(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
γ黄銅がβ黄銅層に埋め込まれた状態で前記γ黄銅とβ黄銅とからなる表面が形成された外層と、
前記外層との界面がうねり状である芯材と
を備え、
前記外層の前記γ黄銅と前記β黄銅とが前記うねり状の界面に粗密に配置されており、
前記外層の前記γ黄銅が前記芯材に達し、前記γ黄銅が前記芯材に埋め込まれている
ことを特徴とするワイヤ放電加工用電極線。
【請求項２】
前記芯材の断面周長が、前記芯材の平均外径に基づいて計算される真円周長に対して１．２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工用電極線。
【請求項３】
芯材表面に亜鉛被覆された母材を所定の熱処理条件で熱処理して、芯材の表面に、β黄銅層と、前記β黄銅層の外側にγ黄銅層とを形成する熱処理工程と、
熱処理により、芯材の表面に前記β黄銅層と前記γ黄銅層とが形成された母線を、所定の伸線条件で、前記γ黄銅層を破壊し、破壊されたγ黄銅を前記β黄銅層に埋め込み、前記γ黄銅とβ黄銅とからなる表面が形成された外層を形成し、前記外層の前記γ黄銅を前記芯材に到達させ、前記γ黄銅を前記芯材に埋め込んで前記芯材の前記外層との界面をうねり状に形成し、前記うねり状の界面に前記γ黄銅と前記β黄銅とを粗密に配置させる伸線工程と
を有することを特徴とする放電加工用電極線製造方法。
【請求項４】
前記熱処理条件が、前記β黄銅の母線外径に対する層厚の割合を１．６％〜６．２％とし、前記γ黄銅の母線外径に対する層厚の割合を０．４％〜４．７％とするものである特徴とする請求項３に記載の放電加工用電極線製造方法。
【請求項５】
前記伸線条件が、断面積の減少率を８０％以上とするものであることを特徴とする請求項３又は４に記載の放電加工用電極線製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工用電極線及び放電加工用電極線製造方法に関し、例えば、放電によって被加工物（加工対象物）を加工するワイヤ放電加工に用いられる放電加工用電極線及びその製造方法に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工とは、放電加工用電極線（以下、電極線と呼ぶ。）と被加工物との間で放電（アーク放電）を起こさせ、放電によって引き起こされる熱エネルギーによって被加工物を切断する加工技術である。ワイヤ放電加工は、特に、金型等の複雑な形状を有する金属加工に適している。
【０００３】
このようなワイヤ放電加工では、（ａ）加工速度が速いこと、（ｂ）被加工物の表面の仕上がり状態や寸法精度が良好であること、（ｃ）電極線と被加工物との相対位置を計測する位置決め性が良好であること、（ｄ）電極線を連続的に走行させた時の金属粉の発生量が少ないこと、（ｅ）放電加工機に電極線をセットする際の結線性が良好であること、および（ｆ）安価であることが求められている。
【０００４】
従来、電極線の構造については、種々の研究がなされており、例えば黄銅単一体の電極線がある。一般的に、電極線の組成中の亜鉛濃度が高いほど、加工速度が向上することが知られている。しかし、例えば黄銅単一体の電極線の亜鉛濃度が４０ｗｔ％以上とすると、体心立方格子の金属間加工物が形成され、展延性や靭性が低下し、冷間伸線加工が困難となる。そこで、従来広く使用されている電極線として、例えば、亜鉛濃度３５ｗｔ％〜４０ｗｔ％程度の黄銅単一体の電極線がある。
【０００５】
また、加工速度の更なる向上を図るために、表面のみを亜鉛層とした電極線も提案されている。亜鉛層を被覆した電極線は、加工速度の向上を図ることはできるが、ワイヤ放電加工中に、融点の低い亜鉛が瞬時に蒸発してしまい、結果として加工速度が制限されてしまう。
【０００６】
さらに、黄銅芯材に亜鉛を被覆した後、熱処理（熱拡散処理）でβ黄銅層を形成する複合電極線もある。β黄銅層を形成した電極線は、放電加工中の耐消耗性は向上するが、十分な加工速度が得られない。
【０００７】
上記課題に鑑み、従来、特許文献１〜特許文献４に記載される技術が開示されている。
【０００８】
特許文献１には、電極線芯材にγ黄銅層を被覆される構造が提案されている。この電極線は、亜鉛コーティング母線を熱処理することによりγ黄銅層が生成され、伸線されることにより電極線表面に破砕のγ黄銅が形成されている。
【０００９】
特許文献２には、電極線の芯材の表面層を多層構造とした電極線が開示されている。特許文献２に記載の電極線は、芯材の表面層として、内側の層として主にβ黄銅層、外側の層として主にγ黄銅層を形成するものである。このように、特許文献２では、電極線の芯材の外層にβ黄銅とγ黄銅の両方を配した電極線が提案されている。
【００１０】
特許文献３には、電極線のコア材の外層にβ黄銅サブレイヤーと裂け目にβ黄銅を露出する破砕γ黄銅が積層をなす電極線が開示されている。電極線は、放電性に対してγ黄銅はβ黄銅より良く、亜鉛の蒸発に対してはγ黄銅よりβ黄銅が良いため、γ黄銅が蒸発した後もβ黄銅が存在し、加工速度は高速ではある。
【００１１】
特許文献４には、電極線のコア材の外層（例えばβ黄銅）の表面が凹凸に構造化されて形成されていて、凹部に蒸発可能な金属から成る充填材（例えばγ黄銅）が充填された電極線が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５９４５０１０号明細書
【特許文献２】特開２００３−１１７７３２号公報
【特許文献３】仏国特許発明第２８８１９７４号明細書
【特許文献４】特開２００３−１７５４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述したように、芯材の表面層にβ黄銅層とγ黄銅層とが形成された電極線は、加工速度を向上することはできるが、外層の層厚が厚いため、概して結線性の低下を引き起こしてしまうという問題が生じ得る。また、製造プロセスも多いため、製造コストが高くなってしまうという問題も生じ得る。
【００１４】
特許文献１には、γ黄銅の放電性はβ黄銅より良いことが主張されている。しかし、表面のみ亜鉛層を設けた電極線と同様に、外層のγ黄銅が瞬時に蒸発してしまうことで加工速度が制限され、十分な加工速度を得られないという問題が生じ得る。
【００１５】
特許文献２には、電極線の製法が記載されていないものの、外層のγ黄銅を亀裂なく成型するには、高温を維持したまま成型しなくてはならない。そのため、特許文献２の記載技術は製造コストがかかってしまうという問題が生じ得る。
【００１６】
特許文献３の記載技術は、β黄銅層とγ黄銅層とが積層構造になっているため、全体の層厚が厚く、電極線を供給するボビンに巻かれたときに巻き癖が大きくなってしまう。また、放電加工機で電極線を切断する際に、層厚が厚いため、先端形状が歪になってしまい、結線性の低下を引き起こす問題が生じる。全体的に薄くする手段もあるが、層厚を薄くすると速度低下につながってしまうという問題が生じ得る。
【００１７】
特許文献４の記載技術は、加工速度が特許文献３に記載の電極線と同等であることが予想される。しかし、外層を構造化するための工程が必要であり、かつγ黄銅を充填する工程も必要になる。そのため、特許文献４の記載技術は、製造コストが大幅に増加してしまうという問題が生じ得る。
【００１８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、芯材の外周面にβ黄銅とγ黄銅とが配置されたものであって、加工速度の向上を図りながら、結線性を向上することができ、製造コストを抑えた放電加工用電極線及び放電加工用電極線製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る放電加工用電極線は、（１）γ黄銅がβ黄銅層に埋め込まれた状態でγ黄銅とβ黄銅とからなる表面が形成された外層と、（２）外層との界面がうねり状である芯材とを備え、外層のγ黄銅とβ黄銅とがうねり状の界面に粗密に配置されており、外層のγ黄銅が芯材に達し、γ黄銅が前記芯材に埋め込まれていることを特徴とする。
【００２０】
第２の本発明に係る放電加工用電極線は、第１の本発明において、芯材の断面周長が、芯材の平均外径に基づいて計算される真円周長に対して１．２倍以上であることを特徴とする。
【００２１】
第３の本発明に係る放電加工用電極線製造方法は、（１）芯材表面に亜鉛被覆された母材を所定の熱処理条件で熱処理して、芯材の表面に、β黄銅層と、β黄銅層の外側にγ黄銅層とを形成する熱処理工程と、（２）熱処理により、芯材の表面にβ黄銅層とγ黄銅層とが形成された母線を、所定の伸線条件で、γ黄銅層を破壊し、破壊されたγ黄銅をβ黄銅層に埋め込み、γ黄銅とβ黄銅とからなる表面が形成された外層を形成し、外層のγ黄銅を芯材に到達させ、γ黄銅を芯材に埋め込んで芯材の外層との界面をうねり状に形成し、うねり状の界面にγ黄銅とβ黄銅とを粗密に配置させる伸線工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
第４の本発明に係る放電加工用電極線製造方法は、第３の本発明において、熱処理条件が、β黄銅の母線外径に対する層厚の割合を１．６％〜６．２％とし、γ黄銅の母線外径に対する層厚の割合を０．４％〜４．７％とするものである特徴とする。
【００２３】
第５の本発明に係る放電加工用電極線製造方法は、第３又は第４の本発明において、伸線条件が、断面積の減少率を８０％以上とするものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、芯材の外周面にβ黄銅層とγ黄銅層とが配置されたものであって、加工速度の向上を図りながら、結線性を向上することができ、製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る電極線の構造を示す断面図である。
【図２】実施形態に係る熱処理後の母線（線材）の構造を示す断面図である。
【図３】電極線を使用して被加工物を切断するワイヤ放電加工方法を説明する説明図である。
【図４】従来の芯材の表面にγ黄銅を被覆した電極線の構造を示す断面図である。
【図５】従来の電極線における集中放電を説明する説明図である。
【図６】実施形態に係る電極線の芯材のうねり形状を示す断面図である。
【図７】実施形態に係る電極線における集中放電を説明する説明図である。
【図８】実施形態に係る伸線加工を説明する説明図である。
【図９】実施形態に係る伸線加工中に母線に作用する力を説明する説明図である。
【図１０】実施形態に係る伸線加工した母線の断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（Ａ）実施形態
以下では、本発明に係る放電加工用電極線及び放電加工用電極線製造方法の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
実施形態では、放電によって被加工物（加工対象物）を加工するワイヤ放電加工に用いられる放電加工用電極線及びその製造方法に、本発明を適用する場合を詳細に説明する。加えて、本発明に係る放電加工用電極線を使用した放電加工方法も説明する。
【００２８】
図１は、実施形態に係る電極線の構造を示す断面図である。図１に示すように、実施形態に係る電極線１は、芯材４の外周面に、β黄銅３とγ黄銅２とを配したものである。
【００２９】
電極線１は、芯材４として例えば銅、黄銅等を用いることができる。電極線１は、芯材４の外層との界面がうねり状を有する黄銅芯材表面に、β黄銅３とγ黄銅２とからなる外層が配置されたものである。外層のγ黄銅２がβ黄銅３に埋め込まれ、さらにγ黄銅２が芯材４に埋め込まれて、電極線１の表面でβ黄銅３とγ黄銅２とが粗密に配置されている。このような構造により、電極線１を用いた加工速度を維持又は向上させ、外層の厚さを薄く形成することができ、結線性を向上させることができる。また、電極線１を低コストで提供することができる。
【００３０】
電極線１は、芯材４の外層との界面がうねり状を有する。これにより、集中放電を避け、加工速度が向上し、安定放電が得られる。以下では、この原理について、芯材の表面にγ黄銅を被覆した従来の電極線と比較しながら説明する。
【００３１】
図３は、電極線を使用して被加工物を切断するワイヤ放電加工方法を説明する説明図である。図４は、芯材９の表面にγ黄銅１０を被覆した従来の電極線５０の断面図である。図５は、従来の電極線５０における集中放電を説明する説明図である。図６は、実施形態に係る電極線の芯材のうねり形状を示す断面図である。図７は、実施形態に係る電極線における集中放電を説明する説明図である。
【００３２】
図３において、電極線１１を用いてワイヤ放電加工を行なう際、矢印方向に電極線１１を移動させて被加工物１２の切断を行なう。このとき、進行方向の電極線１１と被加工物１２との距離が最も近いところで放電する。
【００３３】
実際の放電現象をみたとき、図４の従来の電極線５０は、亜鉛濃度が高いため、放電が起こりやすく、加工速度は向上する。このように、電極線５０は放電性が良いため、局所的に集中放電１３が発生しやすい。放電が起こると発熱するためγ黄銅１０は溶融するが、集中放電が発生すると、局所的に熱が発生し、その発生した熱の影響により芯材９も中心深くまで消耗してしまう（図５参照）。そうすると、電極線５０の破断張力が低くなり、通常ある程度の張力がかかっている電極線５０は断線に至ってしまう。また、この現象を加味した加工条件にする必要がある。そのため、芯材９へのダメージがあっても電極線５０の断線に至らない程度の加工エネルギーしか投入することができず、加工の安定性を考慮すると加工速度の限界値は低い。
【００３４】
これに対して、図６のように芯材４の外層との界面をうねり形状にしてγ黄銅２とβ黄銅３との外層を形成した場合は、図７に示すように、放電性の良い部分のみが連続していないため集中放電１４の発生を抑制できる。また、芯線４の消耗も減少し、電極線１の破断張力の低下を抑え、加工エネルギーの投入量を増加させることが可能になる。この効果を得るためには、うねり形状を有する芯材４の境界線長が、芯材４の平均外径から計算される真円の周長に対し、１．２倍以上に長くなるようにする必要がある。
【００３５】
上述した考えを確認するため、本願発明者らは、黄銅芯材４の表面にγ黄銅２を被覆した電極線１であって、芯材４と外層との界面の状態が異なる電極線１を使用して加工速度を確認した。
【００３６】
芯材４と外層との界面の状態（すなわち、うねり形状）の確認には、電極線１の断面を「ＫＥＹＥＮＣＥ社製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−９００」にて芯材４の境界線長（以下、うねり周囲長とも呼ぶ。）Ｌｗと、芯材４の断面積を測定し、断面積から平均外径を求めて計算した真円の周長（以下、平均円周長とも呼ぶ。）Ｌｃとの比で表現した。つまり、このＬｗ／Ｌｃの値が大きいほどより芯材４と外層の界面がうねっているという事になる。
【００３７】
加工速度評価にあたっては三菱電機株式会社製のワイヤ放電加工機  ＳＸ１０を用いて実施した。ここで、被加工物は、材質ＳＫＤ-１１、厚さ５０ｍｍとした。表１に評価結果を示す。
【００３８】
【表１】
0006584765.tif 000002
表１では、実施例１１の加工速度を１００％としたときの加工速度を示している。表１において、Ｌｗ／Ｌｃが大きくなるほど、すなわち芯材４の真円の平均円周長Ｌｃよりも芯材４の境界線長Ｌｗが大きくなるほど、加工速度が速くなる。このことは、芯材４の外層との界面がうねり状となって、芯材４の境界線長が長くなるほど、加工速度が向上していることが分かる。表１より、芯材４の境界線長が当該芯材４の真円の平均円周長Ｌｃに対して１．２倍程度以上（Ｌｗ／Ｌｃ＝１．２程度以上）になると、加工速度比が著しく向上していることを確認できる。このことから、Ｌｗ／Ｌｃが１．２倍程度以上であることが好ましい。
【００３９】
次に、実施形態に係る電極線１の製造方法を説明する。電極線の製造方法は、亜鉛メッキ工程（第１工程）、熱処理工程（第２工程）、伸線工程（第３工程）を有する。
第１工程では、黄銅合金からなる芯材の外側に亜鉛を電気メッキする。なお、芯材の表面に亜鉛をメッキすることができれば、電気メッキに限定されることなく、他のメッキ技術（例えば、溶融メッキ等）であっても良い。
第２工程では、所定の熱処理条件（熱処理の温度、時間）で、亜鉛メッキした芯材を高温電気炉に通過させて熱処理を行なう。高温電気炉では、α黄銅の表面にβ黄銅層が形成され、次いでβ黄銅層の外層にγ黄銅層が形成される（図２参照）。
第３工程では、所定の冷間伸線条件で、高温電気炉から排出された母線（元材とも呼ぶ。）を、出口側の孔径が入口側の孔径よりも小さい孔径の異なる複数の伸線ダイスに順番に通過させることにより線材を伸ばしていき、線材を小径化する。
なお、電極線の製造方法は、上記製造方法に限定されるものではなく、又少なくとも、上記第１〜第３の工程を有するものであれば、種々の製造方法にも適用することができる。
【００４０】
次に、芯材４と外層の界面をうねり状にする原理を説明する。金属の塑性変形による、伸線加工中の各相合金金属の変形抵抗は異なる。例えば、α黄銅は面心立方格子で変形抵抗は小さく、β黄銅は体心立方格子で変形抵抗は大きい。黄銅の場合、α相、β相、γ相の順で変形抵抗は大きくなり、γ黄銅は伸線加工でほとんど変形しない。
【００４１】
熱処理工程において、図２に示すように、α黄銅の表面にβ黄銅層が形成され、次いでβ黄銅層の外側にγ黄銅層が形成される。伸線工程で、このような線材を伸ばすことにより、線材の最外層であるγ黄銅層がまず破壊される。このようにγ黄銅層が破壊されることにより、線材の表層において、γ黄銅が存在する部分（γ黄銅存在領域）とγ黄銅が存在しない部分（γ黄銅非存在領域）とが形成されていく。
【００４２】
ここで、伸線工程で線材に作用される力を考える。図８は、伸線工程を説明する説明図である。図９は、伸線加工中の線材に作用する力を説明する説明図である。
【００４３】
図８に示すように、伸線加工は、出口の孔径が入口の孔径よりも小さい円錐形状でなる伸線ダイス２０に線材を入れ、伸線ダイス２０の出口側から線材を引き抜く工程である。このとき、伸線ダイス２０において、線材が受ける応力は線材の内部と表層部とでは異なる。
【００４４】
図８及び図９に示すように、伸線工程中の線材の表層部は、円錐形状の伸線ダイス２０の拘束により、伸線ダイス２０と線材との境界に大きな垂直方向の面圧が発生する。これに対して、線材の内部には引き抜き力（引張力）の影響による引張応力が作用する。従って、α黄銅の表面にβ黄銅層及びγ黄銅層が形成された場合（図２参照）、伸線ダイス２０からの面圧及び引張応力により、最外層のγ黄銅層が破壊され、γ黄銅が存在する部分と存在しない部分とが序々に形成されていく。
【００４５】
伸線工程が繰り返され、線材が伸線ダイス２０の拘束により垂直方向の面圧を受けることで、破壊されたγ黄銅２がβ黄銅層中に埋め込まれて行く。これは、γ黄銅の硬度はβ黄銅よりも高い（すなわち、γ黄銅の方が硬い）ためである。その際、さらにγ黄銅が破壊され、γ黄銅が密集して埋め込まれる部分が形成される。一方、線材の表層部において、γ黄銅が存在しない部分又はγ黄銅が存在していたがβ黄銅から抜け落ちてしまった部分が形成され、γ黄銅２が粗く線材の表面に形成されていく。
【００４６】
さらに線材を伸ばしていくと、γ黄銅２が密集した部分は伸線により薄くなったβ黄銅層（図２参照）を突き破り、γ黄銅２が芯材４のα黄銅に達し、γ黄銅２が芯材（α黄銅）４中に埋め込まれていく。それに伴い、γ黄銅２が密集して芯材（α黄銅）４に埋め込まれた近傍は相対的に隆起して、芯材４と外層の界面がうねり状に形成されていく。
【００４７】
最終的には、芯材４の外層のβ黄銅３とγ黄銅２が粗密に配置され、芯材４の外層との界面がうねり状を有する黄銅芯材が形成される（図１参照）。上述したように、この実施形態の電極線１の製造方法は、例えば、芯材（線材）を削る等の特別な工程を必要しない点で有効である。そのため、製造コストを抑えることができる。
【００４８】
本願発明者らは、電極線１の外層との界面のうねり形状の生成原理を裏付けるため、以下の検証を行なった。まず、線材の母線径が０．９ｍｍのα黄銅線に亜鉛めっきを厚さ１４μｍ施し、８００℃の高温電気炉中に２０秒間放置した共通の母線を使用して、断面減少率が異なる冷間伸線条件で伸線を行い、そのときの線材断面を観察した。
【００４９】
伸線工程において、使用した母線のβ黄銅層の厚さは３５μｍ、γ黄銅層の厚さは１５μｍである。また、図１０は、伸線加工後の電極線の断面を示す模式図である。
【００５０】
【表２】
0006584765.tif 000003
表２において、「伸線径（ｍｍ）」は伸線加工後の線材径であり、「断面減少率」は、断面減少率＝（伸線前断面積−伸線後断面積）／（伸線前断面積）×１００％で求めた。「平均円周長Ｌｃ（μｍ）」は、芯材４の断面積を測定し、断面積から平均外径を求めて計算した真円の周長であり、「うねり周囲長Ｌｗ」は芯材４の境界線長である。
【００５１】
表２より、線材の断面減少率が大きくなるに従って、Ｌｗ／Ｌｃは大きくなることがわかる。すなわち、表１より、加工速度比を１０４％程度以上とするためには、Ｌｗ／Ｌｃが１．２程度以上のときである。表２より、Ｌｗ／Ｌｃが１．２程度以上の結果を得ているのは、断面減少率が８０％以上としている。このことから、断面減少率が、８０％以上であることが好ましい。
【００５２】
断面減少率が５０％未満の低程度のもの（「実施例２１」〜「実施例２３」参照）は、図１０に示すように、最外層のγ黄銅層が破壊され、表面層において、γ黄銅が存在する部分と存在しない部分とがあることを確認できた。また、断面減少率が５０％〜９０％未満の中程度のもの（「実施例２４」〜「実施例３２」参照）は、図１０に示すように、破壊されたγ黄銅がβ黄銅層に埋め込まれている状態となっていることを確認できた。さらに、断面減少率が９０％以上の高程度のもの（「実施例３５」〜「実施例３７」参照）は、図１０に示すように、γ黄銅の密集した部分が伸線により薄くなったβ黄銅を突き破り、γ黄銅が芯材４のα黄銅に達し、γ黄銅がα黄銅中に埋め込まれている状態を確認できた。それに伴い、γ黄銅が密集してα黄銅に埋め込まれた近傍は相対的に隆起して、芯材４と外層の界面がうねり状に形成されている状態を確認できた。
【００５３】
次に、実施形態に係る電極線１を形成するβ黄銅層とγ黄銅層の層厚について説明する。
【００５４】
前述したメカニズムにより芯材４の外層との界面をうねり状にする際、β黄銅層とγ黄銅層との層厚に留意する必要がある。β黄銅層が厚く、γ黄銅層が薄い場合、破壊されたγ黄銅がβ黄銅層に埋め込まれても、γ黄銅が芯材４まで達せず、芯材４の外層との界面がうねり状にならないことも考えられるからである。
【００５５】
芯材４の外層との界面をうねり状にするためには、伸線工程前の熱処理工程の熱処理条件を調整して、β黄銅層が薄く、γ黄銅層が厚い母線を生成することが望まれる。これにより、伸線工程において、γ黄銅の破壊、γ黄銅が芯材４まで到達して、γ黄銅が芯材４の外層との界面に埋め込まれることにより、うねり形状を形成することができる。
【００５６】
このようにすることで、芯材４の外層との界面がうねり状となり、Ｌｗ／Ｌｃの値が大きい値となり、加工速度を向上させることができる。
【実施例】
【００５７】
以下では、実施形態に係る実施例を説明する。ここでは、上述した、Ｌｗ／Ｌｃと加工速度との関係、線材の断面減少率とＬｗ／Ｌｃとの関係、伸線工程前のβ黄銅層及びγ黄銅層の関係を考慮した実施例を示す。
【００５８】
まず、第１工程では、亜鉛濃度３７ｗｔ％の黄銅を母線とし、その黄銅母線の表面に亜鉛を電気メッキした。
【００５９】
第２工程では、熱処理条件として温度、時間を調整して、銅と亜鉛との相互拡散作用により、黄銅母線表面にβ黄銅層、次いでγ黄銅層が形成された複数の母線を準備した。熱処理の温度と時間とを調整することにより、β黄銅層とγ黄銅層との比率を調整することができる。熱処理の温度及び時間の条件は、特に限定されるものではないが、例えば、温度は８００℃程度、熱処理時間は１０秒程度〜数十秒程度とすることができる。
【００６０】
表３は、第２工程で得られた線材の「母線径」、「β黄銅層厚さ」、母線径に対するβ黄銅層厚さの「割合」、「γ黄銅層厚さ」、母線径に対するγ黄銅層厚さの「割合」を示している。
【００６１】
【表３】
0006584765.tif 000004
第３工程では、表３に示す「母線１」〜「母線６」を用いて、線材径を０．２５ｍｍまで冷間伸線した。
【００６２】
そして、伸線後の電極線を用いて、放電加工機で加工速度性能と自動結線性能とを評価した。評価機は、三菱電機株式会社製のワイヤ放電加工機「ＳＸ１０」を使用し、「実施例１」〜「実施例６」の各電極線を用いて被加工物を荒加工した。なお、被加工物は、材質ＳＫＤ−１１、厚さ５０ｍｍである。
【００６３】
【表４】
0006584765.tif 000005
表４は、評価結果を示している。表４の「実施例１」〜「実施例６」は、「母線１」〜「母線６」に対応しており、本発明に係る電極線１に含まれるものである。
【００６４】
表４では、比較例として、「線材径が０．２５ｍｍであって、β黄銅層厚さ８μｍ、γ黄銅層厚さ８μｍ」の積層構造の電極線（比較例１）」と、「線材径が０．２５ｍｍであって、β黄銅層厚さ１６μｍ、γ黄銅層厚さ８μｍの積層構造の電極線（比較例２）」の評価結果も記載している。
【００６５】
表４において、「加工速度比」は比較例１の加工速度を１００％としたときの加工速度比である。「自動結線率」は、自動切断ついで自動挿入を１００回実施したときに挿入できた回数の比率である。
【００６６】
「実施例１」〜「実施例６」の各電極線１との評価結果から、断面減少率が高くなるほど、加工速度が速くなっていることが分かる。すなわち、「実施例１」〜「実施例６」の各母線において、β黄銅の母線径に対する層厚の割合が、１．６％〜６．２％程度となるように、熱処理条件を調整することが望ましい。また、γ黄銅の母線径に対する層厚の割合が、０．４％〜４．７％程度となるように、熱処理条件を調整することが望ましい。
【００６７】
表４において、「実施例１」〜「実施例６」のいずれの電極線１も、比較例１、比較例２よりも加工速度が高速になり、自動結線性も向上していることが分かる。このことから、芯材４の境界線長Ｌｗが、芯材４の平均円周長Ｌｃよりも大きいときに加工速度が向上する。すなわち、伸線工程において、断面減少率を８０％以上とすることが好ましい。
【００６８】
特に、芯材４の境界線長Ｌｗが、芯材４の平均円周長Ｌｃに対して１．２倍以上である場合、加工速度比が１０４％以上と著しく向上している。このことから、芯材４の境界線長Ｌｗが、芯材４の平均円周長Ｌｃに対して１．２倍以上であることが好ましい。
【００６９】
更に、芯材４の境界線長Ｌｗが、芯材４の平均円周長Ｌｃに対して１．３倍以上である場合、加工速度比が１０９％以上と顕著に向上している。このことから、芯材４の境界線長Ｌｗが、芯材４の平均円周長Ｌｃに対して１．３倍以上であることがより好ましい。
【００７０】
また、β黄銅層の層厚とγ黄銅層の層厚との関係について、表３に示すように、「実施例１」はγ黄銅層がβ黄銅層より厚い場合（β黄銅層＜γ黄銅層）であり、「実施例２」はγ黄銅層とβ黄銅層との層厚が同じ（β黄銅層＝γ黄銅層）であり、「実施例３」はγ黄銅層がβ黄銅層より薄い場合（β黄銅層＞γ黄銅層）である。表４より、β黄銅層に対するγ黄銅層の層厚の比率が、約０．３程度以上３．５程度未満の場合、加工速度比が向上している。
【００７１】
さらに、「実施例３」及び「実施例４」はいずれも、γ黄銅層がβ黄銅層よりも薄い場合（β黄銅層＞γ黄銅層）であるが、「実施例４」は「実施例３」よりもγ黄銅層の層厚の割合が低い場合を示している。この場合、「実施例３」の場合、γ黄銅層の割合が増えたため、より強くγ黄銅が芯材４に埋め込まれ、Ｌｗ／Ｌｃが増加する。そのため、「実施例３」が「実施例４」よりも加工速度が高速となる結果を得た。
【符号の説明】
【００７２】
１…電極線（放電加工用電極線）、２…γ黄銅（γ黄銅拡散合金）、３…β黄銅（β黄銅拡散合金）、４…芯材、２０…ダイス、１２…被加工物。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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