[发明专利]放电加工液体及使用这种液体的放电加工方法

说明书

本发明一般涉及放电加工(“EDM”)的液体，更具体地涉及精加工的EDM液体，该液体是将粉末掺和于液态电介质而生成的。

在放电加工中，一般使用像油或水那样的液态电介质作为EDM液体。使用将导电粉末或半导电粉末掺和于液态电介质而生成的EDM液体亦为人所知，使用与导电粉末掺混的液态电介质，利用通过导电粉末的放电来加工工件，有关该技术的申请叙述于下。

公布于1977年7月13日的日本专利公开52-26357号公开了将导电粉末加入到液态电介质中并依据所需的加工尺寸控制该粉末量的方法，液态电介质供入工具电极和工件间的缝隙中。所加入的导电粉末是将粒径为5到10微米的金属粉末或石墨粉末与像直径为10到100埃的石墨和碳黑那样的切削屑相混合而产生的。然后，混合而成的导电粉末与密度为0.05-15克/升的液态电介质相掺混。

公布于1980年7月23日的日本专利公开55-27810号公开了将能蒸发的(即具有高汽压的)金属粉末与供入切削缝隙间的液态电介质相掺混的方法。该金属粉末在放电的高温下容易蒸发，分散在液态电介质中的金属蒸汽增加了导电性，由此利用施加的电压脉冲易于引起放电。用作金属粉末的是镉、铟、锌、镁、锡、铅和铋。

公布于1980年10月16日的日本专利公开55-500783公开了液态电介质与体积含量为0.001％到1％，粒径达到5微米的金属粉末或石墨那样的导电粉末相混合，可增加切削率，同时降低了电极的磨损率和改善了加工表面。

公布于1979年7月25日的日本专利公开54-20718号公开了一种放电，加工方法。在该方法中，主要包含导电粉末的粉末与液态电介质的混合物经搅和生成的膏体进入所需的切削缝隙中。用作导电粉末的是石墨、黄铜、钨、银钨合金、银、铜、铜钨合金。膏体也可由搅和导电粉末和铁酸钡及高碳钢组成的磁粉末与少量液态电介质的混合物而生成。

公布于1990年3月23日的日本专利公开2-83119号公开了利用放电形成工件表层的方法。在该方法中形成表层的材料以粉末状加到工具电极与工件之间。EDM液体中含有20克/升的与液态电介质混和的硅，硅的粒径平均为20到40微米。另外，还提出碳化钨和硼化锆那样的半导体材料，及其他材料作为粉末材料，

本发明的一个目的是提供一种EDM液体以及一种放电，加工方法，根据该方法可作出精细的、非常光滑的工件表面。

本发明的另一个目的是提供一种EDM液体以及一种放电加工方法，根据该方法，粉末均匀分布在液态电介质中，从而将工件加工成具有一致的、高加工精度的所需形状，甚至在工具电极很大的情况下也是如此。

本发明的其他一些目的、优点和新颖性将部分陈述于下，且这些对熟悉本专业的技术人员来说，通过阅读本说明书或实施本发明后将变得更为明白。可以从本发明所附属权利要求书中实现或获得本发明的目的与优点。

从总方面看，本发明提供一种由液态电介质和硅粉末的混合物组成的、改进的EDM液体。硅粉末主要含有多晶硅与少量的无机氧化物。粉末最好是以0.1％到5.0％的重量百分比含量提供的，粉末含量为液态电介质重量的0.2％到3.0％时为更佳。另外无机氧化物包括氧化硅、氧化铁和/或氧化钙，所提供的含量为硅重量的0.01％到10％，且硅的平均粒径为0.1到100微米。

根据本发明，EDM液体是通过搅和粉末与可溶于液态电介质的液态搅和介质，制成一种液态浓缩物，并将溶液态浓缩物分散于液态电介质中而生产的。液态搅和介质最好包含油，这些油主要由摄氏15°时密度大于0.93克/毫升的芳香烃组成。

本发明的另一方面是提供使用工具电极进行放电来加工工件的EDM方法。其步骤为，将主要含有多晶硅与少量无机氧化物的硅粉末分散地混合于液态电介质中，而形成精加工用的EDM液体，所提供的粉末的含量为液态电介质重量的0.1％到5.0％，且在精加工过程中将这种精加工EDM液体供入工件与工具电极的加工缝隙中。

联系附图，通过以下详细描述将使本发明更为精晰，其中：

图1是表示加工后工件表面横截面的显微照片；

图2是表示使用本发明的EDM液体进行加工后工件表面的横截面的显微照片；

图3是表示加工前工件表面的俄歇电子能谱分析结果的能谱图；

图4是表示加工后工件表面的俄歇电子能谱分析结果的能谱图；

图5是表示使用本发明的EDM液体进行加工后的工件表面的俄歇电子能谱分析结果能谱图；

图6是表示加工后工件表面粗糙度的图；