專利名稱:用于高速放電加工的線的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及用于電火花腐蝕加工以切割或完成導電零件的電極線。
背景技術:
電火花腐蝕用來通過在導電線與要被加工的零件之間產生電火花而加工導電零件。導電線在零件附近沿著長度方向運動,以及由于線或零件的平移運動,導電線也逐漸相對于零件在橫向方向運動。
電火花逐漸腐蝕零件和線。線的縱向運動總是保持線直徑在打火花區(qū)域中是足夠的,以防止它斷裂。線與零件在橫向方向的相對運動,適當地切割零件或處理它的表面。
電火花腐蝕機包括用于在要被在打火花區(qū)域中加工的零件附近支承和拉緊線的長度的裝置,在打火花區(qū)域中填充以介質,諸如水;用于把線在打火花區(qū)域中縱向地移動的裝置;用于在線與要被加工的零件之間產生打火花電流的裝置;以及用于產生線與零件的垂直于線的縱向的橫向的相對運動的裝置。
目前存在許多種電火花腐蝕線,可被分類為兩個主要的系列。
第一系列的線具有通常異構的橫向結構,它例如由銅、黃銅、鎢或鉬構成。選擇的合金必須滿足導電性和機械強度要求。導電性是對于把能量饋送到打火花區(qū)域所必需的。機械強度是對于防止線在打火花區(qū)域中斷裂所必需的。如果有可能,可選擇合金,以使得線具有有利于腐蝕的性能,即,以使得線引起快速腐蝕。線的最大腐蝕速度是速度極限,超過它,如果為了加速腐蝕而增加打火花能量線就會斷裂。
總體上,每個線的結構賦予以下性能加工速率、加工精度、和表面狀態(tài)。
因此,建議包含35%到37%鋅的黃銅線,這構成經濟上可接受的折衷,但卻是以相對較低的腐蝕速度為代價。
第二系列的電火花腐蝕線包括被覆的線,即,由被覆蓋以表面層的金屬芯構成的線,該表面層通常是異構的金屬或合金層。在使用這些線進行電火花腐蝕加工期間,在線表面與零件表面之間的經過介質,諸如水形成的電弧不可達到線的中心,否則線將斷裂。被磨損的是線的覆蓋層。
覆蓋線的好處在于,線的芯可按照它的電的和機械的性質的功能被選擇,以及覆蓋層可按照它的腐蝕性質和它的接觸電阻的功能被選擇。
因此,文件FR 2 418 699提出用鋅、鎘、錫、鉛、鉍、或銻的合金覆蓋銅或黃銅芯。該文件教導,覆蓋層提高加工速率。所給出的這個實例是銅芯,對于180μm的總體直徑,該銅芯覆蓋以約15μm厚的覆蓋層。
然而,有時發(fā)現,上述的這種電火花腐蝕線沒有達到最佳加工速率,以及需要進一步提高加工速率。
在使用包括覆蓋以合金覆蓋層的基于銅的芯的線進行電火花腐蝕的當前的現有技術中,常常推薦使用銅合金或微合金來提高線的機械性質。提高芯的機械性質,以及進而的線作為整體的機械性質的好處,對于得到筆直的線是非常重要的,該筆直的線可穿過電火花腐蝕加工而不用校直退火,以及通常認為這也減小在電火花腐蝕期間線斷裂的風險。
銅合金和微合金的技術規(guī)范具體地在以下文件中公開Laitons和Alliages在1992年巴黎所著的在Centre d’Information du Cuivre的題目為“Les proprietes du cuivre et de ses alliages”。這些性質被重現在下表中
注意,加上銀以外的任何金屬,例如,鎘或錫,大大地提高了銅的機械性質,但惡化了導電率。
因此,文件EP 0 526 361 A教導提供電火花腐蝕電極,該電火花腐蝕電極包括包圍金屬芯的含鋅外部金屬層,該金屬芯包括銅或銅合金。需要的目的之一是得到線的高的機械強度。本領域技術人員顯然明白,在這種情形下使用的銅是銅的微合金。以上文件還推薦在銅中摻雜一種或多種元素,諸如鐵、鈷、鉭、磷、鎂、鉻、鋅、鋁、錫、鎳。文件還推薦使用合金,在該文件中提供的唯一的實例是其芯是CuZn20黃銅的線。
文件US 4,977,303 A教導了銅芯被覆蓋以鋅,然后經受熱處理使得鋅擴散到銅中的線的生產。在這個文件中,本領域技術人員將會看到,所使用的銅是非合金的純銅,因為圖4表示在擴散層以外的芯中,從11微米的深度開始銅的濃度,它顯然小于100%,而鋅的濃度是零。
文件US 2001/0050269 A反對在芯中單獨使用銅,因為它在高溫下的機械強度不夠。
以上文件都沒有描述或建議使用非合金的銅,即,非常純的銅。
本發(fā)明是尋求電火花腐蝕線的結構最佳化以便得到高的腐蝕速率的研究結果。
鑒于這一點,從文件EP 0 185 492 A得出的第一個觀點是,增加覆蓋在鍍銅鋼芯上的鋅合金的厚度對于電火花腐蝕的速率是有利的,但對于200μm的總體直徑不超過15μm的厚度。
前面闡述的文件EP 0 526 361 A尋求長的電極壽命和加工的零件的良好的表面質量。該文件教導增加相對于線的直徑的表面金屬層的厚度。對于1mm直徑線,表面層的厚度優(yōu)選地從10到100微米。這相當于表面層的相對厚度為從1到10%。該文件中給出的唯一的實例是一種線,該線的總直徑是0.25mm,以及該線包括20微米厚的金屬表面層,其相對厚度是8%。在以上文件中沒有教導提供的表面層的相對厚度大于電極線的直徑的10%。
第二個觀點是,在某些電火花腐蝕機中,加工速率有時可被進一步提高,如果表面層的金屬是通過把外部的鋅熱擴散到包含銅的底層而得到的黃銅的話。
這個觀點來源于文件US 4,977,303 A,它提出一種電火花腐蝕線,其中銅合金或微合金(見圖4)被覆蓋以通過熱擴散得到的銅和鋅的合金的厚層,隨后拉伸線。擴散的銅和鋅的合金層被覆蓋以約1微米厚的氧化物層。該文件指示表面金屬層的絕對厚度等于22微米,但沒有指示表面層與線的直徑相比較的相對厚度。
然而,在具有α和β相擴散的鋅和銅的合金的表面層的線中發(fā)現,增加在包含37%鋅的黃銅芯上的表面層的厚度往往減小加工速率,這是與所需要的相反的。因此,在50mm鋼零件上執(zhí)行切割測試,首先用具有包含37%鋅的異構的黃銅結構的線執(zhí)行,然后用具有覆蓋以通過擴散熱處理產生的鋅和銅合金的表面層的包含37%鋅的黃銅芯的線執(zhí)行。線的直徑和加工條件是相同的,相對加工速率(以mm2/min計)分別對于異構線是按98的比例,和對于具有表面層的線是按67的比例,這表明表面層的負面效果。
還發(fā)現,增加表面層的鋅含量會提高電火花腐蝕效率。表面層則包括β相或甚至γ相,這是更硬和更剛性的。然而,當線變得脆弱而很難拉制時,特別是如果芯是非合金銅,不可能增加表面層的厚度。
另外,至今為止,增加表面金屬合金層的厚度超出電火花腐蝕機在加工期間在電火花腐蝕線的表面層中產生的放電痕的尺寸是沒有好處的。這些放電痕的尺寸約為5微米,正如文件US 4,977,303中指出的。所以,至今為止,不可能認識到,把表面層的厚度增加到超過通常的線的直徑的10%的相對厚度可能是有利的,更不用說認識到把固定的表面層與非合金的銅芯相組合可能是有利的。
發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題是設計新的電火花腐蝕電極線結構,它對于給定的直徑和在給定的加工條件下,大大地提高電火花腐蝕加工速率。
本發(fā)明的一個目的是提出一種制造這種電極線的方法,以及一種提高加工速率的加工方法。
為了達到以上和其他目的,本發(fā)明從意想不到的觀點出發(fā),該觀點是,如果芯是非合金的銅的,則擴散的黃銅表面層的相對厚度的增加,導致加工速率的很大的增加。所以,本發(fā)明提供一種電火花腐蝕加工電極線,其包括覆蓋以擴散的鋅合金的覆蓋層的金屬芯,其中芯是非合金的銅的,覆蓋層是擴散的銅和鋅的合金的,銅和鋅的合金的覆蓋層的相對厚度大于電極線的直徑的10%。
這種電火花腐蝕電極結構極特別適合用于其發(fā)電機輸送更高的電功率的電火花腐蝕機,使得能夠得到較厚的表面層的存在的好處。
例如,在下列情形下可以得到良好的結果對于0.20mm的電極線直徑D,覆蓋層厚度E大于或等于20微米;對于0.25mm的電極線直徑D,覆蓋層的厚度E可能有利地大于或等于25微米;對于0.30mm的電極線直徑D,覆蓋層的厚度E可能有利地大于或等于30微米;對于0.33mm的電極線直徑D,覆蓋層的厚度E可能有利地大于或等于33微米;以及對于0.35mm的電極線直徑D,覆蓋層的厚度E可能有利地大于或等于35微米。在所有的情形下,比起相同的直徑的黃銅或鍍鋅的黃銅線,觀察到電火花腐蝕速率的約30%的增加。
構成芯的銅是非合金銅,它的純度是在法國標準NF A 51 050中規(guī)定的。按照本發(fā)明,銅優(yōu)選地是從由在法國標準NF A 51 050中使用的參考標準所指定的推薦的銅的以下系列中選擇的,相應的ISO參考標準在括號中Cu-a1(Cu-ETP);Cu-a2(Cu-FRHC);Cu-c1(Cu-OF);Cu-c2(Cu-OFE)。
實際上,非合金銅可以按照它的導電率的功能被選擇。推薦的非合金銅具有約100%IACS的導電率,即,在20℃時58MegaSiemens/meter。在20℃時,由于線拉伸而變硬化的非合金銅芯的導電率,是大約99%IACS。
由于線拉伸而變硬化的非合金銅芯的高的導電率,在電火花腐蝕期間,阻止電極線的過熱,因此,保護電極線不斷裂,不象銅微合金。
本發(fā)明的第二方面著眼于電極線的總導電率對電火花腐蝕性能的影響,以及在電能由越來越大功率的發(fā)電機供給的前提下,利用這個影響來提高加工速率。
電極線的總導電率是芯和覆蓋層的導電率乘以在線的截面中它們的各自的面積后的總和。按照本發(fā)明的電極線具有至少60%IACS(退火的純銅的歸一化導電率的60%)的導電率。如果做不到這一點,觀察到電火花腐蝕速率的逐漸減小。
更精確地,觀察到,電極線的總導電率可以有利地從65%IACS到75%IACS。
在65%IACS以下,因為電極線的導電率不足,無法達到最佳電火花腐蝕切割性能。由于在打火花區(qū)域的加熱的結果,線更容易斷裂。這是由更強的焦耳效應以及由與較低的導熱率有關的減小的冷卻造成的。
在75%IACS以上,需要的電極線類型不能得到,因為這時必須減小擴散層的厚度到低于電極線的直徑的10%。如果做不到這一點,線太剛性和脆弱,而在其制造期間不能被拉伸。
推薦的電極線的總導電率是在69%IACS左右,它相應于對于0.33mm的電極線的約35μm厚的擴散層,即,約11%的相對厚度。在這種情形下,電極線的總電阻率相對于溫度的變化系數β是0.00340K-1。必須記住,線的電阻率R(T)按照定律R(T)/R0=1+β(T-T0)受溫度影響,其中R(T)是線在涉及的溫度T下的電阻率,以及R0是它在參考溫度T0下的電阻率。
11%的相對厚度值和69%IACS的總導電率值,在線的直徑從約0.20mm到約0.35mm的范圍中,產生良好的結果。
有兩個參數可以提供給操作者,以便在制造導電線期間得到以上的導電率值初始沉積的鋅層的厚度,以及產生鋅和銅的擴散的熱處理的程度。操作者在適當地選擇這兩個參數方面沒有問題。
以上的考慮和總導電率值被成功地應用到在非合金銅芯上具有其厚度大于或等于直徑的10%的鋅和銅合金的表面層的電極線的生產。
它們也可有利地應用到不同的結構,例如,在非合金銅芯或另一種的金屬或合金的芯上具有更薄的表面層、其他金屬或合金的表面層、多個表面層,的電極線的生產。
按照本發(fā)明的線的有利的和意想不到的性質通過實驗被驗證。Charmilles Robofil 2020機用來通過使用以下的線對由Z 160 CDV12鋼制成的50mm高的零件進行比較性加工,所有的線都具有相同的直徑(0.25mm)
每個線的電火花腐蝕速率和機械拉伸強度通過在由于逐漸減小注入到加工區(qū)域的水的壓力而變得越來越困難的條件下執(zhí)行加工而同時被測試。
線1,具有較薄的非合金銅表面層,提供在最大水注入壓力下145mm2/min的加工速率,以及當水的注入壓力低于約3.2bar時斷裂。
按照本發(fā)明的線2,具有11%厚度的非合金銅表面層,產生大于168mm2/min的加工速率,以及當水的注入壓力低于約4bar時斷裂。
線3,具有16%厚度的非合金銅表面層,產生171mm2/min的更高的加工速率,但一旦水的注入壓力低于約8bar就斷裂。這種16%表面層可認為是構成最好不要超過的上限。
線4和5,具有合金銅芯,分別產生165mm2/min和161mm2/min的加工速率,但一旦水的注入壓力低于約5bar就斷裂。
以上的測試表明按照本發(fā)明的線的有利的和意想不到的性質在某種不明顯的意義上,通常在高溫下更好的具有合金銅芯的線,當在不利的冷卻條件下加工時,是比起具有非合金銅芯的線更弱的。
如以上規(guī)定的電極線的制造可包括以下步驟a.提供直徑大于要生產的線的直徑的非合金銅芯線,b.用純鋅覆蓋芯線到適當的厚度,
c.使得被覆的芯線經受擴散熱處理,以形成覆蓋層,d.拉伸電極線到最后的直徑,然后覆蓋層具有的厚度大于電極線的最后直徑的10%。
在步驟b期間,鋅優(yōu)選地被電解沉積在銅芯線。
在擴散步驟(c)后,或在拉伸步驟(d)后,電極線還可被覆蓋以例如鋅、銅、鎳、銀、或金的薄的接觸表面層。這具體地可以通過電解沉積而達到。
按照本發(fā)明,如上面規(guī)定的電極線可以有利地用于電火花腐蝕加工零件。在這種情形下,在采用發(fā)電機來產生打火花電能的機器中,發(fā)電機被設置成產生與電極線的加工能力相適合的最大打火花能量,而不產生斷裂,由此,提高加工速率。
從以下結合附圖給出的本發(fā)明特定實施例的說明,本發(fā)明的其它目的、特征與優(yōu)點將顯露出,其中圖1是使用線的這種電火花腐蝕機的示意的正視圖;圖2是顯示圖1的機器中電火花腐蝕的過程的平面圖;圖3是圖1和2的加工的零件的平面圖;圖4是本發(fā)明的電極線的一個實施例的按放大比例的示意的立體圖;以及圖5是本發(fā)明的電極線的優(yōu)選實施例的截面的示意圖。
具體實施例方式
首先考慮圖1到3,這些圖顯示使用電極線的電火花腐蝕加工。圖1所示的電火花腐蝕機大體上包括加工室1,加工室1包含諸如水的介質;諸如滑輪2和3的裝置;以及線引導裝置20和30,用于支承電極線4和在加工室1內的打火花區(qū)域5中拉伸電極線;工作支撐體6;以及用于在打火花區(qū)域5中相對于電極線4移動工作支撐體6的裝置7。被工作支撐體6支承的、要被加工的零件8被放置在打火花區(qū)域5。線引導裝置20、30在要被加工的零件8的兩側,以及精確地引導電極線4。為此,它們放置在靠近要被加工的零件8,以及它們的直徑只稍微大于電極線4的直徑,例如,對于250μm直徑的電極線,它們的直徑是254μm。電極線4在打火花區(qū)域5中縱向運動,以及面向要被加工的零件8,如箭頭9所示。發(fā)電機10,一方面通過線18和接觸點18a電連接到電極線4,該接觸點在它進入在滑輪2與線引導裝置20之間的室1中的介質時接觸電極線4,以及另一方面,發(fā)電機10通過線19連接到要被加工的零件8,該發(fā)電機10在打火花區(qū)域5產生電能,該電能適合于使得在要被加工的零件8與電極線4之間觸發(fā)電弧。
該機器包括控制裝置,該控制裝置用于按照加工步驟的功能調整電能、電極線4運動的速度、和要被加工的零件8的位移。
正如在圖2上看到的,通過在箭頭11所示的橫向方向上移動要被加工的零件,電火花腐蝕過程使得電極線4逐漸穿入到要被加工的導電的零件8的塊中,以及產生縫隙12。然后,通過沿著箭頭13方向移動要被加工的零件8,產生垂直的切割,最后產生如圖3所示的、具有第一加工面14和第二加工面15的零件。
顯然,藉助于發(fā)電機10產生高的電能能夠造成快速打火花從而能夠造成要被加工的零件相對于電極線4的更快速的運動以便快速地加工。事實上,零件的運動必須不過量地跟蹤由電火花產生的腐蝕。過分的低速度減小加工速率。過分的高速度造成該電極線與零件的接觸,以及最終產生的短路使得該機器停止。
然而,電能加熱在加工區(qū)域中的電極線,以及增加這種能量同時增加了電極線斷裂的風險。因此,對于給定的電極線結構,得出對于剛好低于造成電極線斷裂的能量的電能的最大加工速率。
現在再次考慮產生本發(fā)明的思想的測試。
電火花腐蝕加工測試是在Charmilles Robofil 2020機器上,使用切割設置E3,對于50mm高的鋼零件執(zhí)行的。
第一比較測試是一方面用包含37%鋅的黃銅電極線,另一方面用具有被覆蓋以通過擴散熱處理得到的銅和鋅的α和β相合金的8微米的層的包含37%鋅的黃銅芯的電極線來執(zhí)行的。兩個電極線具有相同的0.25mm的最后的直徑。黃銅電極線達到98的相對加工速率,而具有被覆蓋以擴散的銅和鋅的合金的黃銅芯的電極線只達到67的相對加工速率。
第二比較測試是一方面利用其芯為包含80%銅的銅和鋅的合金、該芯具有α和β相擴散的鋅和銅的合金的20微米的覆蓋層的電極線,另一方面利用具有被覆蓋以擴散的鋅和銅的合金的14微米的層的非合金的銅芯的電極線來執(zhí)行的。兩個電極線分別達到109和125的相對加工速率。這表明了非合金銅芯的優(yōu)點,它比起黃銅芯更加快速地加工,即使覆蓋層更薄。
第三測試依次采用三個0.25mm直徑電極線,這三個電極線具有非合金銅芯,銅芯分別具有11微米,14微米,和28微米厚的擴散的鋅和銅合金的覆蓋層。所得到的相對加工速率分別是115,125,和133??梢钥吹?,在具有非合金銅芯的電極線的情形下,對于相同的打火花功率,較厚的擴散層加速切割。
利用這些結果,本發(fā)明通過使用圖4上以更大的比例所示的特定的電極線,達到更高的加工速率。按照本發(fā)明的電極線包括非合金銅芯16,非合金銅芯16覆蓋以擴散的鋅和銅的合金的層17,其厚度E大于電極線直徑D的10%。
大大地增加覆蓋層的厚度E可能是有利的。然而,在拉伸以得到需要的電極線的最后尺寸期間金屬的相對變形能力遇到一個限制覆蓋層的厚度太大導致在拉伸期間線的斷裂的危險,這影響電極線的生產和使用性質。如果覆蓋層的相對厚度小于最后直徑D的約16%,則還保持容易執(zhí)行拉伸。同時,覆蓋層的厚度E太大使得電極線變脆弱,因為導電率不夠。
在芯與覆蓋層之間的界面通常被電極線的拉伸操作所變形,拉伸操作自然消除它的光滑的性質,以及使得它稍微不規(guī)則。這種不規(guī)則性對于電火花腐蝕過程不成問題。
例如鋅、銅、鎳、銀、或金的接觸表面層21可以有利地加到電極線上,用來改進在電極線4與接觸點18a之間的導電,使得打火花更加穩(wěn)定。
厚的銅層大大地減小電火花腐蝕速率。為了防止這個缺點,銅層必須極薄,例如小于0.5微米厚。
鎳層似乎太脆弱,以致于不能在約1微米的厚度上保持連續(xù)。
約1微米的鋅層是有利的。即使不連續(xù),該層意想不到地改進電接觸和打火花的穩(wěn)定性。
電極線的表面可能覆蓋以由制造過程的步驟產生的薄的氧化物層。消除這個層是不必要的,雖然是有可能的。這個層可以是均勻的或非均勻的。
沒有這樣的減小加工速率,電極線的表面可能破裂。
按照本發(fā)明得到的電極線通常是黃棕色的。
電極線的表面必須相當清潔,幾乎不帶有線拉伸潤滑劑或其他污點。
對于如上規(guī)定的電極線,如果覆蓋層是具有α和β和/或β’相的異構混合物的銅和鋅的合金,仍舊得到改進的電火花腐蝕性質。在重量上鋅的含量則是從35%到57%,優(yōu)選地從35%到50%。被證明是滿意的測試的電極線被測得45.7%,41.5%,和35.4%的鋅含量,和以鋅或銅的氧化物的形式的0.5%的氧含量。在表面層中存在的相是銅一鋅圖的α和β和β’相。
圖5以截面圖形式示意顯示本發(fā)明的電極線的優(yōu)選實施例的表面層的結構。該結構在如下意義上是異構的表面層的某些部分被從芯直到外部表面結晶化為β或β’相,而其他區(qū)域包含一個相在另一個相的矩陣中的混合物。
所以,在圖上可以看出,非合金銅芯16,和其厚度大于直徑的10%的銅和鋅的合金的覆蓋層17。區(qū)域17a是大的β相晶體,它可以具有從幾微米到大于10微米的尺寸T。區(qū)域17b是混合的相α和β的區(qū)域,例如,如圖的右上角的方塊中較大的比例所示,相β的微區(qū),例如從1微米到幾微米,分布在α相的矩陣中。相反,在區(qū)域17c中,α相的微區(qū)發(fā)現為分布在β相的矩陣中。區(qū)域17d是β相的表面層與混合的α和β相的較下面的層的組合。
這種異構的結構是通過在生產覆蓋層期間適當地選擇熱擴散條件而得到的快速的加熱,適當的擴散時間。
加熱持續(xù)剛好足夠長的時間,以得到所需要的相的混合物。
這種結構的好處尤其包括有助于線的拉伸,盡管事先不利地存在β相,結果是則有可能增加鋅含量,因而提高電火花腐蝕速率。
按照本發(fā)明的電極線可以通過以下方法生產,該方法包括以下步驟a.提供直徑D1大于要生產的線的直徑D的非合金銅芯線;b.用純鋅覆蓋芯線到適當的厚度,以便此后產生最后的厚度;c.使得被覆的芯線經受擴散處理,以形成覆蓋層17;d.拉伸電極線到最后的直徑D,然后覆蓋層17具有的厚度E大于電極線的最后直徑D的10%。
本發(fā)明并不限于這里明顯描述的實施例,其包括被包含在以下的權利要求書的范圍內的本發(fā)明的變形和推廣。
權利要求
1.一種電火花腐蝕加工電極線,包括覆蓋以擴散的鋅合金的覆蓋層(17)的金屬芯(16),其特征在于芯(16)是非合金的銅的,覆蓋層(17)是擴散的銅和鋅的合金的,銅和鋅的合金的覆蓋層(17)的厚度(E)大于電極線的直徑(D)的10%。
2.按照權利要求1的電極線,其特征在于,覆蓋層(17)的厚度(E)小于或等于電極線的直徑(D)的16%。
3.按照權利要求1或2的電極線,其特征在于,電極線的總導電率是從65%IACS到75%IACS。
4.按照權利要求1或2的電極線,其特征在于,電極線的總導電率接近于69%IACS。
5.按照權利要求1到4的任一項的電極線,其特征在于,構成芯(16)的非合金銅從推薦的以下的銅的系列中選擇Cu-a1(Cu-ETP);Cu-a2(Cu-FRHC);Cu-c1(Cu-OF);Cu-c2(Cu-OFE)。
6.按照權利要求1到5的任一項的電極線,其特征在于對于0.20mm的電極線直徑(D),覆蓋層的厚度(E)大于或等于20微米,對于0.25mm的電極線直徑(D),覆蓋層的厚度(E)大于或等于25微米,對于0.30mm的電極線直徑(D),覆蓋層的厚度(E)大于或等于30微米,對于0.33mm的電極線直徑(D),覆蓋層的厚度(E)大于或等于33微米,對于0.35mm的電極線直徑(D),覆蓋層的厚度(E)大于或等于35微米。
7.按照權利要求1到6的任一項的電極線,其特征在于,覆蓋層(17)是具有α和β和/或β’相的混合物的銅和鋅的合金的,在重量上,鋅的含量從35%到57%,優(yōu)選地從35%到50%。
8.按照權利要求7的電極線,其特征在于,覆蓋層是α和β和/或β’相的異構混合物。
9.按照權利要求1到8的任一項的電極線,其特征在于,覆蓋層(17)被覆蓋以鋅、銅、鎳、銀或金的薄的接觸表面層(21)。
10.一種生產按照權利要求1到9的任一項的電火花腐蝕電極線的方法,其特征在于,它包括以下步驟a.提供直徑(D1)大于要生產的線的直徑(D)的非合金銅芯線,b.用純鋅覆蓋芯線到適當的厚度,c.使得被覆的芯線經受擴散熱處理,以形成覆蓋層(17),d.拉伸電極線到最后的直徑(D),然后覆蓋層(17)具有的厚度(E)大于電極線的最后直徑(D)的10%。
11.按照權利要求10的方法,其特征在于,在步驟b中,鋅被電解沉積在銅芯線上。
12.按照權利要求10或11的方法,其特征在于,通過適當的持續(xù)時間的快速加熱,執(zhí)行擴散熱處理,以得到α和β和/或β’相的異構混合物。
13.按照權利要求10到12的任一項的方法,其特征在于,在擴散步驟(c)后或在拉伸步驟(d)后,電極線被覆蓋以鋅、銅、鎳、銀或金的薄的接觸表面層(21)。
14.按照權利要求1到9的任一項的電極線在通過在利用發(fā)電機來產生打火花電能的機器中的電火花腐蝕來加工零件中的使用,其特征在于,發(fā)電機被設置為產生與電極線不斷裂時的加工能力相適合的最大打火花能量,由此提高加工速率。
全文摘要
本發(fā)明涉及電極線,該電極線包括被覆蓋以擴散的鋅合金覆蓋層(17)的非合金銅芯(16),該覆蓋層的厚度(E)大于線的直徑的10%。覆蓋層(17)任選地被電鍍以薄的鋅、銅、鎳、銀或金的表面接觸膜(21)。這樣的線達到更高的放電加工速度。
文檔編號C25D5/10GK1604830SQ02825126
公開日2005年4月6日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權日2001年12月21日
發(fā)明者M·利 申請人:瑟莫康柏克特公司