JPH08318434A - ワイヤー電極の製造方法並びにワイヤー電極 - Google Patents
ワイヤー電極の製造方法並びにワイヤー電極Info
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Abstract
えたワイヤー電極と比較してなお良好な切断能力を有す
るワイヤー電極を廉価にかつ簡単に製造する方法 【解決手段】 コアの外側の層が銅又は大部分がアルフ
ァ−層を有する銅−亜鉛−合金からなる1層又は多層の
コアを備え、及び亜鉛又は亜鉛−合金からなるジャケッ
ト層を備えているワイヤー電極の製造方法において、拡
散が生じる温度より下の温度でジャケット層をコア上に
設置し、引き続きこのワイヤー電極を加熱し、その際、
加熱速度は1秒あたり少なくとも10℃であり、加熱温
度は500℃を上回るが、有利に800℃を上回らず、
加熱時間は生じさせるべきジャケット層の厚さ及び相に
依存して選択され、有利に10から300秒の間にあ
り、引き続きこのワイヤー電極を冷却し、その際、冷却
速度は1秒当たり10℃より大きいことを特徴とするワ
イヤー電極の製造方法
Description
銅又は大部分がアルファ−相を有する銅−亜鉛−合金か
らなる1層又は多層のコアを備え、及び亜鉛又は亜鉛−
合金からなるジャケット層を備えている、特に火花加工
法(Funkenerodierverfahren)のためのワイヤー電極並
びにワイヤー電極の製造方法に関する。
として高い強度のコアを用いて製造され、このコアは更
に良好な導電体であるのが好ましい。高い強度のため
に、黄銅からなるコアが適しているか、または鋼芯を銅
−又は黄銅−層が取り巻いている複合コア(Verbundker
ne)が適している。この種のワイヤー電極の切断能力を
高めるためにこの上に、通常亜鉛又は亜鉛合金からなる
ジャケット層が設置される。著しく良好な切断能力は純
粋な亜鉛被覆を備えたワイヤー電極により達成される。
もちろんこの電極の切断能力は、高度の加工品(hohe W
erkstuecke)を切断すべき場合には減少する。この理由
は、ジャケット層の純粋な亜鉛が蒸発し、それにより短
時間に消費されてしまうことにあり、その結果このワイ
ヤー電極はコア材料で切断することになり、このことが
切断能力を全体的に低下させている。
合に高度な加工品において特別な切断能力を達成する試
みがなされた。有利にここではジャケット層が均質なベ
ータ−黄銅から製造することが示された。この種の電極
は高度の加工品の場合にも著しく良好な切断能力を示し
た。しかし、この種の電極は比較的製造においてコスト
がかかるという欠点がある。この場合、一方でコアの正
確な合金組成を保持し、他方で平衡状態を達成するため
に長時間にわたり高い温度で拡散を実施しなければなら
ない。この状態は引き続き急速な冷却により固定されな
ければならない。ここでは、前記の方法において、ジャ
ケット層中での相の割合を正確に制御することはきわめ
て困難である。製造プロセスにおける僅かな変動によ
り、ジャケット層中にベータ−黄銅の他にアルファ−及
び/又はガンマ−黄銅も存在することになる。
で、冒頭に述べた種類のワイヤー電極を、純粋なベータ
−相からなるジャケット層を備えたワイヤー電極と比較
してなお良好な切断能力を示すように構成することであ
り、他方で、本発明の課題は、廉価な方法で、ジャケッ
ト層を主に均質なガンマ−又はイプシロン−黄銅から製
造することができるワイヤー電極の製造方法を提供する
ことであった。
に記載された方法により解決される。このワイヤー電極
は、請求項7の特徴により特徴付けられる。外側のジャ
ケット層はガンマ−又はイプシロン−相からなる。有利
に、ガンマ−又はイプシロン−相中にはなお不活性な硬
質相が導入されていてもよく、このことは浸食される材
料に対する浸食ワイヤーの切削及び搬送挙動(Ab- und
Austragsverhalten)を更に改善させるという利点をも
たらす。
れた純粋なガンマ−相の選択は、切断挙動においてベー
タ−相よりも更に有利である。従来の方法、つまり長時
間の拡散を用いて、この種のガンマ−相はほとんど純粋
な形で製造できない。原則として、アルファ−、ベータ
−及び/又はガンマ−相の成分を有する混合構造が得ら
れる。
速度並びに比較的僅かな保持時間(Haltezeit)により
限定される極端に短い拡散時間のために不平衡状態を利
用するガンマ−又はイプシロン−黄銅からの均質なジャ
ケット層の製造方法が提案される。意想外に、まずイプ
シロン−黄銅、次にガンマ−黄銅が形成され、その際、
ガンマ−黄銅はジャケット層において、ベータ−黄銅よ
りもかなり大きな成長速度を有し、これは本発明により
提案された短い拡散時間において一般的に形成される限
り、成長の一部分がガンマ−相のようなものとなる。ベ
ータ−相は実際に検出限界を下回り、単に全く僅かな周
辺部であることが示され、この周辺部は全体のジャケッ
ト層にわたるガンマ−相のコア領域の側に限られる。本
発明による方法により、従って純粋なイプシロン−又は
ガンマ−相を、従来の拡散加熱(Diffusionsgluehung)
の際にアルファ−、ベータ−及びガンマ相の順番の相を
示すであろうワイヤー電極の場合にも製造することが可
能である。
μm; 0.1から0.40mmへの伸線加工(ziehen); 加熱:200゜K/sでの加熱、 加熱温度=600℃ 冷却速度=300゜K/sec; 0.40から0.25mmへの伸線加工 例2: * コア:CuZn 5;1.2mmで亜鉛メッキ30
μm; 1.2から0.60mmへの伸線加工; 加熱:40゜K/sでの加熱、 加熱温度=800℃ 冷却速度=60゜K/sec; 0.60から0.25mmへの伸線加工 本発明を次に図面につき詳説する。
はアルファ−黄銅からなるコア並びに亜鉛(イータ−亜
鉛)からなるジャケット層からなる。加熱を行い、短時
間の保持時間の後、コアとジャケット層との間の領域に
イプシロン−亜鉛−層が形成される(図3)、その際、
加熱時間の経過と共に、それにより増加する拡散と共
に、イータ−亜鉛−層がイプシロン−亜鉛−層へ移行す
る(図4)。図4では、同時にコアとイプシロン−亜鉛
−層との間での移行領域中に狭い層、つまりガンマ−層
が形成される。更に加熱時間を保持することでガンマ−
層が広がり、イプシロン−亜鉛−層は拡散の進行により
再度ガンマ−層へ移行される(図5)。本質的に遅い成
長速度で、ガンマ−黄銅−層とアルファ−黄銅−コアと
の間の移行領域中で狭いベータ−黄銅−層が形成される
(図6)。
−層へ移行する瞬間が示されており、その際、コアとガ
ンマ−ジャケット層との間の移行領域中でベータ−ジャ
ケット層は図6に示された図と比較して僅かに拡大して
いるだけである。もちろんガンマ−結晶中で個々のベー
タ−黄銅−インゼル(Beta-Messing-Insel)が形成さ
れ、これはガンマ−ジャケット層が分解し始めることを
表す。最終的に、図7中には、時間的経過においてイプ
シロン−ジャケット層が充分に分解され、ベータ−混晶
がコアの周辺領域に形成される状態を示す。
ケット層の本発明による製造は、拡散の進行の間に不平
衡状態を利用し、次いで拡散プロセスを中断し、それぞ
れ所望のジャケット層が生じたときに不平衡状態を固定
することよりなる。この状態が達成されるとき、この構
造を急速な冷却により固定しなければならない。
図
の拡大図
の拡大図
の拡大図
の拡大図
の拡大図
Claims (11)
- 【請求項1】 コアの外側の層が銅又は大部分がアルフ
ァ−層を有する銅−亜鉛−合金からなる1層又は多層の
コアを備え、及び亜鉛又は亜鉛−合金からなるジャケッ
ト層を備えているワイヤー電極の製造方法において、拡
散が生じる温度より下の温度でジャケット層をコア上に
設置し、引き続きこのワイヤー電極を加熱し、その際、
加熱速度は1秒あたり少なくとも10℃であり、加熱温
度は500℃を上回るが、有利に800℃を上回らず、
加熱時間は生じさせるべきジャケット層の厚さ及び相に
依存して選択され、有利に10から300秒の間にあ
り、引き続きこのワイヤー電極を冷却し、その際、冷却
速度は1秒当たり10℃より大きいことを特徴とするワ
イヤー電極の製造方法。 - 【請求項2】 ワイヤー電極を、冷却の前、冷却中又は
冷却後に、その最終直径に伸線加工する請求項1記載の
方法。 - 【請求項3】 ワイヤー電極を加熱の前に成形する請求
項1又は2記載の方法。 - 【請求項4】 加熱時間を、ガンマ−相からなるジャケ
ット層が生じるように選択する請求項1から3までのい
ずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 加熱時間を、大部分イプシロン−相から
なるジャケット層が生じるように選択する請求項1から
3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 加熱時間を、ガンマ−相及びイプシロン
−相からなるジャケット層が生じるように選択する請求
項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 コアの外側の層が銅又は完全に又は大部
分アルファ−相からなる銅−亜鉛−合金からなる1層又
は多層からなることができるコアを備え、その際、この
コアは亜鉛−合金からなるジャケット層により覆われて
いるワイヤー電極において、銅−亜鉛−合金が大部分ガ
ンマ−相からなることを特徴とするワイヤー電極。 - 【請求項8】 ジャケット層がガンマ−相だけからなる
請求項7記載のワイヤー電極。 - 【請求項9】 ジャケット層に硬質の不活性の相が添加
されている請求項7又は8記載のワイヤー電極。 - 【請求項10】 不活性の相がダイヤモンド、窒化ホウ
素、(導電性)セラミック又は黒鉛からなる請求項9記
載のワイヤー電極。 - 【請求項11】 ジャケット層に黒鉛が添加されている
請求項7から10までのいずれか1項記載のワイヤー電
極。
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