專利名稱：一種線狀電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)電火花腐蝕來(lái)切割工件用的線狀電極，該電極包括一根帶或不帶護(hù)套的腐蝕線，而該護(hù)套少至具有含一種或數(shù)種低揮發(fā)溫度如鋅、鎘、鉛、銻、鉍、石墨等的合金金屬成分。
DE-P2906245(相應(yīng)于美國(guó)第4287404號(hào)專利)已公開了一種帶有低揮發(fā)溫度護(hù)套的線狀電極。該腐蝕線護(hù)套的優(yōu)點(diǎn)在于能使用抗拉強(qiáng)度高的腐蝕線。這種腐蝕線在進(jìn)行電火花腐蝕期間借助拉伸裝置可維持在高張力狀態(tài)，從而形成光潔的切割。在切割期間還能避免股線斷裂，這是因?yàn)樽o(hù)套的金屬層形成了一種熱防護(hù)作用，再有，由于其厚度很小，它能很快地被放電焊口貫穿，從而釋放出低揮發(fā)溫度的合金部分，例如鋅。在這方面，一個(gè)有覆蓋層的線狀電極較之沒(méi)有覆層的線狀電極實(shí)際上更為有利。
從DE-P2906245第2欄第20-24頁(yè)所引用的日本專利申請(qǐng)公開文本50-102999中還可進(jìn)一步了解到如何以一種高導(dǎo)電性的金屬，例如金或銀，去覆蓋具有高抗拉強(qiáng)度材料的線狀電極，以便防止放電過(guò)程中由于雜質(zhì)污染的影響而失去其柔軟性。上述文件中還未能發(fā)現(xiàn)這種線狀電極切割特性的改進(jìn)(參見(jiàn)上述參考文件)?；蛟S這些切割特性只與電極線本身所具有的特性有關(guān)。因此，帶有銀涂層的這類線狀電極的效果并不好，而那些帶有至少含一種低熔點(diǎn)成分的金屬或金屬合金護(hù)套的線狀電極會(huì)有更好的效果。
在各種場(chǎng)合都希望去進(jìn)一步改善其切割性能，即以毫米/分和或以表面質(zhì)量考查的去除性能。
因此，本發(fā)明的目的在于提供以上所詳細(xì)提到過(guò)的那種類型的線狀電極，無(wú)須增加大量的額外費(fèi)用卻能進(jìn)一步提高其去除性能和最終的表面質(zhì)量。
按照本發(fā)明，上述目的是這樣達(dá)到的使線狀電極覆蓋上層高導(dǎo)電材料，例如銀、金、銠、鈀、銥的表面層，或者覆蓋上一層厚度非常薄的上述金屬的合金屬。出于經(jīng)濟(jì)上的原因，使用銀表面層較為有利。業(yè)已證明，表面層的層厚的0.05至0.8微米特別有利。實(shí)驗(yàn)表明，從層厚為0.02微米開始就已經(jīng)產(chǎn)生了值得一提的效果。當(dāng)腐蝕線芯是由一種導(dǎo)電良好的材料，例如銅、帶黃銅的銅芯、黃銅(Cu-Zn)、青銅(Cu-Sn)，帶有銅護(hù)套的鋼、鎢、鉬等構(gòu)成時(shí)，也是有利的。
早在上述的DE-P2906245中，已考慮過(guò)這種設(shè)想，即先在腐蝕線上包上一層銅或銀層，然后再覆蓋上金屬層，以起到熱防護(hù)作用。然而，在這種方案中，沒(méi)有達(dá)到切割性能提高的效果。如前面所詳述過(guò)的，本發(fā)明從兩個(gè)方面作了改變一方面，如果用的完全是一根經(jīng)涂覆的腐蝕線，則本發(fā)明中的高導(dǎo)電層不是放在腐蝕線和護(hù)套之間，而是放在護(hù)套的外面;另一方面，使其很薄，特別是使其有很薄的層厚，就會(huì)使其切割性能提高大約20%。這均勻的薄銀層，降低了電極的損耗，并且有高導(dǎo)電性，提高了電流密度。因此，這一極薄的高導(dǎo)電層，也就不會(huì)妨礙其下面的低揮發(fā)溫度合金部分的揮發(fā)。可以想見(jiàn)，這種現(xiàn)象的解釋，可歸結(jié)為一種趨膚效應(yīng)。
以下結(jié)合一個(gè)附圖示出的實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。圖中

圖1 表示一個(gè)實(shí)施例的線狀電極的剖面圖;
圖2 表示另一個(gè)實(shí)施例的線狀電極的剖面圖;
圖3 是一根無(wú)涂層的黃銅腐蝕線與含不同涂層的黃銅的腐蝕線作比較的圖表。
圖表(圖3)表示出一根無(wú)涂覆的黃銅腐蝕線與其他以不同方式涂覆有純銀層的黃銅腐蝕線所做的比較結(jié)果。由此可以發(fā)現(xiàn)，涂覆銀層的0.33毫米直徑腐蝕線的去除性能有明顯的增加。圖中所示的有以上直徑的黃銅，當(dāng)每公斤涂覆2至10克銀時(shí)，其層厚為0.12至0.65微米。
圖中表明的實(shí)驗(yàn)，是在具有200至300KHz發(fā)生器的現(xiàn)代切割系統(tǒng)中完成的。從這些實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，所發(fā)出的火花放電是精確的并且是沒(méi)有衰減的平穩(wěn)放電，而沒(méi)有涂覆的腐蝕電極卻容易使電火花的傳輸衰減。
另外，這種高導(dǎo)電層產(chǎn)生非常均勻的腐蝕的作用，在精密切割過(guò)程中，是特別有好處的。相當(dāng)于集膚效應(yīng)的高電流強(qiáng)度，使電極的損耗與一般的電極相比有所減少。在最終和精密切割過(guò)程中，這就有可能降低線狀電極的運(yùn)行速度(節(jié)省了費(fèi)用)，同時(shí)形成的切口更為平整，使表面粗糙度較小。在高導(dǎo)電材料的整個(gè)韌性層上的電接觸位置處，其滑動(dòng)阻力有了明顯的改善。在精密切割過(guò)程中，損耗減少，實(shí)際上只有很小的振動(dòng)，而且電極線運(yùn)行平穩(wěn)。
由于有高導(dǎo)電性的薄層，因此高導(dǎo)電層表面有較大的接觸能力。這使得在最初的調(diào)整或安裝過(guò)程中能更精確和更快地定位，從而明顯地節(jié)省了時(shí)間和費(fèi)用。另外，所包的銀粒、金粒等改善了切割通道中的導(dǎo)電性，從而也改善了電火花傳輸性能。再有，由于有柔韌的涂覆層，從而使芯村的超應(yīng)力引起的腐蝕減少。最終，這就延長(zhǎng)了電極線的使用壽命。
該線狀電極至少能以三種不同的方法制成，即1.用電鍍或電解的方法;
2.先浸漬涂覆，再做機(jī)械減縮(如拉制)的方法;或3.先制成一根芯線和一根銀的覆蓋管，將芯線插入覆蓋管中，接著以滾軋和拉制的方法來(lái)減縮其橫截面。
雖然上文詳細(xì)地描述了本發(fā)明的一些最佳實(shí)施例，以說(shuō)明本發(fā)明的目的，但應(yīng)了解，對(duì)所述的裝置可做各種修改和變通，包括重新安排各個(gè)部分，這都不超出本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)電火花腐蝕來(lái)切割工件用的線狀電極，包括一根帶或不帶護(hù)套的腐蝕線，該護(hù)套至少具有含一種或數(shù)種低揮發(fā)溫度如鋅、鎘、鉛、銻、鉍、石墨等的合金金屬成分，其改進(jìn)的特征在于，所述線狀電極覆有一層厚度非常薄的高導(dǎo)電性材料如銀、金、銠、鈀、銥或其合金之一的表面層。
2.如權(quán)利要求1所述的線狀電極，其特征在于，所述表面層由銀構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的線狀電極，其特征在于，所述表面層的厚度為0.05至0.8微米。
4.如權(quán)利要求1所述的線狀電極，其特征在于，所述腐蝕線的線芯由一種導(dǎo)電良好的材料，如銅、帶黃銅的銅芯、黃銅(Cu-Zn)、青銅(Cu-Sn)、帶銅護(hù)套的鋼、鎢、鉬等之一構(gòu)成。
全文摘要
一種通過(guò)電火花腐蝕來(lái)切割工件用的線狀電極，包括一根帶或不帶護(hù)套的腐蝕線，該護(hù)套至少具有含一種或數(shù)種低揮發(fā)溫度的金屬如鋅、鎘、鉛、銻、鉍、石墨等的合金金屬成分，為了更進(jìn)一步提高其去除性能和最終的表面質(zhì)量而又不過(guò)多增加費(fèi)用，使該線狀電極涂覆以具有高導(dǎo)電性材料，例如銀、金、銠、鈀或銥的表面層，或一層厚度非常薄的上述金屬合金層。
文檔編號(hào)B23H7/08GK1060805SQ9110944
公開日1992年5月6日 申請(qǐng)日期1991年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月2日
發(fā)明者H·格羅斯, H·赫爾曼尼 申請(qǐng)人:貝爾肯霍夫有限公司