JPH05311282A - ワイヤ放電加工用電極線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スティフネス不足による巻ぐせの付き易さを改
良し、さらにワイヤに負荷する張力を上げて加工精度と
加工速度を上げるべく高温強度の向上をはかり得るワイ
ヤ放電加工用電極線を提供する。 【構成】Ｚｎ２０〜５０ｗｔ％、Ｉｎ０．０５〜０．５
ｗｔ％、残部が実質的なＣｕからなる合金を電極線用に
加工した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の対象】本発明は、ワイヤ放電加工に適用して有
用な電極線に関し、特に高温強度とスティフネス特性を
向上させ、ワイヤに負荷する張力を高くして、加工精度
並びに加工速度を上げることができるワイヤ放電加工用
電極線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工は、電極線となる細いワ
イヤを巻取りながら三次元の送りをかけ、特定形状の電
極を使用しないで高精度に輪郭形状を切り出し加工する
ものであり、加工の困難な超硬合金なども精度よく加工
することができるために、最近急速に実用範囲が拡がり
つつある。

【０００３】従来、そのようなワイヤ放電加工用電極線
としては、細線への優れた加工性、経済性との無難な強
度および亜鉛成分に起因する放電特性の良好さにより一
般に黄銅線が常用されている。

【０００４】最近では、生産性向上の点から放電加工速
度を上げるために、黄銅にさらにＡｌを添加した電極線
（特開昭56-91308号）、あるいは亜鉛を被覆した複合線
が提案され、加工時間短縮のため放電加工速度を増加さ
せる試みが数多くなされている。放電加工速度は、ワイ
ヤ放電加工機の性能と電極線の特性に依存するところが
大であり、特に後者は飛躍的に加工速度の増加をもたら
す可能性がある。このことから、とりわけ電極線の性質
改善に関する開発が最近は特に盛んであるが、未だ性能
面及びコスト面で実用に供しうるものが見い出されてい
ない状況にある。

【０００５】ところで、電極線として好適なのは、合金
成分のＺｎが放電特性を良好にすると共にそれ以前に多
用されていた銅線と比較して高温強度が大きいために加
工面の表面状態及び加工精度を維持しながら比較的大き
な速度で加工が可能なためである。

【０００６】このような黄銅線よりさらに加工精度、高
張力の大きいものとしては、タングステン線、モリブデ
ン線等が挙げられる。

【０００７】しかし上記したように黄銅線は、ワイヤ放
電加工用電極線として優れた長所を有しているが問題が
ないわけではない。すなわち、黄銅線はタングステン線
やモリブデン線と比較すると放電加工精度が十分でな
く、被加工物への付着量も多く、スティフネスが不足し
ているため巻きぐせが生じ、自動結線しにくいという欠
点を有する。また、前記したＡｌ入り黄銅線は強度の向
上及び放電特性の改善による放電加工速度の向上の面で
は評価すべきものがあるが、スティフネスの面で不十分
である問題点を有するものである。一方亜鉛を被覆した
複合線はＺｎを厚く均一に付着させる技術自体に困難性
がある上、Ｚｎによる放電特性の改善には限度があり、
放電加工速度をさほど上げられないという問題点を有す
る。またタングステン線、モリブデン線等は、いずれも
加工が困難で高価である難点がある。

【０００８】したがって、実用的な電極線としては、現
行黄銅線の性質を改善したものが考えられるが、その方
法としては、合金中に放電特性向上、放電加工速度の増
加、高温強度の維持及び加工容易ならしめる元素を添加
することが考えられる。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は、前記した従来技術に鑑
み黄銅ベースとする合金組成の改良によりスティフネス
不足による巻ぐせの付き易さを改良し、さらにワイヤに
負荷する張力を上げて加工精度と加工速度を上げるべく
高温強度の向上をはかり得るワイヤ放電加工用電極線を
提供することにある。

【００１０】

【発明の要点】即ち本発明の要旨とするところは、黄銅
線をベースとし、その優れた特長を生かしつつ、その問
題点を解消すべくＩｎを添加したことにあり、これによ
りワイヤ放電加工用電極線に要求される諸特性を満足さ
せるとともに自動化にも対応させ得た電極線を開発した
もので、Ｚｎ２０〜５０ｗｔ％、Ｉｎ０．０５〜０．５
ｗｔ％、残部が実質的なＣｕからなる合金を電極線用に
加工したものである。

【００１１】Ｚｎは、その添加によって強度の向上をは
かることができ、また放電特性にも好ましい影響を与え
る。しかし、Ｚｎ含有量については２０％未満ではこれ
らの効果が少く、逆に５０％を越えると伸線加工性が著
しく低下する。

【００１２】Ｉｎは高温強度の向上に効果があり、とく
にＺｎの存在化では低濃度でも強度及びスティフネスの
向上に効果がある。Ｉｎの含有量が０．０５ｗｔ％未満
ではこの効果が低く逆に０．５ｗｔ％を越えると溶解鋳
造性が劣り大気溶解が困難となる。

【００１３】

【発明の実施例】表１に示される組成を有する合金を溶
解して得た直径φ１１５ｍｍ、長さ３００ｍのビレット
を熱間押出しして直径φ１４ｍｍの母線とし、これを伸
線加工して最終的に直径０．２ｍｍの細線とした。そし
て、まず電極線の製造工程中における伸線加工の難易度
を観察し、さらに、得られた電極線の抗張力を測定し
た。

【００１４】伸線加工の難易度は、直径０．２ｍｍの線
材の表面欠陥や伸線加工中の断線の少ない材料を良と
し、欠陥や断線の多いもの及び直径０．２ｍｍの線材ま
で加工できなかった材料を難とした。

【００１５】スティフネスの測定は、通常は片持ちばり
を構成し、支点から５０ｍｍの位置に３５０ｇの荷重を
かけ線材のたわみ量を測定しているが、本測定において
は、電極線の腰の強さと曲げ剛性を併せ評価することの
できるスプリング・バック量測定方法を採用した。この
測定方法は、電極線の線径に応じた定荷重でマンドレル
に巻き付けた後、負荷を除いた時に形成されるスプリン
グの内径を測定するものであり、このスプリングの径が
大きい程、電極線の腰の強さ及び曲げ剛性が大といえ
る。

【００１６】得られたそれぞれの結果を表１に示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】実施例１〜６は、いずれもスプリング・バ
ック量が大きく、伸線加工も良好であり、また、高い抗
張力を有し、良好なスティフネスと高温強度を併せ有す
ることがわかる。これに対し、比較例は総体的にスプリ
ング・バック量が実施例より小さく、抗張力も低い。Ｉ
ｎが本発明の規定する範囲よりも多い比較例３及び５
は、スティフネス及び抗張力は良好であるが、伸線加工
性に難があり、逆にＩｎが本発明の規定する範囲より少
ない比較例２及び４は、伸線加工性は良好であるが、ス
プリング・バック量及び抗張力ともに劣ることがわか
る。

【００１９】またＺｎが本発明の規定する範囲より少な
い比較例１は、伸線加工性は良好なものの、スプリング
・バック量及び抗張力がともに低い。逆にＺｎが本発明
の規定する範囲より多い比較例６は、冷間加工性が悪
く、伸線加工が不可であった。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によればワイ
ヤ放電加工用電極線として優れた放電特性を有すると共
にＩｎを所定範囲において添加したことにより、スティ
フネス性が向上し巻きぐせが付きにくくなるため自動結
線しやすいという優れた効果を発揮し得る上、抗張力の
向上がみられるため張力を強くかけて放電加工を行なう
ことが可能となり、タイコ量の減少とともに加工精度を
向上させることができるなど極めて実用的な電極線を得
ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｚｎ２０〜５０ｗｔ％、Ｉｎ０．０５〜
   ０．５ｗｔ％、残部が実質的なＣｕからなるワイヤ放電
   加工用電極線。