JPH09253936A - 放電加工用電極の製造方法 - Google Patents

放電加工用電極の製造方法

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JPH09253936A
JPH09253936A JP8602896A JP8602896A JPH09253936A JP H09253936 A JPH09253936 A JP H09253936A JP 8602896 A JP8602896 A JP 8602896A JP 8602896 A JP8602896 A JP 8602896A JP H09253936 A JPH09253936 A JP H09253936A
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JP
Japan
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electrode
sheet
applying
conductive metal
model
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JP8602896A
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Shoji Okawa
祥二 大川
Toru Nonoyama
透 野々山
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Publication date
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】人手の工作をかけず短期間の工期で低コストに
より放電加工用電極の製造を可能にした。 【解決手段】放電加工用電極の3次元形状データに基づ
いて各断面の形状にシート状素材を形成し、前記シート
素材を積層および接着してシート積層体を構成し、前記
シート積層体の表面に導電性金属被膜を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工液中で電極と
加工物との間に放電を起こさせ、電極の対向部分の材料
を除去して加工する放電加工用電極の製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】放電加工は2次元,3次元の複雑な形状
の加工が容易であり、仕上げに方向性がなく、材料の加
工条件によっては鏡面仕上げができる。
【0003】この放電加工に用いられる電極は、銅,銀
タングステン,銅タングステンの導電性金属材料やグラ
ファイトが使用され、この電極の加工方法として、マス
タモデルに倣って旋削,フライス,研削を行う機械加工
方法と、木型や石膏によるマスタモデル(雌型)により
樹脂,ゴム,石膏で電鋳母型(雄型)をとり、これの表
面を導電化処理(エッチングし、化学銅メッキする)を
した後、この電鋳母型を用いて電極補強材の表面に銅メ
ッキ層を形成する銅電鋳法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電極の加工
方法は、何れの方法においてもマスタモデルを必要と
し、このマスタモデルは手作業で作っており、マスタモ
デルの造形に人手の工作がかかり工期が長い。何れの方
法も反転型を作る分だけ工期が長くなり、これらの結
果、コスト高になっている。
【0005】本発明の目的は、人手の工作をかけず短期
間の工期で低コストにより放電加工用電極の製造を可能
にしたことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の方法は、放電加工用電極の3次元形状デー
タに基づいて各断面の形状にシート状素材を形成する工
程と、前記シート素材を積層および接着してシート積層
体を構成する工程と、前記シート積層体の表面に導電性
金属被膜を施す工程とからなることを特徴とするもので
ある。
【0007】前記シート積層体の表面に導電性金属被膜
を施す工程は、前記シート積層体の表面処理を施す工程
と、化学メッキによって導電性金属被膜を施す工程と、
さらに電気メッキによって導電性金属被膜を施す工程と
からなるものである。
【0008】また、前記シート積層体の表面に導電性金
属被膜を施す工程は、前記シート積層体の表面処理を施
す工程と、スパッタリングによって導電性金属被膜を施
す工程と、さらに電気メッキによって導電性金属被膜を
施す工程とからなるものである。
【0009】さらに、前記シート積層体の表面に導電性
金属被膜を施す工程は、溶射によって導電性金属被膜を
施す工程からなるものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図1において、6は本発明方法によ
って製造した電極の1例であり、1はシート積層体によ
って所要の形態に造形され電極モデルである。この電極
モデル1の表面には表面処理被膜層2,化学銅メッキ層
3及び電気銅メッキ層4がその順に形成されている。図
2は図1の形状の電極モデル1において、上部のA−A
断面形状、図3は中央部のB−B断面形状、図4は下部
のC−C断面形状である。
【0011】図5は前記電極6による放電加工を示し、
7は加工液8が入っている加工槽である。この加工槽7
内の底部にワークWを置き、電極送りモータ10によっ
て進退送り移動する電極ホルダ9に装着した電極6と前
記ワークWとを放電発生装置11に接続し、電極6をワ
ークWに接近して、加工液8中で電極6とワークWとの
間に放電を起こさせ、電極6の対向部分の材料を電極6
の形状に従って除去して加工するものである。
【0012】本発明は上記のような放電加工に用いられ
る上記図1の電極6を人手の工作をかけず短期間の工期
で低コストにより製造する方法を提供するものである。
以下その製造方法について説明する。
【0013】先ず、電極モデル1の造形までの方法の概
要につい図6で説明すると、3次元CAD12でマスタ
モデル13を設計し、3次元CAD12で前記マスタモ
デルから電極14を設計する。この電極14の3次元C
ADデータを高速3次元成形機15にロードし、高速3
次元成形機15で電極モデル1を造形する。
【0014】前記高速3次元成形機15(Lamina
ted Obuject Manufactring)
は、3次元CADデータからスライスデータを作成し、
レーザで紙などのシートを断面形状に切断し、貼り重ね
てモデルを作る機械であり、以下LOM15と略称す
る。
【0015】前記LOM15の構造は、図6で示すよう
に、高さ用エンコーダ32と連結したテーブル上昇用モ
ータ31によって上昇動するテーブル30と、このテー
ブル30の上方に配置され、レーザX軸送り用モータ2
5とレーザY軸送り用モータ26とによってX−Y軸線
方向に制御されるレーザ24と、このレーザ24と平行
してヒータローラ送り用モータ29によりX軸線方向に
制御されるリミットスイッチ28が付設されているヒー
タローラ27とを備えている。
【0016】さらに、接着剤がコーティングされたシー
トがロール状に巻き取られているロール状シート33を
巻き戻すロール状シート回転用モータ34と、巻き戻さ
れたシート33aを前記テーブル30の上方とレーザ2
4及びヒータローラ27の下方との間を送り走行させる
ガイドローラ35とシート送りモータ37により回転す
る送りローラ36と、排出シート巻き取り用モータ39
によって回転し、前記送りローラ36を通過して排出さ
れるシート33aを巻き取る巻取軸38とを備えてい
る。
【0017】前記レーザX軸送り用モータ25,レーザ
Y軸送り用モータ26,ヒータローラ送り用モータ2
9,テーブル上昇用モータ31,ロール状シート回転用
モータ34,シート送りモータ37,排出シート巻き取
り用モータ39は、オンラインで結ばれた3次元CAD
12から受け渡しされるフロッピィの3次元CADデー
タを入力するLOM15に組み込まれた制御装置50に
よって制御される。
【0018】前記LOM15による電極モデル1の造形
までの方法を図7乃至図15によって説明する。図7に
おいて、シート送りモータ37とロール状シート回転用
モータ34を連動させ、シート33aを設定されたピッ
チだけ送る。このシート送りモータ37によってシート
33aが送られると、図略のトルクリミッタで設定され
たトルク以下になるため、排出シート巻き取り用モータ
39の回転がトルクリミッタを介して巻取軸38に伝達
され、シート33aが巻き取られ、このようにして巻き
取られると、設定以上のトルクになって排出シート巻き
取り用モータ39の回転がトルクリミッタでスリップす
る。
【0019】図8において、ヒータローラ送り用モータ
29によって、リミットスイッチ28を造形中モデル1
aに当接可能な位置へ移動させる。また、テーブル上昇
用モータ31によってテーブル30を上昇させ、造形中
モデル1aにリミットスイッチ28が当るとテーブル3
0の上昇が停止する。
【0020】図9において、ヒータローラ送り用モータ
29によってヒータローラ27をX軸線方向に往復動さ
せ、シート33aの裏面の接着剤(ホットメルト)を溶
かして造形中モデル1aに貼りつける。
【0021】図10において、レーザX軸送り用モータ
25とレーザY軸送り用モータ26とによって、レーザ
24をX,Y軸線方向に移動させ、レーザビーム24a
で電極14の断面形状にシート33aをカットする。
【0022】上記の動作を繰返行うことにより、造形中
モデル1aは図11で示すように、多数の切れ端40と
外枠41のカット線が付され、図12で示すようなシー
ト積層体1bが得られる。
【0023】そして、図13で示すように、外枠41を
外し、図14及び図15で示すように、切れ端40を順
次除いて行くことにより、シート積層体1bよりなる電
極モデル1が得られるのである。
【0024】さて、前記LOM15で造形した電極モデ
ル1の表面に銅等の導電性金属被膜を施す必要がある。
この銅等の導電性金属被膜を形成する方法としては、電
気メッキあるいはプラズマ溶射法が適当である。前記電
気メッキ法では、シート積層体1bよりなる電極モデル
1表面を前処理する必要がある。
【0025】この前処理は図16で示すように、電極モ
デル1の表面に樹脂系塗料を刷毛塗り(a)する。これ
は電極モデル1の表面の段差を埋めてメッキしやすくす
るためである。
【0026】次に脱脂液槽16に電極モデル1を浸漬
(b)し手垢脂等を除去して、化学エッチング槽17に
浸漬(c)し親水性を付与する。さらに、感応性付与液
槽18に浸漬(d)し還元力のある金属塩を吸着させ、
そして最後に活性化付与液槽19に浸漬(e)し触媒作
用のある金属(金,銀,パラジウム,ロジウム等)を吸
着させる。
【0027】前記表面処理した電極モデル1を図17で
示すように、硫酸銅,ロシェル塩,ホルムアルデヒド,
安定剤が収容されている化学銅メッキ槽20に浸漬して
化学銅メッキ層3を形成し、さらに図18で示すよう
に、硫酸銅22の液中に銅電極23が対向して浸漬して
いる電気銅メッキ槽21に浸漬して電気銅メッキ層4を
施す。(請求項2)
【0028】また、他の方法として、前記図16(a)
の表面に樹脂系塗料を刷毛塗りした電極モデル1に銅が
付着しやすいようにウレタン系塗料を塗布して表面処理
を施し、これを図19で示すように、真空槽43内に被
覆材の原料である銅ターゲット44と、これと対面して
回転モータ45で回転する電極モデル1とを配置し、銅
ターゲット44を負に印加して真空槽43内にアルゴン
ガスを吹き込み、かつ真空ポンプ引きして、銅ターゲッ
ト44をアルゴンガスによってたたき、その材料の銅粒
子を飛び出させて、回転する電極モデル1の表面に化学
銅メッキ層3とと同様な銅被膜をスパッタリングにて施
し、電気銅メッキ槽21にて電気銅メッキ層4を形成す
る。(請求項3)
【0029】この場合は、図16で示す(b)〜(e)
処理と図17の処理の前処理工程が省略され、図16
(a)の表面に樹脂系塗料を刷毛塗りする工程だけにな
るため、前処理工程の工期が短縮される。
【0030】ここで上記した実施の形態において、化学
メッキと電気メッキあるいは化学メッキとスパッタリン
グを併用するのは、化学メッキあるいはスパッタリング
のみでは放電加工に必要な厚さの被膜を形成することが
できないからである。
【0031】さらに、他の方法として、電極モデル1を
図16(a)〜(e)と図17前処理を行わずに図20
で示すように、アルゴンガスと銅粉末を導入し、かつ陰
極と陽極とによって構成するノズル42から超高温のジ
ェットを噴出させて電極モデル1の表面にプラズマ溶射
法により銅被膜を形成する。(請求項4)
【0032】この場合は、図16で示す(b)〜(e)
処理と図17の処理の前処理工程が省略され、LOM1
5で造形した電極モデル1の表面に直接プラズマ溶射法
によって銅被膜を形成する1工程ですみ、これも工期が
著しく短縮する。尚、溶射法としては、上記のプラズマ
溶射法に限られるものではなく、ガス溶射法やアーク溶
射法を適用することもできる。
【0033】上記本発明では、マスタモデルを手作業で
工作することと、このマスタモデルによって機械加工方
法あるいは銅電鋳法による従来の電極の加工方法に比べ
るとはるかに短期間で、しかも低コストで製造すること
ができる。
【0034】この短期間で、しかも低コストで製造でき
ることは、最終決定された設計の製品を放電加工するた
めの電極の製造に有利であることは勿論のこと、試行錯
誤が繰り返される試作品を放電加工するための電極とし
ては極めて有益である。
【0035】尚、LOM15で造形する電極モデル1の
シート素材は、紙に接着材がコーティングされたものの
他に、樹脂シートに接着材がコーティングされたものや
金属シートあるいはセラミックと樹脂からなるシートに
接着剤がコーティングされたものが用いられる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によると、放電加工
に用いられる電極を人手の工作によるマスタモデルの造
形や反転型を作る必要がなく、複雑な形状の電極であっ
ても短期間で低コストにより製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法によって製造した電極の1例を示す
縦断面図
【図2】図1のA−A線断面図
【図3】図1のB−B線断面図
【図4】図1のC−C線断面図
【図5】放電加工している状態図
【図6】本発明方法の概要説明図
【図7】〜
【図15】電極モデルの造形工程の説明図
【図16】電極モデルの表面処理工程の説明図
【図17】電極モデルの表面処理工程の説明図
【図18】電極モデルに導電性金属被膜を施す電気メッ
キ工程の説明図
【図19】電極モデルに導電性金属被膜を施すスパッタ
リング工程の説明図
【図20】電極モデルに導電性金属被膜を施すプラズマ
溶射工程の説明図
【符号の説明】
1 電極モデル 1a 造形中モデル 1b シート積層体 2 表面処理被膜層 3 化学銅メッキ層 4 電気銅メッキ層 12 3次元CAD 15 高速3次元成形機(LOM) 16 脱脂液槽 17 化学エッチング槽 18 感応性付与液槽 19 活性化付与液槽 20 化学銅メッキ槽 21 電気銅メッキ槽 24 レーザ 27 ヒータローラ 30 テーブル 33a シート 42 ノズル(プラズマ溶射の) 43 真空槽 50 制御装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電加工用電極の3次元形状データに基
    づいて各断面の形状にシート状素材を形成する工程と、
    前記シート素材を積層および接着してシート積層体を構
    成する工程と、前記シート積層体の表面に導電性金属被
    膜を施す工程とからなることを特徴とする放電加工用電
    極の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記シート積層体の表面に導電性金属被
    膜を施す工程は、前記シート積層体の表面処理を施す工
    程と、化学メッキによって導電性金属被膜を施す工程
    と、さらに電気メッキによって導電性金属被膜を施す工
    程とからなる請求項1に記載の放電加工用電極の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記シート積層体の表面に導電性金属被
    膜を施す工程は、前記シート積層体の表面処理を施す工
    程と、スパッタリングによって導電性金属被膜を施す工
    程と、さらに電気メッキによって導電性金属被膜を施す
    工程とからなる請求項1に記載の放電加工用電極の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 前記シート積層体の表面に導電性金属被
    膜を施す工程は、溶射によって導電性金属被膜を施す工
    程からなる請求項1に記載の放電加工用電極の製造方
    法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006058575A3 (de) * 2004-11-29 2006-09-14 Carl Johannes Fruth Verfahren zum elektro-chemischen bearbeiten eines werkstücks und elektrode für ein solches verfahren
JPWO2007026930A1 (ja) * 2005-08-30 2009-03-12 国立大学法人東京農工大学 放電加工用電極
US7618514B2 (en) * 2006-02-03 2009-11-17 United Technologies Corporation Photo-etched EDM electrode
EP2418037A1 (de) * 2010-08-12 2012-02-15 Boehringer Ingelheim microParts GmbH Elektrode für ECM
CN103084676A (zh) * 2013-02-05 2013-05-08 深圳大学 一种三维微细电火花电极制作方法
CN105537703A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 深圳大学 一种三维微电极叠层拟合制备方法
CN105537709A (zh) * 2016-01-28 2016-05-04 深圳大学 一种基于双向三维特征叠加的三维微结构加工方法
CN110814450A (zh) * 2019-11-29 2020-02-21 深圳大学 一种多材质叠层电极的制备方法
US11465223B2 (en) * 2018-12-20 2022-10-11 Agie Charmilles Sa Methods and processing unit for electric discharge machine

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006058575A3 (de) * 2004-11-29 2006-09-14 Carl Johannes Fruth Verfahren zum elektro-chemischen bearbeiten eines werkstücks und elektrode für ein solches verfahren
JPWO2007026930A1 (ja) * 2005-08-30 2009-03-12 国立大学法人東京農工大学 放電加工用電極
US7618514B2 (en) * 2006-02-03 2009-11-17 United Technologies Corporation Photo-etched EDM electrode
EP2418037A1 (de) * 2010-08-12 2012-02-15 Boehringer Ingelheim microParts GmbH Elektrode für ECM
CN103084676A (zh) * 2013-02-05 2013-05-08 深圳大学 一种三维微细电火花电极制作方法
CN105537703A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 深圳大学 一种三维微电极叠层拟合制备方法
CN105537709A (zh) * 2016-01-28 2016-05-04 深圳大学 一种基于双向三维特征叠加的三维微结构加工方法
US11465223B2 (en) * 2018-12-20 2022-10-11 Agie Charmilles Sa Methods and processing unit for electric discharge machine
CN110814450A (zh) * 2019-11-29 2020-02-21 深圳大学 一种多材质叠层电极的制备方法
CN110814450B (zh) * 2019-11-29 2020-09-29 深圳大学 一种多材质叠层电极的制备方法

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