JPS59116355A - ワイヤカツト放電加工用電極材 - 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】 本発明はワイヤカット放電加工装置の線電極材料として
好適な金属材料に関する。

ワイヤカット放電加工装置は、ワイヤ電極と被加工体と
の間で放電現象を起させ、上記放電により生ずる熱及び
衝撃で被加工体を切断加工するもので、複雑な形状を有
するプレス金型のような工作物の加工に適している。

一般にワイヤカット放電加工においては、工作物の表面
の仕上げ状態および寸法精度が良好なこと、加工所要時
間が短いこと等が要求されているが、これら等を満足さ
せるためには、ワイヤ電極と被加工体との間で起る放埒
６．−よ？、加工効率を向上さゼるイζ・要がある。−
・方、放電加工装置の電源形式と衿加コニ体の材質、表
面の仕上り状態、寸法も１度等が指定されると、放電加
工時間等は使用するワイ・ヤ租楕の材質及び線径等によ
って左右されろことになる。

而し５て、１・１°ヤ電極材料としては線引加工が容昌
であること、ｇＬ電性が良好なこと、ｆｉｔ４’ｌして
使用した時、加工速度が大で、且す、好ましくは消耗比
が小さいこと、酊ハ性が良々ｆで特に＾温時に抗張力が
劣化せず使用中に切断し難いこと、また、加工硬化及び
短絡がしζご＜＜、且つ、２次元加］二、３次元加工史
には線電極を巻き若しくは曲げた筒所ての加工が可能で
あること、更には放電加工時のワイヤ電極のたわみｆ（
所謂タイコ量μ）が小さく、親水性がよいこと等々の性
質が要求される。

このため、電極材料としては、一般的には純銅、若しく
は黄銅等の銅合金が用いられており、また、亜酸化鋼を
添加した銅合金も提案されている。

銅電極は導電率の点では良好な値を有するが、消耗比が
６０％前後である上、抗張力等の機械的強度、耐熱性の
点でも不充分であり、また黄銅線は抗張力等の機械的強
度および加工速度の点においては銅線より優れているが
、導電性及び消耗比の点においては幾分劣っている。そ
して硬銅を上回る抗張力及び硬度、即ち、ばね性を有し
ているため、くせが残存しており、ガイド間において充
分大きな張力で張って移動させるようにしないと、充分
な直線性が出にくく、加工精度とワイヤ断線の問題が相
矛盾していた。

一方、純銅に亜酸化銅Ｃｕ２Ｏを１−５％配合した合金
線は、導電性が純銅と大差なく、消耗比も２０〜３０％
前後であり、加工速度も優れているが、雌切断性につい
てはなお問題がある。

他方タングステンやモリブデンまたはその合金を約０．
１鵡φ前後、またはそれ以下に線引したワイヤ電極もあ
るが、高価なため、もっばら特殊な用途に使用されてい
たにすぎながった。

また、ワイヤカット放電加工装置は、ワイヤ電極を一般
的には一方のリールがら他方のリールへ移動せしめ、加
工液を供給しつつパルス放電を行なわせて放電加工する
ことにより所望の形状を加工するものであるので、この
間のワイヤ電極はブレーキローラとピンチローラ間、キ
ャプスタンとピンチローラ間、案内ローラおよび案内ガ
イド等々を通過する度にねじりゃ曲げが加えられ、これ
によってワイヤ電極は加工硬化を生じ、このため直線性
が損なわれたり、また、逆にワイヤ電極を強く曲げた部
分で加工を行おうとする場合には小さな曲げ半径を得る
ことが不可能となり、従って・被加工体のオーバハング
した部分、例えば、押し出しダイのホロ一部分、トリム
ダイの切刃部分等の輪郭形状の加工が行えないという問
題点があった。

本発明は叙上の観点にたってなされたものであって、そ
の目的とするところは、良好な導電率および耐熱性を有
し、抗張力が高り、離断性で加工速度が大で、且つ、線
引加工を容易に行うことができると共に、タイコ量が小
さく、短絡を防止することができるワイヤカット放電加
工用Ｗｉ極材を提供することにある。

而して、本発明の要請とするところは、重量百分率でＣ
ｔ＋１〜５％、Ｚｎ３〜２５％、Ｍｎ、　Ｍｇ、　Ｔｉ
、　Ｔａ、Ｌｉ、　ＮｉおよびＣｒからなる群から選ん
だ一種若しくは二種以上の元素０．１〜３％、残部ＡＩ
からなる合金に希土類元素またはミソシュメタルを０．
０１〜０．５％の＠皿内で添加することにある。

而して、ワイヤカット放電加工用電極材として希土類元
素を含有するものは公知である。

例えば、口）特開昭５３−４９３９７号公報には、Ｃｕ
又はＣｕ＋Ｃｕ２Ｏ合金に重量百分率で０．１〜５％の
希土類元素を１種または２種以上含有せしめた電極材が
、また、（２）特開昭５’６−９０９４３号公報には１
〜４０％のＺｎと、Ｍｎ、　Ｍｇ、希土類元素のいずれ
か１ｍまたは２ｍ以上を合計０．１〜３％を含み、残部
Ｃｕからなるワイヤカット放電加工電極用合金が記載さ
れているが如くである。

然しなから、これら公知のＣｕやＣｕ　−Ｚｎ等の各種
黄ｔＮ等Ｃｕ系合金から成る電極材に対する希土類元素
の添加は、抗張力及び難所性を向上させると共に、放電
加工の性能、特に、希土類元素の放電発生等に対する寄
与の結果と思われる加工速度の増大には有効であるが、
放電加工時にワイヤ電極のたわみｉｔ（所謂タイコ量μ
）が大きく、しがも短絡を防止することができないとい
う問題点があった。

本発明者の種々なる試験研究によれば、重量百分率でＣ
ｕ１〜５％、２０３〜２５％、Ｍｎ、　Ｍｇ、　Ｔｉ、
　Ｔａ。

Ｌｉｓ　ＮｉおよびＣｒからなる群から選んだ一種若し
くは二種以上の元素０．１〜３％、残部へ１からなる合
金に希土類元素またはミツシュメタルを０．０１〜０゜
５％の範囲内で添加することにより、抗張力及び難所性
を向上させ、且つ、放電加工の性能及び加工速度を増大
するという所謂従来の希土類元素を含有したワイヤカッ
ト放電加工用電極材の長所を大幅に向上させることがで
きると共に、その短所であった断層タイコ量が増大する
と共に、短絡を防止することができないという問題点を
解決することができた。

Ｃｕの含有量としては重量百分もて１〜５％としている
が、特に、２〜４．５％範囲にすることが望ましく、ま
た、Ｚｎの含有量も重量百分率で３〜２５％としている
が、特に、８から２０％の範囲とすることが望ましい。

上記含有量のＣｕおよびＺｎに、Ｍｎｓ　Ｍｇ、、Ｔｉ
、　Ｔａ、Ｌｔ、、ＮｉおよびＣｒからなる群の元素の
うち、特に、重量百分率でＭｇを１〜３％、Ｃｒ及びＴ
ａをそれぞれ０．１〜０．５％の範囲とし、残部を＾１
とした合金にミソシュメタルを０．０８〜０．２％添加
したワイヤ力ｙ＋−放電加工用電極材で放電加工を行っ
たところ従来のワイヤカット放電加工用電極材と比べ大
幅に加工速度が増大したと共に、タイコ量が減少し、短
絡も防止することができた。

而して、本発明にかかるワイヤカット放電加工用電極材
を使用し、下記の加工条件下に設定して加工を行った。

以下、その実施例を従来公知の電極材を用し為た加工例
と対比して示す。

〈加工条件〉 無負荷電圧　　　　　　　　１３０■ τＯＮ　　　　　　　　　　　　６〜１５μｓτ呵　　
　　　　　　　　　７μ５ 加工液　比抵抗５Ｘ１０４Ωａｎの純水加工液上ノズル
吐出圧力　　１ｋｇ／ａｆｌ加工液下ノズル吐出圧力　
　０．６ｋｇ／ｃＪワイヤ電極送りスピード　　１．５
ｍ／ｍｉｎワイヤ電極径　　　　　　　０．２１ＡＩｔ
φ被加工体の厚さ及び材質　　２Ｏ−２Ｓ　Ｋ　Ｄ　１
１［実施例　１〕 ワイヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　　２．５％Ｚｎ１０　　
％ Ｌｉ　　　　　　　　　　　　　２　　％へＩ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８５．３％ミソシュ
メタル　　　　　　０．２％ の本発明にかかるワイヤ力・ソト放電加工用電極材から
成るワイヤ電極を使用して放電加工を行ったところ、約
９２ｗｍ”　／＋ｎｉｎの加工速度で加工を行うことが
できた。また、タイコ量μは片側２璽１を示した。

これに対しＣ２ ワ・イヤ電極の合金組成 Ｚｎ　　　　　　　　　　　　３３　　％Ｃｕ６７％ の従来公知のワイヤカフ）放電加工用ｆｆ１ｆ％材を使
用して放電加工を行なったところ、加工速度は約６８龍
２／ｍｉｎであり、タイコ量μは片（則１２１ｔｍであ
った。

また、希土類元素を添加しない他のワイヤカット放電加
工用電極材を使用して放電加工を行った。

ワイヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　４　　％Ｚｎ　　　　　
　　　　　　　２０　　％Ｍｇ　　　　　　　　　　　
　１．５シロＭｎ　　　　　　　　　　　　Ｏ，５％Ｔ
ｉ　　　　　　　　　　　　Ｏ，５％八へ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７３．５％この結果、
加工速度は約８６１ｍ２／　ｍｉｎであり、タイコ量μ
は片側３ｆｌであった。

〔実施例　２〕 ワ・イヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　　４　　％Ｚｎ１５　　
％ ？Ｉｇ　　　　　　　　　　　　　１．５％Ｎｉ　　　
　　　　　　　　　　２　　％Ｔｉ　　　　　　　　　
　　　　Ｏ，５％Ｍｎ　　　　　　　　　　　　　Ｏ，
５％＾１　　　　　　　　　　　７６．４４％Ｙ２０３
　　　　　　　　　０．０６％のワイヤカット放電加工
用電極材から成るワイヤ電極を使用して放電加工を行っ
たところ、約９６ｍ２／ｍｉｎの加工速度で加工を行う
ことができた。

また、タイコ量μは片側１．８１１１を示した。

（実施例　３〕 ワイヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　２　　％Ｍｇ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２．７％Ｃｒ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　Ｏ，３％Ｔａ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　０．３％八へ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　９６．６２　　％ミツ
シュメタル　　　　　　０．０８％のワイヤカット放電
加工用電極材から成るワイヤ電極を使用して放電加工を
行ったところ、約９８ｆ１２／ｍｉｎの加工速度で加工
を行うことができた。

また、タイコ量μは片側２日を示した。

〔実施例　４〕 ワイヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　３，９％Ｚｎ　　　　　
　　　　　　　５．０％Ｃｒ　　　　　　　　　　　　
Ｏ，２％Ｌ量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　２，６％八へ　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　Ｂ９．０４　　％ミツシュメ
タル　　　　　　０，１６％のワイヤカット放電加工用
電極材から成るワイヤ電極を使用して放電加工を行った
ところ、約８８ｆｉ２／ｍｉｎの加工速度で加工を行う
ことができた。

また、タイコ量μは片側４鶴を示した。

本発明は叙上の如く構成されるので、本発明のワイヤカ
ット放電加工用電極材によるときには、線引加工を容易
に行うことができると共に、良好な導電率及び耐熱性を
有し、しかも抗張力が高いので、ワイヤ電極に癖がつき
にくい上、消耗比が低く、且つ、使用中にほとんど断線
することが無く、しかも高い電流密度で加工することが
でき、加工速度を向上させることができると共に、短絡
を防止することができるので、作業の能率を大幅に上げ
ることができるのである。

特許出願人　株式会社井上ジャパックス研究所代理人（
７５２４）最上正太部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量百分率で１〜５％のＣｕと、３〜２５％のＺｎと、
   Ｍｎ、　ＦＩｇ、　Ｔｉ、、Ｔａ、　Ｌｉ５Ｎｉおよび
   Ｃｒから成る群から選んだ一種若しくは二種以上の元素
   ０．１〜３％と、残部＾ｌから成る合金に希土類元素ま
   たはミツシュメタルを０．０１〜０．５％の範囲内で添
   加したことを特徴とするワイヤカット放電加工用電極材
   。