專利名稱：放電表面處理用電極的制造方法和放電表面處理用電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造多孔的放電表面處理用電極的制造方法，以及由該制造方法
制造的放電表面處理用電極。
背景技術(shù)：
在利用放電能量進(jìn)行放電表面處理時(shí)，使用多孔的放電表面處理用電極，專利文 獻(xiàn)1公開(kāi)了一種如下的放電表面處理用電極的制造方法。 S卩，在電極材料的粉末中混入作為粘結(jié)劑材的蠟，在成形模具內(nèi)填充電極材料的 粉末。然后，通過(guò)由加壓裝置壓頭的按壓力對(duì)填充在成形模具內(nèi)的電極材料的粉末進(jìn)行壓 縮，成形多孔的生坯。進(jìn)一步，在作為一個(gè)熱處理裝置的真空爐裝置內(nèi)放置生坯，加熱真空 爐裝置的腔內(nèi)，蒸發(fā)除去混入生坯中的蠟，同時(shí)，對(duì)真空爐裝置的腔內(nèi)抽真空到規(guī)定的真空 度。接下來(lái)，通過(guò)由真空爐裝置中的加熱器產(chǎn)生的輻射熱加熱生坯，燒結(jié)生坯的電極材料。 另外，燒結(jié)生坯的電極材料時(shí)，從生坯中蒸發(fā)除去蠟。
通過(guò)以上的方法可以制造放電表面處理用電極。
專利文獻(xiàn)1 :日本W(wǎng)099/58744號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，燒結(jié)生坯的電極材料時(shí)，由于通過(guò)真空爐裝置的加熱器產(chǎn)生的輻射熱來(lái)加 熱生坯，雖然充分地進(jìn)行在包括生坯表面的表面附近部分的電極材料的燒結(jié)，但是由于生 坯為多孔，且熱傳導(dǎo)率低，遠(yuǎn)離生坯表面的部分(內(nèi)部)的溫度低，有難于進(jìn)行電極材料燒 結(jié)的傾向。因此，在制造厚的放電表面處理用電極時(shí)，生坯的電極材料的燒結(jié)進(jìn)行度，換言 之，在生坯的電極材料的結(jié)合力方面產(chǎn)生不均，使放電表面處理用電極的品質(zhì)不穩(wěn)定。
這里，本發(fā)明的目的在于提供一種可以解決上述課題的表面處理用電極的制造方 法，以及由該制造方法制造的放電表面用電極。 本發(fā)明的特征在于以以下事項(xiàng)作為要點(diǎn)為一種用于在利用放電能量進(jìn)行放電表 面處理時(shí)所使用的多孔放電表面處理用電極的制造方法，包括在成形模具內(nèi)填充電極材 料的粉末的第1制造工序；在所述第1工序結(jié)束后，通過(guò)壓縮填充在所述成形模具內(nèi)的電極 材料的粉末，成形多孔的生坯的第2制造工序；在所述第2制造工序結(jié)束后，在熱處理爐裝 置的腔內(nèi)放置所述生坯，向所述腔內(nèi)供給惰性氣體、氫氣以及含有以氫氣為主成分的惰性 氣體的混合氣體中的一種的第3制造工序；在所述第3制造工序結(jié)束后，由所述熱處理爐裝 置的加熱器加熱且由通過(guò)所述生坯內(nèi)部的惰性氣體、氫氣或含有以氫氣為主成分的惰性氣 體的混合氣體產(chǎn)生的對(duì)流熱來(lái)加熱生坯，燒結(jié)所述生坯的電極材料的第4制造工序。
另外，電極材料的粉末可以是金屬(包括合金)粉末、陶瓷粉末或這些的混合粉 末，可以根據(jù)放電表面處理的種類適宜地選擇電極材料的粉末。


圖1為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極制造方法的第1制造工序
和成形模具的圖。 圖2為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極制造方法的第2制造工序 和加壓裝置的圖。 圖3為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極制造方法的第3、第4制造 工序和熱處理裝置的圖。 圖4為簡(jiǎn)單說(shuō)明使用放電表面處理用電極的表面處理的圖。
圖5為顯示在各種氛圍氣下的燒成試驗(yàn)的比較結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1到圖4說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式。另夕卜，圖中，"U"指向上方向，"D"指
向下方向。 如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極(涂層體 Coatingblock(CB)) 1是一種利用放電能量進(jìn)行放電表面處理時(shí)所使用的多孔的電極，通過(guò) 本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極的制造方法來(lái)制造的電極。另外，放電表面處 理用電極l是由司太立合金(Stellite)或以司太立合金為主成分的金屬(以下，稱為司太 立合金等)構(gòu)成。通過(guò)使用放電表面處理用電極1對(duì)工作件(被處理物)3的被處理面進(jìn) 行放電表面處理，可以形成具有耐磨耗性的保護(hù)層5。 如圖1所示的本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極制造方法中使用的成 形模具7具有筒狀的沖模9，沖模9具有可以收容作為電極材料的司太立合金等粉末11的 沖?？?h。另外，在沖?？?h上部的上沖頭13設(shè)置為可以向上下方向移動(dòng)，在沖?？?h 下部，下沖頭15也設(shè)置為可以向上下方向移動(dòng)。 如圖2所示的本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極制造方法中使用的加 壓裝置17具有上下對(duì)向的上壓頭19和下壓頭21，上壓頭19通過(guò)油壓氣缸(省略圖示)的 運(yùn)動(dòng)可以相對(duì)下壓頭21進(jìn)行向上下方向的移動(dòng)。另外，上壓頭19和下壓頭21之間可以裝 載成形模具7。 如圖3所示的本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極制造方法中使用的熱 處理爐裝置23具有腔25，在腔25內(nèi)設(shè)置安放夾具29，該安放夾具29為可以放置由電極材 料的粉末11成形的多孔生坯27。另外，在腔25的上部設(shè)置排氣口 31，排氣口 31與排出空 氣的空氣排氣系統(tǒng)33連接。進(jìn)一步，在腔25的上部設(shè)置供給口 35，供給口 35與供給惰性 氣體的惰性氣體供給系統(tǒng)37連接。 在腔25內(nèi)加熱惰性氣體的多個(gè)加熱器39設(shè)置成環(huán)狀，在腔25內(nèi)的頂部設(shè)置可以 旋轉(zhuǎn)的惰性氣體進(jìn)行循環(huán)送風(fēng)的風(fēng)扇31，而在腔25的上部中央設(shè)置使風(fēng)扇41旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇 發(fā)動(dòng)機(jī)43。另外，在腔25內(nèi)的適宜位置設(shè)置多個(gè)進(jìn)行引導(dǎo)的導(dǎo)板45使惰性氣體進(jìn)行循環(huán) 送風(fēng)。 然后，說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極的制造方法。 本發(fā)明實(shí)施方式涉及的放電表面處理用電極的制造方法為用于制造放電表面處
理用電極1的制造方法，包括第1制造工序、第2制造工序、第3制造工序和第4制造工序。
4各制造工序的具體的內(nèi)容如下所述。
第1制造工序 如圖1所示在作為電極材料的司太立合金等粉末11中混入作為粘結(jié)劑材的蠟，在 成形模具的沖膜9的沖?？?h內(nèi)(成形模具7內(nèi))填充電極材料的粉末ll。另外，可以使 用其它金屬(包括合金)的粉末、陶瓷的粉末或這些的混合粉末作為電極材料的粉末來(lái)替 代司太立合金等粉末ll。
第2制造工序 如圖2所示在第1制造工序結(jié)束后，在加壓裝置17的上壓頭19和下壓頭21之間 安裝成形模具7。然后，通過(guò)油壓氣缸的運(yùn)動(dòng)使上壓頭19相對(duì)于下壓頭21向下方向相對(duì)移 動(dòng)，通過(guò)由上壓頭19和下壓頭21的施加壓力來(lái)壓縮填充在成形模具7內(nèi)的電極材料的粉 末11，成形多孔的生坯27，進(jìn)一步，通過(guò)油壓氣缸的運(yùn)動(dòng)使上壓頭19相對(duì)于下壓頭21向上 方向相對(duì)的移動(dòng)，從成形模具7中取出多孔的生坯27。
第3制造工序 如圖3所示在第2制造工序結(jié)束后，在熱處理爐制造23的安放夾具29中放置多 孔的生坯27。接下來(lái)，通過(guò)空氣排氣系統(tǒng)33使熱處理爐裝置23中腔25內(nèi)抽真空到規(guī)定的 真空度。然后，由惰性氣體供給系統(tǒng)37向腔25內(nèi)供給惰性氣體。該惰性氣體可以是氬氣、 氦氣或氮?dú)庵械娜我庖环N。另外，作為向腔25內(nèi)供給惰性氣體的替代，可以供給氫氣或含 有氫氣和作為主成分的惰性氣體的混合氣體。在惰性氣體中混合氫氣的理由是控制腔25 內(nèi)生坯27的氧化還原反應(yīng)。向腔25內(nèi)供給惰性氣體時(shí)，因腔25內(nèi)的氧濃度可能有氧化生 坯27的情況。為了避免此現(xiàn)象，通過(guò)在惰性氣體中混合氫氣，可以使腔25內(nèi)的氛圍氣向還 原性高(促進(jìn)還原反應(yīng))的氛圍氣變化。進(jìn)一步，如果在惰性氣體供給系統(tǒng)和腔25之間設(shè) 置除去了水分或氧的高純度裝置，也可以進(jìn)一步防止在低溫下的氧化。
第4制造工序 在第3制造工序結(jié)束后，用時(shí)間使溫度上升進(jìn)行加熱，使混入生坯27中的蠟逐漸 蒸發(fā)而除去。這時(shí)，一邊供給惰性氣體，一邊排出含有蠟的氣體。除去蠟后，升溫至燒結(jié)溫 度，通過(guò)由熱處理爐裝置23的風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)43的驅(qū)動(dòng)使風(fēng)扇41旋轉(zhuǎn)，一邊向多孔的生坯27 輸送由熱處理爐裝置23的加熱器39加熱的惰性氣體，一邊在腔25內(nèi)進(jìn)行循環(huán)送風(fēng)。由此， 可以由惰性氣體產(chǎn)生的對(duì)流熱加熱生坯27，燒結(jié)生坯27的電極材料。
然后，說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的作用和效果。 圖5顯示在各種氛圍氣下、使用上述的制造方法，燒成涂層體(放電表面處理用電 極)CB的比較結(jié)果。圖5中，橫軸是用距離表示從涂層體CB表面的深度，縱軸表示用平均 電阻率變化表示涂層體CB的電極材料的結(jié)合力?？v軸的數(shù)值越大，意味著電極材料間的結(jié) 合度越強(qiáng)。另外，以方形顯示的圖表表示在第3制造工序中，在真空氛圍氣下進(jìn)行脫脂處理 和燒結(jié)處理時(shí)的結(jié)果，以三角形顯示的圖表表示在第3制造工序中，在惰性氣體氛圍氣下 進(jìn)行脫脂處理，在真空氛圍氣下進(jìn)行燒結(jié)工序時(shí)的結(jié)果，以圓形顯示的圖表表示在第3制 造工序中，在惰性氣體氛圍氣下進(jìn)行脫脂處理和燒結(jié)處理時(shí)的結(jié)果。從該圖可知，在惰性氣 體氛圍氣下進(jìn)行脫脂處理和燒結(jié)處理的情況，電極材料的結(jié)合力到涂層體CB的內(nèi)部為止 都是均一的。即，可知在惰性氣體氛圍氣下進(jìn)行脫脂處理和燒結(jié)處理的情況，放電表面處理 用電極的電極材料的結(jié)合力的不均變小。
在燒結(jié)多孔的生坯27的電極材料時(shí)，通過(guò)一邊向多孔的生坯27輸送由加熱器39 加熱的惰性氣體，一邊在腔25內(nèi)進(jìn)行循環(huán)送風(fēng)，由于由通過(guò)多孔的生坯27內(nèi)部的惰性氣體 產(chǎn)生的對(duì)流熱來(lái)加熱生坯27，因此，在充分抑制生坯27的電極材料的化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，不 僅在與生坯27表面近的部分(含生坯27的表面)的電極材料進(jìn)行燒結(jié)，而且在遠(yuǎn)離生坯 27表面的部分(內(nèi)部)也充分地進(jìn)行電極材料的燒結(jié)。 由此通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施方式，不僅在生坯27表面附近的部分的電極材料進(jìn)行燒
結(jié)，而且在遠(yuǎn)離生坯27表面的部分(內(nèi)部)也充分地進(jìn)行電極材料的燒結(jié)，因此，即使是制
造厚的放電表面處理用電極1的情況，也可以對(duì)生坯27的電極材料的燒結(jié)進(jìn)行度，S卩，生坯
27的電極材料的結(jié)合力，消除不勻，充分地提高放電表面處理用電極1的品質(zhì)。 另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式的說(shuō)明中，可以以其它的各種各樣的方式來(lái)
實(shí)施。本發(fā)明所包含的權(quán)利范圍并不限于這些實(shí)施方式中。 工業(yè)上的應(yīng)用性 從以上的說(shuō)明可知，通過(guò)本發(fā)明，不僅在生坯表面附近的部分的電極材料進(jìn)行燒 結(jié)，而且也充分地進(jìn)行遠(yuǎn)離生坯表面的部分的電極材料的燒結(jié)，因此，即使是制造厚的放電 表面處理用電極的情況，也可以對(duì)生坯的電極材料的燒結(jié)進(jìn)行度，即，生坯的電極材料的結(jié) 合力，消除不勻，充分地提高放電表面處理用電極的品質(zhì)。
權(quán)利要求
一種放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，為一種用于在利用放電能量進(jìn)行放電表面處理時(shí)所使用的多孔放電表面處理用電極的制造方法，包括在成形模具內(nèi)填充電極材料的粉末的第1制造工序；在所述第1制造工序結(jié)束后，通過(guò)壓縮填充在所述成形模具內(nèi)的電極材料的粉末，成形多孔的生坯的第2制造工序；在所述第2制造工序結(jié)束后，在熱處理爐裝置的腔內(nèi)放置所述生坯，向所述腔內(nèi)供給含有惰性氣體、氫氣以及氫氣和作為主成分的惰性氣體中的一種的混合氣體的第3制造工序；在所述第3制造工序結(jié)束后，由所述熱處理爐裝置的加熱器加熱并通過(guò)所述生坯內(nèi)部的惰性氣體、氫氣或含有氫氣和作為主成分的惰性氣體的混合氣體產(chǎn)生的對(duì)流熱來(lái)加熱所述生坯，燒結(jié)所述生坯的電極材料的第4制造工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電表面處理用電極的制造方法，其中，在所述第4制造工序中，一邊向所述生坯輸送由所述加熱器加熱的所述混合氣體，一邊使所述混合氣體在所述腔內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電表面處理用電極的制造方法，其中，所述惰性氣體是氬氣、氦氣或氮?dú)庵械囊环N。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電表面處理用電極的制造方法，其中，所述第3制造工序中，在所述腔內(nèi)放置所述生坯后，加熱所述腔內(nèi)，蒸發(fā)而除去混入所述生坯中的蠟，同時(shí)，將所述腔內(nèi)抽真空到規(guī)定的真空度。
5. —種放電表面處理用電極，其特征在于，是由權(quán)利要求1所述的放電表面處理用電極的制造方法來(lái)制造的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放電表面處理用電極的制造方法和放電表面處理用電極。該放電表面處理用電極的制造方法包括在成形模具(7)內(nèi)填充電極材料的粉末(11)；通過(guò)壓縮電極材料的粉末(11)，成形多孔的生坯(27)；在熱處理爐裝置(23)的腔(25)內(nèi)放置多孔的生坯(27)，向腔(25)內(nèi)供給惰性氣體或氫氣；一邊朝著生坯(27)輸送由熱處理爐裝置(23)的加熱器(39)加熱的惰性氣體或氫氣，一邊通過(guò)在腔(25)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)送風(fēng)，由通過(guò)生坯(27)內(nèi)部的惰性氣體、氫氣或含有以氫氣為主成分的惰性氣體的混合氣體產(chǎn)生的對(duì)流熱來(lái)加熱生坯(27)，燒結(jié)生坯(27)的電極材料。
文檔編號(hào)B22F3/11GK101754825SQ20088002504
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者吉澤廣喜, 大寺一生, 椎野正元, 渡邊光敏, 落合宏行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ihi