[发明专利]用于电火花加工的焊丝及其制造方法

说明书

技术领域

本发明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，本发明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。

背景技术

在一般情况下，如图1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1预先穿孔的起始孔7插入工件1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1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1。然后，通过在所述焊丝2和所述工件1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1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1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1两端部分装备的导辊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1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高电火花加工的效率。

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，如钼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（discharge stability）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β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，本发明的发明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。