JPS6339733A - ワイヤ放電加工用電極線 - Google Patents

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用電極線に関するもので、特に
加工精度が良く、更に放電加工速度を向上させた電極線
に関するものである。

〔従来の技術〕

ワイヤ放電加工とは、ワイヤ放電加工用電極線（以下電
極線と称する）と被加工体との間で放電現象を起させ、
該放電により被加工物を溶融切断するもので、特に複雑
で精密な形状を有する電子機器部品等の連続加工に適し
ている。この様なワイヤ放電加工においては、被加工体
の仕上り表面状態及び寸法精度が良好なこと、加工ノ戸
速いこと、断線等が起らなく作業性が良好なこと、電極
線が安価なこと等が要求されている。

前記電極線としては、通常線径０．０５〜０．２５閣の
銅線又は黄銅線が用いられており、放電加工部分に常に
新しい線を供給しつつ放電させている。

而るに最近電子機器部品の小型化に伴ない、従来よりも
複雑な形状の部品を超精密に加工する必要が生じており
、電極線の線径も細くなり、５０μｍ以下のものが使用
される様になっている。而してこれらの電極線は、水冷
鋳型を用いて製造されたビレット若しくは棒状鋳塊を夫
々押出、伸線若しくは伸線加工により細線に迄加工し、
更に伸線途中で中間焼鈍を行なうことによって製造され
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の方法で製造された従来の電極線においては、線表
面に微細な凹凸が多数存在し、放電加工時において表面
に存在する微細突起物が擾先的に被加工物との間にアー
クを飛ばすため、精密加工時ておいて被加工物表面に凹
凸が生じ、滑らかでかつ精密な仕上げ精度を得ることが
出来なく、特に線径５０μｍ以下の電極線を使用して超
精密加工する際に上記傾向が顕著であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、超精密加工時における被加工物の仕上
げ精度全一段と向上させ、更には加工速度も向上させる
ことである。即ち本発明は、一方向凝固させた鋳塊より
伸線加工され、結晶粒が線材の長手方向に長く引き伸ば
されていることを特徴とするワイヤー放電加工用電極線
である。

〔作　用〕

本発明者等は従来使用されている電極線の伸線加工に伴
なう表面状態の変化を詳細に調査した結果、表面に多数
存在する凹凸状欠陥は、第２図（１）〜（４）に示す様
に伸線加工時において線表面８に露出している結晶粒界
のうち加工方向に対して直角な方向に存在する粒界９部
に微細なりランクが入り、このクラックが伸線加工中に
凹凸状欠陥へと拡大していったものであることが判明し
た。即ち隣接する結晶粒Ａ及びＢにおいて、伸線方向に
対して結晶粒Ａが結晶粒Ｂよりも先に存在する場合、粒
界にクランクが入った後人側の粒界部は凹状となり、Ｂ
側の粒界部は凸状へと変化して、前記凹凸状欠陥が生成
する。而して従来の銅及び黄銅電極線は、伸線及び中間
焼鈍を繰返しながら伸線加工されており、かつ焼鈍によ
る再結晶粒は通常１０〜ｌｌＯμｍ程度で比較的謡もた
め、この様な粒界によって生じた凹凸状欠陥が表面に多
数存在する。

本発明者等はかかる点に鑑み種々検討の結果、一方向凝
固させた鋳塊より加工すれば、電極線表面において加工
方向に直角に結晶粒界が存在しなく、従って凹凸状欠陥
を生じないことを見出したものである。即ち一方向凝固
させた鋳塊は長手方向に結晶粒界が存在しなく、又加工
性が良いため中間焼鈍を行なう必要がなく、従って再結
晶粒界も生じない。

前記一方向凝固鋳塊を得る方法としては、鋳型加熱鋳造
法、鋳型無し回転引上げ鋳造法、ブリッヂマン法等の内
いずれを用いても差しつかえないが、鋳塊品質、生産性
等を考慮すると鋳型加熱鋳造法が最も好ましい。同鋳塊
の材質は特に限定されるものではなく、銅、黄銅、りん
青銅、或いは黄銅に更に第三元素全添加した合金等の内
いずれであっても差支えない。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について説明する。第１図は本発明
に用いた鋳型加熱連続鋳造装置の説明図である。１は鋳
造炉、２は鋳型、５は加熱装置、１↓は溶湯、５は鋳塊
、６はピンチロール、７は冷却装置である。

鋳造炉１の壁部には黒鉛からなる内径１５門、外径５０
団の鋳型２が取付けられており、該鋳型２はその周囲に
セットされたカンタル線全発熱体とする加熱装置うてよ
って鋳造金属の融点以上に迄加熱されている。前記鋳造
炉１に導入された溶湯４は鋳型２内に入った後冷却され
て鋳塊５となり、ピンチロール６によって引き出される
。この際鋳型２内の溶湯ヰは、周囲から加熱されている
ため鋳型２の内面では凝固の核生成を起こさなく、鋳型
出口部にセットされた水冷装置７によって鋳塊５を通じ
て冷却されるため一方向凝固組織となる。

次に本発明の具体的な実施例について説明する。

前記鋳型加熱連続鋳造装置を用いて、無酸素銅、黄銅（
Ｃｕ−３０％Ｚｎ）及びりん青銅（Ｃｕ−５％Ｓｎ）の
直径１５ｍの棒状鋳塊を得た。

該棒状鋳塊を中間焼鈍を入れないで、線径０１．０、ｏ
５．０．０３ｍ＋の細線迄伸線加工したところ表面状態
は非常に滑らかであり、又加工方向に直角に存在する結
晶粒界が全く認められなかった。比較のために従来の水
冷鋳型を用いて製造した鋳塊より伸線加工して同様の細
線金得た。これらの細線の表面全ｓＥＭで観察した結果
は第１表に示す通りであって、従来材は表面に突起状欠
陥が多数認められるのに対し、本発明材においてはこの
様な欠陥はほとんど認められなかった。

第　　１　　表 前記細線を用いて放電加工試験を行なった結果全第２表
に示す。供試材は厚さＬｏｗの鉄板であり、電源電圧１
６０■、ワイヤ張力８００２の条件で試験し、被加工体
の表面粗度及び放電加工速度と評価した。伺加工速度は
線径α１＋＋１＋＋ｌのＣｕ　−３０％Ｚｎ従来材の断
線せずに安定して加工出来る最大速度１ＬＯｏとした場
合の相対比率で表示した。

又表面粗度は粗度の最大値（Ｒｍａｘ　）と平均値（Ｒ
Ａ）で表示した。

第　　２　　表 本発明材は電極線と被加工体との間に均一なアークが発
生するため、第２表から明らかな様に被加工体の表面Ｍ
ＩＸが従来材に比べて著しく向上しており、又加工精度
も向上している。更に放電加工後の電極線の消耗度も従
来材にくらべて少なく、従って被加工体への銅粉付着量
も少なくなっている。

〔発明の効果〕

本発明によるワイヤ放電加工用電極線は、被加工体との
間に均一なアークを飛ばすことが出来、従来材にくらべ
て表面の仕上精度を一段と向上させ、更には加工速度も
向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いた鋳型加熱連続鋳造装置の説明図
、第２図は伸線加工時における凹凸状欠陥の発生状況を
示す説明図である。 １・・・鋳造炉、２・・・鋳型、う・・・加熱装置、４
・・・溶湯、５・・・鋳塊、６・・・ピンチロール、７
・・・冷却装置、８・・・表面、９・・・粒界

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方向凝固させた鋳塊より伸線加工され、結晶粒
   が線材の長手方向に長く引き伸ばされていることを特徴
   とするワイヤ放電加工用電極線。
2. （２）鋳塊が無酸素銅、黄銅、りん青銅の内のいずれか
   １種であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のワイヤ放電加工用電極線。