[go: up one dir, main page]

RU2449865C2 - Electrode wire for electric erosion processing, method of its production and system to produce base wire there for - Google Patents

Electrode wire for electric erosion processing, method of its production and system to produce base wire there for Download PDF

Info

Publication number
RU2449865C2
RU2449865C2 RU2009101485/02A RU2009101485A RU2449865C2 RU 2449865 C2 RU2449865 C2 RU 2449865C2 RU 2009101485/02 A RU2009101485/02 A RU 2009101485/02A RU 2009101485 A RU2009101485 A RU 2009101485A RU 2449865 C2 RU2449865 C2 RU 2449865C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zinc
layer
wire
electrode wire
core
Prior art date
Application number
RU2009101485/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009101485A (en
Inventor
Хироси САТО (JP)
Хироси САТО
Исао ИЗУИ (JP)
Исао ИЗУИ
Нобуюки ВАСИО (JP)
Нобуюки ВАСИО
Нобутака ФУДЗИОКА (JP)
Нобутака ФУДЗИОКА
Масаказу ЙОСИМОТО (JP)
Масаказу ЙОСИМОТО
Original Assignee
ОКИ ЭЛЕКТРИК КЕЙБЛ Ко., ЛТД.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОКИ ЭЛЕКТРИК КЕЙБЛ Ко., ЛТД. filed Critical ОКИ ЭЛЕКТРИК КЕЙБЛ Ко., ЛТД.
Priority to RU2009101485/02A priority Critical patent/RU2449865C2/en
Publication of RU2009101485A publication Critical patent/RU2009101485A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2449865C2 publication Critical patent/RU2449865C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrode wire for electric erosion processing. Electrode wire comprises brass strand, layer of pure zinc formed by strand hot galvanising and zinc-coated base wire with thermodiffusion layer formed by thermal diffusion of said pure zinc layer and cold drawing strand. Pure zinc layer features thickness making 1.2% to 3.2% of electrode wire OD while thermodiffusion layer from copper-zinc alloy with zinc concentration varying from 50 wt % to 100 wt % features thickness making 0.36% to 1.08% of said OD. Note here that pure zinc layer is formed with thickness of said range and exceeding thermodiffusion layer. Note also that there no cracks on electrode wire surface.
EFFECT: higher stability of arc discharge, higher processing rate, better roughness of processed part surface.
4 cl, 10 dwg, 3 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящее изобретение относится к усовершенствованной электродной проволоке для электроэрозионной обработки проволокой, способу ее изготовления и системе для изготовления базовой проволоки для электродной проволоки.[0001] The present invention relates to an improved electrode wire for wire EDM, a method for its manufacture and a system for manufacturing a base wire for an electrode wire.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Электроэрозионная обработка проволокой представляет собой технологию резания обрабатываемой детали с использованием тепловой энергии, выделяемой электрическим разрядом между электродной проволокой и обрабатываемой деталью, и особенно пригодна для металлообработки с целью получения металлических литейных форм или других изделий сложной формы.[0002] Wire EDM is a technology for cutting a workpiece using heat energy generated by an electric discharge between an electrode wire and a workpiece, and is particularly suitable for metal working to produce metal molds or other complex shapes.

Данный тип электроэрозионной обработки должен отвечать нескольким требованиям, включающим в себя: a. Быструю скорость обработки; b. Уменьшенное количество металлического порошка, образующегося при продолжительном прохождении электродной проволоки; с. Хорошее качество обработки поверхности и точность размеров обрабатываемой детали, и d. Хорошая позиционируемость при определении положения электродной проволоки относительно обрабатываемой детали.This type of EDM must meet several requirements, including: a. Fast processing speed; b. Reduced amount of metal powder formed during prolonged passage of electrode wire; from. Good surface finish and dimensional accuracy of the workpiece, and d. Good positioning when determining the position of the electrode wire relative to the workpiece.

[0003] Традиционная электродная проволока, которая широко использовалась для данного типа обработки, представляет собой неслоевую твердую латунную проволоку с концентрацией цинка 35-40 мас.%.[0003] The traditional electrode wire, which has been widely used for this type of processing, is a non-layered solid brass wire with a zinc concentration of 35-40 wt.%.

Данная латунная электродная проволока обладает ограничением по скорости обработки из-за невозможности повышения содержания цинка.This brass electrode wire has a speed limit due to the impossibility of increasing the zinc content.

Были проведены различные исследования для достижения более высокой скорости электроэрозионной обработки, чем скорость обработки латунной электродной проволокой. Хорошо известно, что более высокое содержание цинка в электродной проволоке обеспечивает более высокую скорость обработки.Various studies have been conducted to achieve a higher EDM rate than that of a brass electrode wire. It is well known that a higher zinc content in the electrode wire provides a higher processing speed.

Эти исследования для повышения скорости обработки в широком смысле классифицируются на два подхода: повышение концентрации цинка в составе латуни электродной проволоки до 40 мас.% или более; и обеспечение слоя медно-цинкового сплава с концентрацией цинка в по меньшей мере 40 мас.% или слоя чистого цинка на поверхности электродной проволоки.In order to increase the processing speed, these studies are broadly classified into two approaches: increasing the concentration of zinc in the composition of the brass of the electrode wire to 40 wt.% Or more; and providing a layer of copper-zinc alloy with a zinc concentration of at least 40 wt.% or a layer of pure zinc on the surface of the electrode wire.

[0004] В JP3303296B2 раскрыт первый подход, т.е. повышение концентрации цинка в составе латуни электродной проволоки до 40 мас.% или более. Однако данный медно-цинковый сплав имеет проблему, состоящую в том, что из него изготавливают тонкую проволоку. Как показано на фазовой диаграмме двойного сплава на ФИГ.10, этот сплав включает в себя твердые растворы α, β, γ, ε и η, среди которых только α-фазу, обладающую максимальной растворимостью цинка в твердом растворе приблизительно 39 мас.%, можно подвергнуть холодному волочению в случае практического применения, а β- и другие фазы являются хрупкими и ломаются при холодном волочении.[0004] JP3303296B2 discloses a first approach, i.e. increasing the concentration of zinc in the composition of the brass electrode wire to 40 wt.% or more. However, this copper-zinc alloy has a problem in that a thin wire is made from it. As shown in the phase diagram of the double alloy in FIG. 10, this alloy includes α, β, γ, ε, and η solid solutions, among which only the α phase having a maximum solubility of zinc in the solid solution of approximately 39 wt.% Can subjected to cold drawing in case of practical use, and β- and other phases are fragile and break when cold drawn.

Для решения этой проблемы в том изобретении к фрагменту β-фазы добавляют цирконий или другой металл, таким образом повышая пластичность, что приводит к многокомпонентному сплаву, содержащему медь, цинк или другой металл, и повышает стоимость изготовления.To solve this problem in that invention, zirconium or another metal is added to the β-phase fragment, thereby increasing ductility, which leads to a multicomponent alloy containing copper, zinc or another metal, and increases the manufacturing cost.

[0005] В JP3718617B2 раскрыта пористая электродная проволока, на поверхности которой имеется слой медно-цинкового сплава с концентрацией цинка по меньшей мере 40 мас.% или слой чистого цинка.[0005] JP3718617B2 discloses a porous electrode wire on the surface of which there is a layer of copper-zinc alloy with a zinc concentration of at least 40 wt.% Or a layer of pure zinc.

Данная пористая электродная проволока имеет слой медно-цинкового сплава или слой цинка, образованный путем горячего цинкования медьсодержащей жилы и вытянутый для намеренного растрескивания его поверхности, вследствие чего площадь поверхности электродной проволоки, приводимой в контакт с рабочей жидкостью в ходе электроэрозионной обработки, повышается, а электродная проволока быстрее охлаждается, что повышает скорость обработки.This porous electrode wire has a layer of copper-zinc alloy or a zinc layer formed by hot-dip galvanizing a copper-containing core and extended to deliberately crack its surface, as a result of which the surface area of the electrode wire brought into contact with the working fluid during electric discharge machining increases and the electrode the wire cools faster, which increases the processing speed.

[0006] Однако трещины на поверхности электродной проволоки порождают следующие проблемы:[0006] However, cracks on the surface of the electrode wire pose the following problems:

a. Поскольку электроэрозионная обработка проволокой является обработкой по типу ножовки и приводит к термическому разрезанию обрабатываемой детали с помощью электрического разряда между электродной проволокой и обрабатываемой деталью, трещина на поверхности электродной проволоки дестабилизирует электрический разряд и дает плохое качество обработки поверхности обрабатываемой детали;a. Since wire EDM is a hacksaw-type treatment and leads to thermal cutting of the workpiece using an electric discharge between the electrode wire and the workpiece, a crack on the surface of the electrode wire destabilizes the electric discharge and gives a poor surface finish for the workpiece;

b. Такая хрупкая поверхность, как поверхность с трещинами при холодном волочении, порождает значительное количество металлического порошка вследствие трения или истирания о направляющие и шкивы в механизме в ходе непрерывного прохождения электродной проволоки во время обработки и ухудшает обрабатываемость;b. Such a brittle surface, such as a surface with cracks during cold drawing, generates a significant amount of metal powder due to friction or abrasion on the guides and pulleys in the mechanism during the continuous passage of the electrode wire during processing and affects the workability;

с. Растрескавшаяся поверхность электродной проволоки снижает точность позиционирования, поскольку машина для электроэрозионной обработки проволокой не может точно определить положение электродной проволоки относительно обрабатываемой детали из-за нестабильной сплошности между ними; иfrom. The cracked surface of the electrode wire reduces the positioning accuracy, since the EDM machine cannot accurately determine the position of the electrode wire relative to the workpiece due to unstable continuity between them; and

d. Растрескавшаяся поверхность снижает надежность электродной проволоки, поскольку проволока склонна разрушаться при обращении или обработке.d. Cracked surface reduces the reliability of the electrode wire, since the wire tends to break when handling or processing.

[0007] В JP3602402B2 раскрыт проволочный электрод для электроэрозионной обработки, имеющий на своей поверхности слой медно-цинкового сплава с концентрацией цинка по меньшей мере 40 мас.% и слой цинка.[0007] JP3602402B2 discloses a wire electrode for electrical discharge machining, having on its surface a layer of copper-zinc alloy with a zinc concentration of at least 40 wt.% And a layer of zinc.

Этот проволочный электрод имеет проводящую жилу, которая в основном принимает на себя натяжение, и покрытие, которое включает в себя два слоя и изнашивается при эрозии. Внутренний слой имеет толщину по меньшей мере 2,5 мкм и выполнен из практически гомогенного сплава, содержащего 40-48 мас.% цинка, для высокоскоростного резания. Внешний слой имеет толщину 0,5-5 мкм и содержит 80-100 мас.% цинка для точного резания. Толщина внешнего слоя находится в пределах одной пятой толщины внутреннего слоя.This wire electrode has a conductive core, which basically takes on tension, and a coating that includes two layers and wears out during erosion. The inner layer has a thickness of at least 2.5 μm and is made of an almost homogeneous alloy containing 40-48 wt.% Zinc, for high-speed cutting. The outer layer has a thickness of 0.5-5 μm and contains 80-100 wt.% Zinc for precision cutting. The thickness of the outer layer is within one fifth of the thickness of the inner layer.

[0008] Однако эта электродная проволока растрескивалась бы при холодном волочении и вызывает проблемы, аналогичные тем, которые описаны в отношении вышеописанного JP3718617B2, поскольку ее внешний слой, содержащий максимум 100 мас.% цинка, является крайне тонким по сравнению с хрупким слоем медно-цинкового сплава, содержащим 40-48 мас.% цинка.[0008] However, this electrode wire would crack upon cold drawing and cause problems similar to those described with respect to the above-described JP3718617B2, since its outer layer containing a maximum of 100 wt.% Zinc is extremely thin compared to the brittle layer of copper-zinc alloy containing 40-48 wt.% zinc.

[0009] В JP3405069B2 раскрыт способ изготовления электродной проволоки с двумя слоями медно-цинкового сплава, т.е. включающей в себя внутренний слой β-фазы и внешний слой α-фазы, для предотвращения появления трещин на поверхности при холодном волочении.[0009] JP3405069B2 discloses a method for manufacturing an electrode wire with two layers of a copper-zinc alloy, i.e. including the inner layer of the β-phase and the outer layer of the α-phase, to prevent the appearance of cracks on the surface during cold drawing.

Однако данный способ повышает стоимость изготовления из-за усложненных процессов, поскольку перед холодным волочением проволоки сначала наносят суспензию, содержащую в основном цинковый порошок, высушивают ее и подвергают термообработке, затем наносят другую суспензию, содержащую цинковый порошок с меньшей концентрацией цинка, высушивают ее и подвергают термообработке.However, this method increases the manufacturing cost due to complicated processes, since before cold drawing of the wire, a suspension containing mainly zinc powder is first applied, dried and heat treated, then another suspension containing zinc powder with a lower concentration of zinc is applied, dried and subjected to heat treatment.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0010] Как описано выше, традиционные электродные проволоки для высокоскоростной электроэрозионной обработки проволокой могут реально повысить скорость обработки, но они ухудшают другие характеристики электроэрозионной обработки (JP3718617B2 и JP3602402B2) или повышают стоимость изготовления (JP3303296B2 и JP3405069B2).[0010] As described above, conventional electrode wires for high speed wire EDM can actually increase the speed of processing, but they degrade other EDM characteristics (JP3718617B2 and JP3602402B2) or increase the manufacturing cost (JP3303296B2 and JP3405069B2).

Настоящее изобретение нацелено на решение этих проблем путем предложения электродной проволоки для электроэрозионной обработки, которая может быть изготовлена без усложнения процессов и без трещин на ее поверхности.The present invention aims to solve these problems by proposing an electrode wire for electrical discharge machining, which can be made without complicating the processes and without cracks on its surface.

Другой задачей настоящего изобретения является предложение электродной проволоки для электроэрозионной обработки, которая обеспечивает более высокую скорость обработки, улучшает шероховатость поверхности обрабатываемой детали, снижает количество металлического порошка, образующегося в ходе непрерывного прохождения электродной проволоки, обеспечивает хорошую позиционируемость для определения положения электродной проволоки относительно обрабатываемой детали и не разрушается при обращении с нею или во время обработки.Another objective of the present invention is to propose an electrode wire for EDM, which provides a higher processing speed, improves the surface roughness of the workpiece, reduces the amount of metal powder generated during continuous passage of the electrode wire, provides good positioning to determine the position of the electrode wire relative to the workpiece and Does not collapse when handling it or during processing.

Другой задачей настоящего изобретения является предложение способа и системы для изготовления вышеописанной электродной проволоки для электроэрозионной обработки.Another objective of the present invention is to provide a method and system for the manufacture of the above electrode wire for EDM.

[0011] В варианте воплощения по пункту 1 формулы данной заявки электродная проволока для электроэрозионной обработки включает в себя жилу, выполненную из меди или медного сплава, слой чистого цинка, образованный путем горячего цинкования жилы, и слой медно-цинкового сплава, образованный путем взаимной термодиффузии через границу раздела между слоем чистого цинка и жилой. Слой чистого цинка толще, чем слой медно-цинкового сплава, и на поверхности электродной проволоки нет трещин.[0011] In the embodiment of claim 1, the electrode wire for electrical discharge machining includes a core made of copper or a copper alloy, a pure zinc layer formed by hot-dip galvanizing the core, and a copper-zinc alloy layer formed by mutual thermal diffusion across the interface between a layer of pure zinc and residential. The pure zinc layer is thicker than the copper-zinc alloy layer, and there are no cracks on the surface of the electrode wire.

В варианте воплощения по пункту 2 формулы данной заявки электродная проволока для электроэрозионной обработки изготовлена из базовой проволоки, имеющей достаточно толстый слой чистого цинка для предотвращения растрескивания при холодном волочении, и не имеет трещин на своей поверхности.In the embodiment according to claim 2 of this application, the electrode wire for EDM is made of a base wire having a sufficiently thick layer of pure zinc to prevent cracking during cold drawing and has no cracks on its surface.

В варианте воплощения по пункту 3 формулы данной заявки слой чистого цинка составляет по меньшей мере 1,2% от диаметра электродной проволоки по пункту 1 или 2.In the embodiment of claim 3 of the present application, the pure zinc layer is at least 1.2% of the diameter of the electrode wire of claim 1 or 2.

В варианте воплощения по пункту 4 формулы данной заявки жила выполнена из латуни, вместо меди или медного сплава по любому из п.п.1-3.In an embodiment according to claim 4 of this application, the core is made of brass, instead of copper or a copper alloy according to any one of claims 1-3.

[0012] В варианте воплощения по пункту 5 формулы данной заявки в способе изготовления электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой в качестве жилы используется латунная проволока, изготовленная посредством процессов плавки, литья и волочения. Такую жилу подвергают промывке поверхности, а затем пропускают через ванну цинкования, содержащую чистый цинк при заданной температуре, в течение заданного времени погружения, с образованием слоя чистого цинка, превышающего заданную толщину, затем охлаждают с образованием слоя медно-цинкового сплава путем взаимной термодиффузии через границу раздела между латунной проволокой и слоем чистого цинка, получая оцинкованную базовую проволоку, а затем подвергают ее холодному волочению в электродную проволоку для электроэрозионной обработки проволокой.[0012] In the embodiment of claim 5 of this application, a brass wire made by melting, casting and drawing processes is used as a core in a method for manufacturing an electrode wire for EDM wire. Such a core is subjected to surface washing and then passed through a galvanizing bath containing pure zinc at a given temperature for a predetermined immersion time to form a pure zinc layer exceeding a predetermined thickness, then cooled to form a layer of copper-zinc alloy by mutual thermal diffusion across the boundary section between the brass wire and a layer of pure zinc, getting a galvanized base wire, and then subjected to cold drawing into the electrode wire for electrical discharge machining and wire.

В варианте воплощения по пункту 6 формулы данной заявки время погружения регулируют так, чтобы время погружения не превышало 1,2 секунды, для обеспечения того, что толщина слоя чистого цинка составляет по меньшей мере 1,2% от диаметра проволочного электрода.In the embodiment of claim 6, the immersion time is adjusted so that the immersion time does not exceed 1.2 seconds to ensure that the pure zinc layer is at least 1.2% of the diameter of the wire electrode.

В варианте воплощения по пункту 7 формулы данной заявки температуру ванны цинкования ограничивают 500°C или менее, так что слой чистого цинка становится толще, чем термодиффузионный слой.In the embodiment of claim 7 of this application, the temperature of the galvanizing bath is limited to 500 ° C. or less, so that the pure zinc layer becomes thicker than the thermal diffusion layer.

В варианте воплощения по пункту 8 формулы данной заявки осуществляют процесс очистки цинка путем вдувания неокисляющего газа на поверхность ванны, через которую жила появляется из ванны.In an embodiment according to claim 8 of this application, a zinc purification process is carried out by blowing non-oxidizing gas onto the surface of the bath through which the vein emerges from the bath.

В варианте воплощения по пункту 9 формулы данной заявки осуществляют процесс обдувки путем пропускания вокруг слоя чистого цинка неокисляющего газа, нагретого до температуры более высокой, чем у расплавленного цинка.In an embodiment according to claim 9 of the present application, a blowing process is carried out by passing around a layer of pure zinc a non-oxidizing gas heated to a temperature higher than that of molten zinc.

[0013] В варианте воплощения по пункту 10 формулы данной заявки предложена система для изготовления базовой проволоки для электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой. Эта система формирует слой чистого цинка путем горячего цинкования предварительно нагретой жилы, выполненной из меди или медного сплава. Система содержит струйную газодувку со струйным наконечником, обращенным к поверхности ванны, через которую жила появляется из ванны, для продувания через струйный наконечник неокисляющего газа для удаления слоя примесей, включая оксидные пленки и продукты реакции с флюсом, и поддержания обнаженной поверхности ванны чистого цинка.[0013] In an embodiment according to claim 10 of the present application, there is provided a system for manufacturing a base wire for an electrode wire for wire EDM. This system forms a layer of pure zinc by hot-dip galvanizing a pre-heated core made of copper or a copper alloy. The system contains a jet gas blower with a jet tip facing the surface of the bath through which the vein emerges from the bath, for blowing through the jet tip of non-oxidizing gas to remove a layer of impurities, including oxide films and flux reaction products, and to maintain the exposed surface of the pure zinc bath.

В варианте воплощения по пункту 11 формулы данной заявки слой чистого цинка регулируется за счет давления неокисляющего газа, подаваемого в обдувную трубу, так что газ течет вокруг оцинкованной жилы в направлении, противоположном тому направлению, в котором вынимают оцинкованную жилу, делая толщину слоя чистого цинка однородной и предотвращая децентрирование.In the embodiment of claim 11 of the present application, the pure zinc layer is controlled by the pressure of the non-oxidizing gas supplied to the blow pipe, so that the gas flows around the galvanized core in the direction opposite to that in which the galvanized core is taken out, making the thickness of the pure zinc layer uniform and preventing decentration.

В варианте воплощения по пункту 12 формулы данной заявки система для изготовления базовой проволоки для электродной проволоки для электроэрозионной обработки включает в себя обдувную трубу, имеющую нагреватель для нагрева неокисляющего газа до температуры более высокой, чем точка плавления цинка, струйную газодувку, расположенную ниже обдувной трубы и имеющую дно, обращенное к поверхности цинковой ванны, первое газоподающее средство для подачи неокисляющего газа сверху обдувной трубы в ее внутреннюю полость, и второе газоподающее средство для подачи подогретого неокисляющего газа в струйную газодувку.In an embodiment according to claim 12 of the present application, a system for manufacturing a base wire for an electrode wire for electric discharge machining includes a blow pipe having a heater for heating the non-oxidizing gas to a temperature higher than the melting point of zinc, a jet blower located below the blow pipe and having a bottom facing the surface of the zinc bath, a first gas supply means for supplying non-oxidizing gas from above the blow pipe to its internal cavity, and a second gas supply medium GUSTs for feeding warmed non-oxidizing gas to the jet blower.

[0014] В вариантах воплощения по пунктам 1-4 электродную проволоку можно изготавливать без усложнения процессов и без трещин на ее поверхности. Это обеспечивает более высокую скорость электроэрозионной обработки и чрезвычайно улучшенную шероховатость поверхности обрабатываемой детали.[0014] In the embodiments of paragraphs 1-4, the electrode wire can be made without complicating the processes and without cracks on its surface. This provides a higher rate of EDM and extremely improved surface roughness of the workpiece.

Более того, понижается количество металлического порошка, образующегося при непрерывном прохождении электродной проволоки, так что электродная проволока может быть точно позиционирована относительно обрабатываемой детали и выдерживает разрыв во время обращения с нею или обработки при повышенной надежности.Moreover, the amount of metal powder generated during continuous passage of the electrode wire is reduced, so that the electrode wire can be accurately positioned relative to the workpiece and can withstand tearing during handling or processing with increased reliability.

Если жила изготовлена из латуни, то разрядные характеристики улучшаются, а следовательно, стоимость изготовления может быть снижена.If the core is made of brass, then the discharge characteristics are improved, and therefore, the manufacturing cost can be reduced.

[0015] В вариантах воплощения по пунктам 5-9 формулы может быть сформирован толстый слой чистого цинка, а следовательно, можно изготовить электродную проволоку без трещин на ее поверхности.[0015] In embodiments according to claims 5-9, a thick layer of pure zinc can be formed, and therefore, electrode wire can be made without cracks on its surface.

Простой контроль процесса для ограничения времени погружения в пределах 1,2 секунды или для ограничения температуры ванны цинкования ниже 500°C облегчает изготовление базовой проволоки, имеющей достаточно толстый слой чистого цинка для предотвращения растрескивания в ходе холодного волочения проволоки.Simple process control to limit immersion times within 1.2 seconds or to limit the temperature of a galvanizing bath to below 500 ° C makes it easier to fabricate a base wire having a sufficiently thick layer of pure zinc to prevent cracking during cold wire drawing.

Путем вдувания неокисляющего газа на поверхность ванны, через которую жила появляется из ванны горячего цинкования, можно удалять слой примесей, включая оксидные пленки или продукты реакции с флюсом, и поверхность ванны чистого цинка может поддерживаться обнаженной, так что на жиле может быть сформирован слой чистого цинка.By blowing non-oxidizing gas onto the surface of the bath through which the vein emerges from the hot dip galvanizing bath, a layer of impurities, including oxide films or reaction products with flux, can be removed, and the surface of the pure zinc bath can be maintained so that a pure zinc layer can be formed on the core .

В результате осуществления процесса обдувки можно избежать появления подтеков и неравномерной толщины слоя чистого цинка, а также можно избежать появления трещин на поверхности электродной проволоки в ходе ее холодного волочения.As a result of the blowing process, the occurrence of smudges and uneven thickness of the pure zinc layer can be avoided, and cracks on the surface of the electrode wire during its cold drawing can also be avoided.

[0016] В вариантах воплощения по пунктам 10-12 формулы можно легко сформировать слой чистого цинка на базовой проволоке и электродной проволоке для электроэрозионной обработки путем размещения струйной газодувки со струйным наконечником, обращенным к поверхности ванны горячего цинкования, через которую жила появляется из ванны, и продувания неокисляющего газа через струйный наконечник на поверхность ванны для того, чтобы удалять слой примесей, включая оксидные пленки и продукты реакции с флюсом, и поддерживать поверхность ванны чистого цинка обнаженной.[0016] In the embodiments of claims 10-12, it is easy to form a layer of pure zinc on the base wire and electrode wire for EDM by arranging a jet blower with a jet tip facing the surface of the hot dip galvanizing bath through which the core emerges from the bath, and blowing non-oxidizing gas through the jet tip onto the surface of the bath in order to remove a layer of impurities, including oxide films and fluxed reaction products, and to maintain a clean qi bath surface nka nude.

Принуждая неокисляющий газ протекать при высоком давлении вокруг жилы в направлении, противоположном направлению, в котором вынимают жилу, можно регулировать получаемый цинкованием слой, делая однородной толщину этого получаемого цинкованием слоя и предотвращая децентрирование жилы.By forcing non-oxidizing gas to flow at high pressure around the core in the direction opposite to the direction in which the core is taken out, the layer obtained by galvanizing can be adjusted to make the thickness of this layer obtained by galvanizing uniform and preventing the core from being decentered.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0017] ФИГ.1 представляет собой вид в разрезе, показывающий электродную проволоку по настоящему изобретению;[0017] FIG. 1 is a sectional view showing an electrode wire of the present invention;

ФИГ.2 показывает концентрацию цинка в радиальном направлении электродной проволоки;FIG.2 shows the concentration of zinc in the radial direction of the electrode wire;

ФИГ.3 показывает устройство горячего цинкования;3 shows a hot dip galvanizing device;

ФИГ.4 представляет собой увеличенный вид устройства очистки поверхности цинковой ванны и обдувки;FIGURE 4 is an enlarged view of the surface cleaning device of the zinc bath and blowing;

ФИГ.5 представляет собой оптическую микрофотографию при 1000-кратном увеличении поперечного сечения оцинкованной латунной жилы согласно примеру № 2;FIGURE 5 is an optical micrograph at a 1000-fold increase in the cross section of a galvanized brass core according to example No. 2;

ФИГ.6 представляет собой оптическую микрофотографию при 1000-кратном увеличении поперечного сечения электродной проволоки согласно примеру № 2;FIG.6 is an optical micrograph at a 1000-fold increase in the cross section of the electrode wire according to example No. 2;

ФИГ.7 представляет собой микроснимок в растровом электронном микроскопе (РЭМ) при 350-кратном увеличении поверхности электродной проволоки согласно примеру № 2;FIG.7 is a micrograph in a scanning electron microscope (SEM) with a 350-fold increase in the surface of the electrode wire according to example No. 2;

ФИГ.8 представляет собой оптическую микрофотографию при 1000-кратном увеличении поперечного сечения электродной проволоки согласно сравнительному примеру № 1;FIG. 8 is an optical micrograph at a 1000-fold increase in the cross section of the electrode wire according to comparative example No. 1;

ФИГ.9 представляет собой микроснимок в растровом электронном микроскопе (РЭМ) при 350-кратном увеличении поверхности электродной проволоки согласно сравнительному примеру № 1; иFIGURE 9 is a micrograph in a scanning electron microscope (SEM) with a 350-fold increase in the surface of the electrode wire according to comparative example No. 1; and

ФИГ.10 показывает диаграмму состояния бинарного сплава медь-цинк.10 shows a state diagram of a binary copper-zinc alloy.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ НА ПРАКТИКЕBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION IN PRACTICE

[0018] Электродная проволока по настоящему изобретению включает в себя жилу 1, выполненную из меди или медного сплава, термодиффузионный слой 2 и слой 3 чистого цинка, как показано на ФИГ.1.[0018] The electrode wire of the present invention includes a core 1 made of copper or a copper alloy, a thermal diffusion layer 2, and a pure zinc layer 3, as shown in FIG. 1.

Способ изготовления электродной проволоки по настоящему изобретению дает электродную проволоку, имеющую градиент концентрации цинка в радиальном направлении электродной проволоки, как показано на ФИГ.2, при условии, что состав меди или медного сплава жилы 6, ее внешний диаметр, температура ванны цинкования и время погружения выбраны надлежащим образом.The method for manufacturing the electrode wire of the present invention provides an electrode wire having a zinc concentration gradient in the radial direction of the electrode wire, as shown in FIG. 2, provided that the composition of the copper or copper alloy of the core 6, its outer diameter, the temperature of the galvanizing bath and the immersion time properly selected.

При этом осуществляют неокислительный процесс путем вдувания неокисляющего газа на поверхность ванны цинкования для поддержания поверхности ванны чистого цинка обнаженной, формируя на жиле слоя высокочистого цинка, затем на получаемом цинкованием слое осуществляют процесс обдувки для предотвращения окисления поверхности получаемого цинкованием слоя, подтеков и неравномерной толщины получаемого цинкованием слоя, получая оцинкованную базовую проволоку, а затем осуществляют холодное волочение проволоки.In this case, a non-oxidizing process is carried out by blowing non-oxidizing gas onto the surface of the galvanizing bath to maintain the surface of the pure zinc bath naked, forming a layer of high-purity zinc on the core, then a blowing process is carried out on the galvanized layer to prevent oxidation of the surface of the galvanized layer, smudges and uneven thickness obtained by galvanizing layer, getting a galvanized base wire, and then carry out cold wire drawing.

[0019] Согласно настоящему изобретению получена электродная проволока, на которой после холодного волочения отсутствуют трещины или микротрещины, поскольку самый внешний слой покрыт относительно толстым слоем чистого цинка, обладающим лучшей деформируемостью, чем диффузионный медно-цинковый слой.[0019] According to the present invention, an electrode wire is obtained on which, after cold drawing, there are no cracks or microcracks, since the outermost layer is coated with a relatively thick layer of pure zinc having better deformability than the diffusion copper-zinc layer.

Такая электродная проволока, с нерастрескавшимся самым внешним слоем чистого цинка, способствует электрическому разряду и, таким образом, улучшает стабильность разряда, и, с ее нижележащим слоем медно-цинкового сплава, образованным путем термодиффузии, улучшает скорость обработки и уменьшает образование металлического порошка, улучшает шероховатость поверхности обрабатываемой детали и обеспечивает лучшую позиционируемость.Such an electrode wire, with a non-cracked outermost layer of pure zinc, contributes to electric discharge and, thus, improves discharge stability, and, with its underlying layer of copper-zinc alloy formed by thermal diffusion, improves processing speed and reduces the formation of metal powder, improves roughness surface of the workpiece and provides better positioning.

[0020] Далее, настоящее изобретение будет более конкретно описано со ссылкой на примеры.[0020] Further, the present invention will be more specifically described with reference to examples.

Электродная проволока для электроэрозионной обработкиElectrode wire for EDM

Первая группа примеровFirst group of examples

Примеры №№ 1-4Examples No. 1-4

Латунная проволока 65/35 (65 мас.% меди и 35 мас.% цинка) диаметром 1,2 мм, изготовленная посредством процессов плавления, литья и волочения, была использована в качестве жилы 6. Поверхность жилы 6 была промыта в ванне 4 для травления и промывки флюса, образующей часть устройства горячего цинкования на ФИГ.3. Жила 6 затем была пропущена через ванну 5 цинкования окунанием, содержащую чистый цинк при 460°C, вытянута вертикально в ванне 5 цинкования и подвергнута процессу обдувки для образования слоя медно-цинкового сплава путем взаимной термодиффузии через границу раздела между латунной проволокой и цинком. Для нахождения диапазона времени погружения, при котором на жиле 6 формируется слой чистого цинка, для электродной проволоки было изготовлено четыре типа оцинкованных базовых проволок 7 путем варьирования времени погружения: 0,5 секунды, 0,7 секунды, 1,0 секунды и 1,2 секунды.65/35 brass wire (65 wt.% Copper and 35 wt.% Zinc) with a diameter of 1.2 mm, made by melting, casting and drawing, was used as core 6. The surface of core 6 was washed in etching bath 4 and washing the flux forming part of the hot dip galvanizing apparatus of FIG. 3. The core 6 was then passed through a dip galvanizing bath 5 containing pure zinc at 460 ° C, vertically stretched in a galvanizing bath 5 and subjected to a blowing process to form a layer of copper-zinc alloy by mutual thermal diffusion through the interface between the brass wire and zinc. To find the immersion time range at which a pure zinc layer is formed on the core 6, four types of galvanized base wires 7 were made for the electrode wire by varying the immersion time: 0.5 second, 0.7 second, 1.0 second and 1.2 seconds.

Что касается процесса обдувки, то неокисляющий процесс и процесс обдувки были осуществлены для удаления оксидов на поверхности ванны и для предотвращения подтеков и неравномерной толщины получаемого цинкованием слоя с помощью устройства 8 для очистки поверхности цинковой ванны и обдувки, расположенного над ванной 5 горячего цинкования, как показано на увеличенном виде на ФИГ.4. В неокисляющем процессе неокисляющий газ, такой как газообразный азот и газообразный аргон, вдували на поверхность ванны цинкования для удаления оксидов на поверхности ванны. Подробности этого будут описаны ниже.Regarding the blowing process, the non-oxidizing process and the blowing process were carried out to remove oxides on the surface of the bath and to prevent smudges and uneven thickness of the galvanized layer using the device 8 for cleaning the surface of the zinc bath and the blow located above the hot-dip galvanizing bath 5, as shown on an enlarged view in FIG. 4. In a non-oxidizing process, non-oxidizing gas, such as nitrogen gas and argon gas, was blown onto the surface of the galvanizing bath to remove oxides on the surface of the bath. Details of this will be described below.

Затем оцинкованные базовые проволоки 7 были подвергнуты холодному волочению для получения электродных проволок диаметром 0,25 мм.Then the galvanized base wires 7 were subjected to cold drawing to obtain electrode wires with a diameter of 0.25 mm

Во всех примерах, включая описанные ниже и описанные ниже сравнительные примеры, в ванне горячего цинкования был использован чистый электролитический цинк, полученный путем электролиза.In all examples, including the comparative examples described below and the comparative examples described below, pure electrolytic zinc obtained by electrolysis was used in a hot dip galvanizing bath.

[0021] Вторая группа примеров[0021] The second group of examples

Примеры №№ 5 и 6Examples No. 5 and 6

Электродные проволоки диаметром 0,25 мм были получены в тех же условиях, что и в первой группе описанных выше примеров, за исключением того, что температура ванны горячего цинкования была установлена равной 440°C, а время погружения было установлено равным 0,5 секунды и 1 секунде.Electrode wires with a diameter of 0.25 mm were obtained under the same conditions as in the first group of examples described above, except that the temperature of the hot dip galvanizing bath was set to 440 ° C and the immersion time was set to 0.5 seconds and 1 second.

[0022] Третья группа примеров[0022] The third group of examples

Примеры №№ 7 и 8Examples No. 7 and 8

Электродные проволоки диаметром 0,25 мм были получены при тех же условиях, что и в первой группе описанных выше примеров, за исключением того, что температура емкости горячего цинкования была установлена равной 500°C, а время погружения было установлено равным 0,5 секунды и 1 секунде соответственно.Electrode wires with a diameter of 0.25 mm were obtained under the same conditions as in the first group of the examples described above, except that the temperature of the hot dip galvanizing vessel was set to 500 ° C and the immersion time was set to 0.5 seconds and 1 second respectively.

[0023] Первая группа сравнительных примеров[0023] The first group of comparative examples

Сравнительные примеры №№ 1-7Comparative Examples No. 1-7

Базовые проволоки были получены путем цинкования в ванне горячего цинкования при тех же температурах, что и в приведенных выше примерах №№ 1-7, в течение более длительных времен погружения, заданных путем замедления скоростей намотки по сравнению с вышеуказанными примерами, с последующим осуществлением процесса обдувки. Базовые проволоки были подвергнуты холодному волочению для получения электродных проволок диаметром 0,25 мм.The base wires were obtained by galvanizing in a hot dip galvanizing bath at the same temperatures as in the above examples, Nos. 1-7, for longer immersion times specified by slowing down the winding speeds compared to the above examples, followed by the blowing process . The base wires were cold drawn to produce 0.25 mm diameter electrode wires.

[0024] Вторая группа сравнительных примеров[0024] The second group of comparative examples

Сравнительный пример № 8Reference Example No. 8

Базовая проволока была получена путем цинкования в ванне горячего цинкования, установленной на 520°C, в течение времени погружения, заданного равным 1 секунде, с последующим осуществлением процесса обдувки. Базовая проволока была подвергнута холодному волочению для получения электродной проволоки диаметром 0,25 мм.The base wire was obtained by galvanizing in a hot dip galvanizing bath set to 520 ° C for an immersion time of 1 second, followed by a blowing process. The base wire was cold drawn to produce a 0.25 mm diameter electrode wire.

[0025] Электродные проволоки, полученные в примерах №№ 1-8 и в сравнительных примерах №№ 1-8, были оценены по следующим пунктам:[0025] The electrode wires obtained in examples No. 1-8 and in comparative examples No. 1-8 were evaluated on the following points:

a. Характеристики электроэрозионной обработки (скорость обработки, количество образующегося металлического порошка, шероховатость поверхности обрабатываемой детали и точность позиционирования);a. Characteristics of electric discharge machining (processing speed, amount of metal powder formed, surface roughness of the workpiece and positioning accuracy);

b. Толщина слоя медно-цинкового сплава, образованного путем термодиффузии через границу раздела между жилой и расплавленным цинком, и толщина слоя чистого цинка; иb. The thickness of the layer of copper-zinc alloy formed by thermal diffusion across the interface between the core and molten zinc, and the thickness of the layer of pure zinc; and

c. Наличие трещин на поверхности.c. The presence of cracks on the surface.

Характеристики электроэрозионной обработки были оценены с использованием машины для электроэрозионной обработки проволокой SX10 от Мицубиси Электрик при условиях обработки, приведенных в Таблице 1, и способами, приведенными в Таблице 2.The EDM performance was evaluated using an SX10 wire EDM machine from Mitsubishi Electric under the processing conditions shown in Table 1 and the methods shown in Table 2.

Результаты оценки показаны в Таблице 3.The evaluation results are shown in Table 3.

[0026][0026] Таблица 1Table 1 ПУНКТPARAGRAPH КАЛИБРОВОЧНАЯ НАСТРОЙКАCALIBRATION SETUP ПРИМЕЧАНИЯNOTES ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯVOLTAGE SELECTION 1212 Выбор межэлектродного напряжения в ненагруженном состоянииSelection of interelectrode voltage in an unloaded state УСТАНОВКИ ИЗГОТОВЛЕНИЯMANUFACTURING INSTALLATIONS 11eleven Выбор максимального тока между электродамиSelection of maximum current between electrodes ПРОСТОЙ ОБОРУДОВАНИЯSIMPLE EQUIPMENT 1one Выбор временного интервала от конца разряда до повторного приложения напряженияSelection of the time interval from the end of the discharge to the repeated application of voltage СКОРОСТЬ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИWIRING SPEED 12
(12 м/мин)
12
(12 m / min)
Выбор скорости подачи электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокойSelection of electrode wire feed speed for wire EDM
НАТЯЖЕНИЕ ПРОВОЛОКИTENSION OF WIRE 11
(16 Н)
eleven
(16 N)
Выбор натяжения электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокойSelection of electrode wire tension for wire EDM
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИSPECIFIC RESISTANCE OF THE WORKING LIQUID 9
(5,8×104 Ом·см)
9
(5.8 × 10 4 Ohm · cm)
Выбор удельного сопротивления рабочей жидкостиThe choice of resistivity of the working fluid
ОБРАБАТЫВАЕМАЯ ДЕТАЛЬPROCESSED PART МАТЕРИАЛMATERIAL SKD-11SKD-11 ТОЛЩИНАTHICKNESS 60 мм60 mm

[0027][0027] Таблица 2table 2 ПЕРЕЧЕНЬ ХАРАКТЕРИСТИКCHARACTERISTIC LIST СПОСОБ ОЦЕНКИASSESSMENT METHOD СКОРОСТЬ ОБРАБОТКИMACHINE SPEED Площадь поперечного сечения, обрабатываемого за единицу времени (скорость обработки, умноженная на толщину обрабатываемой детали) при условиях обработки, представленных в Таблице 1, определяется и выражается как отношение к скорости обработки (заданной равной 1,00) электродной проволокой, изготовленной из традиционной латунной проволоки 65/35.The cross-sectional area processed per unit time (processing speed multiplied by the thickness of the workpiece) under the processing conditions presented in Table 1 is determined and expressed as the ratio to the processing speed (set to 1.00) of an electrode wire made of traditional brass wire 65/35. КОЛИЧЕСТВО ОБРАЗУЮЩЕГОСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКАNUMBER OF FORMED METAL POWDER При прохождении электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой без осуществления электроэрозионной обработки, электродная проволока царапается о направляющие на маршруте прохождения проволоки и образует металлический порошок. Этот металлический порошок постепенно скапливается на алмазной фильере, которая ограничивает колебание проволоки в ходе обработки, и проволока в итоге не может пройти и в конце концов разрывается. Оценка количества образовавшегося металлического порошка альтернативно выражается в виде времени до разрыва проволоки.When passing an electrode wire for EDM wire without performing EDM processing, the electrode wire is scratched on the guides on the wire path and forms a metal powder. This metal powder gradually accumulates on a diamond die, which limits the oscillation of the wire during processing, and the wire as a result cannot pass and eventually breaks. An estimate of the amount of metal powder formed is alternatively expressed as the time to wire break. ТОЧНОСТЬ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯPOSITIONING ACCURACY Позиционирование представляет собой операцию, осуществляемую при приложении напряжения для нахождения точки, при которой возникает сплошность при перемещении электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой на 1 мкм за раз между электродной проволокой и обрабатываемой деталью. Точка, при которой возникает сплошность, принята за опорную точку. Опорные точки были измерены 50 раз при условиях обработки, приведенных в Таблице 1, а точность позиционирования выражена как стандартное отклонение (Ст. Откл.) измеренных значений.Positioning is an operation performed by applying voltage to find the point at which continuity occurs when moving the electrode wire for EDM wire 1 μm at a time between the electrode wire and the workpiece. The point at which the continuity arises is taken as the reference point. Reference points were measured 50 times under the processing conditions shown in Table 1, and the positioning accuracy is expressed as the standard deviation (St. Off) of the measured values. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИROUGHNESS OF THE SURFACE OF THE PROCESSED PART Шероховатость поверхности детали, обработанной при приведенных в Таблице 1 условиях обработки, измерена с использованием прибора для измерения шероховатости поверхности и выражена в виде средней по десяти точкам шероховатости (Rz), указанной в JIS B0601 (1994).The surface roughness of a part treated under the processing conditions shown in Table 1 was measured using a surface roughness measuring instrument and expressed as the average of ten roughness points (Rz) specified in JIS B0601 (1994).

Figure 00000001
Figure 00000001

[0029] ФИГ.1 представляет собой вид в разрезе электродной проволоки в варианте воплощения настоящего изобретения; ФИГ.2 иллюстрирует концентрацию цинка в радиальном направлении электродной проволоки.[0029] FIG. 1 is a sectional view of an electrode wire in an embodiment of the present invention; FIG.2 illustrates the concentration of zinc in the radial direction of the electrode wire.

Как показано в ФИГ.1 и 2, поверхность электродных проволок в примерах №№ 1-8 состояла из самого внешнего слоя чистого цинка, содержащего 100% цинка, нижележащего слоя медно-цинкового сплава с концентрацией цинка от 50 мас.% до 100 мас.% (исключительно), образованного путем термодиффузии.As shown in FIGS. 1 and 2, the surface of the electrode wires in Examples No. 1-8 consisted of the outermost layer of pure zinc containing 100% zinc, an underlying layer of a copper-zinc alloy with a zinc concentration of from 50 wt.% To 100 wt. % (exclusively) formed by thermal diffusion.

[0030] Как подробно показано в Таблице 3, самый внешний слой чистого цинка имеет среднюю толщину слоя 3,0-8,0 мкм, составляющую 1,2-3,2% от внешнего диаметра электродной проволоки.[0030] As shown in detail in Table 3, the outermost pure zinc layer has an average layer thickness of 3.0-8.0 μm, comprising 1.2-3.2% of the outer diameter of the electrode wire.

Эта доля значительно превышает долю в 0,08-1,04%, характерную для сравнительных примеров №№ 1-8.This share significantly exceeds the share of 0.08-1.04%, characteristic of comparative examples No. 1-8.

[0031] Термодиффузионный слой включает в себя внутренний слой A медно-цинкового сплава с концентрацией цинка 50-80 мас.%, образованный путем термодиффузии цинка в материал жилы 6, и внешний слой B медно-цинкового сплава, образованный путем термодиффузии меди из материала жилы 6 в расплавленный цинк. Внутренний слой A медно-цинкового сплава имеет среднюю толщину слоя 0,4-1,5 мкм, тогда как внешний слой B медно-цинкового сплава имеет среднюю толщину слоя 0,5-1,2 мкм.[0031] The thermal diffusion layer includes an inner layer A of a copper-zinc alloy with a zinc concentration of 50-80 wt.%, Formed by thermal diffusion of zinc into the core material 6, and an outer layer B of a copper-zinc alloy formed by thermal diffusion of copper from the core material 6 into molten zinc. The inner layer A of the copper-zinc alloy has an average layer thickness of 0.4-1.5 μm, while the outer layer B of the copper-zinc alloy has an average layer thickness of 0.5-1.2 μm.

Весь термодиффузионный слой A+B имеет среднюю толщину слоя 0,9-2,7 мкм, что составляет 0,36-1,08% от внешнего диаметра электродной проволоки в 0,25 мм.The entire A + B thermal diffusion layer has an average layer thickness of 0.9-2.7 μm, which is 0.36-1.08% of the outer diameter of the electrode wire of 0.25 mm.

[0032] С другой стороны, термодиффузионный слой A+B медно-цинкового сплава с концентрацией цинка от 50 мас.% до 100 мас.% (исключительно) в сравнительных примерах №№ 1-8 имеет среднюю толщину слоя 1,4-3,0 мкм, что несколько толще, чем у слоя в примерах, составляя 0,56-1,20% от внешнего диаметра электродной проволоки в 0,25 мм.[0032] On the other hand, the A + B thermal diffusion layer of a copper-zinc alloy with a zinc concentration of from 50 wt.% To 100 wt.% (Exclusively) in comparative examples No. 1-8 has an average layer thickness of 1.4-3, 0 μm, which is slightly thicker than the layer in the examples, amounting to 0.56-1.20% of the outer diameter of the electrode wire of 0.25 mm

Эти термодиффузионные слои A+B имеют градиенты концентрации цинка, постепенно повышающиеся по направлению к поверхности электродной проволоки, т.е. от жилы к получаемому цинкованием слою, без резкого изменения концентрации цинка, которое возникает на границе раздела между получаемым цинкованием слоем и жилой.These A + B thermodiffusion layers have zinc concentration gradients that gradually increase towards the surface of the electrode wire, i.e. from the core to the galvanized layer, without a sharp change in the zinc concentration that occurs at the interface between the galvanized layer and the core.

[0033] ФИГ.5 представляет собой оптическую микрофотографию при 1000-кратном увеличении поперечного сечения оцинкованной базовой проволоки, полученной путем горячего цинкования латунной жилы в примере № 2; ФИГ.6 представляет собой оптическую микрографию при 1000-кратном увеличении поперечного сечения электродной проволоки после холодного волочения; и ФИГ.7 представляет собой полученное с помощью растрового электронного микроскопа (РЭМ) изображение поверхности электродной проволоки после холодного волочения.[0033] FIGURE 5 is an optical micrograph with a 1000-fold increase in the cross section of a galvanized base wire obtained by hot-dip galvanizing a brass core in example No. 2; FIG.6 is an optical micrograph at a 1000-fold increase in the cross section of the electrode wire after cold drawing; and FIG. 7 is a scanning electron microscope (SEM) image of the surface of an electrode wire after cold drawing.

Как можно видеть из этих изображений, в примере №2 внутренний хрупкий слой медно-цинкового сплава, образованный путем термодиффузии, был окружен слоем чистого цинка с высокой пластичностью, так что на поверхности электродной проволоки после холодного волочения не было трещин или микротрещин.As can be seen from these images, in example No. 2, the inner brittle layer of the copper-zinc alloy formed by thermal diffusion was surrounded by a layer of pure zinc with high ductility, so that there were no cracks or microcracks on the surface of the electrode wire after cold drawing.

[0034] Как видно из Таблицы 3, электродные проволоки в примерах №№ 1-4, которые отвечают условиям по настоящему изобретению, привели к повышению скорости обработки приблизительно на 20% по сравнению с традиционной латунной электродной проволокой 65/35.[0034] As can be seen from Table 3, the electrode wires in examples No. 1-4, which meet the conditions of the present invention, have led to an increase in processing speed by approximately 20% compared to traditional brass electrode wire 65/35.

Что касается шероховатости поверхности обрабатываемой детали (средней шероховатости, измеренной по десяти точкам), то электродная проволока по настоящему изобретению также является усовершенствованной, обеспечивая шероховатость 16,2-16,3 мкм, тогда как традиционная латунная электродная проволока 65/35 обеспечивала 18,4 мкм. Это обусловлено тем, что электродная проволока по настоящему изобретению имеет толстый слой чистого цинка, который способствует электрическому разряду и, таким образом, улучшает стабильность разряда.Regarding the surface roughness of the workpiece (average roughness measured at ten points), the electrode wire of the present invention is also improved, providing a roughness of 16.2-16.3 microns, while the traditional brass electrode wire 65/35 provided 18.4 microns. This is due to the fact that the electrode wire of the present invention has a thick layer of pure zinc, which contributes to electric discharge and, thus, improves the stability of the discharge.

Что касается количества образовавшегося металлического порошка и точности позиционирования, то электродная проволока по настоящему изобретению сходна традиционной латунной электродной проволоке 65/35.Regarding the amount of metal powder formed and positioning accuracy, the electrode wire of the present invention is similar to the traditional 65/35 brass electrode wire.

[0035] Как видно из Таблицы 3, аналогично первой группе примеров №№ 1-4, в примерах №№ 5-6, в которых температура ванны горячего цинкования была установлена равной 440°C, что было на 20°C ниже температуры из первой группы примеров №№ 1-4, а времена погружения были установлены равными 1 секунде и 0,5 секунды соответственно, слои A+B медно-цинкового сплава, образованные путем термодиффузии через границу раздела между латунной жилой и расплавленным цинком, имеют среднюю толщину слоя, составляющую приблизительно 0,4% от внешнего диаметра электродной проволоки, а слои чистого цинка на этих термодиффузионных слоях имеют среднюю толщину слоя, составляющую 1,8-3,2% от внешнего диаметра электродной проволоки, причем на поверхности электродной проволоки после холодного волочения отсутствуют трещины или микротрещины.[0035] As can be seen from Table 3, similarly to the first group of examples No. 1-4, in examples No. 5-6, in which the temperature of the hot dip galvanizing bath was set to 440 ° C, which was 20 ° C lower than the temperature of the first groups of examples No. 1-4, and immersion times were set equal to 1 second and 0.5 seconds, respectively, layers A + B of a copper-zinc alloy formed by thermal diffusion through the interface between the brass core and molten zinc have an average layer thickness, approximately 0.4% of the outer diameter of the electrode wire Oka and pure zinc layers on the thermal diffusion of these layers have an average layer thickness constituting 1.8-3.2% of the outer diameter of the electrode wire, the surface of the electrode wire after cold drawing are no cracks or microcracks.

Характеристики электроэрозионной обработки были теми же, что и характеристики первой группы примеров; скорость обработки была повышена приблизительно на 20% по сравнению с традиционной электродной проволокой 65/35, а шероховатость поверхности обрабатываемого образца была улучшена с 18,4 мкм до 16,3 мкм.The characteristics of EDM were the same as the characteristics of the first group of examples; the processing speed was increased by approximately 20% compared to the traditional 65/35 electrode wire, and the surface roughness of the treated sample was improved from 18.4 μm to 16.3 μm.

[0036] Как видно из Таблицы 3, аналогично первой группе примеров, в примерах № 7-8, в которых температура расплавленного цинка была установлена равной 500°C, что было на 40°C выше температуры из первой группы примеров, а времена погружения были установлены равными соответственно 1 секунде и 0,5 секунды, слои медно-цинкового сплава, образованные путем термодиффузии через границу раздела между латунной жилой и расплавленным цинком, имеют среднюю толщину слоя, составляющую приблизительно 0,72-1,08% от внешнего диаметра электродной проволоки, а слои чистого цинка на этих термодиффузионных слоях имеют среднюю толщину слоя, составляющую 1,20-2,84% от внешнего диаметра электродной проволоки, причем на поверхности электродной проволоки после холодного волочения отсутствуют трещины и микротрещины.[0036] As can be seen from Table 3, similarly to the first group of examples, in examples No. 7-8, in which the temperature of the molten zinc was set equal to 500 ° C, which was 40 ° C higher than the temperature from the first group of examples, and the immersion times were set equal to 1 second and 0.5 second, respectively, layers of a copper-zinc alloy formed by thermal diffusion across the interface between a brass core and molten zinc have an average layer thickness of approximately 0.72-1.08% of the outer diameter of the electrode wire , and the layers are pure of zinc on these thermal diffusion layers have an average layer thickness constituting 1,20-2,84% of the outer diameter of the electrode wire, the surface of the electrode wire after cold drawing no cracks and microcracks.

Характеристики электроэрозионной обработки были теми же, что и характеристики первой группы примеров; скорость обработки была повышена приблизительно на 20% по сравнению с традиционной латунной электродной проволокой 65/35; а шероховатость поверхности обрабатываемой детали была улучшена с 18,4 мкм до 16,2-16,3 мкм.The characteristics of EDM were the same as the characteristics of the first group of examples; processing speed was increased by approximately 20% compared to traditional 65/35 brass electrode wire; and the surface roughness of the workpiece was improved from 18.4 microns to 16.2-16.3 microns.

[0037] Электродная проволока, полученная в сравнительном примере 1, также была оценена тем же образом, что и для электродных проволок в примерах. Результаты оценки показаны в Таблице 3.[0037] The electrode wire obtained in comparative example 1 was also evaluated in the same manner as for the electrode wires in the examples. The evaluation results are shown in Table 3.

Как видно из Таблицы 3, в сравнительных примерах №№ 1-6, в которых время погружения составляло 1,4-6,0 секунды, что было больше, чем время погружения из примеров с такими же температурами ванны горячего цинкования, слои медно-цинкового сплава, образованные путем термодиффузии, были толще, а слои чистого цинка были тоньше.As can be seen from Table 3, in comparative examples No. 1-6, in which the immersion time was 1.4-6.0 seconds, which was longer than the immersion time from the examples with the same temperatures of the hot dip galvanizing bath, the layers of copper-zinc The alloys formed by thermal diffusion were thicker, and the layers of pure zinc were thinner.

В частности, в сравнительном примере № 1, в котором время погружения было установлено равным 1,4 секунды, в отличие от 1,2 секунды в примере № 1, тогда как температура ванны горячего цинкования была той же, что и в примере № 1, толщина слоя чистого цинка резко изменялась, и возникали трещины и микротрещины.In particular, in comparative example No. 1, in which the immersion time was set to 1.4 seconds, in contrast to 1.2 seconds in example No. 1, while the temperature of the hot dip galvanizing bath was the same as in example No. 1, the thickness of the pure zinc layer changed dramatically, and cracks and microcracks arose.

[0038] ФИГ.8 представляет собой оптическую морфологию при 1000-кратном увеличении поперечного сечения электродной проволоки в сравнительном примере № 1; ФИГ.9 представляет собой полученное в растровом электронном микроскопе (РЭМ) изображение при 350-кратном увеличении поверхности электродной проволоки в сравнительном примере № 1.[0038] FIG.8 is an optical morphology with a 1000-fold increase in the cross section of the electrode wire in comparative example No. 1; FIG.9 is an image obtained in a scanning electron microscope (SEM) with a 350-fold increase in the surface of the electrode wire in comparative example No. 1.

Как видно из этих изображений, слой чистого цинка с хорошей пластичностью электродной проволоки в сравнительном примере № 1 является тонким, с трещинами и микротрещинами на поверхности электродной проволоки после холодного волочения.As can be seen from these images, a pure zinc layer with good ductility of the electrode wire in comparative example No. 1 is thin, with cracks and microcracks on the surface of the electrode wire after cold drawing.

[0039] Далее, характеристики электроэрозионной обработки электродных проволок в примерах по настоящему изобретению будут сравниваться с характеристиками из сравнительных примеров. Скорость обработки повышена приблизительно на 20% по сравнению с традиционной латунной электродной проволокой 65/35. Слой чистого цинка с хорошей пластичностью толще, чем термодиффузионный слой, и на поверхности электродной проволоки отсутствуют трещины или микротрещины. Количество образовавшегося металлического порошка соответственно улучшено с 20-45 минут до 10 часов или более, точность позиционирования повышается с 1,6 мкм до 0,8 мкм, а шероховатость поверхности обрабатываемой детали улучшается с 17,8-18,1 мкм до 16,2-16,3 мкм.[0039] Further, the characteristics of the EDM of the electrode wires in the examples of the present invention will be compared with the characteristics of the comparative examples. Processing speed increased by approximately 20% compared to traditional 65/35 brass electrode wire. A pure zinc layer with good ductility is thicker than the thermal diffusion layer, and there are no cracks or microcracks on the surface of the electrode wire. The amount of metal powder formed is accordingly improved from 20-45 minutes to 10 hours or more, positioning accuracy increases from 1.6 microns to 0.8 microns, and the surface roughness of the workpiece improves from 17.8-18.1 microns to 16.2 -16.3 microns.

[0040] Более того, электродные проволоки, полученные во второй группе сравнительных примеров, оценили и сравнили с электродными проволоками в примерах. Результаты оценки показаны в Таблице 3.[0040] Moreover, the electrode wires obtained in the second group of comparative examples were evaluated and compared with the electrode wires in the examples. The evaluation results are shown in Table 3.

Как видно из Таблицы 3, в сравнительном примере № 7, в котором температура ванны горячего цинкования была установлена равной 500°C, а время погружения было установлено равным 2 секундам, что значительно выше 1,2 секунды, а в сравнительном примере № 8, в котором температура ванны горячего цинкования была выше 520°C, слои чистого цинка с хорошей пластичностью были тоньше, а хрупкие слои сплава были толстыми, и на поверхности электродной проволоки после холодного волочения присутствовали трещины и микротрещины, в отличие от примеров №№ 2, 5 и 7, в которых температуры ванны горячего цинкования были заданы равными 500°C или менее, и в отличие от примеров, в которых время погружения было задано равной 1 секунде.As can be seen from Table 3, in comparative example No. 7, in which the temperature of the hot dip galvanizing bath was set to 500 ° C, and the immersion time was set to 2 seconds, which is significantly higher than 1.2 seconds, and in comparative example No. 8, where the temperature of the hot dip galvanizing bath was higher than 520 ° C, the pure zinc layers with good ductility were thinner, the brittle alloy layers were thick, and cracks and microcracks were present on the surface of the electrode wire after cold drawing, unlike examples Nos. 2, 5 and 7 in The temperatures of the hot dip galvanizing bath were set to 500 ° C or less, and unlike the examples in which the dipping time was set to 1 second.

Характеристики электроэрозионной обработки в сравнительных примерах №№ 7, 8 аналогичны характеристикам в сравнительных примерах №№ 1-6, из-за наличия трещин и микротрещин, присутствующих на поверхности электродных проволок. По сравнению с примерами, количество образовавшегося металлического порошка, точность позиционирования и шероховатость поверхности обрабатываемой детали являются чрезвычайно плохими.The characteristics of electrical discharge machining in comparative examples No. 7, 8 are similar to those in comparative examples No. 1-6, due to the presence of cracks and microcracks present on the surface of the electrode wires. Compared to the examples, the amount of metal powder formed, the positioning accuracy, and the surface roughness of the workpiece are extremely poor.

Хотя в вышеприведенных примерах в качестве традиционной электродной проволоки используют латунную электродную проволоку 65/35, вместо нее можно использовать оцинкованную гальваническим методом электродную проволоку. Оцинкованная гальваническим методом электродная проволока имеет только слой цинка, без термодиффузионного слоя, в котором концентрация цинка постепенно повышается от жилы к получаемому цинкованием слою, так что концентрация цинка резко изменяется у границы раздела между получаемым цинкованием слоем и жилой. Следовательно, это обеспечивает хорошую стабильность разряда и, таким образом, хорошую шероховатость поверхности, но не позволяет достичь первой цели настоящего изобретения, т.е. повысить скорость электроэрозионной обработки, поскольку цинк быстро расходуется из-за его низкой температуры плавления.Although the brass electrode wire 65/35 is used as the traditional electrode wire in the above examples, a galvanized electrode wire can be used instead. The galvanized electrode wire has only a zinc layer, without a thermal diffusion layer, in which the zinc concentration gradually increases from the core to the layer obtained by galvanizing, so that the zinc concentration changes sharply at the interface between the galvanized layer and the core. Therefore, this provides good discharge stability and thus a good surface roughness, but does not allow to achieve the first objective of the present invention, i.e. increase the speed of EDM, since zinc is quickly consumed due to its low melting point.

По сравнению с горячим цинкованием (т.е. окунанием), гальваническое цинкование протекает медленно по скорости цинкования, так что с помощью него нельзя сформировать получаемый цинкованием толстый слой за один цикл цинкования, и для него требуется несколько циклов цинкования, что приводит к повышенной стоимости изготовления.Compared to hot dip galvanizing (i.e. dipping), galvanizing is slow at the speed of galvanizing, so that it is not possible to form a thick layer obtained by galvanizing in one galvanizing cycle, and it requires several galvanizing cycles, which leads to an increased cost manufacture.

[0041] Способ изготовления[0041] Manufacturing Method

Как видно из результатов этих примеров и сравнительных примеров, можно изменить толщину слоя медно-цинкового сплава, образованного путем термодиффузии, и толщину слоя чистого цинка путем регулировки температуры ванны горячего цинкования и времени погружения. Они связаны между собой следующим образом:As can be seen from the results of these examples and comparative examples, it is possible to change the thickness of the layer of copper-zinc alloy formed by thermal diffusion, and the thickness of the layer of pure zinc by adjusting the temperature of the hot dip galvanizing bath and the immersion time. They are interconnected as follows:

(1) Термодиффузионный слой (слой медно-цинкового сплава)(1) Thermal diffusion layer (copper-zinc alloy layer)

- Термодиффузионный слой сплава становится тоньше, когда время погружения короче, при условии, что температура остается той же.- The thermal diffusion layer of the alloy becomes thinner when the immersion time is shorter, provided that the temperature remains the same.

- Термодиффузионный слой сплава становится тоньше, когда температура ниже, при условии, что время погружения остается тем же.- The thermal diffusion layer of the alloy becomes thinner when the temperature is lower, provided that the immersion time remains the same.

(2) Слой чистого цинка(2) Layer of pure zinc

- Слой чистого цинка становится толще, когда время погружения короче, при условии, что температура остается той же.- The pure zinc layer becomes thicker when the dipping time is shorter, provided that the temperature remains the same.

- Слой чистого цинка становится толще, когда температура ниже, при условии, что время погружения остается тем же.- The pure zinc layer becomes thicker when the temperature is lower, provided that the immersion time remains the same.

[0042] Способ изготовления электродной проволоки по настоящему изобретению был сформулирован на основе вышеуказанных обнаруженных результатов. С помощью этого способа электродную проволоку для электроэрозионной обработки можно изготавливать с толщиной ее термодиффузионного слоя, градиентом концентрации цинка и толщиной самого внешнего слоя чистого цинка, отрегулированными по желанию, без усложнения процессов, просто путем соответствующего выбора температуры ванны горячего цинкования и времени погружения. Полученная электродная проволока не имеет трещин или микротрещин на своей поверхности и обеспечивает отличные характеристики электроэрозионной обработки.[0042] A method for manufacturing an electrode wire of the present invention has been formulated based on the above findings. Using this method, the electrode wire for electrical discharge machining can be made with the thickness of its thermal diffusion layer, the gradient of zinc concentration and the thickness of the outermost layer of pure zinc, adjusted as desired, without complicating the processes, simply by appropriate selection of the temperature of the hot dip galvanizing bath and the time of immersion. The resulting electrode wire has no cracks or microcracks on its surface and provides excellent electrical discharge machining characteristics.

[0043] Как описано выше, изобретатели также обнаружили, исходя из результатов этих примеров и сравнительных примеров, что более толстый слой чистого цинка и более толстый слой чистого цинка, чем термодиффузионный слой, являются эффективными факторами для предотвращения образования трещин или микротрещин на поверхности электродной проволоки.[0043] As described above, the inventors also found, based on the results of these examples and comparative examples, that a thicker layer of pure zinc and a thicker layer of pure zinc than the thermal diffusion layer are effective factors to prevent cracking or microcracking on the surface of the electrode wire .

Следовательно, основные принципы способа изготовления по настоящему изобретению заключаются в формировании более толстого слоя чистого цинка путем ограничения времени погружения жилы в ванну горячего цинкования в пределах заданного времени и в формировании более тонкого термодиффузионного слоя путем ограничения температуры ванны горячего цинкования ниже заданной температуры.Therefore, the basic principles of the manufacturing method of the present invention are to form a thicker layer of pure zinc by limiting the time the core is immersed in the hot dip galvanizing bath within a predetermined time and to form a thinner thermal diffusion layer by limiting the temperature of the hot dip galvanizing bath to a predetermined temperature.

[0044] Система изготовления[0044] Production System

Вариант воплощения системы изготовления по настоящему изобретению будет описан со ссылкой на ФИГ.3 и 4.An embodiment of the manufacturing system of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

Обращаясь к ФИГ.3, устройство 8 для очистки поверхности цинковой ванны и обдувки (не показано), включающее в себя обдувную трубу 9 и устройство 10 струйного дутья (показано на увеличенном изображении на ФИГ.4), расположены выше задней части ванны 5 горячего цинкования, где жилу вынимают из ванны.Referring to FIG. 3, a device 8 for cleaning the surface of a zinc bath and a blower (not shown), including a blower pipe 9 and a jet blast device 10 (shown in an enlarged image in FIG. 4), are located above the rear of the hot dip galvanizing bath 5 where the vein is taken out of the bath.

[0045] Устройство 8 для очистки поверхности цинковой ванны и обдувки имеет два признака: во-первых, достижение 100%-ной концентрации цинка в полученном цинкованием слое, сформированном на поверхности жилы, а во-вторых, предотвращение подтеков и неравномерной толщины сформированного слоя чистого цинка.[0045] The device 8 for cleaning the surface of the zinc bath and blowing has two features: firstly, achieving a 100% concentration of zinc in the galvanized layer formed on the surface of the core, and secondly, preventing smudges and uneven thickness of the formed clean layer zinc.

[0046] Первый признак реализуется путем расположения струйной газодувки 10 с ее струйным наконечником, обращенным к той поверхности ванны, через которую жила появляется из ванны горячего цинкования, и путем продувания неокисляющего газа через этот струйный наконечник для удаления слоя примесей, включая оксидную пленку и продукты реакции с флюсом, и поддержания обнаженной поверхности ванны чистого цинка.[0046] The first feature is realized by arranging the jet gas blower 10 with its jet tip facing the surface of the bath through which the core emerges from the hot dip galvanizing bath, and by blowing non-oxidizing gas through this jet tip to remove a layer of impurities, including oxide film and products reaction with flux, and maintaining the exposed surface of the bath of pure zinc.

Второй признак реализуется за счет ударения неокисляющим газом на высокой скорости о жилу в струйной газодувке 10 устройства 8 для очистки поверхности цинковой ванны и обдувки и за счет пропускания неокисляющего газа на высокой скорости вокруг жилы в полой обдувной трубе 9 в направлении, противоположном направлению вытягивания жилы.The second feature is realized due to the impact of non-oxidizing gas at high speed on the core in the jet gas blower 10 of the device 8 for cleaning the surface of the zinc bath and blowing and due to the passage of non-oxidizing gas at high speed around the core in the hollow blow pipe 9 in the opposite direction to the direction of the core.

[0047] Участок обдувки включает в себя полую обдувную трубу 9 длиной 100 мм и внутренним диаметром 18 мм, нагреватель, нагретый до 600°C, и газоподающее устройство, подающее неокисляющий газ, такой как газообразный азот и газообразный аргон, из верхней части обдувной трубы 9. При пропускании через обдувную трубу 9, неокисляющий газ нагревается нагревателем, так что температура в точке A достигает или превышает температуру плавления цинка, например, 420°C.[0047] The blowing portion includes a hollow blow pipe 9 with a length of 100 mm and an inner diameter of 18 mm, a heater heated to 600 ° C, and a gas supply device supplying non-oxidizing gas such as nitrogen gas and argon gas from the top of the blow pipe 9. When passing through the blow pipe 9, the non-oxidizing gas is heated by the heater, so that the temperature at point A reaches or exceeds the melting point of zinc, for example, 420 ° C.

Обдувная труба 9 у своего дна соединена со струйной газодувкой 10, содержащей секцию очистки цинка. Струйная газодувка 10 представляет собой трубу длиной 15 мм и внутренним диаметром 9,6 мм. Множество газоподающих труб 11 соединены в радиальном направлении со стенкой трубопровода, через которую подают неокисляющий газ, нагретый до вышеупомянутой температуры.The blow pipe 9 at its bottom is connected to a jet gas blower 10 containing a zinc purification section. The jet gas blower 10 is a pipe with a length of 15 mm and an inner diameter of 9.6 mm. A plurality of gas supply pipes 11 are connected in a radial direction to a pipe wall through which non-oxidizing gas is heated, heated to the aforementioned temperature.

[0048] Неокисляющий газ, протекающий по газоподающим трубам 11 к центру струйной газодувки 10, встречается с обильным потоком неокисляющего газа, текущего вниз вовнутрь обдувной трубы 9, перенаправляется вниз и вдувается на поверхность ванны, через которую жила появляется из ванны 5 горячего цинкования, удаляя под действием напора оксиды цинка и пленки флюса, образовавшиеся на поверхности ванны, и поддерживая поверхность ванны чистого цинка обнаженной, таким образом сохраняя поверхность ванны.[0048] Non-oxidizing gas flowing through the gas supply pipes 11 to the center of the jet gas blower 10 is met with a plentiful stream of non-oxidizing gas flowing downward into the blower pipe 9, redirected to and blown onto the surface of the bath, through which the core emerges from the hot dip galvanizing bath 5, removing under the influence of pressure, zinc oxides and flux films formed on the surface of the bath, and keeping the surface of the bath of pure zinc exposed, thus preserving the surface of the bath.

С помощью этого действия данное устройство делает слой чистого цинка, образованный на поверхности электродной проволоки, 100%-но чистым.With this action, this device makes a layer of pure zinc formed on the surface of the electrode wire 100% pure.

В устройстве в данном варианте воплощения для обнажения поверхности чистого цинка на выходе из струйной газодувки 10 обеспечивается расход газа в 20 мл или более.In the device in this embodiment, to expose the surface of pure zinc at the outlet of the jet gas blower 10, a gas flow rate of 20 ml or more is provided.

[0049] Внутри струйной газодувки 10 газовый поток, подаваемый с помощью вышеупомянутого газоподающего устройства, нагретый нагревателем и текущий вниз вовнутрь обдувной трубы 9, и газовый поток, текущий через вышеупомянутые газоподающие трубы 11 к центру, делают однородной толщину получаемого цинкованием слоя на поверхности жилы, вынимаемой из ванны 5 горячего цинкования, предотвращая возникновение подтеков и неравномерной толщины.[0049] Inside the jet gas blower 10, the gas stream supplied by the aforementioned gas supply device, heated by a heater and flowing downward into the blower pipe 9, and the gas stream flowing through the aforementioned gas supply pipes 11 to the center, make the thickness of the galvanized layer on the surface of the core uniform. hot dip galvanized from the bath 5, preventing smudges and uneven thicknesses.

[0050] Выше обдувной трубы 9 расположена широко используемая секция принудительного охлаждения (не показана) для того, чтобы сразу же охлаждать оцинкованную базовую проволоку неокисляющим газом или воздухом, так что оцинкованная базовая проволока не повреждается при последующем процессе намотки.[0050] Above the blow pipe 9, a widely used forced cooling section (not shown) is located so as to immediately cool the galvanized base wire with non-oxidizing gas or air, so that the galvanized base wire is not damaged during the subsequent winding process.

[0051] С помощью вышеупомянутых процессов может быть изготовлена базовая проволока для электродной проволоки для электроэрозионной обработки с более толстым самым внешним слоем чистого цинка, чем нижележащий термодиффузионный слой, и без трещин или микротрещин.[0051] Using the aforementioned processes, an electrode wire base wire for electric discharge machining can be made with a thicker outermost layer of pure zinc than the underlying thermal diffusion layer and without cracks or microcracks.

Эту базовую проволоку подвергают холодному волочению в изделие. При данном процессе холодного волочения базовую проволоку уменьшают в диаметре, сохраняя ту же слоистую структуру и те же соотношения толщин слоев.This base wire is cold drawn into the article. In this cold drawing process, the base wire is reduced in diameter while maintaining the same layered structure and the same ratio of layer thicknesses.

Следовательно, электродную проволоку для электроэрозионной обработки можно легко получать без трещин или микротрещин на ее поверхности, при условии, что слоистая структура и соотношения толщин слоев строго контролируются при изготовлении базовой проволоки.Therefore, the electrode wire for electrical discharge machining can be easily obtained without cracks or microcracks on its surface, provided that the layered structure and the ratio of the thicknesses of the layers are strictly controlled in the manufacture of the base wire.

По этой причине, можно достигать аналогичного качества с электродной проволокой любого внешнего диаметра, такого как 0,1-0,3 мм, хотя в качестве готового изделия в вышеупомянутых примерах и сравнительных примерах показана электродная проволока с внешним диаметром 0,25 мм.For this reason, it is possible to achieve similar quality with an electrode wire of any external diameter, such as 0.1-0.3 mm, although an electrode wire with an external diameter of 0.25 mm is shown as a finished product in the above examples and comparative examples.

Claims (4)

1. Электродная проволока для электроэрозионной обработки проволокой, причем электродная проволока включает в себя выполненную из латуни жилу, слой чистого цинка, образованный путем горячего цинкования жилы, и оцинкованную базовую проволоку с термодиффузионным слоем, образованным путем взаимной термодиффузии через границу раздела между упомянутым слоем чистого цинка и упомянутой жилой, для холодного волочения с изготовлением электродной проволоки, при этом слой чистого цинка электродной проволоки имеет толщину, составляющую от 1,2% до 3,2% внешнего диаметра электродной проволоки, а упомянутый термодиффузионный слой из медно-цинкового сплава с концентрацией цинка от 50 мас.% до 100 мас.% исключительно имеет толщину, составляющую от 0,36% до 1,08% от упомянутого внешнего диаметра, при этом упомянутый слой чистого цинка образован в пределах упомянутого диапазона толщины и толще, чем упомянутый термодиффузионный слой в пределах упомянутого диапазона толщины, а на поверхности электродной проволоки отсутствует растрескивание.1. The electrode wire for electrical discharge wire machining, wherein the electrode wire includes a brass core, a pure zinc layer formed by hot-dip galvanizing the core, and a galvanized base wire with a thermal diffusion layer formed by mutual thermal diffusion through the interface between the pure zinc layer and said core, for cold drawing with the manufacture of electrode wire, wherein the pure zinc layer of the electrode wire has a thickness of 1.2% to 3 , 2% of the outer diameter of the electrode wire, and said thermal diffusion layer of a copper-zinc alloy with a zinc concentration of from 50 wt.% To 100 wt.% Exclusively has a thickness of 0.36% to 1.08% of said outer diameter, wherein said pure zinc layer is formed within said thickness range and is thicker than said thermal diffusion layer within said thickness range, and there is no cracking on the surface of the electrode wire. 2. Способ изготовления электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой, включающий в себя этапы: обеспечения в качестве жилы латунной проволоки, изготовленной посредством процессов плавления, литья и волочения, промывки поверхности и предварительного нагрева жилы, пропускания жилы через ванну горячего цинкования из чистого цинка с образованием на жиле получаемого горячим цинкованием слоя чистого цинка, образования термодиффузионного слоя путем взаимной термодиффузии через границу раздела между упомянутым слоем чистого цинка и упомянутой жилой с получением оцинкованной базовой проволоки для электродной проволоки и холодного волочения оцинкованной базовой проволоки до электродной проволоки, при этом уменьшая температуру и/или время погружения упомянутой ванны горячего цинкования в пределах диапазонов от 440°С до 500°С и/или от 0,5 до 1,2 с толщину упомянутого слоя цинка делают толще, а толщину упомянутого термодиффузионного слоя из медно-цинкового сплава с концентрацией цинка от 50 мас.% до 100 мас.% исключительно делают тоньше, увеличивая упомянутую температуру и/или упомянутое время погружения в пределах упомянутых диапазонов толщину упомянутого слоя чистого цинка делают тоньше, а толщину упомянутого термодиффузионного слоя делают толще, упомянутую оцинкованную базовую проволоку получают погружением упомянутой жилы в упомянутую ванну горячего цинкования при регулируемых температуре и/или времени погружения, и при холодном волочении оцинкованной базовой проволоки, толщину слоя чистого цинка упомянутой электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой контролируют в пределах диапазона от 1,2% до 3,2% внешнего диаметра упомянутой электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой, а толщину упомянутого термодиффузионного слоя контролируют в пределах диапазона от 0,36% до 1,08% от упомянутого внешнего диаметра, образуя упомянутый слой чистого цинка более толстым, чем упомянутый термодиффузионный слой, а также предотвращая растрескивание на поверхности электродной проволоки.2. A method of manufacturing an electrode wire for wire erosion treatment, which includes the steps of: providing a core of brass wire made by melting, casting and drawing, washing the surface and pre-heating the core, passing the core through a hot dip galvanized bath of pure zinc to form on the core obtained by hot-dip galvanizing a layer of pure zinc, the formation of a thermal diffusion layer by mutual thermal diffusion through the interface between the said layer of the zinc and said core to produce a galvanized base wire for the electrode wire and cold drawing the galvanized base wire to the electrode wire, while reducing the temperature and / or immersion time of said hot dip galvanizing bath within the range from 440 ° C to 500 ° C and / or from 0.5 to 1.2 s, the thickness of said zinc layer is made thicker, and the thickness of said thermal diffusion layer of a copper-zinc alloy with a zinc concentration of from 50 wt.% to 100 wt.% exclusively is made thinner, increasing said rate the thickness and / or the said immersion time within the said ranges are made thinner and the thickness of the said thermal diffusion layer is thicker, the galvanized base wire is obtained by immersing the core in the hot dip galvanizing bath at a controlled temperature and / or immersion time, and during cold drawing of a galvanized base wire, I control the thickness of the pure zinc layer of the aforementioned electrode wire for EDM wire within the range from 1.2% to 3.2% of the outer diameter of said electrode wire for wire EDM, and the thickness of said thermal diffusion layer is controlled within the range of 0.36% to 1.08% of said outer diameter, forming said layer pure zinc is thicker than the mentioned thermal diffusion layer, while also preventing cracking on the surface of the electrode wire. 3. Способ по п.2, характеризующийся тем, что на поверхность цинкового расплава открытой сверху ванны горячего цинкования вдувают неокисляющий газ, текущий вниз внутри трубы вокруг жилы, вытягиваемой в направлении вверх, под действием давления напора удаляют слой примесей, таких как оксидная пленка и продукт реакции с флюсом, образовавшихся на поверхности ванны расплавленного цинка, обнажая поверхность чистого цинка, поверхность ванны в области вытягивания жилы на упомянутой поверхности цинкового расплава поддерживают из чистого цинка, и делают чистым слой чистого цинка на поверхностном слое упомянутой жилы.3. The method according to claim 2, characterized in that non-oxidizing gas is blown onto the surface of the zinc melt of the hot-dip galvanized bath, flowing downward inside the pipe around the core, drawn in an upward direction, a layer of impurities such as an oxide film is removed under pressure from the pressure and the reaction product with flux formed on the surface of the molten zinc bath, exposing the surface of pure zinc, the surface of the bath in the stretching region of the core on said surface of the zinc melt is supported from pure zinc, and clean the layer of pure zinc on the surface layer of said core. 4. Система для изготовления базовой проволоки для электродной проволоки для электроэрозионной обработки проволокой путем формирования получаемого горячим цинкованием слоя чистого цинка на выполненной из латуни предварительно нагретой жиле погружением жилы в открытую сверху ванну горячего цинкования, включающая в себя устройство очистки поверхности цинковой ванны и обдувки, выполненное с секцией обдувки, образованной обдувкой трубой, через которую проходит жила с цинком на поверхности, и газоподающим устройством, которое подает неокисляющий газ в верхнюю часть обдувной трубы, и секцией очистки цинка, образованной обдувочной газодувкой, которая подсоединена на дне упомянутой обдувной трубы, имеет стенку трубчатой формы, на которой радиально установлено множество подающих неокисляющий газ труб, и имеет обдувочный наконечник, расположенный обращенным к поверхности ванны, через которую жила появляется из упомянутой открытой сверху ванны горячего цинкования, при этом упомянутое устройство очистки поверхности цинковой ванны и обдувки, за счет вдувания неокисляющего газа, подаваемого в упомянутую обдувную трубу в упомянутом газоподающем устройстве, и неокисляющего газа, подаваемого из упомянутых подающих неокисляющий газ труб, на поверхность ванны из цинка упомянутой открытой сверху ванны горячего цинкования из обдувочного наконечника упомянутой обдувочной газодувки и удаления слоя примесей, таких как оксид цинка и продукт реакции с флюсом, образовавшихся на поверхности ванны расплавленного цинка, под действием давления напора с обнажением поверхности чистого цинка, поддерживает поверхность ванны, через которую появляется жила, из чистого цинка без упомянутых примесей и делает чистым слой чистого цинка, образовавшийся на поверхности упомянутой базовой проволоки, а также делает однородной толщину получаемого горячим цинкованием слоя на поверхности жилы, вытягиваемой из упомянутой ванны горячего цинкования, для предотвращения подтеков и неравномерной толщины. 4. A system for manufacturing a base wire for electrode wire for electrical discharge wire by forming a layer of pure zinc obtained by hot-dip galvanizing on a pre-heated brass core made of brass by immersing the core in a hot-dip galvanizing bath open from above, including a zinc bath surface cleaning and blowing device made with a blowing section formed by blowing a pipe through which the core with zinc passes on the surface, and a gas supply device that delivers the supply gas to the upper part of the blowing pipe, and the zinc cleaning section formed by the blowing gas blower, which is connected to the bottom of the blowing pipe, has a tubular wall on which a plurality of non-oxidizing gas supply pipes are radially mounted, and has a blowing tip located facing the surface of the bath through which the vein emerges from said hot dip galvanizing bath open from above, wherein said device for cleaning the surface of the zinc bath and blowing by blowing a non-oxidizing g a base gas supplied to said blow pipe in said gas supply device and a non-oxidizing gas supplied from said non-oxidizing gas supply pipes to the surface of the zinc bath of said open top hot dip galvanizing bath from the blow tip of said blow gas blower and removing a layer of impurities such as zinc oxide and the reaction product with flux formed on the surface of the bath of molten zinc, under the influence of pressure head with exposure of the surface of pure zinc, supports the surface of the van s, through which the core appears, from pure zinc without the mentioned impurities and makes the pure zinc layer formed on the surface of the base wire clean, and also makes the thickness of the hot-dip galvanized layer on the surface of the core drawn from the hot dip galvanized to prevent smudges and uneven thickness.
RU2009101485/02A 2007-12-10 2007-12-10 Electrode wire for electric erosion processing, method of its production and system to produce base wire there for RU2449865C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101485/02A RU2449865C2 (en) 2007-12-10 2007-12-10 Electrode wire for electric erosion processing, method of its production and system to produce base wire there for

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101485/02A RU2449865C2 (en) 2007-12-10 2007-12-10 Electrode wire for electric erosion processing, method of its production and system to produce base wire there for

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009101485A RU2009101485A (en) 2010-07-27
RU2449865C2 true RU2449865C2 (en) 2012-05-10

Family

ID=42697677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009101485/02A RU2449865C2 (en) 2007-12-10 2007-12-10 Electrode wire for electric erosion processing, method of its production and system to produce base wire there for

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2449865C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694183C1 (en) * 2018-08-13 2019-07-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for formation of high-precision electroerosion wire thickness size

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2160793C1 (en) * 1997-08-29 2000-12-20 Электрокоппер Продактс Лимитед Process of manufacture of copper wire
JP2002088460A (en) * 2000-09-18 2002-03-27 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and apparatus for producing continuous hot-dip coated wire rod
JP2002137123A (en) * 2000-10-31 2002-05-14 Oki Electric Cable Co Ltd Electrode wire for wire electric discharge machining
RU2199423C2 (en) * 1999-03-25 2003-02-27 Беркенхофф Гмбх Wire electrode
JP2003213392A (en) * 2002-01-28 2003-07-30 Hokkai Koki Kk Wire plating device
JP2004082246A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Oki Electric Cable Co Ltd Electrode wire for wire electric discharge machining

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2160793C1 (en) * 1997-08-29 2000-12-20 Электрокоппер Продактс Лимитед Process of manufacture of copper wire
RU2199423C2 (en) * 1999-03-25 2003-02-27 Беркенхофф Гмбх Wire electrode
JP2002088460A (en) * 2000-09-18 2002-03-27 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and apparatus for producing continuous hot-dip coated wire rod
JP2002137123A (en) * 2000-10-31 2002-05-14 Oki Electric Cable Co Ltd Electrode wire for wire electric discharge machining
JP2003213392A (en) * 2002-01-28 2003-07-30 Hokkai Koki Kk Wire plating device
JP2004082246A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Oki Electric Cable Co Ltd Electrode wire for wire electric discharge machining

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694183C1 (en) * 2018-08-13 2019-07-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method for formation of high-precision electroerosion wire thickness size

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009101485A (en) 2010-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2067560B1 (en) System for manufacturing a base wire for an electrode wire for wire electrodischarge machining
CA2267621C (en) Method of manufacturing porous electrode wire for electric discharge machining and structure of the electrode wire
JP6908773B2 (en) Manufacturing method of organized plated electrode wire
JP4931028B2 (en) Electrode wire for wire electric discharge machining, method for producing the same, and electric discharge machining method using the electrode wire
CN114786857A (en) Electrode wire with carbon-containing surface layer for wire-cut electrical discharge machining and preparation method thereof
EP3817880B9 (en) Wire electrode for electrical discharge machining having a porous layer and methos of manufacturing such a wire
RU2449865C2 (en) Electrode wire for electric erosion processing, method of its production and system to produce base wire there for
JP2008296298A (en) Electrode wire for wire electric discharge machining
JPWO2012111185A1 (en) Solder-plated copper wire and manufacturing method thereof
JP2006518005A (en) Method for producing zinc coated electrode wire for electric discharge machine using hot dip galvanizing method
TWI618590B (en) Wire electrode for use in wire electric discharge machining
JPH03170229A (en) Wire type electrode for discharge processing and its manufacture
KR100767718B1 (en) High speed machining electrode wire and its manufacturing method
JPH0577737B2 (en)
JP3517347B2 (en) Method of manufacturing copper-coated steel wire
JP3332197B2 (en) Method of manufacturing electrode wire for electric discharge machining
JPS61109623A (en) Electrode wire for wire electric spark spark machining and its manufacturing method
JPH01201453A (en) Manufacture of zirconium-copper wire coated with oxygen-free copper
JP2000198027A (en) Electrode wire for electric discharge machining and manufacture of it
KR100511649B1 (en) None flaking zinc coated electrode wire for electric discharge machinning
JPH09234631A (en) Manufacturing method of electrode wire for electrical discharge machining
JP2004188522A (en) Method of manufacturing electrode wire for wire electric discharge machining

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191211