屬從工件的移除是發(fā)生 在所述缺口處。一旦被從金屬絲移開，這些微粒就變成機(jī)床上的"碎肩"，這些碎肩可能負(fù)面 地影響機(jī)床的性能和維護(hù)。隨著這些碎肩在金屬絲引導(dǎo)件中的聚集，它可能塞進(jìn)到該引導(dǎo) 件內(nèi)，最終導(dǎo)致了足夠的摩擦以使金屬絲電極斷裂。因此，EDM機(jī)床必須被周期地清理以防 止提前的金屬絲斷開并且通常要對全部的機(jī)床采用預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。很明顯，人們更愿意 最小化維護(hù)時(shí)間以最大化機(jī)加工時(shí)間，這因此增加了對無碎肩金屬絲的渴求，無碎肩金屬 絲通常被業(yè)內(nèi)稱為"清潔的"金屬絲。
[0024] 雖然伽馬相黃銅涂層本身是脆性的，但是可以通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)在冷拔之后控制 所得到的微粒的分布和形態(tài)。示例2提供了一種工藝安排，其與示例1中所采用的顯著不 同。
[0025] 示例 2 芯：CuZn35在I. 2mm直徑鍍鋅12 _ RT拉拔到0· 4 mm直徑 退火177 t空氣中2小時(shí) RT拉拔到0· 25 mm直徑 通過在示例2中描述的工藝產(chǎn)生的作為結(jié)果的微結(jié)構(gòu)在圖2中示出。雖然還是存在帶 有一定范圍的幾何參數(shù)的微粒，正如圖1中所示，但是帶有最小短軸和縱橫比的微粒的數(shù) 量被顯著地減小?？梢酝ㄟ^使用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)金相程序在高放大(?膽議2C)下分析全圓周視圖的 橫截面來對給定的涂層的幾何參數(shù)進(jìn)行量化。從使用示例1的工藝產(chǎn)生的樣品1和使用示 例2的工藝產(chǎn)生的樣品2準(zhǔn)備五個(gè)這樣的隨機(jī)橫截面。對這些橫截面的分析總結(jié)在圖3和 4中，圖3和4分別代表了樣品1和2的短軸尺寸的直方圖。
[0026] 對短軸尺寸分布的進(jìn)一步的分析在下面的表1中給出，其中縱橫比被定義為縱橫 比=(短軸尺寸）/ (長軸尺寸)。
[0027]
ο
[0028] 在示例1和2中采用的工藝之間的主要區(qū)別是在冷拔到其最終直徑期間中間連續(xù) 伽馬相涂層所經(jīng)受的冷加工的量。施加在樣品1上的冷加工導(dǎo)致了中間涂層中的多處斷裂 并且在一定程度上將其壓成粉末，如帶有等于或小于1. 5 _的短軸的微粒的高百分比所證 明的。明顯地，樣品2具有a)更少的細(xì)粒和b)帶有更緊的分布和高得多的縱橫比的平均 尺寸更大的微粒，如圖4和5以及表1中所證明的。實(shí)際上，樣品1也具有一些帶有更大的 短軸尺寸的微粒，但是那些微粒的縱橫比通常具有1. 0-1. 5的值。更高縱橫比的微粒是重 要的，因?yàn)樗鼈冑x予工件更加均勻的鋅濃度曲線。細(xì)粒的存在是重要的，因?yàn)樗鼈兪亲羁赡?的碎肩來源，所述碎肩是"臟金屬絲"的特征，該臟金屬絲使昂貴的機(jī)床維護(hù)更加復(fù)雜。已經(jīng) 通過使用在圖5中示意地示出的裝置執(zhí)行簡單的測試證明了這個(gè)事實(shí)。在這個(gè)測試中，(量 級(jí)為l-2km的）測得長度的金屬絲被以約200m/min的速度拉動(dòng)通過由毯墊和特殊擦拭紙 組成的夾層結(jié)構(gòu)。氈/紙夾層結(jié)構(gòu)的橫截面在圖5中示出，其尺寸是ecmxlOcm。擦拭紙是 由受保護(hù)的工藝制造的并且是從馬薩諸塞州南李市的Boyd科技公司（www. boydtech. com) 可商業(yè)獲得的并且是為金屬絲清潔系統(tǒng)開發(fā)的。在開始測試之前，3kg的重量被放置在氈/ 紙夾層結(jié)構(gòu)的頂部上。在給定的確定之前和之后使用四地電子分析天平（Sartorius型號(hào) ED124S，120 gm X 0.1 mg)準(zhǔn)確地確定在給定的夾層結(jié)構(gòu)中擦拭紙的重量并且通過用重量 中的凈增加除以所用的金屬絲的長度來指定清潔度等級(jí)并且所述值以mg/1000m為單位報(bào) 告。表2給出了在樣品1和2上執(zhí)行的測試的結(jié)果。 響:2
[0030] 樣品2被證明比樣品1更干凈，如由粘附在擦拭紙上的顯著低的殘余碎肩所證明 的。
[0031] 通過使用下列參數(shù)在升級(jí)到 TechStar Fast Track 2. I Caliber 的 Agie DEM-250 上進(jìn)行測試切割來在樣品1和2上執(zhí)行性能測試： 材料2英寸厚D-2工具鋼&60-62 水溫70? 沖水壓力220psi 傳導(dǎo)性15US/cm 金屬絲直徑0. 25mm 金屬絲速度135mm/sec 金屬絲張力Il5Ogms 接通時(shí)間1. 15 峰值電流3 性能測試的結(jié)果在下面的表3中給出。 喪3
[0033] 兩個(gè)樣品1和2的切割速度統(tǒng)計(jì)上是相等的，盡管樣品1具有比樣品2短軸尺寸 更大的微粒。明顯地，這些樣品的短軸尺寸對它們的切割速度幾乎沒有影響，但是對金屬絲 的清潔度有重要影響。如前面指出的，清潔度在EDM金屬絲的性能中也是非常重要的，因?yàn)?它能通過減少維護(hù)時(shí)間并由此增加生產(chǎn)力而顯著地減少機(jī)床的運(yùn)行成本。
[0034] 雖然本發(fā)明已被描述為具有優(yōu)選的設(shè)計(jì)，但是在本公開的精神和范圍內(nèi)本發(fā)明可 被進(jìn)一步改進(jìn)。因此本申請旨在覆蓋使用本發(fā)明的基本原理的本發(fā)明的任何變型、使用和 改變。而且，本申請旨在覆蓋在本申請所屬領(lǐng)域中的已知或慣用實(shí)踐中的且落在后附的權(quán) 利要求的限定內(nèi)的對本公開的變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用在電火花機(jī)加工裝置中的電極金屬絲，所述金屬絲包括： 芯，其包括金屬、金屬合金、和金屬多層復(fù)合材料中的一種； 設(shè)置在所述芯上的涂層，所述涂層包括脆性合金的不同的顆粒，所述顆粒擁有一定范 圍的幾何參數(shù)長軸、短軸和縱橫比，其中術(shù)語縱橫比被定義為所述長軸的尺寸除以所述短 軸的尺寸的商， 通過在最小!0如X放大下五個(gè)全圓周隨機(jī)光學(xué)冶金橫截面確定的所述幾何參數(shù)的分布 包含最大15%數(shù)量的帶有等于或小于1. 5〖im的短軸的微粒和最小10%數(shù)量的帶有等于 或大于5.0的縱橫比的微粒。2. 如權(quán)利要求1所述的電極金屬絲，其中，所述芯是銅。3. 如權(quán)利要求1所述的電極金屬絲，其中，所述合金芯是黃銅。4. 如權(quán)利要求1所述的電極金屬絲，其中，所述金屬多層復(fù)合材料芯是帶有貝塔相黃 銅外層的銅芯。5. 如權(quán)利要求1所述的電極金屬絲，其中，所述金屬多層復(fù)合材料芯是帶有貝塔相黃 銅外層的阿爾法相黃銅芯。6. 如權(quán)利要求1所述的電極金屬絲，其中，所述金屬多層復(fù)合材料芯是帶有貝塔相黃 銅外層和銅中間層的鋼芯。7. 如權(quán)利要求1所述的電極金屬絲，其中，所述金屬多層復(fù)合材料芯是帶有銅第一中 間層、阿爾法相黃銅第二中間層和貝塔相黃銅外層的鋼芯。8. 如權(quán)利要求1所述的電極金屬絲，其中，所述涂層是伽馬相黃銅。9. 一種用在電火花機(jī)加工裝置中的電極金屬絲，所述金屬絲包括： a)芯，包括下列中的其中一種：金屬、金屬合金或金屬多層復(fù)合材料； b)設(shè)置在所述芯上的涂層，所述涂層包括脆性合金的顆粒，所述顆粒具有包括長軸、短 軸和縱橫比的幾何參數(shù)， 所述縱橫比被定義為長軸尺寸除以短軸尺寸的商； c)所述幾何參數(shù)的分布，其是通過在最小1000倍放大下取得的五個(gè)全圓周隨機(jī)光學(xué) 冶金橫截面確定的并具有最大15%數(shù)量的帶有等于或小于1. 5pm的短軸的微粒和最小 10%數(shù)量的帶有等于或大于5. 0的縱橫比的微粒。
【專利摘要】伽馬相黃銅涂覆的EDM金屬絲電極被處理以產(chǎn)生脆性伽馬相合金的不同的顆粒，其中這些顆粒具有幾何參數(shù)的可獨(dú)特地描述的分布。通過使用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)金相程序分析金屬絲電極的隨機(jī)橫截面確定的微粒分布包含帶有小于1.5？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？的短軸的顆粒的最小數(shù)量和更大縱橫比（長軸和短軸的值的商）的微粒的更大的比例。發(fā)現(xiàn)這種金屬絲電極包含比現(xiàn)有技術(shù)中描述的電極更少的松散碎屑，即比現(xiàn)有技術(shù)伽馬金屬絲更干凈且沒有蒙受切割速度性能上的任何降級(jí)。
【IPC分類】B23K35/22, B23K35/04
【公開號(hào)】CN105102180
【申請?zhí)枴緾N201380048227
【發(fā)明人】丹德里奇·托馬林
【申請人】復(fù)合概念公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2013年6月7日
【公告號(hào)】EP2895297A1, WO2014042721A1