JPH0559499A - Stock for electric discharge machining and its manufacture - Google Patents
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- JPH0559499A JPH0559499A JP24834991A JP24834991A JPH0559499A JP H0559499 A JPH0559499 A JP H0559499A JP 24834991 A JP24834991 A JP 24834991A JP 24834991 A JP24834991 A JP 24834991A JP H0559499 A JPH0559499 A JP H0559499A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、放電加工用素材及びその製造方
法に係り、特に、放電加工性が良く且つ耐酸化性に優れ
る放電加工用素材と、そのような放電加工用素材の有利
な製造方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a material for electric discharge machining and a method for manufacturing the same, and in particular, a material for electric discharge machining that has good electric discharge machining properties and excellent oxidation resistance, and an advantageous method for manufacturing such a material for electric discharge machining. It is about.
【０００２】[0002]
【背景技術】従来から、金型業界では、機械加工法では
極めて困難な硬質材料からの金型加工や、複雑な形状の
金型の加工において、放電加工法が利用されているが、
この加工法は、加工時間が極めて長いという欠点を有し
ていた。そのため、加工性に優れた放電加工用素材の開
発が為されてきており、例えば、特開平１−９６３５３
号公報においては、主要組成が、炭素：０．２〜１．０
重量％、銅：８〜２０重量％、残部が鉄からなる金属粉
末の成形体を焼結せしめてなるものであって、空孔率が
２０％以下である多孔質素材が明らかにされている。こ
のような多孔質素材は、熱伝導が小さいことから、素材
の溶融、蒸発化が容易になるのであり、また、空孔内に
加工液が均一に含浸せしめられると共に、加工部位での
加工液の循環が効率的に行なわれて、加工粉の排出が容
易になることから、放電加工速度が大幅に向上せしめら
れ得る特徴を有しているのである。2. Description of the Related Art Conventionally, in the mold industry, the electric discharge machining method has been used for the machining of a hard material which is extremely difficult by the machining method and the machining of a die having a complicated shape.
This processing method has the drawback that the processing time is extremely long. Therefore, a material for electric discharge machining excellent in machinability has been developed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-96353.
In the publication, the main composition is carbon: 0.2 to 1.0.
%, Copper: 8 to 20% by weight, a porous material having a porosity of 20% or less, which is obtained by sintering a molded body of metal powder having the balance of iron. .. Since such a porous material has low heat conduction, it is easy to melt and evaporate the material. In addition, the working fluid is uniformly impregnated into the pores, and the working fluid at the working portion is processed. It has a feature that the electric discharge machining speed can be greatly improved because the circulation of the powder is efficiently performed and the machining powder is easily discharged.
【０００３】しかしながら、この放電加工用素材は、基
本的に炭素鋼からなるものであるために、耐酸化性が悪
く、放電加工時に錆が生じる不具合があり、また該素材
を放電加工して得た製品（金型）を使用する間にも、錆
が発生する問題があり、製品（金型）の外観の悪化や性
能劣化が惹起されて、金型強度が低下する等の大きな問
題を内在していた。そして、錆の発生を防止するために
は、放電加工時に特別の錆止め処理を行なったり、金型
管理を十分に行なう必要がある、等といった面倒があっ
たのである。However, since this electric discharge machining material is basically made of carbon steel, it has poor oxidation resistance and has a problem that rust occurs during electric discharge machining. In addition, there is a problem that rust may occur even when using a product (mold), which causes a serious problem such as deterioration of the appearance of the product (mold) and deterioration of performance, resulting in a decrease in mold strength. Was. Then, in order to prevent the generation of rust, it is necessary to perform a special rust preventive treatment at the time of electric discharge machining, and to sufficiently perform die management.
【０００４】また、この放電加工用素材を製造するに
は、前掲の公報によれば、前記組成を有する金属粉末と
有機バインダーと水又は有機溶剤とを混合して調製した
スラリーを、多数の線状のスリットが設けられている成
形型に注入し、加圧プランジャー等で加圧することによ
って、該スラリー中の液分を線状のスリットから排出さ
せて、金属粉末同士を接触せしめ、有機バインダーによ
り固形化された金属粉末成形体を得た後、該成形体を焼
結せしめて、空孔率が２０％以下となるように、高密度
化せしめることとなる。而して、このような製造方法で
は、成形型の構造が複雑なため、複雑な形状のキャビテ
ィを形成することが難しく、焼結操作に供する金属粉末
成形体を比較的単純な形状でしか作製することができな
い問題がある。それ故、複雑な形状の製品（金型）を放
電加工する場合には、放電加工用素材と製品（金型）と
の形状のズレが大きくなって、加工時間が長くなる不具
合があった。また、この方法では、加圧によりスラリー
中の液分を排出させて、金属粉末成形体を作製すること
から、厚みの大きな素材を作製する場合には、該成形体
の液分排出が充分に為され得なくなる場合があり、その
結果、当該素材（焼結体）を放電加工して得られる金型
の強度が大幅に低下してしまう問題もあったのである。Further, in order to manufacture this electric discharge machining material, according to the above-mentioned publication, a slurry prepared by mixing a metal powder having the above composition, an organic binder and water or an organic solvent is prepared with a large number of wires. It is poured into a mold provided with a circular slit and is pressurized with a pressure plunger or the like, so that the liquid component in the slurry is discharged from the linear slit, and the metal powders are brought into contact with each other to form an organic binder. After the solidified metal powder compact is obtained by, the compact is sintered and densified so that the porosity is 20% or less. Thus, in such a manufacturing method, since the structure of the molding die is complicated, it is difficult to form a cavity having a complicated shape, and the metal powder molded body to be subjected to the sintering operation is manufactured only in a relatively simple shape. There is a problem that cannot be done. Therefore, when a product (die) having a complicated shape is subjected to electric discharge machining, there is a problem that the difference in shape between the electric discharge machining material and the product (die) becomes large, and the machining time becomes long. In addition, in this method, the liquid content in the slurry is discharged by pressurization to produce a metal powder compact, and therefore, when a material having a large thickness is produced, the liquid content of the compact is sufficiently discharged. There is also a problem that the strength of the die obtained by electric discharge machining of the material (sintered body) is significantly reduced.
【０００５】[0005]
【解決課題】本発明は、このような事情を背景として為
されたものであって、その解決課題とするところは、放
電加工性が高く且つ耐酸化性に優れた放電加工用素材を
提供することにあり、また複雑な形状の素材や大型素材
をも問題なく製造し得る、放電加工用素材の有利な製造
方法を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is to provide a material for electric discharge machining which has high electric discharge machinability and excellent oxidation resistance. In particular, it is another object of the present invention to provide an advantageous method for producing a material for electric discharge machining, which can produce a material having a complicated shape or a large material without any problem.
【０００６】[0006]
【解決手段】そして、上記の課題を解決するために、本
発明にあっては、Ｆｅ及びＮｉを主成分とし、且つＮｉ
を２５重量％以上の割合で含有する金属粉末の成形体を
焼結せしめてなるものであって、空孔率が５〜２５％で
あることを特徴とする放電加工用素材を、その要旨とす
るものである。In order to solve the above problems, in the present invention, Fe and Ni are the main components and Ni is the main component.
A metal powder compact containing 25% by weight or more of the above is sintered, and the porosity is 5 to 25%. To do.
【０００７】また、本発明は、かかる放電加工用素材を
有利に得るべく、（ａ）Ｆｅ及びＮｉを主成分とし、且
つＮｉを２５重量％以上の割合で含有する金属粉末と液
状ゲル化剤とを混合し、該液状ゲル化剤をバインダーと
するスラリーを調製する工程と、（ｂ）該スラリーを非
吸水性の成形型に鋳込み、該成形型内でゲル化せしめる
ことにより、前記金属粉末が生じたゲルにて結合され
て、該成形型に対応した形状を有するゲル化成形体を形
成する工程と、（ｃ）かかるゲル化成形体を、前記成形
型より脱型する工程と、（ｄ）その脱型された成形体を
乾燥させ、ゲルに含まれる水分を除去する工程と、
（ｅ）かかる乾燥により得られた乾燥成形体を加熱し
て、バインダーとしてのゲルを除去する工程と、（ｆ）
その後、このバインダーが除去された脱脂成形体を焼結
して、空孔率が５〜２５％となるように高密度化せしめ
る工程とを、含むことを特徴とする放電加工用素材の製
造方法をも、その要旨とするものである。In order to advantageously obtain such a material for electric discharge machining, the present invention provides (a) a metal powder containing Fe and Ni as main components and containing Ni in an amount of 25% by weight or more, and a liquid gelling agent. And a step of preparing a slurry using the liquid gelling agent as a binder, and (b) casting the slurry into a non-water-absorbing mold and causing gelation in the mold, thereby producing the metal powder. Forming a gelled compact having a shape corresponding to that of the mold by being bonded with the resulting gel, (c) releasing the gelled compact from the mold, and (d) A step of drying the demolded molded body to remove water contained in the gel,
(E) a step of heating the dried molded body obtained by such drying to remove gel as a binder, and (f)
After that, a step of sintering the degreased molded body from which the binder has been removed to densify the degreased molded body to have a porosity of 5 to 25% is included. Is also the gist.
【０００８】[0008]
【具体的構成】要するに、本発明に従う放電加工用素材
は、Ｆｅ及びＮｉを主成分とし、且つＮｉを２５重量％
以上の高い割合で含有する金属粉末を原料とすることに
より、優れた耐酸化性を得て、錆の発生を防止したもの
であり、そしてそれによって、金型の外観悪化や性能劣
化を効果的に防止し、また放電加工時における錆止め等
の特別の処理を不要とし、更に該素材を放電加工して作
製される金型のメンテナンスを有利に軽減せしめるもの
である。なお、そのような素材において、金属粉末のＮ
ｉの含有量が２５重量％に満たないと、錆が発生する恐
れが高いのである。Concrete Structure In short, the electric discharge machining material according to the present invention contains Fe and Ni as main components, and contains 25 wt% of Ni.
By using the metal powder containing a high proportion of the above as a raw material, excellent oxidation resistance was obtained and rust was prevented from occurring, and thereby, the deterioration of the appearance of the mold and the performance deterioration were effective. In addition, a special treatment such as rust prevention at the time of electric discharge machining is not required, and the maintenance of a mold produced by electric discharge machining of the material can be advantageously reduced. In addition, in such materials, N of metal powder
If the content of i is less than 25% by weight, rust is likely to occur.
【０００９】また、本発明において、かかる金属粉末
は、Ｆｅ−Ｎｉ合金粉末であっても、ＦｅとＮｉの混合
粉末であっても良く、そして、一般に、通常の粉末冶金
に採用されている範囲の粒度（１μｍ〜５０μｍ程度）
の金属粉末が採用されることとなり、公知のカーボニル
法やアトマイズ法で製造されたものが適宜に使用され得
る。更に、この金属粉末には、強度を高めるために、更
に少量のＣｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃ等を公知の手法に従って
含有せしめても何等差し支えない。Further, in the present invention, the metal powder may be an Fe-Ni alloy powder or a mixed powder of Fe and Ni, and is in a range generally adopted in ordinary powder metallurgy. Particle size (1 μm to 50 μm)
Since the metal powder of No. 1 is adopted, those manufactured by the known carbonyl method or atomization method can be appropriately used. Further, this metal powder may contain a smaller amount of Cr, Mo, Cu, C or the like according to a known method in order to increase the strength.
【００１０】そして、本発明に従う放電加工用素材は、
このような金属粉末の成形体が焼結せしめられて、空孔
率が５〜２５％の多孔質材と為されたものであって、見
かけの加工面積に対して、実加工面積が小さいことか
ら、放電加工効率が高く、更に空孔内を加工液が循環せ
しめられることに基づいて、加工粉の排出が容易となる
ことから、放電加工速度が速い。従って、かかる放電加
工用素材は、放電加工性が極めて高く、製品（金型）の
生産性の向上及び生産コストの低減を有利に達成し得る
ものであり、更には、形状の転写性が良く、電極消耗が
低減するといった利点もある。なお、放電加工用素材の
空孔率が２５％を越えると、素材の強度が低下する問題
があり、一方、空孔率が５％未満であると、加工液の循
環が悪くなり、放電加工速度が速くならない問題を惹起
する。The material for electrical discharge machining according to the present invention is
A molded body of such metal powder is sintered to form a porous material having a porosity of 5 to 25%, and the actual processing area is smaller than the apparent processing area. Therefore, the electric discharge machining efficiency is high, and the machining liquid can be easily circulated in the pores, so that the machining powder can be easily discharged. Therefore, the electric discharge machining speed is high. Therefore, such a material for electric discharge machining has extremely high electric discharge machinability, which can advantageously improve the productivity of the product (die) and reduce the production cost, and further, has a good shape transferability. There is also an advantage that the electrode consumption is reduced. If the porosity of the material for electrical discharge machining exceeds 25%, the strength of the material is reduced, while if the porosity is less than 5%, the circulation of the machining fluid becomes poor and the electrical discharge machining becomes difficult. It causes a problem that the speed does not increase.
【００１１】ところで、このような放電加工用素材を製
造するに際して、本発明では、以下に述べる如き、ゲル
化によって金属粉末成形体を形成する方法が有利に採用
されることとなる。By the way, in the production of such a material for electric discharge machining, the method of forming a metal powder compact by gelation is advantageously employed in the present invention as described below.
【００１２】本発明に従う放電加工用素材の製造方法に
おいては、先ず、前記したＦｅ及びＮｉを主成分とし、
且つＮｉを２５重量％以上の割合で含有する金属粉末
が、バインダーとしての液状ゲル化剤と混合されて、ス
ラリーが調製される。この液状ゲル化剤は、ゲル化前は
液状で、優れた流動性を有している一方、熱や圧力を加
えることにより、或いは反応させることにより、包水体
ゲルとなるものである。具体的には、寒天、カラギーナ
ン、ゼラチン等の多糖類や、水と反応して包水ゲル体を
作るウレタン系の樹脂等を挙げることができる。In the method for producing a material for electric discharge machining according to the present invention, first, the above-mentioned Fe and Ni are the main components,
A metal powder containing Ni in an amount of 25% by weight or more is mixed with a liquid gelling agent as a binder to prepare a slurry. This liquid gelling agent is liquid before gelation and has excellent fluidity, while it becomes a water-incorporated body gel by applying heat or pressure or by reacting it. Specific examples thereof include polysaccharides such as agar, carrageenan and gelatin, and urethane-based resins that react with water to form a water encapsulating gel.
【００１３】特に、寒天の水溶液は液状ゲル化剤として
好適であり、濃度を２〜１０重量％，ｐＨを５〜８に調
整して用いることが望ましい。また、鋳込み作業時に
は、温度を５０〜９０℃に保つことが望ましい。寒天水
溶液の濃度が２重量％よりも低いと、成形体の乾燥時・
焼成時の保型性が悪くなるからであり、一方１０重量％
よりも高いと、寒天水溶液の粘度が上昇し、金属粉末の
分散性が悪くなるからである。また、ｐＨが５〜８の範
囲を外れると、ゲルの強度が低下して保型性が悪くなる
からである。そして、温度が５０℃よりも低いと、寒天
がゲル化して、均一な分散が為され難くなるのであり、
９０℃よりも高いと、水分の蒸発が速くて、作業が困難
となる程、粘度が変化してしまうからである。In particular, an aqueous solution of agar is suitable as a liquid gelling agent, and it is desirable to adjust the concentration to 2 to 10% by weight and the pH to 5 to 8 before use. Further, it is desirable to keep the temperature at 50 to 90 ° C. during the casting operation. If the concentration of the agar aqueous solution is lower than 2% by weight, it will
This is because the shape retention during firing becomes poor, while 10% by weight
If it is higher than this, the viscosity of the agar aqueous solution increases, and the dispersibility of the metal powder deteriorates. Further, if the pH is out of the range of 5 to 8, the strength of the gel is lowered and the shape retention is deteriorated. And, if the temperature is lower than 50 ° C, the agar will gel and it will be difficult to achieve uniform dispersion.
This is because if the temperature is higher than 90 ° C., the water content evaporates so quickly that the work becomes difficult, and the viscosity changes.
【００１４】そして、かかる液状ゲル化剤と前記金属粉
末との混合に際しては、液状ゲル化剤の割合が少な過ぎ
ると、スラリーの流動性が悪くなって鋳込み欠陥が生じ
易くなり、また液状ゲル化剤の割合が多過ぎると、金属
粉末が均一に分散しなくなるため、好ましくは金属粉末
の１００重量部に対して、液状ゲル化剤が１０〜１７重
量部の割合で混合されることとなる。かくして得られる
スラリーは、均一で、粘度が低く、流動性に優れるもの
であるところから、鋳込み欠陥が生じ難い特徴を発揮す
る。なお、かかるスラリーには、必要に応じて、適宜に
分散剤、消泡剤等を添加しても何等差し支えない。これ
らは、通常、金属粉末の１００重量部に対して０．２〜
１．０重量部程度の割合で添加されることとなる。When the liquid gelling agent is mixed with the metal powder, if the ratio of the liquid gelling agent is too small, the fluidity of the slurry is deteriorated and casting defects are likely to occur, and the liquid gelling is caused. If the proportion of the agent is too large, the metal powder will not be dispersed uniformly, so that the liquid gelling agent is preferably mixed in a proportion of 10 to 17 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal powder. Since the slurry thus obtained is uniform, has a low viscosity, and has excellent fluidity, it exhibits characteristics that casting defects are unlikely to occur. In addition, if necessary, a dispersant, a defoaming agent, or the like may be appropriately added to the slurry. These are usually 0.2 to 100 parts by weight of the metal powder.
It will be added at a ratio of about 1.0 part by weight.
【００１５】一方、かかるスラリーが注入される成形型
としては、前記液状ゲル化剤の水分を吸収しない、非吸
水性の材質のものが選択されるのであり、極めて広い範
囲から選択することができる。例えば、ＡＢＳ樹脂等の
熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、シリ
コン樹脂等の反応性樹脂といった各種の樹脂材料や、鉄
等の金属材料、更には、それ自体は吸水性である木型や
石膏型でも、吸水を防止するニス等の塗膜を形成するこ
とにより、使用することができる。On the other hand, as a molding die into which such a slurry is injected, a non-water-absorbing material which does not absorb the moisture of the liquid gelling agent is selected, and it can be selected from an extremely wide range. .. For example, various resin materials such as a thermoplastic resin such as an ABS resin, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a reactive resin such as a silicon resin, a metal material such as iron, and the like are themselves water-absorbent. A wooden mold or a plaster mold can also be used by forming a coating film such as a varnish that prevents water absorption.
【００１６】中でも、樹脂材料等を選択すれば、成形型
に複雑な形状のキャビティを作製することが容易であ
り、しかも、かかるゲル化成形法では、従来のように、
成形型にスラリーの液分排出用のスリットや加圧プラン
ジャー等を設ける必要がなく、成形型が極めて簡略な構
造となることから、複雑なキャビティを形成することに
何等問題を生じないため、複雑な形状の放電加工用素材
の製造にも良好に対応することができるのである。従っ
て、製品（金型）の荒モデルさえあれば、それに対応し
たキャビティを成形型に形成して、製品（金型）の最終
形状に近い放電加工用素材を形成することができるた
め、加工量が有利に低減され得て、放電加工による金型
の加工時間が一層短縮され得るのである。なお、成形型
へのスラリーの鋳込み操作を行なう際には、重力のみに
よっても行なうことができるが、充填性を高めるため
に、型内を脱気したり、振動を加えたり、スラリーに０
〜５kg／cm2 程度の圧力を加えたりしても良い。Above all, if a resin material or the like is selected, it is easy to form a cavity having a complicated shape in the molding die, and in the gelling molding method, as in the conventional case,
Since it is not necessary to provide a slit or a pressure plunger for discharging the liquid content of the slurry in the molding die, and since the molding die has an extremely simple structure, there is no problem in forming a complicated cavity, This makes it possible to favorably manufacture even complicated-shaped materials for electric discharge machining. Therefore, if there is a rough model of the product (die), it is possible to form a cavity corresponding to it in the forming die and form a material for electrical discharge machining that is close to the final shape of the product (die). Can be advantageously reduced, and the machining time of the die by electric discharge machining can be further shortened. When the slurry is cast into the molding die, it can be performed only by gravity, but in order to improve the filling property, the inside of the die is degassed, vibration is applied, or the slurry is zeroed.
A pressure of about 5 kg / cm 2 may be applied.
【００１７】そして、本発明にあっては、成形型へのス
ラリーの充填が終了すると、降温操作や加圧操作等の必
要なゲル化操作を行ない、ゲルにて金属粉末が結合され
たゲル化成形体を形成せしめるのである。例えば、液状
ゲル化剤として寒天水溶液を使用した場合には、０〜３
０℃に降温する。そして、その状態で、該ゲル化成形体
を脱型するのである。このように、本発明手法では、ゲ
ル化により、均質で十分な強度を有する金属粉末成形体
を形成せしめ得ることから、従来法ではスラリー中の液
分の排出が困難となるために製造が難しかった、大型の
放電加工用素材の作製も可能となるのである。Further, in the present invention, when the filling of the slurry into the molding die is completed, a necessary gelling operation such as a temperature lowering operation or a pressurizing operation is carried out, and the gel formation in which the metal powder is bound by the gel is performed. It causes the formation. For example, when an agar aqueous solution is used as the liquid gelling agent, 0 to 3
Cool down to 0 ° C. Then, in this state, the gelled molded body is released from the mold. As described above, according to the method of the present invention, since it is possible to form a metal powder molded body having a uniform and sufficient strength by gelation, it is difficult to discharge the liquid component in the slurry by the conventional method, which makes the production difficult. Also, it is possible to manufacture large-scale materials for electrical discharge machining.
【００１８】なお、ゲル化成形体は、成形型に対応した
形状を充分に保つものであるが、脱型時やその後の移送
中に変形する恐れがある場合等には、更にこのゲル化成
形体を、ゲルに含まれている水分が凍結する温度にまで
冷却して、凍結、固化せしめて、強度の高い成形体を得
ることが望ましい。その際、凍結操作に先立って、ゲル
化操作が為されていることから、凍結時の体積変化は良
好に抑制され得るのであり、また均質な成形体が得ら
れ、製品欠陥を低減することにもなるのである。例え
ば、液状ゲル化剤として寒天水溶液を使用した場合に
は、−５℃よりも低い温度に降温することによって、凍
結、固化して十分な成形強度を得ることができる。但
し、−３０℃よりも低くすると、離水が激しくなって、
成形体が破壊されるため、降温操作は−５〜−３０℃で
行なうことが望ましい。Incidentally, the gelled molded body is to sufficiently maintain the shape corresponding to the molding die. However, when there is a possibility that the gelled molded body may be deformed during demolding or during subsequent transportation, the gelled molded body may be further modified. It is desirable to cool to a temperature at which the water contained in the gel freezes, and to freeze and solidify the gel to obtain a molded product having high strength. At that time, since the gelation operation is performed prior to the freezing operation, the volume change during freezing can be favorably suppressed, and a homogeneous molded body can be obtained, which reduces product defects. It also becomes. For example, when an agar aqueous solution is used as the liquid gelling agent, it can be frozen and solidified by lowering the temperature to a temperature lower than −5 ° C. to obtain sufficient molding strength. However, if the temperature is lower than -30 ° C, syneresis will be severe,
Since the molded body is destroyed, it is desirable to carry out the temperature lowering operation at -5 to -30 ° C.
【００１９】次いで、このようにして脱型された成形体
には、乾燥操作が施され、ゲルに含まれる水分が除去さ
れる。なお、成形体を凍結、固化させた場合には、通
常、温度と圧力を調整することにより、水分が昇華させ
られることとなるが、場合により、加熱乾燥や、吸水体
を接触させることによって、液体を取り除く方法等を採
用することもできる。そして、かくして得られる乾燥成
形体は、バインダーたるゲルの実質量が大幅に低減され
ていると共に、水分が取り除かれたあとが連通孔となっ
ているのである。Next, the molded body thus demolded is subjected to a drying operation to remove the water contained in the gel. Incidentally, when the molded body is frozen and solidified, usually, by adjusting the temperature and pressure, the water content will be sublimated, but depending on the case, by heating and drying, or by contact with a water-absorbing body, A method of removing the liquid may be adopted. In the dried molded body thus obtained, the substantial amount of gel, which is the binder, is significantly reduced, and after the water is removed, the dried molded body becomes communication holes.
【００２０】従って、引き続いて、該乾燥成形体を加熱
して、ゲルの除去操作（脱脂操作）を行なうと、該連通
孔を通じて、ゲルが極めて容易に抜け出し得るのであ
り、その量も少ないことから、脱脂が簡便且つ短時間に
行なわれ得ることとなるのであり、大型の素材を製造す
る場合にも、極めて良好に脱脂を行なうことができるの
である。Therefore, when the dried molded body is subsequently heated to perform the gel removing operation (degreasing operation), the gel can very easily come out through the communicating hole, and the amount thereof is small. The degreasing can be performed easily and in a short time, and the degreasing can be performed extremely well even when a large-sized material is manufactured.
【００２１】そして、バインダーが除去された脱脂成形
体を焼結させて、空孔率が５〜２５％となるように高密
度化せしめることにより、目的とする放電加工用素材を
得ることができるのである。なお、前記脱脂工程とこの
焼結工程とは、所定の温度パターンに沿って、一連の加
熱操作で行なうことができる。例えば、数百度Ｃ程度の
比較的低い温度で保持して脱脂を完了させ、次いで千度
Ｃ以上の温度にまで昇温して、一定時間保持することに
よって焼結せしめて、その後、降温操作を行なえば良
い。Then, the degreased molded body from which the binder has been removed is sintered so as to have a high density so that the porosity is 5 to 25%, whereby a target electric discharge machining material can be obtained. Of. The degreasing step and the sintering step can be performed by a series of heating operations along a predetermined temperature pattern. For example, the degreasing is completed by holding at a relatively low temperature of about several hundreds of degrees C. Then, the temperature is raised to a temperature of 1,000 degrees C. or higher, and the temperature is maintained for a certain period of time to sinter, and then the temperature lowering operation You can do it.
【００２２】このように、本発明に従う放電加工用素材
の製造方法によれば、バインダーである液状ゲル化剤を
ゲル化させて、金属粉末を結合するところから、均質で
寸法形状の変化がなく、十分な強度を有する金属粉末成
形体を得ることができるのであり、最終的に高品質の製
品を得ることができるのである。また、本発明では、成
形型の材質を非吸水性の種々の材料の中から大幅に自由
に選択することができると共に、成形型の構造が簡略な
ため、複雑なキャビティを形成することが容易であり、
それによって、複雑な形状の素材の製造にも良好に対応
することができる。更に、従来法では作製が困難であっ
た大型素材の製造も、良好に行なうことができるのであ
る。As described above, according to the method for producing a material for electric discharge machining according to the present invention, since the liquid gelling agent which is the binder is gelled and the metal powder is bonded, there is no change in size and shape evenly. Therefore, a metal powder compact having sufficient strength can be obtained, and finally a high quality product can be obtained. Further, according to the present invention, the material of the molding die can be freely selected from various non-water-absorbing materials, and since the structure of the molding die is simple, it is easy to form a complicated cavity. And
Thereby, it is possible to favorably manufacture a material having a complicated shape. Further, it is possible to favorably manufacture a large-sized material, which was difficult to manufacture by the conventional method.
【００２３】[0023]
【実施例】以下に、本発明に従う放電加工用素材及びそ
の製造法の代表的な実施例を示し、本発明を更に具体的
に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実
施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでない
ことは、言うまでもないところである。また、本発明に
は、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以
外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業
者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え
得るものであることが、理解されるべきである。EXAMPLES Hereinafter, representative examples of the electric discharge machining material and the method for producing the same according to the present invention will be shown to clarify the present invention in more detail. It goes without saying that the description of the examples does not impose any restrictions. Further, in the present invention, in addition to the following examples, further, in addition to the above specific description, various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, It should be understood that improvements and the like can be added.
【００２４】先ず、平均粒径が１０μｍのＦｅ−４６Ｎ
ｉ合金粉末：１２００ｇと、寒天の３重量％水溶液：１
８０ｇとを、加温混合して、スラリーを調製し、そのス
ラリーを非吸水性の型枠に流し込み、降温して、ゲル化
させた。そして、得られたゲル化成形体を枠から外し
て、乾燥し、脱脂した後、１１００℃で焼結を行なうこ
とにより、空孔率：１５％の放電加工用素材（７０mm×
７０mm×４０mm）を製造した。次いで、この得られた素
材を、５０mm×５０mmの銅電極を用いて放電加工したと
ころ、１．３時間で、加工深さが２mmに達した。また、
同じ素材を、１５０mm2 の銅電極を用いて放電加工した
ところ、１．２５時間で、加工深さが１０mmに達した。First, Fe-46N having an average particle size of 10 μm.
i alloy powder: 1200 g and 3% by weight aqueous solution of agar: 1
80 g was heated and mixed to prepare a slurry, and the slurry was poured into a non-water-absorptive mold, and the temperature was lowered to gel. Then, the obtained gelled molded article was removed from the frame, dried, degreased, and then sintered at 1100 ° C. to obtain a material for electric discharge machining (70 mm × 70 mm × 70 mm × porosity).
70 mm × 40 mm) was manufactured. Next, when the obtained material was subjected to electric discharge machining using a 50 mm × 50 mm copper electrode, the machining depth reached 2 mm in 1.3 hours. Also,
When the same material was subjected to electric discharge machining using a 150 mm 2 copper electrode, the machining depth reached 10 mm in 1.25 hours.
【００２５】これに対して、比較のために、前記放電加
工用素材と同形状（７０mm×７０mm×４０mm）のＳ５５
Ｃ材を用意して、５０mm×５０mmの銅電極を用いて放電
加工したところ、加工深さが２mmに達するまでに、４．
５時間を要した。また、１５０mm2 の銅電極を用いて放
電加工したところ、加工深さが１０mmに達するまでに、
２．５時間を要した。On the other hand, for comparison, S55 having the same shape (70 mm × 70 mm × 40 mm) as the material for electric discharge machining
When C material was prepared and electric discharge machining was performed using a copper electrode of 50 mm x 50 mm, the machining depth reached to 2 mm.
It took 5 hours. Also, when electric discharge machining was performed using a 150 mm 2 copper electrode, by the time the machining depth reached 10 mm,
It took 2.5 hours.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る放電加工用素材は、放電加工性に優れると共に、
耐酸化性に優れることから、錆の発生による金型の外観
悪化や性能劣化が良好に防止され得、それによって、放
電加工時において錆止め等の処理を施す必要がなく、更
に当該素材より形成された金型を使用する際にも、メン
テナンスが効果的に軽減され得るのである。As is apparent from the above description, the electric discharge machining material according to the present invention has excellent electric discharge machinability.
Since it is excellent in oxidation resistance, it is possible to satisfactorily prevent the deterioration of the appearance and performance of the mold due to the generation of rust, and thus it is not necessary to perform a process such as rust prevention during electric discharge machining, and it is formed from the material. The maintenance can be effectively reduced even when using the mold.
【００２７】そして、かかる放電加工用素材を、本発明
手法にて製造する場合には、金属粉末の成形体を、簡略
な構造の成形型を用いて、ゲル化成形法によって成形す
ることから、複雑な形状な素材や大型素材にも良好に対
応することができ、以て製造し得る放電加工用素材の形
状の自由度が高く、また最終的に高品質の製品（金型）
を得ることができるのである。When such a material for electric discharge machining is manufactured by the method of the present invention, a metal powder compact is molded by a gelling molding method using a mold having a simple structure. It can cope well with materials with complicated shapes and large materials, and has a high degree of freedom in the shape of the materials for electrical discharge machining that can be manufactured, and finally high quality products (molds)
Can be obtained.
Claims (2)
２５重量％以上の割合で含有する金属粉末の成形体を焼
結せしめてなるものであって、空孔率が５〜２５％であ
ることを特徴とする放電加工用素材。1. A sintered compact of a metal powder containing Fe and Ni as main components and containing Ni in an amount of 25% by weight or more, having a porosity of 5 to 25%. A material for electrical discharge machining that is characterized by
Ｎｉを２５重量％以上の割合で含有する金属粉末と液状
ゲル化剤とを混合し、該液状ゲル化剤をバインダーとす
るスラリーを調製する工程と、（ｂ）該スラリーを非吸
水性の成形型に鋳込み、該成形型内でゲル化せしめるこ
とにより、前記金属粉末が生じたゲルにて結合されて、
該成形型に対応した形状を有するゲル化成形体を形成す
る工程と、（ｃ）かかるゲル化成形体を、前記成形型よ
り脱型する工程と、（ｄ）その脱型された成形体を乾燥
させ、ゲルに含まれる水分を除去する工程と、（ｅ）か
かる乾燥により得られた乾燥成形体を加熱して、バイン
ダーとしてのゲルを除去する工程と、（ｆ）その後、こ
のバインダーが除去された脱脂成形体を焼結して、空孔
率が５〜２５％となるように高密度化せしめる工程と
を、含むことを特徴とする放電加工用素材の製造方法。2. A slurry comprising: (a) a metal powder containing Fe and Ni as main components and containing Ni in an amount of 25% by weight or more and a liquid gelling agent, and using the liquid gelling agent as a binder. And (b) casting the slurry into a non-water-absorbing mold and causing gelation in the mold, whereby the metal powder is bound by the generated gel,
Forming a gelled compact having a shape corresponding to the mold, (c) removing the gelled compact from the mold, and (d) drying the demolded compact. , A step of removing water contained in the gel, (e) a step of heating the dried molded body obtained by such drying to remove the gel as a binder, and (f) after that, the binder was removed. And a step of densifying the degreased compact so as to have a high density so that the porosity becomes 5 to 25%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24834991A JPH0559499A (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Stock for electric discharge machining and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24834991A JPH0559499A (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Stock for electric discharge machining and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559499A true JPH0559499A (en) | 1993-03-09 |
Family
ID=17176774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24834991A Pending JPH0559499A (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Stock for electric discharge machining and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0559499A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8958585B2 (en) | 2004-06-29 | 2015-02-17 | Sony Corporation | Sound image localization apparatus |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP24834991A patent/JPH0559499A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8958585B2 (en) | 2004-06-29 | 2015-02-17 | Sony Corporation | Sound image localization apparatus |
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