加熱は600″C
未満であると表層部のZnO層が充分に還元されなく、
又900℃を超えるとZnの蒸発による消耗が激しくな
るので、600〜900”Cの温度範囲内で加熱する必
要がある。
以上の樺な熱処理により表層部に高濃度Zn層を形成さ
せた電極線は、そのままの状態でも放電加工に供する事
が出来るが、強度を調整する為に減面加工を施してから
放電加工に供した方が有利である。この際加工率が99
%を超えると表層部に形成された高濃度ZnJiが薄く
なりすぎて、放電加工速度を充分に向上させる事が出来
ないので、減面加工率は99%以下にする事が望ましい
前記還元性雰囲気中での加熱手段としては、水素、炭化
水素を主成分とする燃料ガス、例えばメタン、エタン、
プロパン、ブタン等の炭化水素或いは水素、炭化水素等
の混合物である都市ガス等を燃焼させた火炎を用いる事
が望ましい。
向上配本発明電極線の組成としてZn1iを25〜40
wt%としたのは、Zn量が25wt%未満では前記Z
nの酸化雰囲気中及び還元性雰囲気中の熱処理を施して
も表層部に高濃度Zn層が充分に形成されなくて、放電
加工速度があまり向上しなく、付着量の減少も少ない為
である。又Zn量が4 Qwt%を超えると、β相が急
激に増加し、伸線加工が困難となる為である。
本発明請求項2記載のワイヤ放電加工用電極線は前記C
u −Z n合金線に放電特性改善及び強度向上の為に
更にAj!、Si、、Cr、Zr%Sn。
Mg、Tiの内の1種又は2種以上を添加したものであ
って、その添加量が合計で0.001wt%01wt%
未満れらの元素を添加した効果が見られなく、又添加量
が合計で5wt%を超えると、伸線加工性が悪くなって
加工コストが高くなるので、0.001〜5wt%の範
囲内で添加する事が望ましい、尚これらの添加元素が放
電特性改善及び強度向上に及ぼす効果はほぼ同等である
ので、これらの元素の内のいずれか1種を単独で添加し
ても良く、或いは合計で5wt%以下となる様に2種以
上を複合添加しても差し支えない。
尚本発明電極線には添加原料中に通常音まれる程度の量
の特許請求の範囲に規定した以外の不純物元素が含まれ
ていても差し支えない。
〔作用〕 本発明のワイヤ放電加工用電極線はZnの酸化雰囲気中
で加熱された後、引続き還元性雰囲気中で加熱されてそ
の表面に高濃度Zn層が形成されているので、放電加工
速度が速く、又被加工物放電面への電極線飛沫(即ちg
l)の付着量も少ない。
〔実施例〕
次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。
鋳造、圧延、伸線工程を経て、第1表に示した組成の線
径0.9 m mの黄銅線を得た。
この黄銅線を大気中で550℃X1hr焼鈍後、第1図
に示した様に繰出し装置1より当該黄銅線2を繰出して
、プロパンガスによる火炎3が形成されている長さ1m
のバーナー4上を50m/minの速度で連続的に通過
させて熱処理した後、巻取り装W5に巻取った。この様
にして得られた焼鈍材を更に線径0.2mmφ迄伸線抽
伸線加工質の電極線を得た。又一部の黄銅線は0.9 
m mφで不活性ガス中で550℃X1hr焼鈍後、線
径0゜2mmφ迄伸線抽伸線加工れを大気中で550″
CX1hr焼鈍後、前記第1図に示した方法により還元
性雰囲気中で熱処理して軟質の電極線とした。
以上の様にして得られた電極線をワイヤ放電加工機(三
菱DWC90F−1)に取付けて第2表に示す条件で放
電加工実験を行ない、放電加工速度及び被加工体への付
着状態を調べて、その結果を第1表に併記した。
又比較の為65/35黄銅線を0.9mmφで不活性ガ
ス中で550℃X1hr焼鈍後、線径0.2mmφ迄伸
線抽伸線加工のままの状態で、或いは不活性ガス中で5
50℃X1hr焼鈍して電極線として使用した場合につ
いても、放電加工速度及び被加工体への付着状態を調べ
て、その結果を従来電極線として第1表に併記した。
尚放電加工速度は、断線せずに安定して加工出来る最大
速度をその電極線の加工速度とし、従来の方法で製造し
た6 5/35黄銅線(加工材、No20)の加工速度
を100とした時の相対値で示した。又被加工体への付
着状態は、電極線入口側の放電加工面をX線マイクロア
ナライザーで面分析(IX5mm)1.、て被加工体へ
のCuの付着量を調べ、従来の方法で製造した65/3
5黄銅線(加工材、No21)で加工した時の被加工体
への付着量を100とし、これと比較して示した。
第1表から明らかな様に、本発明電極線1〜17はいず
れも従来電極線20.21に比べて放電加工速度が向上
し、しかも被加工体への付着量が大幅に減少している。
これに対して還元性雰囲気中での加熱温度が本発明の範
囲外であった比較電極線18.19はいずれも表層部に
高濃度ZnJiJが充分に形成されなく、従来電極線2
1との差が僅かしか認められなかった。
〔発明の効果〕
本発明のワイヤ放電加工用電極線を使用すれば、放電加
工速度が向上し、しかも被加工体への付着量が大幅に減
少する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明電極線の還元性雰囲気中での熱処理方法
の一例を示す概略説明図である。 1−繰出し装置、2−黄銅線、3−火炎、4−バーナー
、5・・−巻取り装置。 特許出願人 古河電気工業株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Zn;25〜40wt%を含み、残部Cuと不可
    避な不純物からなる銅合金線であって、Znの酸化雰囲
    気中で500〜900℃の温度範囲内で加熱された後、
    引続き還元性雰囲気中で600〜900℃の温度範囲内
    で加熱された焼鈍材或いは前記熱処理後更に減面加工を
    施された加工材である事を特徴とするワイヤ放電加工用
    電極線。
  2. (2)Zn;25〜40wt%を含み、更にAl、Si
    、Cr、Zr、Sn、Mg、Tiの内の1種又は2種以
    上を合計で0.001〜5wt%含み、残部Cuと不可
    避な不純物からなる銅合金線であって、Znの酸化雰囲
    気中で500〜900℃の温度範囲内で加熱された後、
    引続き還元性雰囲気中で600〜900℃の湿度範囲内
    で加熱された焼鈍材或いは前記熱処理後更に減面加工を
    施された加工材である事を特徴とするワイヤ放電加工用
    電極線。
  3. (3)還元性雰囲気中での加熱手段として、水素、炭化
    水素を主成分とする燃料ガスを燃焼させた火炎が用いら
    れる事を特徴とする請求項1又は2記載のワイヤ放電加
    工用電極線。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08176707A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Sumitomo Electric Ind Ltd ワイヤ放電加工用電極線
US20080253924A1 (en) * 2004-08-10 2008-10-16 Keiichiro Oishi Master Alloy for Casting a Modified Copper Alloy and Casting Method Using the Same

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