KR100511649B1 - None flaking zinc coated electrode wire for electric discharge machinning - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선표면 세척단계 →도금단계 →저온 합금 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선(이하, "전극선"이라 칭함)을 제조함으로써, 선 표면에 아연도금 후 약 80배로 인발하여 사용하는 일반적인 전극선의 제조공정 중(특히, 인발과정) 도금된 아연이 분쇄되어 방전가공기에서 사용될 때 전극선의 표면으로부터 가루가 떨어져 전극선의 가이드와 전기공급다이스를 막아 전극선이 끊어져 작업이 중단되는 현상을 미연에 방지하여 모든 방전기에서 이용할 수 있도록 한 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 관한 것이다. According to the present invention, a zinc-coated electrode line (hereinafter referred to as an “electrode line”) for an electric discharge machine is sequentially manufactured through a line surface washing step → a plating step → a low temperature heat treatment step → a drawing step. During the manufacturing process (especially drawing process) of the common electrode wire used for drawing, the plated zinc is pulverized, and when used in the electric discharge machine, the powder falls off from the surface of the electrode wire, blocking the electrode wire guide and the electric supply dice, and thus the work is interrupted. The present invention relates to a method for manufacturing a zinc-coated electrode wire for a powderless electric discharge machine in which a phenomenon is prevented in advance and made available in all dischargers.
특히, 단면적 0.3㎟ 이상 3㎟ 이하의 동 및 동아연합금(황동) 선재 표면의 이물질을 물로 세척한 후 압축공기작동식 와이퍼로 표면의 물기를 제거하는 선표면 세척단계와;In particular, the wire surface washing step of washing the foreign matter on the surface of copper and copper alloy alloy (brass) wire rod having a cross-sectional area of 0.3mm 2 or more and 3mm or less with water and then removing the water on the surface with a compressed air operated wiper;
상기 단계를 거친 선재 표면에 아연 도금입자의 직경을 0.01 내지 2㎛ 로 하고, 도금두께는 3㎛ ~ 5㎛ 의 도금을 하는 도금단계와;A plating step in which the diameter of the zinc plated particles is 0.01 to 2 μm on the surface of the wire rod subjected to the above step, and the plating thickness is 3 μm to 5 μm;
상기 단계를 거친 도금된 선재를 밀폐공간에 위치시킨 후 이 내부에 120℃ ~ 180℃의 열풍을 초속 10m ~ 20m의 속도로 순환시켜서 제품이 고르게 가열되도록 하는 저온 합금 열처리단계와;A low temperature alloy heat treatment step of placing the plated wire rod subjected to the above step in a sealed space and circulating hot air at 120 ° C. to 180 ° C. at a speed of 10 m to 20 m per second to evenly heat the product;
상기 단계를 거친 선재를, 유입구의 지름은 5㎛, 중간 부분의 지름은 5㎛ ~ 3㎛, 배출구의 지름은 3㎛ ~ 1㎛ 인 천연 다이아몬드로 제작된 다이스를 통과시켜 선재의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에 단면적 0.3㎟ ~ 3㎟ 인 도금된 선재 형태의 전극선을 최초길이의 4 ~ 80배 가 되도록 인발하는 인발단계를 거쳐 제조됨을 특징으로 한다.The wire rod passed through the above step, the diameter of the inlet port 5㎛, the diameter of the middle portion 5㎛ ~ 3㎛, the diameter of the outlet through the die made of natural diamond to form a smooth surface of the wire rod At the same time, the electrode wire of the plated wire shape having a cross-sectional area of 0.3 mm 2 to 3 mm 2 is manufactured through a drawing step to draw 4 to 80 times the original length.
Description
본 발명은 실사용시 표면에 도금된 아연층의 가루발생을 방지할 수 있도록 한 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 선표면 세척단계 →도금단계 →저온 합금 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선(이하, "전극선"이라 칭함)을 제조함으로써, 선 표면에 아연도금 후 약 80배로 인발하여 사용하는 일반적인 전극선의 제조공정 중(특히, 인발과정) 도금된 아연이 분쇄되어 방전가공기에서 사용될 때 전극선의 표면으로 부터 가루가 떨어져 전극선의 가이드와 전기공급다이스를 막아 전극선이 끊어져 작업이 중단되는 현상을 미연에 방지하여 모든 방전기에서 이용할 수 있도록 한 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a zinc-coated electrode wire for an electric discharge machine that can prevent the generation of powder of the zinc layer plated on the surface during practical use, and more particularly, the present invention is a line surface washing step → plating step → low temperature alloy heat treatment In the manufacturing process of a general electrode wire (step, in particular, drawing), a zinc-coated electrode wire (hereinafter, referred to as an “electrode wire”) for electric discharge machining is sequentially manufactured through a step → a drawing step. Process) When the plated zinc is pulverized and used in the electric discharge machine, the powder falls from the surface of the electrode wire and blocks the electrode wire guide and the electric supply dice to prevent the operation of the electrode wire from being cut off. The present invention relates to a method for producing a zinc coated electrode wire for a powderless electric discharge machine.
일반적으로 전기방전기(Electro Discharge Machining, 이하 "EDM"이라 칭함)란 전기방전에 의한 아크열로 금속 피처리물을 성형 가공하는 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이 피처리물과 전극 사이에 큰 전압을 가하면 대량의 전자가 피처리물로 향하면서 아크가 발생되며 침식이 일어난다.In general, electro-discharge machining (hereinafter referred to as “EDM”) refers to molding a metal workpiece by arc heat by electric discharge, and as shown in FIG. 6, a large voltage between the workpiece and the electrode is shown. When a large amount of electrons are directed to the workpiece, an arc is generated and erosion occurs.
이러한 EDM은 산업의 발전에 따라 복잡하고 열처리에 의한 고경도 재료의 가공에 적절한 방법으로 현재 널리 사용되고 있다.Such EDM has been widely used as a method suitable for the processing of high hardness materials by complicated heat treatment according to industrial development.
상기 EDM 중에서 전극 물질이 와이어(wire) 형태로 사용되는 것을 와이어컷 (wire-cut) EDM이라 하며, 특히 와이어컷 EDM은 공구나 다이스등 좁고 복잡한 가공에 효과적이나, 전압을 인가하는 동시에 계속적으로 피처리물에 와이어를 공급하는 방식에 있어 와이어는 소모성으로 방전 이후 재사용 될 수가 없다.Among the EDMs, an electrode material is used in the form of a wire, called a wire-cut EDM. In particular, the wire-cut EDM is effective for narrow and complicated machining such as a tool or a die. In the way of feeding the wire to the treatment, the wire is consumable and cannot be reused after discharge.
참고로 방전이 진행되면서 열이 발생되는데, 이러한 열은 전극 와이어의 단선을 초래할 수 있고, 이를 방지하기 위해 방전시에 증기압이 높은 전극물질을 이용하여 증발과 함께 내부 열을 줄일 수 있도록 아연(Zn)을 합금한 브래스 와이어 (Brass wire)가 주류를 이루지만, 이는 방전효과를 개선하였으나 기존 합금의 고용한계에 의해 제한을 받게된다. 즉, α고용체(FCC)에서 고용될 수 있는 최대 아연 (Zn)의 양은 456℃에서 약 39%이다.For reference, as the discharge proceeds, heat is generated. This heat may cause disconnection of the electrode wire. In order to prevent this, zinc (Zn) may be used to reduce internal heat with evaporation by using an electrode material having a high vapor pressure during discharge. Brass wire alloyed with) is the mainstream, but this improves the discharge effect, but is limited by the solubility limits of existing alloys. That is, the maximum amount of zinc (Zn) that can be dissolved in the α solid solution (FCC) is about 39% at 456 ° C.
이와 같이 와이어 방전가공에 사용되는 전극선은 주로 순동선이 사용되었지만 순동선의 경우 인장 강도가 낮아 방전가공시의 장력을 크게 할 수 없어 전극선의 진동을 억제하기 어려워 정밀도가 저하될 뿐만 아니라 단선이 쉽고 구리(Cu) 자체의 방전 가공성도 별로 좋지 않으며 가공 속도가 느린 문제점이 있다.As such, the copper wire is mainly used for wire discharge machining. However, in the case of pure copper wire, the tensile strength is low, so the tension during the discharge machining cannot be increased. The discharge processability of copper (Cu) itself is also not very good and there is a problem that the processing speed is slow.
이러한 문제점인 가공 속도를 향상시키기 위해 요즘에는 구리와 아연을 합금한 굵기 0.9mm ~ 1.2mm의 황동 전극선이 주로 사용된다. In order to improve the processing speed, which is a problem, brass electrode wires having a thickness of 0.9 mm to 1.2 mm are mainly used.
즉, 상기 황동 전극선의 표면에 아연(Zn)의 함량이 많을 수록 가공속도가 향상되는 것으로, 이는 아연이 폭발력을 향상시키고 피가공물의 용융부를 효율적으로 제거함으로써 피가공물에 대한 부착물 감소가 실현되기 때문이다,In other words, the higher the content of zinc (Zn) on the surface of the brass electrode wire, the faster the processing speed is, because zinc improves the explosive force and efficiently removes the molten portion of the workpiece, thereby reducing the adhesion to the workpiece. to be,
그러나, 아연의 함량이 증가되면 방전 가공성은 향상되나 신선(인발) 가공성이 어려워진다. However, when the zinc content is increased, the electric discharge machinability is improved, but the drawing (drawing) machinability becomes difficult.
즉, 상기 아연이 40%이상이 되면 침상조직으로 이루어지고 단단한 β상이 생성되므로 거의 신선 가공이 되지 않는다.That is, when the zinc is 40% or more, it is made of acicular tissue and hard β-phase is hardly processed.
이와 같이, 와이어 방전가공에 있어 방전가공의 속도 향상과 피가공물의 정밀도 향상을 위해 황동전극선 내에 각종 원소를 첨가하여 강도를 향상시키고자 하나 상기 아연의 함량이 많을수록 방전 특성이 양호하지만 실제로는 표면으로부터 수 ㎛정도 까지의 부분만이 방전 특성에 영향을 미치고, 동일한 황동선에 있어서도 제조방법에 따라 방전 특성이 달라진다.As described above, in order to improve the speed of electric discharge machining and to improve the accuracy of the workpiece, various elements are added to the brass electrode wire to improve the strength. However, the higher the content of zinc, the better the discharge characteristics. Only parts up to several micrometers affect the discharge characteristics, and even in the same brass wire, the discharge characteristics vary depending on the manufacturing method.
이러한 특성을 갖고 있는 아연 코팅된 황동 전극선은 통상적으로 전기도금법과 용융도금법 그리고 이것 이외에도 프라즈마도금법과 용사도금법을 이용하여 표면에 아연 코팅 도금을 취한 후 14개 내지 27개의 인발다이스를 거쳐 0.1mm ~ 0.3mm로 늘리게 되는데 여기서 프라즈마도금법과 용사도금법은 제조과정에서 고비용이 초래되는 비경제적이 이유 등으로 인하여 선재 형태의 황동 전극선의 코팅 도금 방법에는 적합하지 않아 사실 이용하지 않는다. Zinc-coated brass electrode wires having these characteristics are usually electroplated, hot-dipped, and in addition, plasma-coated and thermal sprayed, and then coated with zinc coating on the surface. In this case, the plasma plating method and the thermal spraying method are not suitable for the coating plating method of the wire electrode type brass electrode wire because of the uneconomical reason that high cost is incurred in the manufacturing process.
또한, 용융도금법은 제조 설비비가 낮고, 제조과정에서 공해가스와 폐수 등을 발생시키지 않아 환경문제에 아무런 악영향을 초래하지 않는 반면, 제조과정 중 고온 용해 아연조 내로 황동 전극선을 통과시키는 과정에서 선재의 성질 변화를 야기시키고, 도금층을 불균일한 성분으로 형성하는 문제점이 있었다.In addition, the hot dip plating method has a low manufacturing equipment cost and does not generate pollution gas and waste water in the manufacturing process, and thus does not adversely affect the environmental problems. There is a problem of causing a change in properties, and forming the plating layer with non-uniform components.
이에 따라 실사용하는데 있어 많은 장점이 있는 도금법인데도 불구하고 방전 가공용 전극선을 생산하는데 이용할 수 있는 도금법으로는 이용하지 못하고 있고, 내식용 도금에만 이용하고 있다. Accordingly, although the plating method has many advantages in practical use, it is not used as a plating method that can be used to produce electrode lines for electric discharge machining, and is used only for corrosion resistant plating.
그 이유와 내용을 설명하면, 용융도금법에서는 용융된 아연이 전극선의 표면에 부착되기 위하여 선의 표면이 아연의 융점 가까이 까지 온도가 상승되어야 되는데, 이는 액상의 아연의 표면 장력 때문이며, 표면 장력을 이기고 부착하기 위하여는 황동 전극선 표면의 온도가 높아져서 황동 전극선 내의 아연이 석출하여 나오면서 도금이 이루어 지는 것으로 알려져 있다.To explain the reason and content, in the hot-dip plating method, in order for the molten zinc to adhere to the surface of the electrode wire, the temperature of the wire must be raised to near the melting point of the zinc, which is due to the surface tension of the liquid zinc, In order to increase the temperature of the surface of the brass electrode wire is known that the plating is performed as the zinc in the brass electrode wire precipitates.
이때 나타나는 현상이 확산 현상인데 확산이란, 농도가 높은 쪽의 금속이 낮은 쪽으로 이동하는 현상인데 이 현상으로 인하여 선재의 표면의 아연농도와 내부의 아연농도의 차이가 발생하게 된다. In this case, the phenomenon of diffusion is a phenomenon in which the metal of the higher concentration moves to the lower side. This phenomenon causes a difference between the zinc concentration on the surface of the wire rod and the zinc concentration inside.
또한, 순아연은 거의 없이 전체가 농도의 차이는 있을지라도 확산층(즉, 합금으로 부착되게 하는 것이다) 즉, 표면과 내부가 균일한 성분의 도금이 아닌 불균질 도금이 됨으로 전극선으로 사용할 아연도금으로는 용융도금법이 사용되지 못하고 있는 것이다.In addition, there is almost no zinc zinc. Even though the concentration of the whole is different, the diffusion layer (that is, it is to be attached to the alloy), i.e., the plating is used as an electrode wire because it is a heterogeneous plating rather than a plating of uniform components on the surface and inside. The hot dip plating method is not used.
이는 가공시 전극선이 방전으로 표면이 탈락하는데 피복층의 표면과 내부의 성질이 다르므로 방전 초기와 끝의 방전특성이 다르게 되고 이로 인하여 균일한 방전가공이 이루어 질 수 없게 되기 때문이다.This is because the surface of the coating layer and the internal properties of the coating layer is different because the surface of the coating layer is different from the discharge during the processing, the discharge characteristics at the beginning and end of the discharge is different, and thus uniform discharge processing cannot be achieved.
그러므로, 현재는 상술한 전기도금법을 주로 이용하여 황동 전극선의 표면에 아연 코팅 도금을 하여 전극선을 생산하고 있는데, 그 이유는 도금액 내부의 이온화된 아연이온이 전기적인 힘으로 선재 표면에 부착되는 원리로 표면에 도금되기 때문에 도금된 아연층 전체가 동일한 순아연으로 형성할 수 있기 때문에 도금층의 전체를 균일한 성분으로 구성할 수 있고, 도금 두께의 관리가 편리하기 때문이다.Therefore, at present, the electroplating method mainly produces the electrode wire by zinc coating plating on the surface of the brass electrode wire. The reason is that the ionized zinc ions inside the plating liquid adhere to the wire surface with electrical force. It is because the whole plated zinc layer can be formed with the same pure zinc since it is plated on the surface, and the whole plated layer can be comprised by a uniform component, and management of plating thickness is convenient.
한편, 아연 코팅 도금을 취한 후 14개 내지 27개의 인발다이스를 거쳐 0.1mm ~ 0.3mm로 늘리는 인발과정에서 황동 전극선재 표면에 도금 코팅된 아연은 인성 또는 전성이 취약한 관계로 인발후 정상적인 안정된 결정을 갖지 못하게 되고, 또한 사용중 선유도 가이드 등에 스치는 것만으로도 도금 코팅된 아연이 깎이게 되는 문제현상이 초래되었다.On the other hand, zinc coated on the surface of the brass electrode wire is weak in toughness or malleability during the drawing process of increasing the thickness from 0.1 mm to 0.3 mm through 14 to 27 drawing dies after zinc coating plating. In addition, the use of rubbing on the wire guide or the like during use caused a problem that the plated zinc was shaved.
그러므로, 방전가공기에서 실사용시 전극선의 표면에서 다량의 아연 가루가 떨어져 전극선의 가이드와 전기공급다이스를 막아 전극선이 끊어져 작업이 중단되는 문제를 자주 초래하여 물을 가이드 다이스의 상하 방향에서 분사시켜 사용도중 발생되는 가루가 다이스에 혼입되지 않도록 하는 기능이 첨부된 특정 방전 가공기 이외의 기계에서는 이용할 수 없는 문제점이 있었다. Therefore, a large amount of zinc powder is dropped from the surface of the electrode wire during actual use in the electric discharge machine, which blocks the electrode wire guide and the electric supply die, causing frequent breakage of the electrode wire, and spraying water in the vertical direction of the guide die during use. There was a problem in that it could not be used in a machine other than a specific electric discharge machine with a function to prevent the generated powder from mixing into the dice.
이에 따라 독일에서는 인발이 완료된 후 순아연을 산화아연화하여 실사용시 가루가 발생되는 것을 막는 방법을 쓰고 있다.Therefore, in Germany, after zinc is drawn, zinc zinc is oxidized to prevent powder from being produced during actual use.
그러나, 이 방법은 최종제품에서 취하게 되며, 가는 선을 연속으로 기계장치를 거쳐 이루어지므로 처리비용이 매우 많이 소요되는 문제점이 있다. However, this method is taken in the final product, there is a problem that the processing cost is very high because the thin line is continuously made through the mechanical device.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제들을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 그 목적은 선표면 세척단계 →도금단계 →저온 합금 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선(이하, "전극선"이라 칭함)을 제조함으로써, 선 표면에 아연도금 후 약 80배로 인발하여 사용하는 일반적인 전극선의 제조공정 중(특히, 인발과정) 도금된 아연이 분쇄되어 방전가공기에서 사용될 때 전극선의 표면으로부터 가루가 떨어져 전극선의 가이드와 전기공급다이스를 막아 전극선이 끊어져 작업이 중단되는 현상을 미연에 방지하여 모든 방전기에서 이용할 수 있도록 한 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, the object is to provide a zinc coating electrode wire for electric discharge machining sequentially through the washing step → plating step → low temperature heat treatment step → drawing step The surface of the electrode wire when the plated zinc is pulverized and used in the electric discharge machine during the manufacturing process (especially the drawing process) of the general electrode wire which is used by drawing about 80 times after galvanizing the wire surface. The present invention provides a method of manufacturing a zinc-coated electrode wire for a powderless electric discharge machine in which powder is separated from the electrode wire and the electric supply die is blocked to prevent the operation of the electrode wire and the work is stopped.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,단면적 0.3㎟ 이상 3㎟ 이하의 동 및 동아연합금(황동) 선재 표면의 이물질을 물로 세척한 후 압축공기작동식 와이퍼로 표면의 물기를 제거하는 선표면 세척단계와;상기 단계를 거친 선재 표면에 아연 도금입자의 직경을 0.01 내지 2㎛ 로 하고, 도금두께는 3㎛ ~ 5㎛ 의 도금을 하는 도금단계와;상기 단계를 거친 도금된 선재를 밀폐공간에 위치시킨 후 이 내부에 120℃ ~ 180℃의 열풍을 초속 10m ~ 20m의 속도로 순환시켜서 제품이 고르게 가열되도록 하는 저온 합금 열처리단계와;Specific means of the present invention for achieving the above object is to clean the surface of the copper and copper alloy alloy (brass) wire rod having a cross-sectional area of 0.3mm 2 or more and 3mm 2 or less with water and then remove the water on the surface with a compressed air operated wiper A wire surface washing step; and a plating step in which the diameter of the zinc plated particles is 0.01 to 2 μm on the surface of the wire rod subjected to the above step, and the plating thickness is 3 μm to 5 μm plating; A low-temperature alloy heat treatment step of circulating hot air at 120 ° C. to 180 ° C. at a speed of 10 m to 20 m at an initial speed therebetween so that the product is heated evenly;
상기 단계를 거친 선재를, 유입구의 지름은 5㎛, 중간 부분의 지름은 5㎛ ~ 3㎛, 배출구의 지름은 3㎛ ~ 1㎛ 인 천연 다이아몬드로 제작된 다이스를 통과시켜 선재의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에 단면적 0.3㎟ ~ 3㎟ 인 도금된 선재 형태의 전극선을 최초길이의 4 ~ 80배 가 되도록 인발하는 인발단계를 거쳐 제조된다.The wire rod passed through the above step, the diameter of the inlet port 5㎛, the diameter of the middle portion 5㎛ ~ 3㎛, the diameter of the outlet through the die made of natural diamond to form a smooth surface of the wire rod At the same time, the electrode wire in the form of a plated wire having a cross-sectional area of 0.3 mm 2 to 3 mm 2 is manufactured through a drawing step of drawing 4 to 80 times the original length.
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이하, 본 발명의 구성을 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명인 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법의 전체 공정을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명인 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 인발시 이용되는 다이스의 요부 형상을 발췌도시한 정단면도이다.1 is a front view showing the entire process of the zinc coating electrode wire manufacturing method for a powderless electric discharge machine of the present invention, Figure 2 is a main portion of the die used in the drawing method of the zinc coating electrode wire manufacturing method for a powderless electric discharge machine of the present invention. An excerpt is a sectional view of the front.
참고로, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.For reference, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof is omitted.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자와 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators.
그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
도시된 바와 같이 본 발명은 단면적 0.3㎟ 이상 3㎟ 이하의 동 및 동아연합금(황동) 선재(1) 표면의 이물질을 물로 세척한 후 압축공기작동식 와이퍼로 표면의 물기를 제거하는 선표면 세척단계(10)를 거친 후 선재(1) 표면에 아연 도금입자의 직경을 0.01 내지 2㎛으로 하고 도금두께는 3㎛ 내지 5㎛로 도금을 하는 도금단계(20)를 취한다. As shown, the present invention washes foreign substances on the surface of copper and copper alloy alloy (brass) wire rods having a cross-sectional area of 0.3 mm 2 or more and 3 mm 2 or less with water and then cleans the surface with a compressed air-operated wiper to remove moisture from the surface. After the step 10, the diameter of the zinc plated particles on the surface of the wire 1 is set to 0.01 to 2㎛ and the plating thickness is taken to the plating thickness 20 to 3㎛ to 5㎛.
그리고 상기 도금단계(20)를 거친 도금된 선재(1)를 120℃ ~ 180℃를 취하는 밀폐공간에 위치시킨 후 내부에 열풍을 초속 10m ~ 20m의 속도로 순환시켜서 제품이 고르게 가열되도록 하는 저온 합금 열처리단계(30)를 취한다.And after placing the plated wire rod (1) subjected to the plating step 20 in a sealed space taking 120 ℃ ~ 180 ℃ and the low temperature alloy to circulate the hot air inside at a speed of 10m ~ 20m per second to heat the product evenly A heat treatment step 30 is taken.
또한, 상기 저온 합금 열처리단계(30)를 거친 선재를 유입구의 지름은 5㎛, 중간 부분의 지름은 5㎛ ~ 3㎛, 배출구의 지름은 3㎛ ~ 1㎛인 천연 다이아몬드(2)로 제작된 다이스(4)를 통과시켜 선재(1)의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에 단면적 0.3㎟ ~ 3㎟인 도금된 선재(1)형태의 전극선을 최초길이의 4 ~ 80배가 되도록 인발하는 인발단계(40)를 거쳐 제조할 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the wire passed through the low-temperature alloy heat treatment step 30 is made of natural diamond (2) having a diameter of the inlet port 5㎛, the middle portion 5㎛ ~ 3㎛, the diameter of the outlet 3㎛ ~ 1㎛ A drawing step (40) for smoothly forming the surface of the wire rod (1) through the die (4) and drawing an electrode wire in the form of a plated wire rod (1) having a cross-sectional area of 0.3 mm 2 to 3 mm 2 so as to be 4 to 80 times its original length. It is configured to be manufactured through).
이와 같이 다단계의 과정으로 구성되어 전극선을 제조할 수 있는 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.As described above with reference to the accompanying drawings, the operation of the present invention, which is composed of a multi-step process, to manufacture electrode wires, is as follows.
도 3은 본 발명인 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 의해 저온 합금 열처리를 통해 제조된 선재와 종래의 제조방법으로 제조된 선재를 비교 도시한 사진이다.Figure 3 is a photograph showing a comparison between the wire produced by the low-temperature alloy heat treatment by the method of manufacturing a zinc-coated electrode wire for the powderless electric discharge machine of the present invention and the wire prepared by a conventional manufacturing method.
이는 상술한 바와 같이 선표면 세척단계(10) →도금단계(20) →저온 합금 열처리단계(30) →인발단계(40)를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선(이하, "전극선"이라 칭함)을 제조함으로써, 선 표면에 아연도금 후 약 80배로 인발하여 사용하는 일반적인 전극선의 제조공정 중(특히, 인발과정) 도금된 아연이 분쇄되어 방전가공기에서 사용될 때 전극선의 표면으로부터 가루가 떨어져 전극선의 가이드와 전기공급다이스를 막아 전극선이 끊어져 작업이 중단되는 현상을 미연에 방지하여 모든 방전기에서 이용할 수 있도록 한 것이다.As described above, the zinc coating electrode wire for electric discharge machining machine (hereinafter referred to as "electrode wire") is sequentially applied to the surface washing step (10) → plating step (20) → low temperature heat treatment step (30) → drawing step (40). ), During the manufacturing process (especially drawing process) of the general electrode wire which is used by drawing 80 times after galvanizing on the wire surface (especially the drawing process), when the plated zinc is crushed and used in the electric discharge machine, the powder falls off from the surface of the electrode wire. It prevented the work interruption due to breakage of electrode wire by blocking guide and electricity supply dice so that it can be used in all dischargers.
이를 더욱 구체적으로 설명하면 제일 먼저 실시하게 되는 선표면 세척단계(10)에서는 상술한 바와 같이 단면적 0.3㎟ 이상 3㎟ 이하의 동 및 동아연합금(황동) 선재(1) 표면의 이물질을 물로 세척한 후 압축공기작동식 와이퍼로 표면의 물기를 제거한다.More specifically, the first surface washing step 10 to be carried out in detail to clean the foreign matter on the surface of copper and copper alloy (brass) wire rod (1) having a cross-sectional area of 0.3 mm 2 or more and 3 mm 2 or less as described above Then, dry the surface with a compressed air operated wiper.
이때, 1% ~ 2%의 초산수용액을 사용하여 선재(1)를 5 ~ 10초간 담아두다가 약 30℃ ~ 40℃의 온수를 이용하는게 바람직하다.At this time, it is preferable to hold the wire (1) for 5 to 10 seconds using 1% to 2% acetic acid solution to use hot water of about 30 ℃ to 40 ℃.
이는 이러한 절차를 통해 표면 세척을 취하지 않을 경우 후에 실시할 저온합금 열처리단계(30)에서의 활발한 확산 현상(서로 다른 두종류의 금속이 서로 접하고 있으면 서로 상대편으로 이동하여 두 금속이 동일 금속으로 되려는 현상(온도가 높을수록 활발히 일어난다))을 기대하기 어렵기 때문이다.This is the active diffusion phenomenon in the low temperature alloy heat treatment step 30 to be performed later if the surface is not cleaned through this procedure. (If two different metals are in contact with each other, the two metals become opposite metals. (The higher the temperature, the more active it is).
그리고, 뒤이어 실시하게 되는 도금단계(20)에서는 선재(1) 표면에 최종제품의 용도에 따라 아연 도금입자의 직경을 0.01 내지 2㎛ 으로 하고 두께는 3㎛ 내지 5㎛의 도금을 취한다. In the plating step 20 to be performed subsequently, the diameter of the zinc plated particles is 0.01 to 2 μm and the thickness is 3 μm to 5 μm on the surface of the wire rod 1 according to the use of the final product.
여기서, 도금입자의 크기가 2㎛ 이하이어야 하는 이유는 후에 실시할 저온합금 열처리단계(30)에서의 저온 합금이 가장 균일하게 이루어지기 때문이다.The reason why the size of the plating particles should be 2 μm or less is because the low temperature alloy in the low temperature alloy heat treatment step 30 to be performed later is most uniform.
즉, 2㎛ 이상일 때는 접촉면과 비접촉면의 합금이 불균일하게 된다.That is, when it is 2 micrometers or more, the alloy of a contact surface and a non-contact surface will become nonuniform.
또한, 이러한 도금단계(20)를 거친 선재(1)를 120℃ ~ 180℃를 취하는 밀폐공간에 위치시킨 후 내부에 열풍을 초속 10m ~ 20m의 속도로 순환시켜서 제품이 고르게 가열되도록 유지시켜 두는 저온 합금 열처리단계(30)를 취한다.In addition, after placing the wire (1) through the plating step 20 in a closed space taking 120 ℃ ~ 180 ℃ circulating hot air at a speed of 10m ~ 20m per second inside the low temperature to keep the product evenly heated An alloy heat treatment step 30 is taken.
참고로 일반적인 금속야금에서 사용되는 확산은 높은 온도(예; 동 400℃, 철 700℃)에서 응용되고 있으며, 따라서 산화방지 조치(질소 또는 진공분위기)를 요한다.For reference, diffusion used in general metallurgy is applied at high temperatures (e.g. copper 400 ° C, iron 700 ° C) and therefore requires antioxidant measures (nitrogen or vacuum atmosphere).
이에 반해 본 발명은 저온을 이용하여 상술한 밀폐된 공간이기는 하나 대기 분위기에서 확산을 도모할 수 있다.In contrast, although the present invention uses the low temperature, the present invention can achieve diffusion in an air atmosphere although the above-mentioned closed space is used.
즉, 상술한 바와 같은 분위기의 저온을 취하는 밀폐공간에서 일정시간 동안 초속 10m ~ 20m의 속도로 열풍을 순환시키면 표면에 코팅된 아연은 황동과 확산현상을 일으켜 동이 표면에 위치한 아연 내로 확산되어 도금 코팅된 순아연은 도면에 도시된 바와 같이 동합금 즉, 황동으로 바뀌기 때문이다.That is, when the hot air is circulated at a speed of 10m to 20m per second for a predetermined time in a sealed space having a low temperature of the atmosphere as described above, the zinc coated on the surface diffuses into brass and the copper is diffused into the zinc located on the surface of the coating coating This is because the pure zinc is changed to copper alloy, that is, brass as shown in the drawing.
이는 여러 다른 조건의 시험결과 방전특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.This was confirmed that the discharge characteristics of the test results of several different conditions is improved.
인발할때에 가루가 발생되지 않는 아연층 내의 동 함량비는 약 15% ~ 20%이내이며, 앞에서 설명한 온도상태의 밀폐된 분위기 조건에서 약 10시간(아연도금 두께가 5미크론일 때)을 가하면 상술한 바와 같은 아연층은 동을 함유한 동합금이 된다.The copper content ratio in the zinc layer that does not generate powder when drawing is within about 15% to 20%, and when it is added for about 10 hours (when the zinc plating thickness is 5 microns) under the closed atmosphere condition as described above The zinc layer as described above is a copper alloy containing copper.
15%동합금 아연은 순아연과는 달리 질긴 성질을 갖고 있어서 인발시 가루가 발생되지 않으며, 또 순아연에 비하여 매우 단단하고 매끈하므로 방전 가공기에서 사용중 가이드 등에 스칠때 표면이 깎이는 현상을 최소화할 수 있게 된다.Unlike pure zinc, 15% copper alloy does not have powdery properties when drawn, and it is harder and smoother than pure zinc. Therefore, the surface of the alloy is minimized when it is rubbed on the guide during use in an electric discharge machine. do.
그리고, 이러한 저온 합금 열처리단계(30)가 완료되면 성형된 선재(1)를 유입구의 지름은 5㎛, 중간 부분의 지름은 5㎛ ~ 3㎛, 배출구의 지름은 3㎛ ~ 1㎛ 인 천연 다이아몬드로 제작된 다이스(4)를 통과시켜 선재의 표면을 매끄럽게 성형함과 동시에 단면적 0.3㎟ ~ 3㎟ 인 도금된 선재 형태의 전극선을 4 ~ 80배 이상으로 인발하는 인발단계(40)를 거쳐 제조한다.When the low temperature alloy heat treatment step 30 is completed, the molded wire rod 1 is formed of a natural diamond having an inlet diameter of 5 μm, an intermediate diameter of 5 μm to 3 μm, and an outlet diameter of 3 μm to 1 μm. It is manufactured through a drawing step 40 for smoothly forming the surface of the wire rod by passing the die 4 made of the wire and drawing the wire of a plated wire rod having a cross-sectional area of 0.3 mm 2 to 3 mm 4 to 80 times or more. .
여기서, 이러한 천연 다이아몬드(2)를 통해 각각의 지름이 유입구는 5㎛, 중간 부분은 5㎛ ~ 3㎛, 배출구는 3㎛ ~ 1㎛로 각각 형성되는 다이스(4)로 인발을 가하는 이유는 선재(1)와 이 선재(1)의 표면에 부착 도금된 아연의 물성 차이가 대단히 크기 때문에 인발 비율 4 ~ 80배 이상의 인발시 표면에 부착 도금된 아연의 불안정한 상태를 보호하기 위함이다.Here, the reason why each diameter is drawn through the natural diamond (2) in the inlet is formed 5mm, the middle portion is 5㎛ ~ 3㎛, the discharge port is formed of 3㎛ ~ 1㎛, respectively, the wire rod This is to protect the unstable state of the plated zinc attached to the surface when the drawing ratio is 4 to 80 times or more because the difference in the physical properties of the plated zinc deposited on the surface of the wire rod (1) is very large.
그리고, 인발 후의 최종 열처리 및 제품 생산 방법은 종래의 방법과 같다.The final heat treatment and product production method after drawing are the same as in the conventional method.
참고로 본 발명은 다양하게 변형 실시될 수 있으나 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다.For reference, the present invention may be modified in various ways, but the detailed description of the present invention has been described only with respect to specific embodiments thereof.
그러므로, 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 실시 예로 한정되는 것이 아닌 것으로 인정되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Therefore, it is to be understood that this invention is not to be limited to the specific embodiments mentioned in the specification, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions that fall within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It must be understood.
이상에서와 같이 본 고안에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above has the following effects.
즉, 상술한 바와 같이 선표면 세척단계 →도금단계 →저온 합금 열처리단계 →인발단계를 순차적으로 걸쳐 방전가공기용 아연 코팅 전극선(이하, "전극선"이라 칭함)을 제조함으로써, 선 표면에 아연도금 후 약 80배로 인발하여 사용하는 일반적인 전극선의 제조공정 중(특히, 인발과정) 도금된 아연이 분쇄되어 방전가공기에사용될때 전극선의 표면으로부터 가루가 떨어져 전극선의 가이드와 전기공급다이스를 막아 전극선이 끊어져 작업이 중단되는 현상을 미연에 방지할 수 있어 생산에 차질을 초래하는 현상을 최소화할 수 있음은 물론이고, 모든 방전기에서 사용할 수 있음에 따라 사용 편의성을 향상시켜 줄 수 있는 효과가 있다. That is, after the zinc plating on the surface of the wire by producing a zinc coated electrode wire (hereinafter referred to as "electrode wire") for the electric discharge machine sequentially through the wire surface washing step → plating step → low temperature heat treatment step → drawing step as described above During the manufacturing process (especially drawing process) of the general electrode wire which draws about 80 times and uses it, the plated zinc is crushed and powder is separated from the surface of the electrode wire when it is used in the electric discharge machine, and the electrode wire is broken by blocking the guide and the electric supply dice of the electrode wire This interruption phenomenon can be prevented in advance, thereby minimizing a phenomenon that causes disruption in production, and can be used in all dischargers, thereby improving convenience of use.
또한, 대기상태에서의 제조가 가능함에 따라 제조 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다. In addition, since the production can be performed in the standby state, there is an effect of minimizing the manufacturing cost.
도 1은 본 발명인 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법의 전체 공정을 도시한 정면도.1 is a front view showing the entire process of the method for producing a zinc-coated electrode wire for the powderless electric discharge machine of the present invention.
도 2는 본 발명인 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 있어 인발시 이용되는 다이스의 요부 형상을 발췌도시한 정단면도.Figure 2 is a front sectional view showing the main shape of the die used in the extraction in the method for producing a zinc-coated electrode wire for the powderless electric discharge machine of the present invention.
도 3은 본 발명인 가루 없는 방전 가공기용 아연 코팅 전극선 제조방법에 의해 저온 합금 열처리를 통해 제조된 선재와 종래의 제조방법으로 제조된 선재를 비교 도시한 사진.Figure 3 is a photograph showing a comparison between the wire produced by the low-temperature alloy heat treatment by the method of manufacturing a zinc-coated electrode wire for a powderless electric discharge machine of the present invention and the wire prepared by a conventional manufacturing method.
도 4는 종래의 방전 가공기용 아연 코팅 전극선의 사용상태를 도시한 사시도.<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>4 is a perspective view showing a state of use of a conventional zinc coated electrode wire for an electric discharge machine.
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1 : 선재 2 : 다이아몬드1: wire rod 2: diamond
4 : 다이스4 dice
10 : 선표면 세척단계 20 : 도금단계10: washing line surface 20: plating step
30 : 저온합금 열처리단계 40 : 인발단계 30: low temperature alloy heat treatment step 40: drawing step
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