CN102369077A - 线放电加工用电极线及其制造方法、放电加工方法 - Google Patents

Abstract

提供一种高速加工用电极线，通过使形成在电极线外周面的铜-锌扩散合金层的粒状物难以从芯线剥离，防止电极线和加工对象物之间发生短路，提高了加工速度，还抑制了加工精度降低、加工面的微细条纹/金属粉的产生。对在外周面具有通过热扩散生成的铜-锌合金层和锌层的线材进行拉丝加工，在缩小至产品直径的工序中，切实破碎铜-锌合金层而形成粒状物，通过将该粒状物埋入到芯线外周面，使扩散合金层、锌层与芯线一体化，防止扩散合金层和锌层从芯线剥离。而且，还利用锌薄膜覆盖通过拉丝加工产生的铜-锌合金层的裂纹，因此在锌延展性良好的温度下进行拉丝加工。

Description

线放电加工用电极线及其制造方法、放电加工方法

技术领域

本发明涉及一种通过放电对被加工物(加工对象物)进行加工的线放电加工中所使用的线放电加工用电极线及其制造方法、使用了该电极线的放电加工方法。

背景技术

线放电加工是指，在放电加工用电极线和被加工物之间产生放电，通过放电引起的热能切断被加工物，尤其适于模具等具有复杂形状的金属加工。

在该放电加工中，有以下要求：a)加工速度快；b)被加工物的表面的完工状态、尺寸精度良好；c)计测电极线和被加工物的相对位置的定位性良好；d)使电极线连续移动时的金属粉产生量较少等。

作为电极线，一直以来广泛使用的电极线中有电极线由锌浓度为35～40重量％的黄铜单一体制成的电极线。该黄铜单一体的电极线在锌含量增加到40重量％以上时，产生体心立方晶格的金属间化合物，延展性、韧性降低，无法进行冷拉丝加工，因此无法制造。

因此，进行了各种研究，以和锌浓度为35～40重量％的黄铜单一体的电极线相比加快放电加工速度，已被熟知的是，电极线组成中的锌浓度越高，越能提高放电加工速度。

作为此方法，已知有如下方法：仅电极线的表层是锌浓度为40重量％以上的铜-锌合金层、或在其上进一步设置锌层。

日本专利第3718617号公报公开了：表层是锌浓度为40重量％以上的铜-锌合金层、或在其上设置了锌层的多孔性电极线。

其中记载了：在该电极线表面具有裂纹的多孔性电极线，通过热浸镀在含铜芯线的表层设置铜-锌合金层、或在其上设置锌层，利用拉丝加工在表层积极地形成裂纹，增大电极线的表面积，在放电加工时增加与加工液的接触面积，进一步加快冷却速度，改善加工速度。

进一步，在WO2009/028117号国际公报中，作为解决上述发明的问题的方法，公开了以下构造的电极线。

-对于铜或铜合金的芯线，由熔融的锌从其表面开始热扩散而形成的铜-锌合金内层(锌浓度为50～80重量％)和芯线本身的铜扩散到熔融的锌中而形成的铜-锌合金外层(锌浓度81～100重量％)构成(在外层通过扩散生成的2层铜-锌合金层上设置锌层的3层构造)；

-和扩散合金层相比，锌层较厚；

-锌层厚度为外径的1.2％以上，电极线的最表层不存在裂纹。

专利文献1：日本专利第3718617号公报

专利文献2：WO2009/028117号公报

发明内容

现有的在铜或铜合金芯线的外周面上设置锌层和扩散合金层并通过拉丝获得的高速加工用电极线，虽然可提高加工速度，但产生了除加工速度以外的放电加工所需的其他特性变差的问题。

并且，在电极线表层形成裂纹的技术也已被公知，但在电极线表层形成裂纹产生了以下问题。

a)线放电加工中，在电极线和被加工物之间进行放电的同时，将被加工物熔断而进行线锯式加工，但因电极线表层存在裂纹，放电变得不稳定，被加工物表面的完工状态变差。

b)为了使线放电加工机识别被加工物和电极线的相对位置，在被加工物和电极线之间利用电导通，但因电极线表层存在裂纹，接触面积减少，定位精度变差。

c)通过冷拉丝加工，表层产生裂纹越多，则表层越脆，因此在放电加工时使电极线连续移动的情况下，因与加工机的导向件、滑轮等的摩擦/磨损等，金属粉的产生量变多，维护性恶化。

d)因表层存在裂纹，处理时或加工时易产生断线，可靠性变差。

对此，具有扩散合金层的同时使电极线的最表层不产生裂纹的对策也已被公知，但该构造中，通过使锌层厚度为外径的1.2％以上，以锌层覆盖扩散合金层的裂纹，从而使电极线的最表层不存在裂纹，因此，最表层的锌层不可避免地变厚，如图4所示，在放电加工中，因锌的蒸发消耗，线径变细，在入侧和出侧产生加工槽宽度差，放电加工面变为锥形，加工精度上产生问题。

并且，因锌层和扩散合金层较厚，为了获得0.1～0.3mmφ等所要求的规定直径的电极线，在进行拉丝加工时，包含锌层的扩散合金层容易从芯线剥离。

使用包含锌层的扩散合金层容易剥离的电极线进行线放电加工时，剥离片在电极线和被加工物之间形成电桥，产生短路，因放电次数减少造成加工速度降低、或放电变得不稳定，如图5的示意图所示，因放电痕迹集中而产生的微细条纹沿电极线的移动方向存在于加工面中。

本发明为解决上述问题而出现，其目的在于提供一种高速加工用的放电加工用电极线，其可抑制因锌消耗而造成的加工精度降低、或因短路造成的加工速度降低、沿电极线的移动方向产生的加工面的微细条纹。

进一步，本发明的目的在于提供一种放电加工用电极线，使电极线连续移动时的金属粉产生量较少，且计测电极线和被加工物的相对位置的定位性良好，处理时或加工时不会产生断线。

并且，本发明的目的在于提供一种制造上述放电加工用电极线的方法及使用上述放电加工用电极线的放电加工方法。

本发明的线放电加工用电极线，对母线进行拉丝加工而成，上述母线在由铜或铜合金构成的芯线的外周面上形成热浸镀锌层，并在上述热浸镀锌层和上述芯线之间具有通过相互热扩散而生成的扩散合金层，其特征在于，基于上述热浸镀锌层和上述扩散合金层的拉丝加工时的延展性的不同，上述热浸镀锌层被拉丝而形成不存在裂纹的锌薄膜，并且，上述扩散合金层被拉丝且破碎了的粒状物埋入到上述芯线的外周面中，上述锌薄膜及扩散合金层与上述芯线一体化，以抑制剥离。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的特征在于，上述不存在裂纹的锌薄膜是在拉丝加工时受到热影响而在锌延展性良好的温度范围内被拉丝所形成的。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的特征在于，上述扩散合金层的破碎了的粒状物受到大的垂直方向上的面压力而深埋入上述芯线的外周面中。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的特征在于，上述扩散合金层的破碎了的粒状物被进行高拉丝加工率的拉丝加工而深埋入上述芯线的外周面中，其中，上述拉丝加工率是用从拉丝前截面积中减去拉丝后截面积所得到的缩减截面积除以拉丝前截面积、再乘以100而得到的。

一种线放电加工用电极线的制造方法，使由铜或铜合金构成的芯线以最外层形成超过规定厚度的锌层的浸渍时间、通过将锌保持在规定温度的镀槽内之后进行冷却，由此，在上述芯线和上述锌相接触的边界面上相互热扩散而生成扩散合金层，以制造电极线的镀敷母线，并对该镀敷母线进行拉丝加工，上述线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，在上述锌延展性良好的温度范围内对上述镀敷母线进行拉丝加工，由此形成不存在裂纹的锌薄膜。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，在上述锌延展性良好的温度范围内对上述镀敷母线进行拉丝加工时，对循环提供给拉丝模和线材的边界的拉丝润滑液的循环贮存槽内温度进行温度管理，使该循环贮存槽内温度为75℃至100℃。

本发明是一种线放电加工用电极线的制造方法，使由铜或铜合金构成的芯线以最外层形成超过规定厚度的锌层的浸渍时间、通过将锌保持在规定温度的镀槽内之后进行冷却，由此，在上述芯线和锌相接触的边界面上相互热扩散而生成扩散合金层，以制造电极线的镀敷母线，并对该镀敷母线进行拉丝加工，上述线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，将破碎上述扩散合金层而形成的粒状物埋入到芯线外周面中，由此使上述锌薄膜及扩散合金层与上述芯线一体化，以防止该锌薄膜剥离。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，使用水作为上述拉丝润滑液，由此，增大上述拉丝模和上述线材的摩擦系数，在拉丝模和线材的边界产生大的垂直方向的面压力，切实地破碎上述扩散合金层而形成粒状物，并将该粒状物强力地埋入到芯线外周面中。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，进行拉丝加工控制，使拉丝加工率不低于规定值，由此，切实地破碎上述扩散合金层而形成粒状物，并将该粒状物深埋入芯线外周面中，其中，上述拉丝加工率是用从拉丝前截面积中减去拉丝后截面积所得到的缩减截面积除以拉丝前截面积、再乘以100而得到的。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，使上述规定值为94.0％以上。

本发明是一种线放电加工用电极线，在由铜或铜合金构成的芯线的外周面上形成有热浸镀锌层，在上述芯线和上述热浸镀锌层之间形成有热扩散合金层，其特征在于，上述热扩散合金层的破碎了的粒状物形成为以稠密状态集合的层，由此使上述芯线和上述热浸镀锌层通过上述热扩散合金层而一体化，以抑制剥离。

进一步，本发明的线放电加工用电极线的特征在于，上述热扩散合金层的上述破碎了的粒状物和上述芯线的边界线长度变长为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.20倍以上。

本发明是一种线放电加工用电极线的制造方法，对铜或铜合金进行热浸镀锌，由此，在芯线和热浸镀锌层之间相互热扩散而形成扩散合金层以制造电极线的镀敷母线，并对该镀敷母线进行拉丝加工，其特征在于，破碎经拉丝加工后的上述扩散合金而形成的粒状物和上述芯线的边界线长度变长为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.20倍以上。

本发明是一种放电加工方法，利用线放电加工用电极线进行放电加工，该线放电加工用电极线在由铜或铜合金构成的芯线的外周形成有热浸镀锌层，并在上述芯线和上述热浸镀锌层之间形成有热扩散合金层，上述放电加工方法的特征在于，上述热扩散合金层的破碎了的粒状物形成为以稠密状态集合的层，由此使上述芯线和上述热浸镀锌层通过上述热扩散合金层而一体化，以抑制剥离。

根据本发明，通过简单的设备及制造工序，外周面的铜-锌的热扩散层的破碎了的粒状物形成为以稠密状态集合的层并埋入到芯线中，由此使芯线和锌热浸镀层通过热扩散合金层而一体化，从而可以抑制剥离。

因此，在放电加工时可防止被加工物和电极线的短路，因此可提供一种可抑制因放电次数减少造成的加工速度的降低，抑制因放电变得不稳定而在加工面上沿着电极线的移动方向出现因放电痕迹集中而产生的微细条纹。

此外，现有的加工方法中，在粗加工时使用外周面具有锌层和铜-锌扩散合金层的构造的高速加工用电极线，在精加工时使用黄铜单一体的电极线等，在加工工艺间更换电极线，但本发明的电极线不仅可用于高速加工，还可用于精密加工，因此无需在加工工艺间更换电极线，可节约停止时间/更换时间。

附图说明

图1是本发明的电极线的截面图。

图2是本发明的镀敷母线的截面图。

图3是表示镀敷母线的径向的锌浓度及层厚的图。

图4是表示放电加工中的电极线的状态的图。

图5是加工面的条纹的示意图。

图6是表示拉丝加工中镀敷母线所受到的应力方向的图。

图7是表示热浸镀及拉丝装置的图。

图8是锌层厚度不同的电极线的润滑液温度和电极线外周面的裂纹产生的关系图。

图9是电极线的锌层厚度和加工槽宽度之间的关系图。

图10是扩散合金层的粒状物被埋入到芯线中的状态的照片(数字显微镜1000倍)，(A)表示破碎前的镀敷母线，(B)表示使用水作为拉丝润滑液的电极线，(C)表示使用油作为拉丝润滑液的电极线。

图11是润滑液种类和短路发生次数的关系图。

图12是在电极线的移动方向上产生的条纹的照片(数字显微镜40倍)，(A)表示无短路的电极线，(B)表示有短路的电极线。

图13是短路次数和加工速度的关系图。

图14是扩散合金层的粒状物被埋入到芯线中的状态的照片(数字显微镜1000倍)，(A)表示拉丝加工率为95.7％的电极线，(B)表示拉丝加工率为93.8％的电极线，(C)表示拉丝加工率为92.3％的电极线。

图15是加工率和短路发生次数的关系图。

图16是在拉丝模内部的镀敷母线的流程图。

图17是因润滑液的不同而形成的与扩散合金层的粒状物和芯线之间的边界线长度的关系图。

附图标记

1线放电加工用电极线

2由铜或铜合金构成的芯线

3通过拉丝而破碎了的粒状扩散合金层

4锌层

5镀敷母线

6由铜或铜合金构成的芯线

7扩散合金层

8热浸镀锌层

9镀敷前母线(芯线)

10预热器

11熔剂槽

12热浸镀装置

13拉丝装置

14退火装置

15缠绕装置

具体实施方式

本发明的线放电加工用电极线用于解决在外周面具有扩散合金层及在扩散合金层上具有锌层的现有电极线的上述问题。

具有扩散合金层的现有技术的线放电加工用电极线的制造方法是，在由铜或铜合金构成的芯线的外周面上，通过电镀或热浸镀形成锌的外侧金属层，通过对该线材进行热处理，对在镀锌层和芯线之间具有通过相互热扩散而生成的扩散合金层的线材，通过拉丝加工缩小截面积而得到电极线。

其中，问题在于，扩散合金层成为作为体心立方晶格的金属间化合物的锌浓度为40％以上的铜-锌扩散合金层，具有硬且脆的性质，因此，因芯线和扩散合金层的变形特性不同，在拉丝加工中扩散合金层破碎而在电极线表面产生裂纹，破碎了的扩散合金层从芯线剥离，引起被加工物和电极线发生短路，造成加工速度的降低、加工面的品质降低。

本申请人为实现具有改善的扩散合金层的电极线而反复进行研究时发现，通过使用下面的三种方法可经济地获得如下的电极线：芯线和热浸镀锌层通过热扩散合金层而一体化，抑制了剥离，且电极线表面不存在裂纹。

(1)即使镀敷母线的锌层变薄，也可由锌层覆盖扩散合金层的裂纹，从而能够防止在电极线最表面出现裂纹，因此可使拉丝加工中的锌温度为锌延展性良好的100～150℃的温度而进行拉丝加工。

(2)为了增大拉丝模和镀敷母线的摩擦阻力，使拉丝模壁面和母线之间的边界产生较大的垂直方向的面压力，切实地破碎扩散合金层而形成粒状物，并使该粒状物像楔块一样深埋入芯线外周面中，作为拉丝润滑液，采用摩擦阻力比普通拉丝时所使用的油性拉丝润滑液大的水。

(3)为了加长扩散合金层埋入到芯线中的时间并增多通过拉丝模的通过次数，切实地破碎扩散合金层而形成粒状物，并使该粒状物深埋入芯线外周面中，增大拉丝加工率而进行拉丝加工。

针对上述(1)的方法，根据WO2009/028117号公报的记载，为了在拉丝加工中防止在电极线表面产生裂纹，需要使锌层的厚度为电极线外径的1.2％以上。但是，锌层较厚时，则会产生以下问题：因锌的蒸发消耗，加工精度变差；因拉丝加工而容易产生剥离片。

根据本发明，即使锌层为薄膜，在电极线表面也不会产生裂纹，因此可在锌延展性良好的温度下进行拉丝加工，由此解决了上述问题。

锌在常温下较脆，但在100～150℃时延展性增大。利用该性质，为了使镀敷母线的锌层为100～150℃的温度而进行拉丝，估计因镀敷母线和拉丝模的壁面上所产生的摩擦热而引起的温度上升量，使拉丝润滑液的温度为75℃以上、100℃以下，使锌层完全覆盖扩散合金层的裂纹，由此防止在电极线最表面出现裂纹。

上述(2)的方法中，将摩擦阻力大于油性拉丝润滑液的水用作拉丝润滑液，从而使通过拉丝加工而破碎了的扩散合金层的粒状物深埋入芯线的铜或铜合金中，使锌薄膜及热扩散合金层与芯线一体化，以防止剥离。

作为金属间化合物的体心立方晶格的扩散合金层没有延展性，因此，在拉丝加工中破碎而成为粒状物，锌层和扩散合金层容易从芯线剥离。在放电加工中，锌层和扩散合金层剥离时，电极线和被加工物发生短路，因放电次数减少造成加工速度降低、放电不稳定，从而沿着电极线的移动方向在加工面上产生微细条纹。

本发明是一种线放电加工用电极线及其制造方法、使用了该电极线的放电加工方法，其中，该线放电加工用电极线的构造如下：将扩散合金层的粒状物深埋入芯线中，使扩散合金层的破碎了的粒状物和芯线之间的边界线长度变长为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.20倍以上，从而使锌薄膜及扩散合金层与芯线一体化，以抑制锌薄膜和扩散合金层从芯线剥离。

一体化的原理如下。

如图6所示，拉丝加工中镀敷母线所受到的应力在母线内部和母线表层部不同。

在拉丝加工中，在镀敷母线表层部，因拉丝模的约束，拉丝模和镀敷母线的边界产生较大的垂直方向的面压力。与之相对，在镀敷母线内部作用有因拉拔力的影响而产生的拉伸应力。

图16是表示拉丝过程中在拉丝模内部镀敷母线如何变形的金属流向的示意图。

图16的拉丝前的网格线的纵轴在拉丝加工后产生弯曲(超前现象)。这是由镀敷母线和拉丝模壁之间的摩擦造成的，摩擦阻力越大，表层部越受到垂直方向的面压力，长度方向的变形量与中心部的变形量相比变小。因此，为了增大在镀敷母线的表层部产生的垂直方向的面压力，最好增大摩擦力(变形阻力)。

利用以上原理，为了增大接触面的摩擦力，增大将破碎了的粒状物埋入到芯线中的面压力而深埋入芯线中，作为拉丝润滑液，不使用通常使用的油性类型润滑液(摆锤式测定法所测定的动摩擦系数约为0.1)，而是使用润滑功能比油性润滑液低的水(摆锤式测定法所测定的动摩擦系数约为0.36)。

上述(3)的方法是，通过使拉丝加工中的加工率为94.0％以上，将通过拉丝加工而破碎了的扩散合金层的粒状物深埋入芯线中，从而使锌层及扩散合金层与芯线一体化，以抑制剥离。

加工率是通过以下公式求出的。

加工率(％)＝[(拉丝前截面积-拉丝后截面积)/拉丝前截面积]×100

扩散合金层的变形特性与芯线不同(扩散合金层的伸长率低)，所以通过拉丝加工，扩散合金层破碎而成为粒状物，锌薄膜及扩散合金层容易从芯线剥离。

上述方法中，增大拉丝前的初始的镀敷母线外径与拉丝后的最终产品直径之差(提高加工率)，加长破碎了的扩散合金层埋入到芯线中的时间、增多通过拉丝模的通过次数，由此，使破碎拉丝加工后的扩散合金层而形成的粒状物和芯线的边界线长度变长至具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.20倍以上，从而将扩散合金层的粒状物深埋入芯线中，使锌层及扩散合金层与芯线一体化，以抑制剥离。

实施例

以下说明本发明的实施方式。

图7是示意性地表示用于实施本发明的线放电加工用电极线1的制造方法的设备的图，图2的镀敷母线5的拉丝装置13和退火装置14可如图所示地设置在缠绕装置15之前，也可独立于本设备地单独设置，在缠绕后进行拉丝加工。

并且，通过调整热浸镀的温度和浸渍时间，可改变作为扩散合金层的铜-锌合金层7和锌层8的层厚，其趋势如下所示。

(1)扩散合金层(铜-锌合金层)

*若温度相同，则浸渍时间越短，扩散合金层越薄。

*若浸渍时间相同，则温度越低，扩散合金层越薄。

(2)锌层

*若温度相同，则浸渍时间越短，锌层越厚。

*若浸渍时间相同，则温度越低，锌层越厚。

用于获得图1的本发明的电极线1的镀敷母线5是基于上述发现而制成的，通过适当选择热浸镀的温度、浸渍时间，调整扩散合金层7的厚度及锌层8的厚度，可获得图3所示的具有锌浓度梯度的三层结构的镀敷母线5，其包括由铜或铜合金构成的芯线6、扩散合金层7和镀锌熔融层8。

接着，对镀敷母线5进行拉丝加工，使其截面缩小，由此获得图1所示的规定直径的线放电加工用电极线1，其包括由铜或铜合金构成的芯线2、通过拉丝而破碎了的粒状扩散合金层3埋入到芯线中的层及锌层4。

本发明的电极线1通过组合拉丝工序中的以下三种方法可获得本发明的构造的高速加工用电极线1，首先描述各方法的效果。

此外，关于放电加工特性，使用由三菱电机制造的线放电加工机SX10，采用粗加工条件进行实施(被加工物：材质SKD-11厚度为50mm)。

表2

方法1的效果

为确认该方法产生的效果，将经过熔解、铸造、拉丝工序的线径为0.9mm的黄铜线(铜60％/锌40％)的镀敷前母线9用于图7的制造设备，调整热浸镀浴的温度、浸渍时间，制造出扩散合金层7厚度相同、锌层8厚度不同的下表所示的三种镀敷母线5。

(表3)

接着，对这三种镀敷母线5使用三种温度不同的油性类型拉丝润滑液进行拉丝加工，制造出锌层4的厚度比例不同的三种(锌层厚度的比例为外径的0.6％、1.2％、2.4％)的直径为0.25mmφ的电极线1。

对这样制成的9种电极线进行如下评估。

a)锌层厚度不同的电极线的润滑液温度和拉丝加工后的电极线外周面的裂纹产生的关系。

b)电极线的锌层厚度和加工槽宽度的关系。

评估结果如图8、图9所示。

从图8可知，在润滑液温度为75℃至100℃时，任意的锌层厚度下，经拉丝加工后在电极线表面均未发现裂纹；而在润滑液温度为20℃时，锌层厚度薄(为外径的0.6％)的镀敷母线5中经拉丝加工后在电极线表面发现了裂纹。

并且，从图9可知，锌层厚度越大，锌的蒸发温度越低，因此，在放电开始的同时发生蒸发/飞散，从而如图4所示，线径变细，入侧和出侧的被加工物的加工槽宽度产生差值，所以放电加工面变成锥形，加工精度变差。根据此结果可知，使拉丝润滑液的温度为75℃以上、100℃以下而对锌层厚度薄的镀敷母线进行拉丝加工，由此可获得加工精度良好、电极线的外周面不会产生裂纹的电极线1。

方法2的效果：

为了确认由该方法所产生的效果，和方法1一样，制造扩散合金层7厚度相同、锌层8厚度不同的三种镀敷母线5。接着，使用温度为20℃的油性类型润滑液及水作为拉丝润滑液，对这些镀敷母线5进行拉丝加工，制造出镀层厚度(锌层4+扩散合金层3)不同的三种(镀层厚度的比例为外径的1.5％、2.1％、3.3％)的直径为0.25mmφ的电极线1。

对这样制成的6种电极线进行如下评估。

a)润滑液种类和扩散合金层的粒状物埋入到芯线中的状态

b)镀层厚度不同的电极线的润滑液种类和短路次数的关系

c)有无短路和加工面的条纹产生的关系

d)短路次数和加工速度的关系

e)随润滑液种类不同而形成的、润滑液种类和扩散合金层的粒状物与芯线之间的边界线长度的关系

图10、图11、图12、图13、图17表示评估结果。

如图10(B)的照片所示，使用水作为拉丝润滑液的电极线1(镀层厚度相对于外径的比例为2.1％)是扩散合金层3的粒状物深埋入芯线2中的状态，使用图10(C)的照片所示的油性类型拉丝润滑液的电极线(镀层厚度相对于外径的比例为2.1％、3.3％)是扩散合金层3的粒状物从芯线2浮出的状态。

图17中，对于图10的扩散合金层3的粒状物深埋入芯线2中的状态的电极线及扩散合金层3的粒状物从芯线2浮出的状态的电极线，表示出扩散合金层粒状物和芯线的边界线长度。

使用由KEYENCE公司制造的数字显微镜VHX-900的周长计测功能，来进行边界线长度的测定。

测定结果如图17所示，使用温度为20℃的水进行拉丝加工时，破碎了的扩散合金层3的粒状物深埋入芯线2中的状态下的边界线长度变长为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.20～1.22倍；与之相对，使用温度为20℃的油性类型滑润液进行拉丝加工时，破碎了的扩散合金层3的粒状物从芯线2浮出的状态的边界线长度为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.10～1.11倍；深埋入扩散合金层3的粒状物的电极线的边界线长度较长。

并且，如图11所示，使用水进行拉丝加工而得到的边界线长度较长的电极线，即使镀层较厚，在放电加工时因锌层及扩散合金层与芯线一体化而不会剥离，因此，在电极线和被加工物之间不会发生短路。

如图12(B)所示，发生短路的电极线(使用镀层厚度为外径的2.1％的油性类型润滑液)，在加工面上产生因放电痕迹集中而引起的微细条纹，但同样地，如图12(A)所示，不会发生短路的电极线(使用镀层厚度为外径的2.1％的水润滑液)在加工面上不会产生微细条纹。

如图13所示，放电次数随着短路次数增多而减少，因此加工速度降低。

由上述结果可知，通过使用水作为拉丝润滑液，可抑制短路的发生，因此可获得加工面上不会产生条纹、加工速度不会降低的电极线。

方法3的效果：

为了确认由该方法所产生的效果，在制造最终产品直径为0.25mmφ的电极线1时，使用按照加工率为92.3％、93.8％、95.7％、97.8％而选定的直径的镀敷前母线9，以和方法1相同的方法制造镀敷母线5。接着，使用温度为20℃的油性类型润滑液对这些镀敷母线5进行拉丝加工，制造出镀层厚度(锌层4+扩散合金层3)不同的三种(为外径的1.5％、2.1％、3.3％)直径为0.25mmφ的电极线。

对这样制成的12种电极线进行如下评估。

a)加工率和扩散合金层的粒状物埋入到芯线中的状态

b)拉丝加工率和短路次数的关系

c)有无短路和加工面的条纹产生的关系

d)短路次数和加工速度的关系

e)随拉丝加工率不同而形成的、拉丝加工率和扩散合金层的粒状物与芯线之间的边界线长度的关系

图14、图15表示评估结果。

图14的照片均是对镀层厚度为外径的2.1％的母线进行拉丝加工而制成的电极线。对于拉丝加工率为93.8％、95.7％及97.8％的电极线1，即使采用温度20℃的油性类型润滑液，扩散合金层的粒状物也是深埋入芯线2中的状态，但对于加工率为92.3％的电极线(镀层厚度相对于外径的比例为2.1％及3.3％的电极线)则是扩散合金层3的粒状物从芯线2浮出的状态。

对于图14的上述扩散合金层3的粒状物深埋入芯线2中的状态的电极线及上述扩散合金层3的粒状物从芯线2浮出的状态的电极线，以和方法2相同的方法测定扩散合金层粒状物和芯线的边界线长度。测定结果是，破碎了的扩散合金层3的粒状物深埋入芯线中的状态的边界线长度变长为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.21～1.23倍；而破碎了的扩散合金层3的粒状物从芯线2浮出的状态的边界线长度为具有其边界线长度的相同电极线的长度的1.10～1.12倍；加工率高的电极线的边界线长度较长。

并且，如图15所示，对于提高拉丝加工率而进行拉丝加工得到的边界线长度长的电极线，即使镀层厚度较大，在放电加工中因锌层及扩散合金层与芯线一体化而不会剥离，所以在电极线和被加工物之间不会发生短路。

根据上述结果可知，通过提高加工率而进行拉丝加工，可抑制短路的发生，获得加工面上不会产生条纹、加工速度不会降低的电极线。

本发明可通过组合上述三种方法而得到的多个方式来实施。

表1表示本发明的多个实施例。这里的实施例包括三种方法中的二种到三种(适用本发明的条件用粗体字/斜线表示)，比较例不包括三种方法的任一种方法。

从表1可知，至少包括二种本发明的方法时(实施例1～4)均可获得良好的结果，与之相对，不包括三种方法中的任一种方法的比较例1及2中，在电极线和被加工物之间发生短路，因此加工面上产生微细加工条纹，并且，因被加工物和电极线发生短路造成放电次数减少，从而使加工速度也降低。

并且，本发明的实施例的电极线和比较例3的黄铜单一体(铜60％/锌40％)的电极线相比，加工速度大约提高了20％。

在以上的实施例及比较例中，示出了放电加工用电极线的外径为0.25mm的电极线，但在任意外径的电极线、例如外径为0.1～0.3mm的电极线中，均可确保同样的品质。

表1

Claims (14)

1.一种线放电加工用电极线，对母线进行拉丝加工而成，上述母线在由铜或铜合金构成的芯线的外周面上形成热浸镀锌层，并在上述热浸镀锌层和上述芯线之间具有通过相互热扩散而生成的扩散合金层，其特征在于，

基于上述热浸镀锌层和上述扩散合金层的拉丝加工时的延展性的不同，上述热浸镀锌层被拉丝而形成不存在裂纹的锌薄膜，并且，上述扩散合金层被拉丝且破碎了的粒状物埋入到上述芯线的外周面中，上述锌薄膜及扩散合金层与上述芯线一体化，以抑制剥离。

2.根据权利要求1所述的线放电加工用电极线，其特征在于，上述不存在裂纹的锌薄膜是在拉丝加工时受到热影响而在锌延展性良好的温度范围内被拉丝所形成的。

3.根据权利要求1或2所述的线放电加工用电极线，其特征在于，上述扩散合金层的破碎了的粒状物受到大的垂直方向上的面压力而深埋入上述芯线的外周面中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的线放电加工用电极线，其特征在于，上述扩散合金层的破碎了的粒状物被进行高拉丝加工率的拉丝加工而深埋入上述芯线的外周面中，其中，上述拉丝加工率是用从拉丝前截面积中减去拉丝后截面积所得到的缩减截面积除以拉丝前截面积、再乘以100而得到的。

5.一种线放电加工用电极线的制造方法，使由铜或铜合金构成的芯线以最外层形成超过规定厚度的锌层的浸渍时间、通过将锌保持在规定温度的镀槽内之后进行冷却，由此，在上述芯线和上述锌相接触的边界面上相互热扩散而生成扩散合金层，以制造电极线的镀敷母线，并对该镀敷母线进行拉丝加工，上述线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，

在上述锌延展性良好的温度范围内对上述镀敷母线进行拉丝加工，由此形成不存在裂纹的锌薄膜。

6.根据权利要求5所述的线放电加工用电极线的制造方法，其特征在于，在上述锌延展性良好的温度范围内对上述镀敷母线进行拉丝加工时，对循环提供给拉丝模和线材的边界的拉丝润滑液的循环贮存槽内温度进行温度管理，使该循环贮存槽内温度为75℃至100℃。

7.一种线放电加工用电极线的制造方法，使由铜或铜合金构成的芯线以最外层形成超过规定厚度的锌层的浸渍时间、通过将锌保持在规定温度的镀槽内之后进行冷却，由此，在上述芯线和锌相接触的边界面上相互热扩散而生成扩散合金层，以制造电极线的镀敷母线，并对该镀敷母线进行拉丝加工，上述线放电加工用电极线的制造方法的特征在于，

将破碎上述扩散合金层而形成的粒状物埋入到芯线外周面中，由此使上述锌薄膜及扩散合金层与上述芯线一体化，以防止该锌薄膜剥离。

8.根据权利要求7所述的线放电加工用电极线的制造方法，其特征在于，使用水作为上述拉丝润滑液，由此，增大上述拉丝模和上述线材的摩擦系数，在拉丝模和线材的边界产生大的垂直方向的面压力，切实地破碎上述扩散合金层而形成粒状物，并将该粒状物强力地埋入到芯线外周面中。

9.根据权利要求7所述的线放电加工用电极线的制造方法，其特征在于，进行拉丝加工控制，使拉丝加工率不低于规定值，由此，切实地破碎上述扩散合金层而形成粒状物，并将该粒状物深埋入芯线外周面中，其中，上述拉丝加工率是用从拉丝前截面积中减去拉丝后截面积所得到的缩减截面积除以拉丝前截面积、再乘以100而得到的。

10.根据权利要求9所述的线放电加工用电极线的制造方法，其特征在于，使上述规定值为94.0％以上。

11.一种线放电加工用电极线，在由铜或铜合金构成的芯线的外周面上形成有热浸镀锌层，在上述芯线和上述热浸镀锌层之间形成有热扩散合金层，其特征在于，

上述热扩散合金层的破碎了的粒状物形成为以稠密状态集合的层，由此使上述芯线和上述热浸镀锌层通过上述热扩散合金层而一体化，以抑制剥离。

12.根据权利要求11所述的线放电加工用电极线，其特征在于，上述热扩散合金层的上述破碎了的粒状物和上述芯线的边界线长度变长为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.20倍以上。

13.一种线放电加工用电极线的制造方法，对铜或铜合金进行热浸镀锌，由此，在上述芯线和上述热浸镀锌层之间相互热扩散而形成扩散合金层以制造电极线的镀敷母线，并对该镀敷母线进行拉丝加工，其特征在于，

破碎经拉丝加工后的上述扩散合金而形成的粒状物和上述芯线的边界线长度变长为具有该边界线长度的相同电极线的长度的1.20倍以上。

14.一种放电加工方法，利用线放电加工用电极线进行放电加工，该线放电加工用电极线在由铜或铜合金构成的芯线的外周形成有热浸镀锌层，并在上述芯线和上述热浸镀锌层之间形成有热扩散合金层，上述放电加工方法的特征在于，

上述热扩散合金层的破碎了的粒状物形成为以稠密状态集合的层，由此使上述芯线和上述热浸镀锌层通过上述热扩散合金层而一体化，以抑制剥离。

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