(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電加工用電極と被加工物との間に放電を発生させ、前記放電エネルギにより前記被加工物表面に硬質被膜を形成する工程を繰り返すことにより、前記被加工物としての母材の表面に対して時間の経過と共に前記硬質被膜の堆積が進行して厚膜を形成する放電表面処理方法において、
周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族に属する金属の炭化物を単体又は複数組み合わせて製造した粉末に、鉄族金属粉もしくは前記被加工物と同一成分の非鉄系金属粉を単体又は複数組み合わせて混入し、圧縮成形した後に予備焼結した焼結電極を前記放電加工用電極とし、
前記母材に直接放電表面処理する際の電気条件である放電電流、放電電流パルス幅および休止時間により前記母材に堆積加工し、
その後、前記母材に堆積加工した際の電気条件を、前記母材に形成された前記硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件である放電電流、放電電流パルス幅および休止時間に変更して前記母材に形成された硬質皮膜上にさらに堆積加工する
ことを特徴とする放電表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、電極と被加工物の間に放電を発生させ、その放電エネルギにより被加工物表面に硬質被膜を形成する、放電表面処理方法及び装置の改良に関するものである。
【背景技術】  従来、被加工物の表面をコーティングして、耐食性、耐摩耗性を付与する技術としては、たとえば特開平５−１４８６１５号公報において開示された放電表面処理方法がある。この技術は、ＷＣ粉末とＣｏ粉末等からなる圧粉体電極を使用して１次加工（堆積加工）を行い、次に銅電極等の比較的電極消耗の少ない電極に交換して２次加工（再溶融加工）を行う、２つの工程からなる金属材料の表面処理方法である。この従来技術は、鋼材に対して数１０μｍ程度の厚みの硬質被膜を形成するには優れた方法であるが、超硬合金のような焼結材料の表面に対しては強固な密着力を持つ硬質被膜形成が困難である等の問題がある。
次に、特開平９−１９２９３７号公報に開示された、超硬合金にも密着力が高い硬質被膜を形成する放電表面処理方法を第７図により説明する。図において、１はＴｉＨ２を圧縮成形してなる圧粉体電極、２は被加工物、３は加工槽、４は加工液、５は圧粉体電極１と被加工物２に印加する電圧及び電流のスイッチングを行うスイッチング素子、６はスイッチング素子５のオン・オフを制御する制御回路、７は電源、８は抵抗器、９は形成された硬質被膜である。このような構成による放電表面処理により、鉄鋼、超硬合金等の表面に数μｍ〜数１０μｍの厚みの硬質被膜を形成することができる。
また、特開平１０−２２５８２４号公報には、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等の高硬度な炭化物を生成する材料を電極として使用して放電を発生させ、被加工物の表面を脱炭させ、わずかに粗い面とした後（前処理）、ＴｉＨ２系の圧粉体電極により放電を発生させ、被加工物の表面処理を行う（本処理）方法が開示されている。この前処理は、本処理においてコーティング材料の付着をよくすることを目的とするものである。また、同様の目的で、ＴｉＨ２系の圧粉体電極が負極性の比較的放電エネルギが小さな条件で前処理を行い、その後、放電エネルギを大きくし、同一の電極であるＴｉＨ２系の圧粉体電極により本処理を行う方法が開示されている。
以上の従来技術においては、いずれの場合も圧粉体電極を用いることが特徴であるが、以下に示す３つの理由により実用化に問題がある。
第１の理由は、実用的な大きさの電極の成形が困難であることである。すなわち、電極を金型等の表面処理に用いる実用的な大きさに成形するには、プレスの能力を飛躍的に大きくしなければならないと共に、粉体状の材料の圧縮成形時に圧力が材料の内部に均一に伝播しないため密度の不均一が大きくなり、ひび割れの発生等の欠陥が生じる。さらに、成形された圧粉体電極は形状が崩れやすく二次加工が困難であると共に、被加工物に形成される硬質被膜にはばらつきが発生し品質が低下する。
第２の理由は、電極用材料の取り扱いが困難なことである。すなわち、Ｔｉ及びＴｉＨ２等の粉末は酸化しやすく、特にＴｉＨ２は空気中でも加水分解を引き起こす等の経時変化が発生し、取り扱いが困難である。さらに、水中に投入すると激しく水素ガスを発生するため、不要になった電極の廃棄処理上の問題もある。
第３の理由は、厚膜の形成が困難なことである。すなわち、従来の方法では数μｍ〜数十μｍの厚さまでが限界であり、工業的に要求されているこれ以上の厚さの硬質被膜の形成ができない。
以下において、前記第３の理由に関連した補足説明を行う。薄膜の形成はドライプロセスである物理蒸着や化学蒸着等により普及しているが、厚膜の形成はこれらの方法では困難であり、現状では溶射法等に依存せざるをえない。溶射法は各種の材料を被加工物上に肉盛りできるがその組織は粗く、金型等の被膜のような精密かつ耐久性が必要な用途への応用は不可能であり、使用材料の制約も多い。
【発明の開示】
この発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、効率的に被加工物に硬質被膜を形成することができ、電極の成形が容易にできると共に任意の面積範囲で硬質被膜の厚膜を形成することができ、金型、工具、機械要素部品等の様々な機械部品への適用が可能となる放電表面処理方法及び装置を得ることを目的とする。
第１の発明に係る放電表面処理方法は、周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族に属する金属の炭化物を単体又は複数組み合わせて製造した粉末に、鉄族金属粉もしくは被加工物と同一成分の非鉄系金属粉を単体又は複数組み合わせて混入し、圧縮成形した後に前記鉄族又は非鉄金属粉が溶出し始める温度にて焼成した電極を放電加工用電極とし、前記被加工物の母材に直接放電表面処理する際の電気条件と形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件とを被処理材料の特性に合わせて変更するものである。
第２の発明に係る放電表面処理方法は、周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、Ｖｌａ族に属する金属の炭化物を単体又は複数組み合わせて製造した粉末に、鉄族金属粉もしくは被加工物と同一成分の非鉄系金属粉を単体又は複数組み合わせて混入し、圧縮成形した後に前記鉄族又は非鉄金属粉が溶出し始める温度にて焼成した電極を放電加工用電極とし、形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件を被処理材料の特性に合わせて少なくとも１回変更するものである。
第３の発明に係る放電表面処理方法は、周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族に属する金属の炭化物を単体又は複数組み合わせて製造した粉末に、鉄族金属粉もしくは被加工物と同一成分の非鉄系金属粉を単体又は複数組み合わせて混入し、圧縮成形した後に前記鉄族又は非鉄金属粉が溶出し始める温度にて焼成した電極を放電加工用電極とし、前記被加工物の母材に直接放電表面処理する際の電気条件と形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件とを被処理材料の特性に合わせて変更し、さらに、前記形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件を被処理材料の特性に合わせて少なくとも１回変更するものである。
第４の発明に係る放電表面処理方法は、第１の発明に係る放電表面処理方法において、前記放電加工用電極と前記被加工物との間に不活性ガスを介在させるものである。
第５の発明に係る放電表面処理方法は、第２の発明に係る放電表面処理方法において、前記放電加工用電極と前記被加工物との間に不活性ガスを介在させるものである。
第６の発明に係る放電表面処理方法は、第３の発明に係る放電表面処理方法において、前記放電加工用電極と前記被加工物との間に不活性ガスを介在させるものである。
第７の発明に係る放電表面処理方法は、第１の発明に係る放電表面処理方法において、前記放電加工用電極を前記被加工物に対して走査させて、前記被加工物表面に前記硬質被膜を形成するものである。
第８の発明に係る放電表面処理方法は、第２の発明に係る放電表面処理方法において、前記放電加工用電極を前記被加工物に対して走査させて、前記被加工物表面に前記硬質被膜を形成するものである。
第９の発明に係る放電表面処理方法は、第３の発明に係る放電表面処理方法において、前記放電加工用電極を前記被加工物に対して走査させて、前記被加工物表面に前記硬質被膜を形成するものである。
第１０の発明に係る放電表面処理装置は、周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族に属する金属の炭化物を単体又は複数組み合わせて製造した粉末に、鉄族金属粉もしくは被加工物と同一成分の非鉄系金属粉を単体又は複数組み合わせて混入し、圧縮成形した後に前記鉄族又は非鉄金属粉が溶出し始める温度にて焼成した電極を放電加工用電極とし、前記被加工物の母材に直接放電表面処理する際の電気条件と形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件とを被処理材料の特性に合わせて変更する切り替え手段を備えるものである。
第１１の発明に係る放電表面処理装置は、周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族に属する金属の炭化物を単体又は複数組み合わせて製造した粉末に、鉄族金属粉もしくは被加工物と同一成分の非鉄系金属粉を単体又は複数組み合わせて混入し、圧縮成形した後に前記鉄族又は非鉄金属粉が溶出し始める温度にて焼成した電極を放電加工用電極とし、形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件を被処理材料の特性に合わせて少なくとも１回変更する切り替え手段を備えるものである。
第１２の発明に係る放電表面処理装置は、周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族に属する金属の炭化物を単体又は複数組み合わせて製造した粉末に、鉄族金属粉もしくは被加工物と同一成分の非鉄系金属粉を単体又は複数組み合わせて混入し、圧縮成形した後に前記鉄族又は非鉄金属粉が溶出し始める温度にて焼成した電極を放電加工用電極とし、前記被加工物の母材に直接放電表面処理する際の電気条件と形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件とを被処理材料の特性に合わせて変更する第１の切り替え手段と、前記形成された硬質被膜に放電表面処理する際の電気条件を被処理材料の特性に合わせて少なくとも１回変更する第２の切り替え手段を備えるものである。
第１３の発明に係る放電表面処理装置は、第１０の発明に係る放電表面処理装置において、前記放電加工用電極と前記被加工物との間に不活性ガスを介在させる不活性ガス供給手段を備えるものである。
第１４の発明に係る放電表面処理装置は、第１１の発明に係る放電表面処理装置において、前記放電加工用電極と前記被加工物との間に不活性ガスを介在させる不活性ガス供給手段を備えるものである。
第１５の発明に係る放電表面処理装置は、第１２の発明に係る放電表面処理装置において、前記放電加工用電極と前記被加工物との間に不活性ガスを介在させる不活性ガス供給手段を備えるものである。
第１６の発明に係る放電表面処理装置は、第１０の発明に係る放電表面処理装置において、前記放電加工用電極と前記被加工物とをＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に相対移動させるＸ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、及びＺ軸駆動装置とを備え、前記Ｘ軸駆動装置、前記Ｙ軸駆動装置、及び前記Ｚ軸駆動装置により、前記放電加工用電極を前記被加工物に対して走査させて、前記被加工物表面に前記硬質被膜を形成するものである。
第１７の発明に係る放電表面処理装置は、第１１の発明に係る放電表面処理装置において、前記放電加工用電極と前記被加工物とをＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に相対移動させるＸ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、及びＺ軸駆動装置とを備え、前記Ｘ軸駆動装置、前記Ｙ軸駆動装置、及び前記Ｚ軸駆動装置により、前記放電加工用電極を前記被加工物に対して走査させて、前記被加工物表面に前記硬質被膜を形成するものである。
第１８の発明に係る放電表面処理装置は、第１２の発明に係る放電表面処理装置において、前記放電加工用電極と前記被加工物とをＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に相対移動させるＸ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、及びＺ軸駆動装置とを備え、前記Ｘ軸駆動装置、前記Ｙ軸駆動装置、及び前記Ｚ軸駆動装置により、前記放電加工用電極を前記被加工物に対して走査させて、前記被加工物表面に前記硬質被膜を形成するものである。
この発明は、前記のように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第１〜第３の発明に係るに係る放電表面処理方法は、電極の成形が容易にできると共に効率的に被加工物に密着性の高い硬質被膜を形成することができ、金型、工具、機械要素部品等の様々な機械部品への適用が可能となる放電表面処理方法が得られる効果がある。また、電極の面積とほぼ等しい面積に硬質被膜を被加工物上に堆積できるため、マスキング処理が不要となる効果もある。
第４の発明の放電表面処理方法は、第１の発明の効果に加えて、構成が簡単になる効果がある。
第５の発明の放電表面処理方法は、第２の発明の効果に加えて、構成が簡単になる効果がある。
第６の発明の放電表面処理方法は、第３の発明の効果に加えて、構成が簡単になる効果がある。
第７の発明の放電表面処理方法は、第１の発明の効果に加えて、小形の放電加工用電極を用いて走査させながら加工することができ、大形の特定形状の放電加工用電極を用いる必要がなく、金型等の３次元自由曲面を持つ被加工物の全曲面にわたって前記小形の放電加工用電極を走査させ、全面積において等しく、あるいは必要に応じて膜厚を変化させながら硬質被膜を形成することができる効果がある。
第８の発明の放電表面処理方法は、第２の発明の効果に加えて、小形の放電加工用電極を用いて走査させながら加工することができ、大形の特定形状の放電加工用電極を用いる必要がなく、金型等の３次元自由曲面を持つ被加工物の全曲面にわたって前記小形の放電加工用電極を走査させ、全面積において等しく、あるいは必要に応じて膜厚を変化させながら硬質被膜を形成することができる効果がある。
第９の発明の放電表面処理方法は、第３の発明の効果に加えて、小形の放電加工用電極を用いて走査させながら加工することができ、大形の特定形状の放電加工用電極を用いる必要がなく、金型等の３次元自由曲面を持つ被加工物の全曲面にわたって前記小形の放電加工用電極を走査させ、全面積において等しく、あるいは必要に応じて膜厚を変化させながら硬質被膜を形成することができる効果がある。
第１０〜第１２の発明に係るに係る放電表面処理装置は、電極の成形が容易にできると共に効率的に被加工物に密着性の高い硬質被膜を形成することができ、金型、工具、機械要素部品等の様々な機械部品への適用が可能となる放電表面処理装置が得られる効果がある。また、電極の面積とほぼ等しい面積に硬質被膜を被加工物上に堆積できるため、マスキング処理が不要となる効果もある。
第１３の発明の放電表面処理装置は、第１０の発明の効果に加えて、構成が簡単になる効果がある。
第１４の発明の放電表面処理装置は、第１１の発明の効果に加えて、構成が簡単になる効果がある。
第１５の発明の放電表面処理装置は、第１２の発明の効果に加えて、構成が簡単になる効果がある。
第１６の発明の放電表面処理装置は、第１０の発明の効果に加えて、小形の放電加工用電極を用いて走査させながら加工することができ、大形の特定形状の放電加工用電極を用いる必要がなく、金型等の３次元自由曲面を持つ被加工物の全曲面にわたって前記小形の放電加工用電極を走査させ、全面積において等しく、あるいは必要に応じて膜厚を変化させながら硬質被膜を形成することができる効果がある。
第１７の発明の放電表面処理装置は、第１１の発明の効果に加えて、小形の放電加工用電極を用いて走査させながら加工することができ、大形の特定形状の放電加工用電極を用いる必要がなく、金型等の３次元自由曲面を持つ被加工物の全曲面にわたって前記小形の放電加工用電極を走査させ、全面積において等しく、あるいは必要に応じて膜厚を変化させながら硬質被膜を形成することができる効果がある。
第１８の発明の放電表面処理装置は、第１２の発明の効果に加えて、小形の放電加工用電極を用いて走査させながら加工することができ、大形の特定形状の放電加工用電極を用いる必要がなく、金型等の３次元自由曲面を持つ被加工物の全曲面にわたって前記小形の放電加工用電極を走査させ、全面積において等しく、あるいは必要に応じて膜厚を変化させながら硬質被膜を形成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】  第１図は、この発明の実施の形態１の放電表面処理方法及び装置を示す構成図である。
第２図は、この発明の実施の形態１の放電表面処理方法及び装置における連続放電による硬質被膜の堆積状況を示す図である。
第３図は、この発明の実施の形態１の放電表面処理方法及び装置における厚膜の形成の様子とそのときの放電電流を示す図である。
第４図は、この発明の実施の形態１の放電表面処理方法及び装置における電気条件の変更手段を示す図である。
第５図は、この発明の実施の形態２の放電表面処理方法及び装置を示す構成図である。
第６図は、この発明の実施の形態３の放電表面処理方法及び装置を示す構成図である。
第７図は、従来の放電表面処理方法を示す構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】実施の形態１．
第１図は、この発明の実施の形態１の放電表面処理方法及び装置を示す構成図であり、図において、２は被加工物、３は加工槽、４は絶縁性の油あるいは水を主体とした加工液、１０は送り用モータ、１１は送りネジ、１２は放電加工用電極、１３は被加工物２の上に形成された硬質被膜、１４は電源を備えさらに電流、電圧を制御する制御装置である。ここで、送り用モータ１０は、図示しない制御系により、送りネジ１１を介して放電加工用電極１２を被加工物２に向かってサーボ送り、定速送り等の必要な制御モードで送ることができる構成を持っている。
前記の加工液４は、絶縁性の油あるいは水を主体とするものであるが、加工液４に絶縁性の油を使用する場合は、広く普及した放電加工装置の技術をそのまま応用できること、比較的簡単に構成できること等の利点がある。また、加工液に水を使用すると、反応と同時に水酸化物を生成することもあり、高品質の被膜を必要とする場合には問題が発生する可能性がある。しかし、現在では広く普及しているワイヤ放電加工装置の無電解電源を用いると、前記欠点を最小限に抑えることができ、加工液に水を使用する場合でも、実用的には加工液に絶縁性の油を使用する場合と同一性状の硬質被膜を形成できる。
次に、放電加工用電極１２の製作方法について説明する。周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族に属する金属の炭化物（たとえばＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ等）を単体もしくは複数組み合わせた粉末に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族金属粉もしくは被加工物と同一成分の非鉄系金属粉（たとえば、Ａｌ合金粉等）を単体もしくは組み合わせて混入させ、圧縮成形により一定形状の圧粉体電極を製作する。その後、真空炉等を用いて炉内温度を徐々に上げていき、機械加工に耐えうる強度を圧粉体電極に与え、かつ硬化しすぎないように、たとえば白墨程度にまで硬化させる（この工程を予備焼結工程と言う）。この状態ではＣｏ等の鉄族金属が溶出し始め炭化物の隙間を埋めるようになり、いわゆる炭化物の固溶体を作る。また、一方では炭化物間の接触部においては相互に結合が進むが比較的焼成温度が低く本焼結に至らない温度のため弱い結合となっている。このような予備焼結工程を経た電極を取り出し、必要な形状に機械加工及び寸法出しを行った上で放電加工用電極１２として用いる。
前記のような予備焼結工程の条件は電極材料によって異なるが、予め実験によって決定することができる。たとえば、焼成温度はおよそ４００℃〜１１００℃の範囲となる。
この場合において、重要な点は予備焼結工程における焼成温度をおよそ１１００℃以上に上げないことである。この温度を超えると電極が硬化しすぎ、次に行う放電加工において、電極材料がアーク放電による熱衝撃によって不均一に脱落し極間に正常に供給されない不具合が生じ、被加工物に形成される被膜の品質に大きく影響する。
次に、硬質被膜１３の形成方法について説明する。放電加工用電極１２と被加工物２の間に断続あるいは連続のアーク放電を発生させると、極間はアーク熱により局部的に高温状態となる。まず一発のアーク放電が発生するとその熱衝撃エネルギによって予備焼結した放電加工用電極１２の被加工物２に対向する部分において、一部の電極材料が極間に脱落すると同時に粉状になって放出される。極間は瞬間的には数千℃以上の高温プラズマ状態となり電極材料の大半は完全な溶融状態となる。電極に対向する被加工物の表面もアーク放電の発生位置においては瞬間に加熱され、電極材料と同様に溶融状態となる。この高温状態において溶融した電極材料及び被加工物が相互に混ざり合い、電極材料と被加工物の母材との合金相が被加工物に形成される。次に、極間及びその周囲に加工液が存在するため急激に冷却され、高温状態から冷却の過程において、鉄族金属の液相及び炭化物である固相間の界面反応又は炭化物同士の固相間の固溶体化反応が一瞬にして起こり、極めて短時間のうちに本焼結が行われる。このようにして、硬質被膜１３が被加工物２上に形成される。この工程を繰り返していくと、時間の経過と共に被膜の堆積が進行して厚膜を形成することができる。
第２図は、連続放電による硬質被膜の堆積状況を示しており、それぞれの単発放電による硬質被膜が折り重なるようにして堆積していく様子が明確に観察できる。
第３図は、厚膜の形成の様子とそのときの放電電流を示したものであり、放電加工用電極１２としてＷＣ−Ｃｏを用い、被加工物２として鋼材を用いる場合を示している。また、第３図の（ａ）は被加工物２の母材に直接放電させる場合、第３図の（ｂ）は硬質被膜１３が形成されてからさらに放電させる場合を示している。被加工物２の母材に直接放電させる場合と硬質被膜１３が形成されてから放電させる場合で被処理材料の特性に合わせて、電気条件である放電電流値Ｉｐ、放電電流パルス幅τｐ及び休止時間τｒを変更している。また、場合によっては電極極性も変更する。これは、母材と形成された硬質被膜では材質、硬度が異なるためであり、母材に直接放電させる場合と硬質被膜が形成されてからさらに放電させる場合とで被処理材料の特性に合わせて電気条件を変え、被処理材料に適切な電気条件を採用することにより、より短時間での処理と密着性の高い硬質被膜を形成することが可能になる。このような、被処理材料の特性に合わせた適切な電気条件は、予め実験等により決定しておき、制御装置１４により被処理材料の特性に合わせて変更することができる。たとえば、放電電流値Ｉｐ、放電電流パルス幅τｐ及び休止時間τｒの変更は、第４図に示すような制御回路によるスイッチ１５、１６の切り替え及びスイッチングの制御により行うことができる。
また、前記においては母材に直接放電させる場合と硬質被膜が形成されてからさらに放電させる場合とで電気条件を変更する場合を示したが、硬質被膜の厚膜が形成されていく途中においても、被処理材料の特性に合わせて電気条件を変更してもよい。
また、第４図においては、２個のスイッチを切り替える場合を示したが、３個以上のスイッチがあってもよい。また、可変抵抗により電流を変化させる等、電流を変えることができる手段であればよい。
さらに、第３図では、被加工物の母材が鋼材の場合を示したが、被加工物の母材が超硬合金の場合は、電極にはＴｉ系材料を用いればよい。このような被処理材と電極の様々な組み合わせに対応して、電流波形を変更する。
実施の形態２．
第５図は、この発明の実施の形態２の放電表面処理方法及び装置を示す構成図であり、図において、２は被加工物、１２は放電加工用電極、１３は被加工物２の上に形成された硬質被膜、１４は電源を備えさらに電流、電圧を制御する制御装置である。図示しないＸ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、及びＺ軸駆動装置により、放電加工用電極１２と被加工物２をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に相対移動させながら、被加工物２の表面に硬質被膜１３を形成する。たとえば、被加工物２が金型の場合を考えると、その表面は平面ではなく三次元形状の複雑な自由曲面を持つが、前記のＸ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、及びＺ軸駆動装置により、放電加工用電極１２を金型の自由曲面に沿って間隙を一定にあるいはサーボ電圧を一定に維持しながら走査すればよい。この場合、電極の消耗が非常に速いため、電極消耗に対する補正送りが必要になり、電極を支持する主軸のＺ方向の運動制御を正確にかつ速く行う必要がある。以上のような動作を繰り返し、金型を構成する全曲面にわたって電極を走査させ、全面積において等しく、あるいは必要に応じて膜厚を変化させながら硬質被膜を堆積させることができる。
また、被加工物の母材に直接放電させる場合と硬質被膜が形成されてからさらに放電させる場合、あるいは、硬質被膜の厚膜が形成されていく途中において、被処理材料の特性に合わせて電気条件を変え、被処理材料に適切な電気条件を採用することにより、より短時間での処理と密着性の高い硬質被膜を形成することが可能になる。
実施の形態３．
第６図は、この発明の実施の形態３の放電表面処理方法及び装置を示す構成図であり、気中放電を示している。図において、２は被加工物、１０は送り用モータ、１１は送りネジ、１２は放電加工用電極、１３は被加工物２の上に形成された硬質被膜、１４は電源を備えさらに電流、電圧を制御する制御装置、１７はガス源、１８通路、１９は供給パイプである。ガス源１７は配管を経由して放電加工用電極１２の内部に設けられた通路１８に接続される。制御装置１４の電源による通電中、ガス源１７より空気もしくは窒素ガス等の不活性ガスを必要な量だけ供給する。供給パイプ１９は電極内部に通路を設けられない場合に、電極外部よりガスを供給する例を示すものであり、極間に向けてガスが噴出される。ガス供給の目的は、極間の冷却と余剰な電極材料の系外への搬出であり、前記の加工液の役目と同様である。このガスの供給がないと、被加工物上の硬質被膜形成を安定して行うことは困難である。使用するガスの種類としては、環境面を考慮して、空気もしくは窒素ガスが適当である。
このような気中放電においても、被加工物の母材に直接放電させる場合と硬質被膜が形成されてからさらに放電させる場合、あるいは、硬質被膜の厚膜が形成されていく途中において、被処理材料の特性に合わせて電気条件を変え、被処理材料に適切な電気条件を採用することにより、より短時間での処理と密着性の高い硬質被膜を形成することが可能になる。
【産業上の利用可能性】  以上のように、この発明に係る放電表面処理方法及び装置は、被加工物表面の硬質被膜形成に用いられるのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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