JPS59129741A - 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こさせ、上記放電により生ずる熱お
よ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電
による加工効率を向上させる必要がある。一方、放電加
工装置の電源形式と被加工体の材質、表面の仕上り状態
、寸法精度等が指定されると、放電加工時間等は使用す
るワイヤ電極の材質及び線径等によって左右されること
になる。

而して、ワイヤ電極材料としては線引加工が容易である
こと、導電性が良好なこと、電極として使用した時、加
工速度が大で、且つ、好ましくは消耗比が小さいこと、
耐熱性が良好で特に高温時に抗張力が劣化せず使用中に
切断し難いこと、支た、加工硬化および短絡がしにくく
、且つ、２次元加工、３次元加工更にはワイヤ電極を巻
いた箇所若しくは曲げた箇所での加工が可能であること
、これに加えて更には放電加工時のワイヤ電極のたわみ
量（所謂タイコ量μ）が小さく、親水性がよいこと、接
触抵抗値、表面゛抵抗および障壁抵抗が小さいこと等々
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、亜酸化銅を
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
、導電性およ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、難切断性につい
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　ｆｌφ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
ていたにすぎなかった。

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か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や曲げが加えられ、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。

本発明は鉄工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、抗張力が高く、離断性で加工速度が非常に大で、
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、更には接触
抵抗、表面抵抗および障壁抵抗が低いワイヤカット放電
加工用電極材を提供することにある。

而して、本発明の要旨とするところは、Ｃｕを主体とし
、重量百分率で０．１〜１０％のＣｏと、０．０５〜５
％のＰｄと、残部が不純物とＣｕとから成るか、更には
上記に加えて重量百分率で０．０５〜７％の希土類元素
を含有した、上記諸条件を満足するワイヤカット放電加
工用電極材を得ることにある。

上記の如くワイヤカット放電加工用電極材としてＹ２Ｏ
３またはミツシュメタル等の希土類元素を含有するもの
は公知である。

例えば、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、特開昭５６−９０９４３号公報には１〜４０％のＺ
ｎと、Ｍｎ、　Ｍｇ、希土類元素のいずれかｉｌｌまた
は２種以上を合計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
黄銅等Ｃｕ系合金ア・ら成る電極材に対する希土類元素
の添加は、抗張力及び離断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量（所謂タイコ量μ）
が大きく、しかも短絡を防止すると共に、接触抵抗、表
面抵抗および障壁抵抗を減少させ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、Ｃｏを主体とし
、これに重量百分率で０．１〜ｌＯ％のＣｏと０．０５
〜５％のＰｄとを含有するか、更に０．０５〜７％のミ
ツシュメタルまたはＹ２Ｏ３等の希土類元素を有効成分
として含有することにより、抗張力および離断性を向上
させ、且つ、放電加工の性能および加工速度を大幅に増
大させると共に、その短所であった所謂タイコ量を減少
させ、更には短絡を防止すると共に、接触抵抗、表面抵
抗および障壁抵抗を減少させることができた。

Ｃｏの含有量としては重量百分率で０．１〜１０％の範
囲内としているが、特に、０．５％から５％の範囲内と
することが望ましく、一方、Ｐｄの含有量としては０．
０５〜５％の範囲内としているが、特に、０．１％から
１％の範囲内とすることが望ましい。

また、希土類元素を有効成分として含有するものに於て
は、その含有量を０．０５〜７％の範囲内としているが
、特に、０．１％から３％前後の範囲とすることが推奨
される。

特に、Ｃｕを主体とし、これに重量百分率で３％のＣＯ
と、０．３％のＰｄとを含有させた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、しかも、タイコ量が減少すると共に、短絡も防
止することができまた。また、接触抵抗、表面抵抗およ
び障壁抵抗も減少させることができた。

また、Ｃｕを主体とし、重量百分率で３％のＣｏと、０
．３％のＰｄを含有し、更に有効成分として１．２％の
希土類元素を含有させたワイヤ力ｙ）放電加工用電極材
を使用して放電加工を行ったところ上記結果と略同様の
結果を得ることができた。

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いた加工例と
対比して示す。

〈加工条件〉 無負荷電圧 τＯＮ　　　　　　　　　　　　　　　　　６〜１５μ
ｓτ０「Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　７μｓ
ＩＱ、、（平均加工電流）　　　　　３．５　Ａ加工液
　比抵抗３０Ｘ１０３Ω印の純水加工液上ノズル吐出量
　　　０．６ｋｇ／ｃ＋Ｊ加工液下ノズル吐出Ｗ　　　
　１　ｋｇ　／　ｃｔａワイヤ電極送りスピード　　１
．５ｍ／ｍｉｎワイヤ電極径　　　　　　　０．２　ｍ
φ被加工体の厚さ及び材質　　２５ｍ、　３５５Ｃ材〔
実施例　１〕 ワイヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　６９．７％Ｚｎ　　　　
　　　　　　　　３０．０％Ｐｄ　　　　　　　　　　
　　Ｏ，３％の本発明にかかる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３６額γｍｉｎの加工速度で加工を行うこと
ができ、また、加工面壺さを１１μＲｍａｘとすること
ができた。

これに対して、 ワイヤ電極の合金組成 Ｚｎ　　　　　　　　　　　　３３　　％Ｃｕ　　　　
　　　　　　　　６７　　％の従来公知のワイヤカット
放電加工用電極材から成るワイヤ電極を使用して上述の
平均加工電流Ｉｈ＋約３．５Ａの加工条件で放電加工を
行なったところ加工速度は約３０鶴γｍｉｎであった。

また、その時の加工面荒さは１１μＲｍａｘであった。

また、他の従来公知のワイヤカット放電加工用電極材を
使用して上述と同一の加工条件で放電加工を行った。

ワイヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　４　　％Ｚｎ　　　　　
　　　　　　、　２０　　％Ｍｇ　　　　　　　　　　
　　１．５％Ｍｎ　　　　　　　　　　　　Ｏ，５％Ｔ
ｉ　　　　　　　　　　　　Ｏ，５％八へ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７３．５％この結果は
上記つ１１％　Ｚｎおよび＾ｌからなる従来公知のワイ
ヤ電極を使用して加工を行った場合と略同様の値であっ
た。

〔実施例　２〕 ワイヤ電極の合金組成 Ｃｕ　　　　　　　　　　　　９５．５％Ｃｏ　　　　
　　　　　　　　３．０％Ｐｄ　　　　　　　　　　　
　Ｏ，３％希土類元素　　　　　　　　１．２％ 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
使用して上述と同一の加工条件で放電加工を行ったとこ
ろ、約３４籠ンｍｉｎの加工速度で加工を行うことがで
きた。なお、その時の加工面荒さは１１μＲｍａｘであ
った。

本発明は斜上の如く構成されるので、本発明にかかるワ
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
ことができる上、加工速度を大幅に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、更には接触抵
抗、表面抵抗および障壁抵抗を減少させることができる
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ンクス研究所代理人（
７５２４）最上正太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）重量百分率（以下同じ。）で０．１〜１０％のＣｏ
   、　０．０５〜５％のＰｄ、残部が不純物とＣｕから成
   るワイヤカット放電加工用電極材。 ２）上記不純物中心に１上記電極材全体に対し重量百分
   率で０．０５〜７％の希土類元素を有効成分として含有
   して成る特許請求の範囲第１項記載のワイヤカット放電
   加工用電極材。 ３）上記希土類元素がＹ２Ｏ３である特許請求の範囲第
   ２項記載のワイヤカット放電加工用電極材。 ４）上記希土類元素がミソシュメタルである特許請求の
   範囲第２項記載のワイヤカット放電加工用電極材。