[发明专利]线放电加工用电极线、其制造方法以及其母线制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及改善了的线放电加工用电极线、其制造方法以及其母线制造装置。

背景技术

所说的线放电加工是指，使在放电加工用电极线和被加工物之间产生放电现象，通过由放电所引起的热能来切断被加工物，因此特别适合于金属模具等具有复杂形状的金属加工。

就这样的放电加工而言有如下要求：a、加工速度快；b、使电极线连续移动时的金属粉的产生量少；c、被加工物的表面的完成状态、尺寸精度良好；d、对电极线和被加工物的相对位置进行计量的定位性良好。

作为该电极线，以往一直广泛使用的电极线中，有的电极线是由锌浓度35～40重量％的不具有层结构的黄铜线单实体来制作的。

该黄铜制电极线，由于不增加锌含量的原因，而在加快放电加工速度方面存在极限。

因此，针对该黄铜电极线，也一直在进行各种加快放电加工速度的研究，但是，广为所知的情况是，电极线的组成中的锌浓度越高，越能够提高放电加工速度。

将它们以方法形式进行大致分类时，已知有：将电极线的黄铜组成中的锌浓度提高至40重量％以上的第一方法和仅在电极线的表层设置锌浓度为40重量％以上的铜-锌合金层或者锌层的第二方法。

在日本特许第3303296号公报中，公开了将电极线的黄铜组成中的锌浓度提高至40质量％以上的上述第一方法。但是，该铜-锌合金如图10的二元相图所示，虽然形成α、β、γ、ε和η相的固溶体，但是实用的只有锌的最大固溶度大约39重量％的α相可以进行冷拔丝加工，而β相以上的锌浓度则变得又硬又脆，在冷拔丝时产生开裂，存在难以加工成细线的问题。

因此，该特许公报中记载了为了解决这种问题，而添加锆等金属来细化β相，以改善低温下的拔丝加工性，但在该方法中，要形成铜-锌-其他金属这样的多元合金，因而产生制造成本增高这种新的问题。

另外，在表层设置锌浓度为40重量％以上的铜-锌合金或者锌层的多孔性电极线，被公开于日本特许第3718617号公报中。

该公报中记载如下：该多孔性电极线利用熔融镀覆在含铜的芯线的表层设置铜-锌合金层和锌层，通过拔丝而在表层积极地形成开裂，从而增大电极线的表面积，增加在加工时与加工液的接触面积，进一步加快冷却速度来改善加工速度。

但是，由于在电极线表层形成开裂，因此产生如下问题。

a、线放电加工，是一边在电极线和被加工物之间进行放电，一边熔割被加工物进行线锯式加工的加工，由于在电极线的表层有开裂，因此放电不稳定，被加工物的表面的完成状态变差。

b、因冷拔丝加工在表层产生的开裂越多，则于表层越脆，因此在加工时连续地使电极线移动的情形中，因为与加工机的导轨、滑轮等的摩擦、磨伤等，使得金属粉的产生量多，使维修性变差。

c、为了让线放电加工机确认被加工物和电极线的相对位置，而在被加工物和电极线之间利用电导通，但是，由于在电极线的表层有开裂，因此接触面积少，定位精度变差。

d、由于在表层有开裂，因此在处理时或者加工时容易发生断线，可靠性差。

此外，在日本特许公报第3602402号中，公开了在表层设置锌浓度为40重量％以上的铜-锌合金层与锌层的线电极。

该线电极是用于放电加工切割的线电极，其具有导电性的且主要承受张力的芯、由两层构成的在侵蚀时磨耗的外壳，其中，外壳的内层由大致均质的合金构成，具有用于高速切割而起作用的、含有40～48质量％的锌比例的组成，并且，外壳的外层具有适合于精密切割的、含有80％～100重量％的锌比例的组成，就层厚度而言，内层至少2.5μm以上，外层0.5～5μm，外层的层厚为内层层厚的五分之一以内。

但是，与锌浓度为40～48重量％的硬且脆的铜-锌合金层的表层的内层的厚度相比，由锌为最多100重量％而构成的表层的外层就变得非常薄，由于是这样的结构，因此，通过冷拔丝会在表层产生开裂，产生与上述日本特许3718617号公报所记载的电极线同样的由开裂所引起的问题。

另外，在日本特许公报第3405069号公报中，公开了在表层形成2层铜-锌合金层，使内部为β相、最表层为α相，进行冷拔丝时不会在电极线的最表层产生开裂的方法。

但是，该方法需要如下烦杂的工序：将以锌粉末为主体的浆料进行涂布、干燥后，再将以锌浓度比上述低的锌粉末为主体的浆料进行涂布、干燥、热处理，然后，冷拔丝。该方法使制造成本增大。

发明内容