JPS59129742A

JPS59129742A - ワイヤカツト放電加工用電極材

Info

Publication number: JPS59129742A
Application number: JP336583A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Inoue; 潔井上
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1983-01-14
Filing date: 1983-01-14
Publication date: 1984-07-26
Also published as: JPH036973B2

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、また、加工硬化および短絡がしにり＜
、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鋼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。

そして硬鋼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＜＜、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　ｔｍφ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。

本発明は斜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、抗張力が高く、難所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１〜７０％のＺｎ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フ）放電加工用電極材としてＹ２Ｏ
３またはミソ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１種または
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一試験研究によれば、Ｃｕを主体と
し、重量百分率で１〜７０％のＺｎと、０．０５〜５％
のＰｄとを含有するか、更に０．０５〜７％のミソシェ
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。

Ｚｎの含有量としては重量百分率で１〜７０％の範囲内
としているが、特に、５％から５０％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０．０
５〜７％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、重量百分率で３０％のＺｎ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３０％のＺｎ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。

く加工条件〉無負荷電圧　　　　　　　　１３０Ｖ τ。Ｎ　　　　　　　　　　　　　６〜１５μ５Ｔｆｆ
Ｆ　　　　　　　　　　　　　　７μｓＩＰ＋（平均加
工電流）　　　　、３．５Ａ加工液　比抵抗３０×１０
３Ω印の純水加工液上ノズル吐出圧力　　０．６ｋｇ／
ｃｔＡ加工液下ノズル吐出圧力　　１ｋｇ／ｃｄワイヤ
電極送りスピード　　ｌ　、５　ｍ　／　ｍｉｎワイヤ
電極径　　　　　　　０．２１１１Ｉφ被加工体の厚さ
及び材質　　２５韮、Ｓ　５５Ｃ材〔実施例　１〕ワイヤ電極の合金組成Ｃｕ　　　　　　　　　’　　　６９．７％Ｚｎ　　　
　　　　　　　　　３０．０％ｐｄ　　　　　　　　　
　　　０．３％の本発明にかかるワイヤ力・ノド放電加
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３６ｗ７ｍ１ｎの加工速度で加工を行う
ことができた。なお、この時の加工面荒さは１１μＲｍ
ａｘで・あった◇ 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Ｗｉ極材から成るワイヤ電極を使用して上述
の平均加工電流用約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３０ｍ２／ｍｉｎ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％Ｔｉ
　　　　　　　　　　　　Ｏ，５％八へ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７３．５％この結果は上記
ＣＩＪ％　ＺｎおよびＡ１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　　　　　　　　　　　　６８　、５％Ｚｎ　　　
　　　　　　　　　３０．０％Ｐｄ　　　　　　　　　
　　　Ｏ，３％希土類元素　　　　　　　　１．２％のり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３５１ｍγｍｉｎの加工速度で加工を行うことが
でき、また、加工面荒さを１３μＲｍａＸとすることが
できた。

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・ノクス研究所代理人
（７５２４）最上正太部

Claims

【特許請求の範囲】ｌ）重量百分率（以下同じ。）で１〜７０％のＺｎ５０
．０５〜５％のＰｄ、残部が不純物とＣｕがら成るワイ
ヤカット放電加工用電極材。２）上記不純物中に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ツ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。