用于电火花加工的焊丝及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电火花加工的焊丝和所述焊丝的制造方法。所述焊丝包括芯线，所述芯线含有包括铜的第一金属；由于所述芯线和第二金属之间的相互扩散而形成在所述芯线和镀在所述芯线外表面的第二金属之间的边界区域的第一合金层；以及由于所述第一金属扩散到所述第二金属而形成的第二合金层。芯线材料沿着出现在所述第二合金层上的裂纹喷出到用于电火花加工的、包括所述芯线、所述第一合金层和所述第二合金层的所述焊丝的表面上，以便在所述焊丝的表面上形成许多颗粒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电火花加工(electro-discharge machining)的焊丝和制造该焊丝的方法。更特别的是，本专利技术涉及一种在焊丝经受电火花加工时能够减少加工颗粒的产生并且提高加工速度和工件表面粗糙度的用于电火花加工的焊丝和用于制造该焊丝的方法。
技术介绍
在一般情况下,如图I所示,根据电火花加工方案使用焊丝(electrode wire) 2,将所述焊丝2从通过工件I预先穿孔的起始孔7插入工件I中。当所述焊丝2在所述起始孔7的穿孔方向连续不断地插入所述工件I时，在所述焊丝2和所述起始孔7的内壁表面之间施加高频电压，从而在所述焊丝2和所述起始孔7的内壁表面之间产生电弧(arc)，以便熔化所述工件I。然后，通过在所述焊丝2和所述工件I之间使用加工液和瞬时气化力(instantaneous vaporization power)去除熔化物，以便能够加工所述工件I成想要的形状。根据电火花加工原理，电火花加工包括电源、导线传输装置、工件传输装置和加工液循环装置。通常，如图I箭头显示，所述工件传输装置垂直地移向所述焊丝2。在连续不断地从供应卷盘(supply reel) 3卷出的所述焊丝2悬挂于在所述工件I两端部分装备的导棍5和5'上之后，所述焊丝2缠绕在弯曲卷盘4的周围。在这种情况下，通过所述电源6在所述工件I和所述焊丝2之间施加高频电压进行切削加工工序，并提供作为加工液的去离子水到加工区域以排放在切削加工工序中散发的热。电火花加工效率，特别是加工速度，很大程度上依赖于加工参数，如所述加工液的进料速度(feeding speed)、加工电流密度、以及形状和加工电压的频率，并且通过调节加工参数可以提闻电火花加工的效率。因为纯铜具有高导电性，并且由于其具有高延展率，能为细线工序提供方便，在传统技术中使用纯铜。然而，由于纯铜丝在电火花加工中表现出低的拉伸强度，纯铜可能容易断线。另外，由于不能施加高拉伸强度于铜丝，由此不能控制所述焊丝2的振动，从而导致较差的加工精度。另外，所述铜丝表现出相对较慢的加工速度。因此，高强度丝，如钥丝或钨丝已经用于高加工精度的特殊应用。另外，黄铜焊丝，例如含有重量比为65% : 35%的铜和锌的黄铜丝，已经被研发用于电火花加工一般目的的焊丝。当与纯铜丝相比时，所述黄铜焊丝的拉伸强度比所述铜丝的拉伸强度至少大两倍，而且由于作为黄铜焊丝的合金成份的锌的存在，提高了放电稳定性(dischargestability)和瞬时气化力。因此，当与所述纯铜丝相比时，所述黄铜焊丝提高了加工速度和加工精度。另外，随着电火花加工方案得到广泛应用，进一步要求改善拉伸强度和加工速度。因此，通过添加少量的铝、硅和类似物到所述黄铜焊丝中，已经开发出高级的黄铜焊丝，以便可以提高所述黄铜焊丝的拉伸强度和加工速度。同时，随着黄铜合金中锌含量的增加，可以提高加工速度。然而，如果在所述黄铜合金中锌的含量超过40重量％，则会形成脆性的P相，从而在形成细线时的拉伸工序可能存在困难。为了解决上述问题，本专利技术的专利技术人已经在韩国专利登记号10-518727中建议焊丝的结构，其中所述焊丝包括芯线(core wire)、合金层、合金镀层和形成在所述合金镀层上的镀层。所述芯线含有包括铜的第一金属。所述合金层为通过所述第一金属和第二金属之间的相互扩散反应，从所述芯线的外部朝向所述芯线的中心，所述第二金属组份扩散到所述第一金属而形成于所述芯线的边界区域。所述合金镀层为通过所述第一金属和第二金属之间的相互扩散反应，所述第一金属组份扩散到所述第二金属而形成于所述芯线上。所述镀层含有气化温度比构成所述芯线的所述第一金属低的所述第二金属。在这种情况下，所述合金镀层为通过所述第一金属和第二金属之间的相互扩散反应而形成于所述芯线上， 以便所述合金镀层在层间表现出最高的硬度和最低的延伸率。另外，所述合金镀层和所述镀层含有与所述焊丝纵向的方向(longitudinal direction)垂直的裂纹。另外，本专利技术的专利技术人已经建议焊丝的结构包括芯线、合金层以及合金镀层。所述芯线含有包括铜的第一金属。所述合金层为从所述芯线的外部朝向所述芯线的中心，通过所述第一金属和第二金属之间的相互扩散反应，所述第二金属组份扩散到所述第一金属而形成于所述芯线的边界区域。所述合金镀层为通过所述第一金属和第二金属之间的相互扩散反应，所述第一金属组份扩散到所述第二金属而形成于所述芯线上。在这种情况下，所述合金镀层为通过所述第一金属和气化温度比所述第一金属的气化温度低的所述第二金属之间的相互扩散反应而形成于所述芯线上以表现出比所述芯线的硬度高的硬度和比所述芯线的延伸率低的延伸率。所述合金镀层含有与所述焊丝长度方向垂直的裂纹。所述第一金属包括铜、黄铜或铜合金，以及所述第二金属包括锌、铝、锡或它们的合金。进一步地，本专利技术的专利技术人在韩国专利登记号10-518731中建议制造用于电火花加工的焊丝的方法，其中，该方法包括预备作为芯线的中间线材(wire rode)，所述中间线材含有包括铜的第一金属并具有第一直径，将含有所述第一金属的所述芯线经过镀槽，通过所述第一金属和第二金属之间的相互扩散反应在所述芯线的外部上形成合金层，所述镀槽中含有熔化的气化温度比所述第一金属的气化温度低的第二金属，所述合金层表现出比所述第一金属和第二金属的硬度高的硬度和比所述第一金属和第二金属的延伸率低的延伸率，并且在所述合金层上形成含有所述第二金属的镀层，通过拉伸具有所述合金和镀层的所述中间线材，由于所述合金层更高的硬度和更低的延伸率，允许裂纹出现在所述合金层和所述镀层上，以便所述中间线材具有第二直径，并且通过对具有裂纹的细线进行热处理工序稳定细线的机械特性。为了在所述芯线上形成所述合金和镀层，将所述芯线在约400°C至约500°C的温度下以I秒至10秒经过所述镀槽。所述第一金属包括铜、黄铜或铜合金，以及所述第二金属包括锌、铝、锡或它们的合金。另外，本专利技术的专利技术人在韩国专利登记号10-518733中建议制造用于电火花加工的焊丝的方法，其中，该方法包括预备作为芯线的中间线材，所述中间线材含有包括铜的第一金属并具有第一直径，通过将含有所述第一金属的所述芯线经过镀槽，通过所述第一金属和第二金属之间的相互扩散反应在所述芯线的外部上形成合金镀层，所述镀槽中含有熔化的、气化温度比所述第一金属的气化温度低的第二金属，所述合金镀层表现出比所述第一和第二金属的硬度高的硬度和比所述第一和第二金属的延伸率低的延伸率，通过拉伸具有所述合金镀层的所述中间线材，由于所述合金层更高的硬度和更低的延伸率，允许裂纹出现在所述合金镀层上，以便所述中间线材具有第二直径，并且通过对具有裂纹的细线进行热处理工序稳定细线的机械特性。根据相关技术，由于熔化的锌和施加的热量，通过与含有铜的芯线金属进行相互扩散反应形成焊丝，所述焊丝具有含有铜锌颗粒片段的合金层，以便能够提高加工速度。然而，当对表现为510N的黄铜芯线进行延伸工序时，加强了所述黄铜芯线，由此所述黄铜芯线可能容易片段化，从而在电火花加工中产生大量加工颗粒。[引用的参考文献] 专利I :韩国专利登记号10-518727 ；专利2 :韩国专利登记号10-518731 ；专利3 :韩国本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电火花加工的焊丝，所述焊丝包括：含有第一金属的芯线；由于所述芯线和第二金属之间的相互扩散而形成于所述芯线和镀覆在所述芯线外表面的所述第二金属之间的边界区域的第一合金层；以及由于所述第一金属扩散到所述第二金属而形成于所述第一合金层外部的第二合金层；其中，芯线材料沿着出现在所述第二合金层上的裂纹，喷出在用于电火花加工的、至少包括所述芯线、第一合金层和第二合金层的所述焊丝的表面上，从而在所述焊丝的表面上形成多个颗粒，并且其中至少包括所述芯线材料和第二合金材料的所述颗粒分布在用于电火花加工的所述焊丝的表面。

【技术特征摘要】
2011.04.29 KR 10-2011-00407571.一种用于电火花加工的焊丝，所述焊丝包括 含有第一金属的芯线； 由于所述芯线和第二金属之间的相互扩散而形成于所述芯线和镀覆在所述芯线外表面的所述第二金属之间的边界区域的第一合金层；以及 由于所述第一金属扩散到所述第二金属而形成于所述第一合金层外部的第二合金层； 其中，芯线材料沿着出现在所述第二合金层上的裂纹，喷出在用于电火花加工的、至少包括所述芯线、第一合金层和第二合金层的所述焊丝的表面上，从而在所述焊丝的表面上形成多个颗粒，并且 其中至少包括所述芯线材料和第二合金材料的所述颗粒分布在用于电火花加工的所述焊丝的表面。2.根据权利要求I所述的焊丝，其中，所述芯线材料与第一合金材料一起喷出，从而包括所述芯线材料、所述第一合金材料和所述第二合金材料的颗粒分布在用于电火花加工的所述焊丝的表面上。3.根据权利要求I或2所述的焊丝，其中，所述第一金属包括选自由铜、黄铜和铜合金组成的组中的一种，以及所述第二金属包括选自由锌、铝、锡和它们的合金组成的组中的一种。4.根据权利要求I或2所述的焊丝，其中，所述芯线材料包围至少含有所述第二合金材料的颗粒。5.根据权利要求I或2所述的焊丝，其中，含有所述芯线材料的颗粒沿基本上垂直于用于电火花加工的所述焊丝的纵向的方向排列，并且具有的长度比所述颗粒的宽度大2-10倍。6.一种用于电火花加工的焊丝的制造方法，该方法包括 预备含有第一金属并具有第一直径的中间线材作为芯线； 用第二金属镀覆所述芯线； 进行热处理工...

【专利技术属性】
技术研发人员：成机哲，成贤洙，成贤国，
申请(专利权)人：成机哲，成贤洙，成贤国，
类型：发明
国别省市：