JPH05116032A - 放電加工電極の製造方法 - Google Patents
放電加工電極の製造方法Info
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- JPH05116032A JPH05116032A JP21802691A JP21802691A JPH05116032A JP H05116032 A JPH05116032 A JP H05116032A JP 21802691 A JP21802691 A JP 21802691A JP 21802691 A JP21802691 A JP 21802691A JP H05116032 A JPH05116032 A JP H05116032A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 放電加工用グラファイト電極の製造におい
て、炭素質原料を平均粒径が１０μｍ以下となるように
１次粉砕し、結合剤と加熱混練したものを、２次粉砕す
る際、炭素質原料の平均粒径の１００〜１５０％の平均
粒径となるように粉砕するか、平均粒径が炭素質原料の
１００〜１５０％の混合物を分級して、成形、焼成、黒
鉛化して電極を製造する。 【効果】 放電加工において電極消耗を大幅に低減で
き、ワーク面粗さも小さくすることができる。
て、炭素質原料を平均粒径が１０μｍ以下となるように
１次粉砕し、結合剤と加熱混練したものを、２次粉砕す
る際、炭素質原料の平均粒径の１００〜１５０％の平均
粒径となるように粉砕するか、平均粒径が炭素質原料の
１００〜１５０％の混合物を分級して、成形、焼成、黒
鉛化して電極を製造する。 【効果】 放電加工において電極消耗を大幅に低減で
き、ワーク面粗さも小さくすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放電加工用グラファイト
電極の製造方法に関する。更に詳しくは、放電加工の際
の電極消耗が少い放電加工用グラファイト電極の製造方
法に関する。
電極の製造方法に関する。更に詳しくは、放電加工の際
の電極消耗が少い放電加工用グラファイト電極の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電加工電極用グラファイトの消耗は、
自身の機械強度や硬度が高いほど小さくなる傾向があ
り、消耗の低減を図るためには嵩密度を高めて機械強度
や硬度を向上させるのが一般的であった。製造方法とし
ては、ピッチコークスや石油コークスなどの炭素質原料
を微粉砕し、タールやピッチなどのバインダー（結合
剤）と共に加熱捏合して混合物とし、これを再粉砕後Ｃ
ＩＰ成形し、焼成・黒鉛化して製造する方法が多く行わ
れており、この場合、再粉砕粒度が細か過ぎると、充填
密度が低下し得られる製品の嵩密度も低下してしまうた
め、製品の嵩密度ができるだけ高くなるように粒度調製
するのが一般的であった。
自身の機械強度や硬度が高いほど小さくなる傾向があ
り、消耗の低減を図るためには嵩密度を高めて機械強度
や硬度を向上させるのが一般的であった。製造方法とし
ては、ピッチコークスや石油コークスなどの炭素質原料
を微粉砕し、タールやピッチなどのバインダー（結合
剤）と共に加熱捏合して混合物とし、これを再粉砕後Ｃ
ＩＰ成形し、焼成・黒鉛化して製造する方法が多く行わ
れており、この場合、再粉砕粒度が細か過ぎると、充填
密度が低下し得られる製品の嵩密度も低下してしまうた
め、製品の嵩密度ができるだけ高くなるように粒度調製
するのが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電極
消耗が小さい放電加工用グラファイト電極を提供するこ
とにある。（以後放電加工用グラファイト電極を単に電
極と呼ぶ）前述のように、放電加工における電極消耗は
電極の機械強度および硬度と関係があり、消耗を小さく
するためには、電極を緻密化して機械強度および硬度を
高める方法が採られてきた。しかし、電極は放電加工の
形状に応じて機械加工するため、硬度が高いと切削性が
低下して工具の消耗が大きくなるほか、加工精度が悪く
なる問題があった。また、電極を緻密化するためには、
焼成・黒鉛化時の収縮を大きくする必要があり、割れ不
良率が増加することも問題であった。
消耗が小さい放電加工用グラファイト電極を提供するこ
とにある。（以後放電加工用グラファイト電極を単に電
極と呼ぶ）前述のように、放電加工における電極消耗は
電極の機械強度および硬度と関係があり、消耗を小さく
するためには、電極を緻密化して機械強度および硬度を
高める方法が採られてきた。しかし、電極は放電加工の
形状に応じて機械加工するため、硬度が高いと切削性が
低下して工具の消耗が大きくなるほか、加工精度が悪く
なる問題があった。また、電極を緻密化するためには、
焼成・黒鉛化時の収縮を大きくする必要があり、割れ不
良率が増加することも問題であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、捏合物の粉砕粒
径をコントロールすることで電極消耗を大幅に低減でき
ることを見い出した。
を解決するため鋭意研究を行った結果、捏合物の粉砕粒
径をコントロールすることで電極消耗を大幅に低減でき
ることを見い出した。
【０００５】すなわち本発明は 平均粒径が１０μｍ以下に粉砕された炭素質原料と
結合材を加熱捏合して得られる混合物を、炭素質原料の
平均粒径の１００〜１５０％の平均粒径に粉砕しＣＩＰ
成形して焼成・黒鉛化することを特徴とする放電加工用
グラファイト電極の製造方法であり、
結合材を加熱捏合して得られる混合物を、炭素質原料の
平均粒径の１００〜１５０％の平均粒径に粉砕しＣＩＰ
成形して焼成・黒鉛化することを特徴とする放電加工用
グラファイト電極の製造方法であり、
【０００６】 平均粒径が炭素質原料の１００〜１５
０％である混合物を分級して得ることを特徴とする前項
１記載の放電加工用グラファイト電極の製造方法であ
る。
０％である混合物を分級して得ることを特徴とする前項
１記載の放電加工用グラファイト電極の製造方法であ
る。
【０００７】本発明の方法によれば、電極の嵩密度は大
幅に低下するが、意外にも、放電加工時の電極消耗を大
幅に低減できることが分った。この場合、嵩密度は低下
するため、硬度の上昇や、焼成・黒鉛化時の割れ不良率
の増加の問題は完全に解決される。本発明の炭素質原料
の平均粒径は約１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下で
あることが必要である。
幅に低下するが、意外にも、放電加工時の電極消耗を大
幅に低減できることが分った。この場合、嵩密度は低下
するため、硬度の上昇や、焼成・黒鉛化時の割れ不良率
の増加の問題は完全に解決される。本発明の炭素質原料
の平均粒径は約１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下で
あることが必要である。
【０００８】本発明においては炭素質原料の平均粒径が
大きくなるほど電極消耗の低減効果は減少し、１０μｍ
を超える平均粒径では期待される低消耗の電極を得るこ
とができない。更に、炭素質原料の平均粒径が５μｍ以
下では、本発明の効果が極めて顕著となる。
大きくなるほど電極消耗の低減効果は減少し、１０μｍ
を超える平均粒径では期待される低消耗の電極を得るこ
とができない。更に、炭素質原料の平均粒径が５μｍ以
下では、本発明の効果が極めて顕著となる。
【０００９】さて、電極の組織構造は混合物の平均粒径
が炭素質原料の平均粒径に近いほど均一になり、それに
従って電極消耗は小さくなる。しかし、炭素質原料の平
均粒径の１００％より小さく粉砕すると、混合物中の炭
素質原料が元の粒径より小さく粉砕されて新しい破面が
増加するため、結合剤が不足となって電極中の炭素質原
料の粒子の結合力が低下し電極消耗が増加に転じる。た
だし、元々結合剤が過剰の場合はこの限りではない。一
方、１５０％を越えると電極の組織構造が不均一とな
り、充分な電極消耗低減の効果が得られなくなる。
が炭素質原料の平均粒径に近いほど均一になり、それに
従って電極消耗は小さくなる。しかし、炭素質原料の平
均粒径の１００％より小さく粉砕すると、混合物中の炭
素質原料が元の粒径より小さく粉砕されて新しい破面が
増加するため、結合剤が不足となって電極中の炭素質原
料の粒子の結合力が低下し電極消耗が増加に転じる。た
だし、元々結合剤が過剰の場合はこの限りではない。一
方、１５０％を越えると電極の組織構造が不均一とな
り、充分な電極消耗低減の効果が得られなくなる。
【００１０】本発明では、混合物の平均粒径の調整を、
炭素質原料粒子の１００％以上の平均粒径に粉砕した混
合物を分級して行っても低消耗電極を製造することがで
きる。しかし、分級で得られた混合物の粒径分布は出来
るだけ滑らかに変化していることが必要であり、例え
ば、極端に粒径の異なる粗粉と微粉の配合によって平均
粒径を調製したものでは本発明の効果は得られない。特
に５０μｍより大きな混合物粒子は含まれないことが望
ましい。ところで、混合物の平均粒径の分級で行う場合
には、混合物の平均粒径が炭素質原料のそれより小さく
なることもある。しかし、この場合の混合物粒子は、上
述したような新しい破面を形成していないと考えられ、
したがって得られる電極中の炭素質原料の粒子の結合力
の低下が殆ど無いため充分な電極消耗低減の効果を得る
ことができる。
炭素質原料粒子の１００％以上の平均粒径に粉砕した混
合物を分級して行っても低消耗電極を製造することがで
きる。しかし、分級で得られた混合物の粒径分布は出来
るだけ滑らかに変化していることが必要であり、例え
ば、極端に粒径の異なる粗粉と微粉の配合によって平均
粒径を調製したものでは本発明の効果は得られない。特
に５０μｍより大きな混合物粒子は含まれないことが望
ましい。ところで、混合物の平均粒径の分級で行う場合
には、混合物の平均粒径が炭素質原料のそれより小さく
なることもある。しかし、この場合の混合物粒子は、上
述したような新しい破面を形成していないと考えられ、
したがって得られる電極中の炭素質原料の粒子の結合力
の低下が殆ど無いため充分な電極消耗低減の効果を得る
ことができる。
【００１１】
【作用】本発明の作用については明かでないが、得られ
る電極の組織構造が極めて均一化され、消耗が小さな組
織単位で逐次的に進むことが良い結果をもたらすものと
考えられる。
る電極の組織構造が極めて均一化され、消耗が小さな組
織単位で逐次的に進むことが良い結果をもたらすものと
考えられる。
【００１２】
【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこの実施例によって何等限定される
ものではない。
明するが、本発明はこの実施例によって何等限定される
ものではない。
【００１３】（実施例１）ピッコークスを平均粒径約
５．０μｍに粉砕し、軟化点９２℃のコールタール系硬
ピッチとともに加熱捏合して混合物を得た。この混合物
を予備粉砕後ジェット粉砕機により平均粒径約５．８μ
ｍに粉砕し、直径１２０φのゴム型に充填して圧力１t/
cm2 でＣＩＰ成形した。得られた成型体を９５０℃で焼
成後、約３０００℃で黒鉛化して電極試料とした。放電
加工評価条件は次の通り。 電極サイズ ：２０φ×６０ｍｍ（１φ加工液噴射孔
付） ピーク電流値：２０Ａ 通電時間 ：５５μｓｅｃ 休止時間 ：５５μｓｅｃ 電極は物性値および放電加工特性は他の実施例、比較例
とともに表１、表２に示した。
５．０μｍに粉砕し、軟化点９２℃のコールタール系硬
ピッチとともに加熱捏合して混合物を得た。この混合物
を予備粉砕後ジェット粉砕機により平均粒径約５．８μ
ｍに粉砕し、直径１２０φのゴム型に充填して圧力１t/
cm2 でＣＩＰ成形した。得られた成型体を９５０℃で焼
成後、約３０００℃で黒鉛化して電極試料とした。放電
加工評価条件は次の通り。 電極サイズ ：２０φ×６０ｍｍ（１φ加工液噴射孔
付） ピーク電流値：２０Ａ 通電時間 ：５５μｓｅｃ 休止時間 ：５５μｓｅｃ 電極は物性値および放電加工特性は他の実施例、比較例
とともに表１、表２に示した。
【００１４】（実施例２）（比較例１） 実施例１と同様な方法で得た混合物をアトマイザーで平
均粒径約２３μｍに粉砕後、風力分級機でおよそ１０
０、５０、２０μｍの区切りで分級した。それぞれを実
施例１と同様にＣＩＰ成形、焼成、黒鉛化して放電加工
評価を行った。電極の物性値および放電加工特性は他の
実施例、比較例とともに表１、表２に示した。表１に示
した如く、２０μｍ以下の分級物は平均粒径３．１μｍ
であり、５０μｍ以下の分級物は平均粒径５．９μｍで
あり、ピッチコークスの平均粒径５．０μｍよりみて、
本発明方法のものであるが、１００μｍ以下の分級物は
平均粒径１６．２μｍで、比較例１である。
均粒径約２３μｍに粉砕後、風力分級機でおよそ１０
０、５０、２０μｍの区切りで分級した。それぞれを実
施例１と同様にＣＩＰ成形、焼成、黒鉛化して放電加工
評価を行った。電極の物性値および放電加工特性は他の
実施例、比較例とともに表１、表２に示した。表１に示
した如く、２０μｍ以下の分級物は平均粒径３．１μｍ
であり、５０μｍ以下の分級物は平均粒径５．９μｍで
あり、ピッチコークスの平均粒径５．０μｍよりみて、
本発明方法のものであるが、１００μｍ以下の分級物は
平均粒径１６．２μｍで、比較例１である。
【００１５】（比較例２）実施例２で調製した平均粒径
約２３μｍの混合物を実施例１と同様にＣＩＰ成形、焼
成、黒鉛化して放電加工評価を行った。電極の物性値お
よび放電加工特性は他の実施例、比較例とともに表１、
表２に示した。
約２３μｍの混合物を実施例１と同様にＣＩＰ成形、焼
成、黒鉛化して放電加工評価を行った。電極の物性値お
よび放電加工特性は他の実施例、比較例とともに表１、
表２に示した。
【００１６】表２に示した電極消耗比（％）、面粗さ
（Ｒmax μｍ）、加工速度(g/min) 、は夫々次の測定法
による。 (1) 電極消耗比（γο％） 加工終了後の電極消耗長さと工作物の長さの比
（Ｒmax μｍ）、加工速度(g/min) 、は夫々次の測定法
による。 (1) 電極消耗比（γο％） 加工終了後の電極消耗長さと工作物の長さの比
【数１】
【００１７】(2) 面粗さ（Ｒmax ） 面粗さ計により測定される工作物の面の極大値と極小値
の差即ち面粗さＲmax （μｍ）（図２参照）
の差即ち面粗さＲmax （μｍ）（図２参照）
【００１８】(3) 加工速度（Ｗoc） １分間当りの工作物の重量変化 （工作物を深さ３mm加工して測定）
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】以上のように本発明の効果によって電極の
消耗が著しく低減できる。その他の効果として加工速度
は落ちる反面、加工面の粗さが小さくなる利点がある。
消耗が著しく低減できる。その他の効果として加工速度
は落ちる反面、加工面の粗さが小さくなる利点がある。
【００２２】
【発明の効果】黒鉛電極製造過程における２次粉砕時の
平均粒径を、最初の炭素質原料の平均粒径との関連によ
り１００〜１５０％の平均粒径となるように調整する
か、そのような平均粒径となるよう分級することによっ
て、得た粉砕物をＣＩＰ成形、焼成、黒鉛化した電極を
使用することにより、放電加工における電極消耗を大幅
に低減させることができ、ワーク面粗さも小さくするこ
とができた。放電加工電極の改良としての効果は大き
い。
平均粒径を、最初の炭素質原料の平均粒径との関連によ
り１００〜１５０％の平均粒径となるように調整する
か、そのような平均粒径となるよう分級することによっ
て、得た粉砕物をＣＩＰ成形、焼成、黒鉛化した電極を
使用することにより、放電加工における電極消耗を大幅
に低減させることができ、ワーク面粗さも小さくするこ
とができた。放電加工電極の改良としての効果は大き
い。
【図１】工作物Ｂを放電電極Ａで放電加工する断面立面
略図である。
略図である。
【図２】工作物の工作面の面粗さを面粗さ計で測定する
断面立面説明図である。
断面立面説明図である。
Ａ 電極 Ｂ 工作物 Ｇ 電極の直径 Ｘ 電極の最初の長さ Ｘ1 加工終了時の長さ Ｙ 工作深さ δ 拡大代
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 典男 宮城県仙台市泉区将監８丁目14−３−201 (72)発明者 佐藤 昌宏 宮城県塩釜市清水沢３丁目25−２−833 (72)発明者 森川 文人 宮城県仙台市泉区将監２丁目３−６−201
Claims (2)
- 【請求項１】 平均粒径が１０μｍ以下に粉砕された炭
素質原料と結合材を加熱捏合して得られる混合物を、炭
素質原料の平均粒径の１００〜１５０％の平均粒径に粉
砕し、ＣＩＰ成形して焼成・黒鉛化することを特徴とす
る放電加工用グラファイト電極の製造方法。 - 【請求項２】 平均粒径が炭素質原料の１００〜１５０
％である混合物を分級して得ることを特徴とする請求項
１記載の放電加工用グラファイト電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03218026A JP3121053B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 放電加工電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03218026A JP3121053B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 放電加工電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05116032A true JPH05116032A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3121053B2 JP3121053B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=16713475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03218026A Expired - Fee Related JP3121053B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 放電加工電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121053B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354864B1 (ko) * | 2000-08-22 | 2002-10-05 | 강신일 | 미세방전가공용 방전전극의 제조방법 |
| JP2002346836A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Ibiden Co Ltd | 黒鉛製放電加工用電極及びその製造方法、黒鉛材 |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP03218026A patent/JP3121053B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354864B1 (ko) * | 2000-08-22 | 2002-10-05 | 강신일 | 미세방전가공용 방전전극의 제조방법 |
| JP2002346836A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Ibiden Co Ltd | 黒鉛製放電加工用電極及びその製造方法、黒鉛材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3121053B2 (ja) | 2000-12-25 |
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