JPH05285735A - 黒鉛製電解加工用電極 - Google Patents
黒鉛製電解加工用電極Info
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- JPH05285735A JPH05285735A JP4092720A JP9272092A JPH05285735A JP H05285735 A JPH05285735 A JP H05285735A JP 4092720 A JP4092720 A JP 4092720A JP 9272092 A JP9272092 A JP 9272092A JP H05285735 A JPH05285735 A JP H05285735A
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Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱分解炭素の被膜を有する黒鉛製電解加工用
電極において、被膜が剥離しにくく長寿命の黒鉛製電解
加工用電極を提供する。 【構成】 この黒鉛製電解加工用電極１０は、黒鉛基材
１１の表面に熱分解炭素の被膜１２を形成して成り、前
記黒鉛基材１１の２０℃〜４００℃における平均熱膨張
係数が１．３×１０-6／℃〜６．０×１０-6／℃である
ことを特徴とする。
電極において、被膜が剥離しにくく長寿命の黒鉛製電解
加工用電極を提供する。 【構成】 この黒鉛製電解加工用電極１０は、黒鉛基材
１１の表面に熱分解炭素の被膜１２を形成して成り、前
記黒鉛基材１１の２０℃〜４００℃における平均熱膨張
係数が１．３×１０-6／℃〜６．０×１０-6／℃である
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鍛造型、ダイキャスト
型、プラスチック成形型等三次元形状に加工された金型
等の金属表面の光沢仕上げ加工に利用される電解仕上加
工に使用される黒鉛製電解加工用電極に関する。
型、プラスチック成形型等三次元形状に加工された金型
等の金属表面の光沢仕上げ加工に利用される電解仕上加
工に使用される黒鉛製電解加工用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】電解加工装置は、図２に示すように、ワ
ーク２０とこのワーク２０の加工面に倣った電極面を有
する電極１０とを静止した電解液３０中で所定の間隙で
対設させ、その極間にパルス状電流を加えることによっ
て、ワーク２０表面から金属イオンを溶出させ、ワーク
２０の光沢面加工を行う構造となっている。
ーク２０とこのワーク２０の加工面に倣った電極面を有
する電極１０とを静止した電解液３０中で所定の間隙で
対設させ、その極間にパルス状電流を加えることによっ
て、ワーク２０表面から金属イオンを溶出させ、ワーク
２０の光沢面加工を行う構造となっている。
【０００３】従来、この電解加工の電極には、電極の製
作が容易で、電極消耗が無い黒鉛が使用されている。し
かしながら、黒鉛はもともとポーラスな構造であるか
ら、電解加工時に電解液が電極の気孔内に浸透し、使用
後、乾燥によって電解液成分が結晶となって析出してく
るので、電極の洗浄に手間がかかり、又、析出物による
作業環境の悪化が問題となっていた。
作が容易で、電極消耗が無い黒鉛が使用されている。し
かしながら、黒鉛はもともとポーラスな構造であるか
ら、電解加工時に電解液が電極の気孔内に浸透し、使用
後、乾燥によって電解液成分が結晶となって析出してく
るので、電極の洗浄に手間がかかり、又、析出物による
作業環境の悪化が問題となっていた。
【０００４】これに対し、出願人は、電極となる黒鉛基
材の表面に緻密な熱分解炭素の被膜を形成した電解加工
用電極を提案している（特願平３−３３３４７８号）。
材の表面に緻密な熱分解炭素の被膜を形成した電解加工
用電極を提案している（特願平３−３３３４７８号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複雑な
形態のワークを電解加工する場合には、電極自体の形状
も複雑となるため、電極基材と熱分解炭素被膜の熱膨張
差によって応力が発生することにより、熱分解炭素の被
膜と黒鉛基材との剥離が発生しやすくなり、さらに剥離
によってその部分からの加工液の浸透が発生し、これが
電極寿命を短くする原因になるといった問題があった。
形態のワークを電解加工する場合には、電極自体の形状
も複雑となるため、電極基材と熱分解炭素被膜の熱膨張
差によって応力が発生することにより、熱分解炭素の被
膜と黒鉛基材との剥離が発生しやすくなり、さらに剥離
によってその部分からの加工液の浸透が発生し、これが
電極寿命を短くする原因になるといった問題があった。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、熱分解炭素の被
膜を有する黒鉛製電解加工用電極において、被膜が剥離
しにくく長寿命の黒鉛製電解加工用電極を提供すること
にある。
ものであり、その目的とするところは、熱分解炭素の被
膜を有する黒鉛製電解加工用電極において、被膜が剥離
しにくく長寿命の黒鉛製電解加工用電極を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的を達
成するための手段として、請求項１記載の発明は、「黒
鉛基材の表面に熱分解炭素の被膜を形成して成る黒鉛製
電解加工用電極であって、前記黒鉛基材の２０℃〜４０
０℃における平均熱膨張係数が１．３×１０ -6／℃〜
６．０×１０-6／℃であることを特徴とする黒鉛製電解
加工用電極」を、その要旨としている。
成するための手段として、請求項１記載の発明は、「黒
鉛基材の表面に熱分解炭素の被膜を形成して成る黒鉛製
電解加工用電極であって、前記黒鉛基材の２０℃〜４０
０℃における平均熱膨張係数が１．３×１０ -6／℃〜
６．０×１０-6／℃であることを特徴とする黒鉛製電解
加工用電極」を、その要旨としている。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、「黒鉛基材
の表面に熱分解炭素の被膜を形成して成る黒鉛製電解加
工用電極であって、前記黒鉛基材の２０℃〜４００℃に
おける平均熱膨張係数が１．３×１０ -6／℃〜６．０×
１０-6／℃であり、かつ水銀圧入法で測定される７５オ
ングストローム〜７５０００オングストロームの径を有
する微細気孔の占める容積が０．０２ｃｃ／ｇ〜０．１
５ｃｃ／ｇであることを特徴とする黒鉛製電解加工用電
極」を、その要旨としている。
の表面に熱分解炭素の被膜を形成して成る黒鉛製電解加
工用電極であって、前記黒鉛基材の２０℃〜４００℃に
おける平均熱膨張係数が１．３×１０ -6／℃〜６．０×
１０-6／℃であり、かつ水銀圧入法で測定される７５オ
ングストローム〜７５０００オングストロームの径を有
する微細気孔の占める容積が０．０２ｃｃ／ｇ〜０．１
５ｃｃ／ｇであることを特徴とする黒鉛製電解加工用電
極」を、その要旨としている。
【０００９】この黒鉛製電解加工用電極の黒鉛基材は、
石炭系あるいは石油系のタール、ピッチ、天然黒鉛、人
造黒鉛等の材料から得ることができる。熱分解炭素の被
膜を黒鉛基材の表面に形成させる方法としては、各種化
学蒸着法により行うことができる。通常は、黒鉛基材を
加熱し、メタン、プロパン等の炭化水素ガスを高温の黒
鉛基材に接触させることにより反応させ、黒鉛基材の表
面に熱分解炭素を生成させる方法による。熱分解炭素の
被膜は、十分な気密性が得られる範囲としては厚みが１
０μｍ以上であり、好ましくは、２０μｍ〜５００μｍ
の範囲がよい。
石炭系あるいは石油系のタール、ピッチ、天然黒鉛、人
造黒鉛等の材料から得ることができる。熱分解炭素の被
膜を黒鉛基材の表面に形成させる方法としては、各種化
学蒸着法により行うことができる。通常は、黒鉛基材を
加熱し、メタン、プロパン等の炭化水素ガスを高温の黒
鉛基材に接触させることにより反応させ、黒鉛基材の表
面に熱分解炭素を生成させる方法による。熱分解炭素の
被膜は、十分な気密性が得られる範囲としては厚みが１
０μｍ以上であり、好ましくは、２０μｍ〜５００μｍ
の範囲がよい。
【００１０】
【作用】請求項１記載の黒鉛製電解加工用電極にあって
は、黒鉛基材の平均熱膨張係数が１．３×１０-6／℃〜
６．０×１０-6／℃の範囲内であり、熱分解炭素の熱膨
張係数に対応している。このため、黒鉛基材と熱分解炭
素の被膜との熱膨張差によって被膜が剥離するのが防止
される。
は、黒鉛基材の平均熱膨張係数が１．３×１０-6／℃〜
６．０×１０-6／℃の範囲内であり、熱分解炭素の熱膨
張係数に対応している。このため、黒鉛基材と熱分解炭
素の被膜との熱膨張差によって被膜が剥離するのが防止
される。
【００１１】請求項２記載の黒鉛製電解加工用電極にあ
っては、さらに黒鉛基材の水銀圧入法で測定される７５
オングストローム〜７５０００オングストロームの径を
有する微細気孔の占める容積が０．０２ｃｃ／ｇ〜０．
１５ｃｃ／ｇとしていることから黒鉛基材の気孔内に熱
分解炭素被膜の一部が入り込んでアンカー効果が生じ黒
鉛基材と熱分解炭素の被膜との密着性が高められ、被膜
がさらに剥離しにくくなる。
っては、さらに黒鉛基材の水銀圧入法で測定される７５
オングストローム〜７５０００オングストロームの径を
有する微細気孔の占める容積が０．０２ｃｃ／ｇ〜０．
１５ｃｃ／ｇとしていることから黒鉛基材の気孔内に熱
分解炭素被膜の一部が入り込んでアンカー効果が生じ黒
鉛基材と熱分解炭素の被膜との密着性が高められ、被膜
がさらに剥離しにくくなる。
【００１２】黒鉛基材に存在する微細気孔の占める容積
を上記範囲内としたのは、０．０２ｃｃ／ｇ未満では十
分なアンカー効果が得られず、又、０．２０ｃｃ／ｇを
超えると基材表面の凹凸が大きくなり、そこに被覆され
る膜の微小な部位で応力が集中し、被膜が剥離しやすく
なるからである。
を上記範囲内としたのは、０．０２ｃｃ／ｇ未満では十
分なアンカー効果が得られず、又、０．２０ｃｃ／ｇを
超えると基材表面の凹凸が大きくなり、そこに被覆され
る膜の微小な部位で応力が集中し、被膜が剥離しやすく
なるからである。
【００１３】
【実施例】以下、実施例について説明する。 実施例 黒鉛基材として等方性黒鉛を使用し、図１に示すよう
に、１００ｍｍ×２００ｍｍ×５０ｍｍの大きさの複数
の凸部を電極面１０ａに形成した電解加工用電極を作製
し、これを反応炉内に入れ、減圧下１４００℃に加熱
し、水素ガスをキャリアとしてメタンを供給し、黒鉛基
材１１上に５０μｍの熱分解炭素被膜１２を形成させた
電解加工用電極１０を作製した。これをサンプル１〜３
とし、それらの物性を表１に示す。
に、１００ｍｍ×２００ｍｍ×５０ｍｍの大きさの複数
の凸部を電極面１０ａに形成した電解加工用電極を作製
し、これを反応炉内に入れ、減圧下１４００℃に加熱
し、水素ガスをキャリアとしてメタンを供給し、黒鉛基
材１１上に５０μｍの熱分解炭素被膜１２を形成させた
電解加工用電極１０を作製した。これをサンプル１〜３
とし、それらの物性を表１に示す。
【００１４】比較例 黒鉛基材として等方性黒鉛を使用し、実施例と同じ形
状，同じ処理方法により黒鉛基材上に５０μｍの熱分解
炭素被膜を形成させた電解加工用電極を作製した。これ
をサンプル４、５とし、それらの物性を表１に示す。
状，同じ処理方法により黒鉛基材上に５０μｍの熱分解
炭素被膜を形成させた電解加工用電極を作製した。これ
をサンプル４、５とし、それらの物性を表１に示す。
【００１５】 （平均熱膨張係数は２０℃〜４００℃における平均値、
微細気孔容積は水銀圧入法で測定される７５オングスト
ローム〜７５０００オングストロームの径を有する微細
気孔の占める容積）
微細気孔容積は水銀圧入法で測定される７５オングスト
ローム〜７５０００オングストロームの径を有する微細
気孔の占める容積）
【００１６】上記サンプル１〜５について、それぞれ電
解加工装置にセットし、硝酸ナトリウムの電解液中、電
流密度４０Ａ／ｃｍ2、ワーク材としてＳＫＤ−６１を
使用し、あらかじめＲｍａ×３０μｍまで放電加工によ
り加工をしたワークを用い、取り代１００μｍの電解加
工による仕上げ処理を１０回繰り返した。
解加工装置にセットし、硝酸ナトリウムの電解液中、電
流密度４０Ａ／ｃｍ2、ワーク材としてＳＫＤ−６１を
使用し、あらかじめＲｍａ×３０μｍまで放電加工によ
り加工をしたワークを用い、取り代１００μｍの電解加
工による仕上げ処理を１０回繰り返した。
【００１７】その結果、サンプル１、２、３について
は、熱分解炭素被膜の剥離、クラックの発生もなく、電
解液成分の結晶の析出も認められなかった。サンプル４
については、熱分解炭素被膜の剥離がみられ、電解液成
分の結晶の析出が認められた。サンプル５については、
熱分解炭素被膜の剥離は見られなかったがクラックが発
生し、電解液成分の結晶の析出が認められた。
は、熱分解炭素被膜の剥離、クラックの発生もなく、電
解液成分の結晶の析出も認められなかった。サンプル４
については、熱分解炭素被膜の剥離がみられ、電解液成
分の結晶の析出が認められた。サンプル５については、
熱分解炭素被膜の剥離は見られなかったがクラックが発
生し、電解液成分の結晶の析出が認められた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項２記載の発明は、複雑な形態のワークを電解加工する
場合、熱膨張の差により熱分解炭素の被膜と黒鉛基材と
の剥離が発生しやすくなり、さらに剥離によってその部
分から加工液の浸透が発生し、これが電極寿命を短くす
る原因になっていた従来の問題を解決したものであっ
て、請求項１記載の発明にあっては、熱膨張の面から熱
分解炭素の被膜の剥離を防止する構造とし、請求項２記
載の発明にあっては、さらに黒鉛基材の微細気孔容積の
面から、熱分解炭素の被膜の密着性を高める構造とし、
これによって、表面に熱分解炭素の被膜を有する黒鉛製
電解加工用電極について被膜が剥離しにくく長寿命の電
極を提供することができる。
項２記載の発明は、複雑な形態のワークを電解加工する
場合、熱膨張の差により熱分解炭素の被膜と黒鉛基材と
の剥離が発生しやすくなり、さらに剥離によってその部
分から加工液の浸透が発生し、これが電極寿命を短くす
る原因になっていた従来の問題を解決したものであっ
て、請求項１記載の発明にあっては、熱膨張の面から熱
分解炭素の被膜の剥離を防止する構造とし、請求項２記
載の発明にあっては、さらに黒鉛基材の微細気孔容積の
面から、熱分解炭素の被膜の密着性を高める構造とし、
これによって、表面に熱分解炭素の被膜を有する黒鉛製
電解加工用電極について被膜が剥離しにくく長寿命の電
極を提供することができる。
【図１】本発明に係る黒鉛製電解加工用電極の一実施例
を模式的にあらわした断面図である。
を模式的にあらわした断面図である。
【図２】電解加工装置の概要を示す正面図である。
１０ 電極 １１ 黒鉛基材 １２ 熱分解炭素被膜
Claims (2)
- 【請求項１】 黒鉛基材の表面に熱分解炭素の被膜を形
成して成る黒鉛製電解加工用電極であって、前記黒鉛基
材の２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が１．３
×１０-6／℃〜６．０×１０-6／℃であることを特徴と
する黒鉛製電解加工用電極。 - 【請求項２】 黒鉛基材の表面に熱分解炭素の被膜を形
成して成る黒鉛製電解加工用電極であって、前記黒鉛基
材の２０℃〜４００℃における平均熱膨張係数が１．３
×１０-6／℃〜６．０×１０-6／℃であり、かつ水銀圧
入法で測定される７５オングストローム〜７５０００オ
ングストロームの径を有する微細気孔の占める容積が
０．０２ｃｃ／ｇ〜０．１５ｃｃ／ｇであることを特徴
とする黒鉛製電解加工用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092720A JP2876095B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 黒鉛製電解加工用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092720A JP2876095B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 黒鉛製電解加工用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05285735A true JPH05285735A (ja) | 1993-11-02 |
| JP2876095B2 JP2876095B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=14062292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4092720A Expired - Fee Related JP2876095B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 黒鉛製電解加工用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876095B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1223146A1 (de) * | 2001-01-11 | 2002-07-17 | Wacker-Chemie GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines polykristallinen Siliciumstabes |
| JP2010503605A (ja) * | 2006-09-12 | 2010-02-04 | グラフテック、インターナショナル、ホールディングス、インコーポレーテッド | 低ｃｔｅ高等方性黒鉛 |
| CN112279679A (zh) * | 2019-07-23 | 2021-01-29 | 揖斐电株式会社 | 碳复合构件 |
| CN113698231A (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-26 | 揖斐电株式会社 | 碳复合构件 |
| CN114026378A (zh) * | 2019-06-26 | 2022-02-08 | 揖斐电株式会社 | 碳系复合材料 |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4092720A patent/JP2876095B2/ja not_active Expired - Fee Related
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