放电表面处理方法及放电表面处理装置的制作方法

专利名称：放电表面处理方法及放电表面处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用放电加工技术而在被处理物(工件)的表面形 成覆盖膜的放电表面处理方法及放电表面处理装置，特别地，涉及形 成致密且较厚的覆盖膜的放电表面处理方法及放电表面处理装置。
背景技术：
已知在高温环境下，Cr (铬)或Mo (钼)通过被氧化成氧化物 而发挥润滑性，因此目前，在需要涂覆或堆积具有高温环境下的强度 和润滑性的材料的部件上，例如航空器用燃气涡轮发动机的涡轮叶片 等表面上，以Co (钴)为基底，用焊接或喷镀等的方法，较厚地堆 积由含有Cr或Mo的材料形成的覆盖膜。
其中，所谓焊接，是通过工件和焊条间的放电，将焊条材料熔 融附着在工件上的方法。另外，所谓喷镀，是使金属材料处于熔融状 态，以喷射状在工件上形成喷涂覆盖膜的方法。
但是，该焊接^贲镀中的任何一种方法都是由人工进行的作业， 因为要求熟练，所以存在将该焊接，喷镀作业编入生产线的流水化困 难，成本增加的问题。另外，特别是焊接，因为是热量集中地进入工 件的方法，所以在处理厚度较薄的材料的情况下，或采用单晶合金-单 向凝固合金等方向控制合金这样的易开裂材料的情况下，还存在易产 生焊接裂纹、材料利用率低的问题。
使用放电加工的表面处理方法(放电表面处理方法)能够解决 上述问题。该放电表面处理方法是使将金属粉末、金属化合物粉末或 陶瓷粉末压縮成型而制成的电极和工件之间产生脉冲状放电，利用其 能量在工件表面形成由电极材料或电极材料利用放电的热能反应后 的物质构成的覆盖膜的方法，是一种公知技术(例如专利文献l、非 专利文献1 3等)。
例如，根据专利文献1提出的电极制造方法，使电极具有一定 的硬度，且抑制由放电进行的电极材料的供给，通过使供给的材料充 分熔融，在工件表面形成硬质陶瓷覆盖膜。
另外，在非专利文献l、 2中，记载有利用放电形成硬质覆盖膜 的方法，在非专利文献3中，提出利用WC-Co电极形成覆盖膜的报告。
专利文献1:专利第3227454号公报
非专禾'J文献1: "Formation of Hard Layer on Metallic Material by EDM，，A.Goto ， T.Magara ， T.moro, H.Miyako ， .Proc. International Symposium for Electro-machining (ISM12) .1998
非专利文献2: "DEVELOPMENT OF ELECTRICAL DISCHARG COATINGMETHOD，，A.Goto， T.Moro， M.Matsukawa， M.Akiyoshi， N.Saito， N.Mohri.Proc.International Symposium for Electro-machining (ISEM13) .2001
非专利文献3:"放電表面処理(EDC)上3厚膜CD形成"后藤昭 弘，毛吕俊夫，斋藤长男，毛利尚武.模具技术(No.319) ， 1999

发明内容
在上述专利文献1中的方法中，可以形成的覆盖膜被限定为最 多10pm左右的薄膜，而对于要求高温环境下的强度和润滑性的覆盖 膜、用于部件的修补等的堆积的覆盖膜来说，则需要形成致密且厚度 大于或等于lO(Him左右的较厚的覆盖膜。在使用放电表面处理的覆 盖膜形成中，因为来自电极侧的材料供给、所供给的材料在工件表面 的熔融、以及与工件材料的结合方式，对于覆盖膜性能有非常大的影 响，所以从该角度考虑，需要开发新的技术。
本发明是鉴于上述情况提出的，目的在于得到一种能够进行致 密且较厚的覆盖膜的形成处理的放电表面处理方法及放电表面处理 装置。
为了实现上述目的，本发明的放电表面处理方法，其使将金属 粉末、金属化合物的粉末、陶瓷粉末中的任意一种或它们的混合物压
縮成型得到的放电电极和工件间的极间产生脉冲状的放电，利用其能 量在工件表面形成由电极材料或前述电极材料利用放电能量反应得 到的物质构成的覆盖膜，其特征在于，包括放电检测工序，其检测 在前述极间产生放电的情况；电流供给工序，其响应由前述放电检测 工序得到的放电产生检测，调整向前述极间供给的电流量及时间宽
度，至少产生具有大于或等于40A/jas的上升速度的高电流值短脉冲
宽度的放电脉冲电流，进行表面处理。
根据本发明，因为能够在短期间内只熔融电极材料的必要的部 分，在利用放电热能向工件侧移动的电极材料或该电极材料化合得到 的物质中，大比例含有该熔融的电极材料，所以能够在工件表面形成 由熔融的金属构成的覆盖膜。
发明的效果
根据该发明，起到能够进行致密且较厚的覆盖膜的形成处理的 效果。


图1是作为本发明的实施方式l，说明本发明涉及的放电表面处 理方法的基本事项的图(说明放电电极的材质成分和覆盖膜厚度间的 关系的特性图)。
图2是说明放电电极不含有难以形成碳化物的材料的情况下的
处理时间与覆盖膜厚度间的关系的特性图。
图3是说明含有难以形成碳化物的材料的放电电极的形成方法 的图。
图4是表示本发明涉及的放电表面处理方法的实施装置的结构 的概念图。
图5是说明在图4所示的放电表面处理装置中，向极间施加的 脉冲电压与流过的放电脉冲电流的原理性关系的电压脉冲及电流脉 冲的波形图。
图6是说明覆盖膜形成的机理的图。
图7是表示在工件上形成的覆盖膜的状态的显微镜照片(剖面 照片、表面照片)。
图8是表示本发明的实施方式2涉及的放电表面处理方法的实 施装置的结构的框图。
图9是说明图8所示的放电表面处理装置的动作的波形图。
图io是说明放电脉冲电流的脉冲宽度与空隙率(致密度)间的
关系的特性图。
图11是由上升速度80a s、脉冲宽度1ms的放电脉冲电流成形 的覆盖膜的显微镜剖面照片。
图12是作为本发明的实施方式3，对于放电电极含有易熔融材 料的情况和含有难以熔融材料的情况，将在相同放电条件下，在工件 上形成的覆盖膜的状态进行比较显示的显微镜照片。
图13是表示使用含有易熔融材料但所构成的粉末的粒径大而处 于难以熔融状态的放电电极形成的覆盖膜的状态的显微镜照片。
图14是说明用本发明的实施方式3涉及的放电表面处理方法所 适用的放电条件的波形图。
图15是表示实际使用的放电脉冲电流的各个值的波形图。
图16是采用图15所示的放电脉冲电流所得到的覆盖膜的显微 镜照片。
图17是表示覆盖膜上产生剥离的一个例子的显微镜照片。 图18是说明覆盖膜上产生剥离的过程的图。
具体实施例方式
下面，参考附图，详细说明本发明涉及的放电表面处理方法及 放电表面处理装置的优选的实施方式。
实施方式1.
在该实施方式1中，说明本发明涉及的放电表面处理方法的基 本事项。在现有的放电表面处理中，对电极使用例如以Ti (钛)的 微细粉末为主要成分的压縮成型后的材料，利用专用的脉冲电源，在
加工液(油)中，使电极与母材(工件)之间产生火花放电。在加工 液中，利用此时的热能而电极材料熔解、析出Ti，同时油也因受到 该热量而分解，释放出游离的碳元素(C)，它们经过化学结合，变
为陶瓷即TiC (碳化钛)这种硬质碳化物，在母材表面形成覆盖膜。 由此，可以在整个母材表面形成硬质覆盖膜(在当前的例子中为TiC 覆盖膜)，母材表面则出现热传导'熔点等特性的变化。
如上所述，现有的放电表面处理中所使用的电极成分，易形成 碳化物的材料(Ti等)的比例较大，但本发明人通过例如如图1或 图2所示，在使用油作为加工液的情况下，增加电极成分中含有难以 碳化材料(难以生成碳化物的材料)的比例来进行试验，结果发现， 直接以金属形态残留在覆盖膜中的材料增加，能够形成致密且较厚的 覆盖膜。也就是说，可以知道，在致密且较厚的覆盖膜的形成中，电 极材料的条件很重要。如上所述，作为没有通过在油中放电成为碳化 物、而直接以金属形态残留在覆盖膜中的材料，可以举出Co、Ni(镍)、 Fe (铁)等。
首先，参考图1和图2，具体地说明实验内容。图1是说明作为 本发明涉及的放电表面处理方法的基本事项的放电电极的材质成分 与覆盖膜厚度间的关系的特性图，横轴是0)的体积％，纵轴是覆盖 膜厚度(pm)。图2是说明放电电极不含有难以形成碳化物的材料 的情况下的处理时间与覆盖膜厚度间的关系的特性图，横轴是处理时 间(分/cm2)，纵轴是覆盖膜厚度(pm)。
图1表示使电极中含有的作为难以形成碳化物的材料的Co(钴) 量(体积％)以0、 10、 20、 、80这样增加的情况下的覆盖膜厚度 (ps)的变化，实验中使用的放电表面处理条件如下。此外，在这里 所说的体积％，是用所混合的各种粉末重量的值除以各自的材料密度 的比值，是在所有粉末材料的体积中，该材料所占的体积比例。
艮P,电极是用后述的图3所示的方法，将作为碳化物的Cr3C2 (碳化铬)与Co混合的粉末压縮成型，然后加热以提高电极强度而 制作出的，使其中的Co的量(体积％)按照0、 10、 20、 、80这 样变化。使该电极形成15mmxl5mm的四方形，设置在后述的图4
所示的实施装置上，向极间施加电极为负极、母材为正极的脉冲电压。 所施加的脉冲电压与通过的放电脉冲电流间的关系，在原理上
如后述的图5所示，在这里，每隔间歇时间to (=128ps)，施加可 以得到峰值电流ie为IOA、放电持续时间(脉冲宽度)te为64ps的 放电脉冲电流(图5(b))的脉冲电压(图5(a))。形成覆盖膜的处理 时间为15分钟。
如图l所示可知，如果制作出的电极内，使Co的含量(体积M) 变化，则覆盖膜形成的难易程度将发生变化。在图1中，表示在Co 含量小于或等于30体积°/。这样较低的情况下，为l(His左右的膜厚， 但如果0)含量超过30体积％左右，则膜厚逐渐增厚，从Co含量超 过50体积％时候起，膜厚增加到接近10000" m。
此外，在图1中表示，如果Co含量超过30体积％左右，则膜 厚平滑地提高，但这是进行多次试验的平均值。实际上，在Co含量 为30体积％左右的情况下，有时膜厚不会较厚地堆积，有时即使膜 较厚地堆积，覆盖膜的强度也很低，也就是说，有时候如果用金属片 等强烈摩擦则被去除，不稳定。
从另一角度进行说明。在根据上述条件在工件上形成覆盖膜时， 在电极内的Co含量为0%体积的情况下，即碳化铬为100重量％的 情况下，如图l所示，可以形成的覆盖膜厚度(pm)的上限为10pm 左右，无法进一步增加厚度。由此，在电极内没有如Co这样的难以 形成碳化物的材料的情况下，其覆盖膜厚度(pm)相对于处理时间 (分/cm2)的关系如图2所示。
根据图2，在处理的初期，覆盖膜厚度随时间增加而变厚，在经 过某个处理时间的时刻(约5分/cm2)饱和。在其后的一段时间内， 膜厚不再增加，如果继续大于或等于某个处理时间(20分/ci^左右) 进行处理，则此后覆盖膜的厚度开始减小，最后，覆盖膜厚度为负， 也就是说，变为了凹陷。但是，即使在凹陷的状态下，也存在覆盖膜， 其厚度本身为lOprn左右，与在适当的时刻进行处理的状态基本相同。
也就是说，图l表示出，通过增加覆盖膜中作为金属残留的材
料，能够形成含有未成为碳化物的金属成分的覆盖膜，容易稳定地形 成致密的厚膜。而且，作为在电极内含有难以碳化的材料或不碳化的
材料的程度，根据图l可以看出，只要大于或等于40体积％即可，
优选超过50体积％。根据试验，在电极中的Co的含量为70体积％ 的情况下，能够形成厚度2mm左右的稳定的致密的厚膜。该覆盖膜 在15分钟的处理时间形成，如果增加处理时间，则能够得到更厚的 覆盖膜。
而且，在图1中，表示使用Co作为难以碳化的材料或不碳化的 材料的情况，但如上所述，作为难以形成碳化物的材料，除了Co之 外，还有Ni、 Fe等，这些同样地都可以使用。
如上所述可知，通过增加作为金属残留在覆盖膜中的材料，能
够形成含有未变成碳化物的金属成分的覆盖膜，容易稳定地形成致密 的厚膜，因为必要的形成条件也已知，所以在上述结果的基础上，下 面参考图3 图7，对于在实际要进行覆盖膜形成的材料上形成覆盖 膜的方法进行说明。而且，这里作为一个例子，表示使用将Co合金 粉末压縮成型而制成的电极形成厚膜的情况。
图3是说明含有难以碳化材料的放电电极的形成方法的图。图4 是表示本发明涉及的放电表面处理方法的实施装置的结构的概念图。 图5是说明在图4所示的放电表面处理装置中，在极间施加的脉冲电 压与流过的放电脉冲电流间的原理关系的电压脉冲与电流脉冲的波 形图。图6是说明覆盖膜形成机理的图。图7是表示在工件上形成的 覆盖膜的状态的显微镜照片(剖面照片、表面照片)。
形成将Co合金粉末压縮成型而制成的放电电极的过程如图3所 示。在图3中，在由金属模具的上冲头2、金属模具的下冲头3、金 属模具的冲模4围成的空间中，填充将粒径1 2pm左右的Co合金 粉末1和用于提高成型性的蜡(重量为2%到10%)混合后的混合物， 通过施加约150Mpa左右的冲压压力而压縮成型，形成放电电极。
而且，通过将按照这种方式形成的放电电极在600°C到800°C 范围内加热，在增加电极自身的强度的同时，去除混合的蜡。其中， 适当的加热温度随着粉末材料*粒径'压缩时的压力等而变化。 在这里，Co合金粉末1的合金混合比例为"Cr25重量％、 NilO 重量％、 W (钨)7重量％、其它为Co"。该比例是作为用于高温环 境下的耐磨损的材料所使用的组合。以该比例混合得到的电极，由于 发挥材料具有的硬度、以及高温环境下Cr可以氧化的Cr203 (氧化 铬)发挥润滑性，因而发挥耐磨损的效果。
而且，作为放电电极中的同样的材料，其它可以举出"Mo28重 量％、 Crl7重量。/。、 Si (硅)3重量％、其它为Co"或"Cr20重量％、 Nil0重量。/。、 W15重量。/。、其它为Co"等的钩铬钴类合金等。钨铬钴 类合金因为抗腐蚀性、高温硬度好，所以通常是在需要这些性质的部 件上通过焊接等进行涂覆处理的材料，适用于需要抗腐蚀性、高温硬 度时的涂覆处理。
而且，作为不要求上述功能而只是进行部件维修等单纯形成厚 膜的用途，例如，使用只用Co、 Ni、 Fe等粉末制作的电极，也可以 形成厚膜。
下面，在图4中，放电电极11按照上述方式形成，成为四方形 (15mmxl5mm)。将该放电电极11和工件12在加工液13中相对 设置，在放电电极11和工件12间，由放电表面处理用电源14施加 图5(a)所示的脉冲电压。如上所述，施加电压的极性为放电电极11 为负、工件12为正。
在放电电极11和工件12间的极间，如图5(a)(b)所示，在放 电开始前成为施加高值的无负载电压ui的状态，如果经过放电延迟 时间td后产生放电，则下降为低值的放电电压ue，如果经过持续向 图4中的箭头方向流过放电电流的规定时间(放电脉冲宽度)te，则 成为零。然后，通过每隔间歇时间to，进行宽度"td + te"的脉冲电压 的施加，反复在放电电极11与工件12间的极间产生脉冲状的放电， 如下所述，在工件12表面形成覆盖膜。
而且，在图5(b)中，作为电流波形表示了矩形波，但实际上， 由于电流流过的路径上的电感，电流的上升缓慢，成为以lOpA/ns 左右上升的电流脉冲。
也就是说，在图4中，如果在放电电极11与工件12间的极间
产生脉冲状的放电，则利用放电的热能而产生放电的电弧柱15，电 极材料被释放到加工液13中，到达工件12的表面。此时，电极材料
的一部分利用放电能量熔融，在工件12表面凝固，形成覆盖膜。
因此，为了通过放电表面处理形成致密的厚膜，需要通过脉冲 状的放电进行的电极材料向极间的供给的量和之后向工件表面供给 的量应适当，且所供给的电极材料利用该脉冲状的放电熔融而与工件
表面牢固地结合。在图i中说明的放电脉冲条件"峰值电流ie-10A、 放电持续时间(放电脉冲宽度)te = 64/ns、间歇时间to= 128^s"是 满足该要求的值的一个例子。
在这里，参考图6对于覆盖膜形成的机理进行说明。在图6中， 如果产生放电，则放电电极11和工件12都因放电的热能而被加热， 但因为放电电极11由粉末构成，所以热传导性较差。因此，热量集 中充满在放电电弧柱15的形成区域附近， 一部分甚至被气化，利用 由气化产生的爆发力，因热量而熔融的电极的粉末物质被释放到加工 液13中。另一方面，在工件12侧，由于放电的热能，放电的电弧柱 15的形成区域部分熔融，但因为大部分的放电热能传递至作为金属 的工件12本身而发散，所以工件12侧的材质向加工液13中的释放 很少。由此，可以推知，由于电极材料气化产生的爆发力、和熔融的 电极材料因电磁力而拉拽的力(其与焊接时，焊条材料向工件侧移动 时作用的力相同)，电极材料侧向工件材料侧移动，形成覆盖膜。
并且，参考图7,研究在图1中说明的放电脉冲条件下，在工件 上形成的覆盖膜的状况。图7(a)是剖面照片、图7(b)是表面照片。如 图7(a)所示，在使用图5(b)所示的矩形形状的电流脉冲的情况下，可 以观察到，在工件母材17上，牢固地形成一定程度致密的厚覆盖膜 18，而在覆盖膜18中存在大量空隙(黑色部分)19。
如上所述，在覆盖膜18中形成大量空隙19，可以认为其原因是 在由放电电极向工件侧供给电极材料时，供给了未充分熔融的电极材 料。观察图7(b)的表面照片还可以观察到存在未熔融的微细粉末。该 粉末不仅是直接为构成放电电极的粉末的情况，还可以观察到，部分 粉末因放电热能受到使其熔融而融合程度的热能。可以认为，如果在
这些无法熔融的粉末的上产生放电，则粉末的一部分熔融，且熔融的 材料由电极侧供给， 一边产生空隙19一边进行成膜。
一边产生空隙19一边进行成膜的现象，可以用图6所示的覆盖
膜形成机理说明。也就是说，考虑到如果只有图6所示的"热量影响
最大"部分的材料向工件侧移动而形成覆盖膜，则可以形成完全熔融
的致密的覆盖膜，但在图6所示的"热量影响较大"部分的材料和"热
量影响较小"部分的材料也一起向工件侧移动的情况下，会形成具有
空隙19的覆盖膜18。
因此，发明人对于形成图7所示的具有空隙19的覆盖膜18的 情况，根据使放电脉冲条件进行各种改变而研究后的实验结果，推知 电极材料由于放电而向工件侧移动时，未完全熔融的材料移动的比 例，受放电脉冲宽度的影响很大。也就是说，考虑到如果脉冲宽度增 长，则未熔融的材料以较大的比例从电极侧向工件侧移动，如果脉冲 宽度变短，则未熔融材料的移动比例减少，完全熔融材料供给的比例 增加。
也就是说，在电极侧，如果脉冲宽度增长，则因为通过放电而 加热的时间增长，所以热量影响的范围从电弧下的完全熔融部分扩大 到未完全熔融材料部分。其结果是，未完全熔融的材料部分，因为得 到使放电电极粉末结合变弱的程度的能量，所以向工件侧移动的未熔 融的电极材料将增加。相反地，如果脉冲宽度变短，则在电极侧，因 为热量的影响不扩大，完全熔融的电极材料向工件侧移动，所以能够 形成致密的膜。
但是，如果脉冲宽度变短，则会引起下述问题。S卩，因为如果 脉冲宽度变短，则放电脉冲电流的能量减小，所以在电极材料中存在 较大粒径粉末的情况下，会发生无法使之熔融的情况。另外，因为放 电脉冲电流的能量较小，所以有时候难以使足量的电极材料向工件侧 移动，覆盖膜形成速度显著缓慢。
为了解决该问题，由发明人的实验可知，虽然是短脉冲宽度， 但提高放电脉冲电流的能量、即提高峰值电流值是有效的。而且，由 发明人的实验还可以知道，要使得覆盖膜致密、即降低空隙率，需要
根据釆用实际使用的放电脉冲电流条件的放电电极是否为易熔融的 状况确定。下面，作为实施方式2、 3，对于放电脉冲电流条件及采 用的放电电极间的关系进行说明。由此可以提高加工速度，并形成致 密的覆盖膜。
实施方式2.
图8是表示本发明的实施方式2涉及的放电表面处理方法的实 施装置的结构的框图。在图8中，放电表面处理用电极21是将作为 较易熔融的材料的Co合金"铬25重量。/。、 Nil0重量。/。、 W7重量n/。、 其它为Co"的粉末(粒径为lpm 2^im左右)压縮成型而得到的。作 为被处理材料(母材)的工件22由镍合金制成。该放电电极21和工 件22，利用未图示的驱动装置，在加工液27中隔着规定的间隔相对 配置。
在电极21上连接第1电源23的负极端(负极)和第2电源28 的负极端(负极)。在工件22上，经由开关元件组24和电阻器组 25的串联电路连接第1电源23的正极端(正极)，经由开关元件29 和电阻器30的串联电路连接第2电源28的正极端(正极)。也就是 说，在工件22和第1电源23的正极端(正极)之间，并列设置多个 开关元件和电阻器的串联电路。而且，放电检测电路31连接在放电 电极21和工件22之间，放电检测电路31的放电检测信号a输入到 控制电路26中。控制电路26控制开关元件组24的各个开关元件及 开关元件29的接通/断开，控制从第1电源23及第2电源28向极间 的电压施加。
下面，参考图9，对于按照上述方式构成的放电表面处理装置的 动作进行说明。图9是说明图8所示的放电表面处理装置的动作的波 形图。图9(1)是施加在放电电极21与工件22之间即极间的脉冲电压 的波形。图9(2)是在极间流过的放电脉冲电流的波形。图9(3)是控制 电路26作用于开关元件组24的全部或一部分开关元件的接通/断开 控制信号的波形，表示在为高电平(H电平)的时间32内，对应的 开关元件进行接通动作。图9(4)是放电检测电路31向控制电路26
施加的放电检测信号a的波形。图9(5)是控制电路26向开关元件29 施加的接通/断开控制信号的波形，表示在高电平期间34内，开关元 件29进行接通动作。
而且，在该放电表面处理开始时，通过控制电路26接通驱动开 关元件组24的对应的开关元件(图9(3))，由第1电源23向极间施 加规定值的电压(无负载电压ui)。极间电压在直到经过放电延迟 时间td之前维持为无负载电压ui。在经过放电延迟时间td后产生放 电，极间电压从无负载电压ui降低到规定的放电电压ue。
放电检测电路31响应该放电表面处理开始，将输出给控制电路 26的放电信号a的电平提高到高电平，并监视极间电压，如果检测 到极间电压低于规定的放电电压ue，则识别在极间产生了放电，使 输出给控制电路26的放电信号a的电平为低电平(L电平)(图9(4p。
控制电路26响应放电检测信号a变为低电平，经过规定时间33 后，在规定时间34内接通驱动开关元件29，由第2电源28在极间 施加规定值的电压。如果经过规定时间34，则控制电路26对开关元 件组24的对应的开关元件及开关元件29进行断开驱动(图9(5)(3))。 也就是说，在规定时间34中，在极间叠加地施加第1电源23输出的 电压和第2电源28输出的电压。
其结果，如9(2)所示，在极间，在放电开始后的规定时间33的 时间内，流过低值的矩形形状放电电流，在经过规定时间33的同时， 流过以具有一定斜率(A/ps)的较高上升速度而近似直线上升的放电 电流。此时的增加特性(A/)is)，由第2电源28施加的电压和电流路 径中的电感成分确定。而且，因为如果经过规定时间34则来自两个 电源的电源供给消失，所以放电电流在经过规定时间34时为峰值电 流值ie，之后，通过未图示的过电压防止电路中存在的电感成分放电， 以一定斜率近似直线地下降而消失。从放电电流出现到消失间的时间
为脉冲宽度te，从该时刻到由第1电源23进行的下一个电压施加的 为止的时间为间歇时间to。
如图9(2)所示，该实施方式2涉及的放电脉冲电流生成为，在 放电初期以低值的矩形形状流过，但大部分因第2电源28的接通而
以具有较大峰值电流值的三角波形流过。第2电源28施加电压的时
间、即接通驱动开关元件29的时间34，由第2电源和极间之间的电 流路径中存在的电感成分和所需要的峰值电流值ie确定。
在这里，为了縮短脉冲宽度te而产生峰值电流值ie高的高脉冲 电流，第1及第2电源与极间之间的电流路径中存在的电感成分越小 越好，但因为实际上具有一定值的电感成分，所以通过尽量减小第2 电源与极间之间的电流路径的电阻值(例如，不设电阻器30等)而 使开关元件29在规定时间34内进行接通动作，得到图9(2)所示的三 角形波形，该方法为可以获得高峰值电流值的方法。当然，如果能够 理想地减小第1及第2电源与极间之间的电流路径的电感成分，则可 以由电阻器30限制峰值电流值，得到具有高峰值电流值的矩形形状 放电脉冲电流。
由此，第1电源23以在放电电极21与工件22之间即极间产生 放电为目的，第2电源28以加快流过极间的放电脉冲电流的上升为 目的，因此，优选第2电源28的电源电压高。
下面，表示具体的数值例(放电脉冲电流的条件)。如前所述， 要使覆盖膜致密，需要在短时间内仅使电极材料的必要部分充分熔融 的放电脉冲电流，因此，需要放电脉冲电流的上升速度高的高峰值短 脉冲波形。根据发明人的实验可知，如果脉冲宽度小于或等于lps、 峰值电流值大于或等于10 30A左右，则能够促进覆盖膜的致密化。
因此，电阻器30的电阻值为小于电阻器组25电阻值的小值、 或不连接电阻器30，由第2电源28重叠地施加电压的时间34小于 或等于lps,使得在小于或等于该lps的短时间内，流过10A 30A 的高值放电脉冲电流。并且，放电脉冲电流的上升速度根据图io确 定。
图IO是说明放电脉冲电流的脉冲宽度与空隙率(致密度)间的 关系的特性图，横轴是脉冲宽度(W)、纵轴是空隙率(％)。在图10 中，表示使峰值电流值约为20A时的脉冲宽度与覆盖膜致密度间的 关系。图IO的纵轴所示的空隙率(％)，是在显微镜剖面照片上出 现的黑色部分所占的面积，观察显微镜剖面照片，用该空隙率(％) 表示致密度。
根据图10可知，在脉冲宽度超过lps的情况下，覆盖膜的空隙 率约为20% 30%，但如果脉冲宽度为lMS左右，则小于或等于10%, 而且，如果脉冲宽度达到0.5ps左右，则空隙率成为百分之几。因此， 在三角波形脉冲电流的情况下，在脉冲宽度为lps的情况下，如果电 流的上升下降为相同的时间，则上升速度是40A s即可。为了使其 更加致密，优先大于或等于其2倍的80A4is。
图11是由上升速度80A s、脉冲宽度lps的放电脉冲电流成形 的覆盖膜的显微镜剖面照片。此外，来自第2电源的脉冲电压的脉冲 宽度、即使开关元件29进行接通动作的时间34为0.5ps。根据图11 可知，可以形成空隙少的致密的覆盖膜。
由此，根据实施方式2，如果检测出基于由第1电源进行的电压 施加的放电产生，则由第2电源施加规定时间(例如小于或等于lps) 电压(优选高于第1电源的高电压)，通过将由第2电源产生的电流 (第2电流)叠加到由第1电源产生的电流(第1电流)上，在极间 流过上升速度快、高峰值短脉冲的放电脉冲电流，因此，能够在短时 间仅使电极材料的必要部分熔融，并向工件侧移动以使其大比例含有 该熔融的电极材料，进行在工件表面形成由熔融的金属构成的覆盖膜 的放电表面处理。因此，具有可以降低空隙率、形成致密的覆盖膜的 效果。
此外，在图8中表示了使用2个电源的方式，但如果能够减小 第1电源与极间之间的电流路径上存在的电感成分、使得第1电源的 电压值大于或等于第2电源，则不一定需要第2电源，即使只有第1 电源，也可以通过由电阻值不同的单元构成电阻器组，控制开关元件 组的一部分，生成图9(2)所示的具有头部高的峰值电流值的三角形的 电流波形。
实施方式3.
在本发明的实施方式3中，对于适用于下述情况的放电脉冲电 流条件进行说明，即在放电电极中含有难以熔融材料的情况，或者即 使是放电电极含有易熔融材料，构成放电电极的粉末的粒径大而处于 难以熔融状态的情况。
图12是表示对于放电电极含有易熔融材料的情况和含有难以熔
融材料的情况，在相同的放电条件下，在工件上形成的覆盖膜的状态
的显微镜照片。图12(a)表示在实施方式2中使用的将Co合金"Cr25 重量％、 NilO重量％、 W7重量％、其它为Co"的粉末压縮成型得到 的放电电极的情况。图12(b)表示前述的将钨铬钴类合金"Mo28重量 %、 Crl7重量％、 Si (硅)3重量％、其它为Co"的粉末压縮成型得 到的放电电极的情况。放电条件都相同，峰值电流值-10A、放电持 续时间(放电脉冲宽度)=8ps。
在图12(a)中，因为熔融的部分较多，所以可以说该Co合金"Cr25 重量％、 NilO重量％、 W7重量％、其它为Co"为易熔融材料。另一 方面，在图12(b)中，因为未充分熔融而以颗粒状残留的材料较多， 所以可以说该钨铬钴类合金"Mo28重量％、 Crl7重量％、 Si (硅)3 重量％、其它为Co"为难以熔融材料。
下面，图13是表示使用虽然含有易熔融材料但构成的粉末的粒 径大而处于难以熔融状态的放电电极，形成的覆盖膜的状态的显微镜 照片。在图13中，使用在实施方式2中使用的将Co合金"Cr25重量 %、 Ni10重量％、 W7重量％、其它为Co"粉末压縮成型得到的放电 电极，但构成放电电极的粉末的粒径与实施方式2不同，使用在粒径 为lmm 2mm左右的粉末中混合了 6mm左右的粉末。
根据发明人的实验可知，混合了大尺寸粉末，在冲压成型放电 电极时成型性得到提高。如果只有小直径粉末，在挤压后释放压力， 则作为成型体的粉末压縮体会膨胀，通过混合入大直径的粉末，则粉 末的流动性提高，冲压压力均匀地传递给电极(成型体)，几乎不会 出现压力释放后的电极的膨胀。
对于图13的覆盖膜进行考察，虽然可以形成表观致密的覆盖膜， 但如果用电子显微镜(SEM)仔细观察，则可知由于混合大尺寸的粉 末，在覆盖膜中除了熔融的部分(1)之外，还含有大量未熔融的电 极材料部分(2)。同样的现象，在构成放电电极的粉末的粒径小但
材质难以熔融的情况下也可以看到。
由此，在放电电极中含有难以熔融材料的情况下，或者在即使 放电电极含有易熔融材料、但构成电极的粉末的粒径大而处于难以熔 融的状态下，如果采用实施方式2中使用的高峰值短脉冲的放电脉冲 电流，则电极的电弧附近的部分会熔融并向工件侧移动，但因为混有 未完全熔融的部分而进行移动，所以在残留有未熔融的部分的状态下 形成覆盖膜。在这种未熔融的电极材料残留在覆盖膜中的状态下，有 时出现无法形成具有足够强度的致密覆盖膜，因而成为问题。
因此，在该实施方式3中，对实施方式2中使用的高峰值短脉 冲的放电脉冲电流进行一些变更而进行应对。下面，参考图" 图
16进行说明。此外，放电表面处理装置的结构与图8相同。
图14是说明在本发明的实施方式3涉及的放电表面处理方法中 采用的放电条件的波形图。在图14中提出的项目与图9相同。参考 图8的同时根据图14进行说明。
在图14中，当该放电表面处理开始时，控制电路26通过对开 关元件组24的对应的开关元件进行接通驱动(图14(3))，由第1 电源23向极间施加规定值的电压(无负载电压ui)。极间电压在直 到经过放电延迟时间td之前维持为无负载电压ui。在经过放电延迟 时间td后产生放电，极间电压从无负载电压ui降低为规定的放电电 压ue。
放电检测电路31响应该放电表面处理开始而将输出给控制电路 26的放电检测信号a的电平提高到高电平，并监视极间电压，如果 检测到极间电压降低为规定的放电电压ue，则识别为在极间产生了 放电，使输出给控制电路26的放电检测信号a的电平为低电平(图 14(4))。
控制电路26响应放电检测信号a变为低电平，在经过规定时间 37后，在规定时间38内进行开关元件29的接通驱动，由第2电源 28在极间施加规定值的电压。如果经过规定时间38，则控制电路26 只进行开关元件29的断开驱动(图14(5p 。开关元件组24的对应 的开关元件在经过规定时间38后仍继续进行接通动作，在经过时间
36后进行断开动作(图14(3))。也就是说，在规定时间38的时间 内，在极间叠加地施加第1电源23输出的电压和第2电源28输出的 电压。
其结果，如图14(2)所示，在极间，放电刚开始后的规定时间37 的时间内，流过低值的矩形形状放电电流，但与规定时间37经过的 同时，流过以具有某一斜率(A s)的较高上升速度而近似直线上升 的放电电流。此时的上升特性(A/)is)由第2电源28施加的电压和 电流路径中存在的电感成分决定。而且，如果经过规定时间38，因 为来自第2电源28的电源供给消失，所以放电电流在规定时间38 经过时为峰值电流值ie，以后，通过未图示的过电压产生防止电路中 存在的电感成分放电，具有某一斜率地近似线性地减小，变为由第1 电源22维持的低值矩形形状放电电流。该后半部分的低值矩形形状 放电电流在经过时间36后消失。从放电电流出现到消失间的时间为 脉冲宽度te，从该时刻到由第1电源23进行的下一次电压施加的时 间为间歇时间to。
如图14(2)所示，该实施方式3涉及的放电脉冲电流的生成方式 为，在放电初期以低值的矩形流过，在之后的短时间内，以具有较大 峰值电流值的三角形流过，在之后的较长时间内，以低值的矩形流过。 如果示出具体的数值例，则具有较大峰值电流值的三角波形放电电流 与实施方式2同样地，为例如10A 20A左右。之后较长时间连续的 低值矩形形状放电电流的电流值为例如1A 5A左右(在图15中表 示实际的使用例子)。
由此，在高峰值短脉冲宽度的放电电流流过的短时间内，由放 电的热能使电极破碎，使电极材料向工件侧移动，在之后连续低值的 长脉冲宽度放电电流流过的时间内，能够在工件侧将移动过来的电极 材料继续加热而促进其熔融。该情况下，在该后半部分的低值长脉冲 宽度放电电流流过的时间内，使电极材料向工件侧移动的动作减少， 即使改变例如作为其流过时间的脉冲宽度，每个脉冲的电极消耗量也 不会增大。
由此，在前述放电电极中含有难以熔融材料的情况下，或者在
放电电极含有易熔融材料但构成电极的粉末的粒径较大而处于难以 熔融的状态的情况下，都不会使得未熔融的电极材料残留在覆盖膜中
(参考图16)。参考图15和图16进行说明。
图15是表示实际使用的放电脉冲电流的各个值的波形图。在图 15中，放电脉冲电流的脉冲宽度为5ns，峰值电流值为20A。在脉冲 宽度5ps中，三角波形放电电流流过的时间是0.6ns。而且，三角波 形放电电流之后的低值矩形形状放电电流的值为5A。三角波形放电 脉冲电流的上升特性与实施方式2同样地大于或等于40A/^is。
图16是采用图15所示的放电脉冲电流而得到的覆盖膜显微镜 照片。图16 (a)是表面照片，图16(b)是剖面照片，与图ll对比可 知，覆盖膜的剖面照片中黑色部分(空隙)非常少，可以确认已形成 一层致密的覆盖膜。
而且，在图14(2)中，由第1电源23得到的低值放电电流在放 电时间中为恒定值，但例如也可以进行在放电刚产生之后高，然后变 为低值的变化。在这种情况下，有如下优点。即，放电产生前的极间 电压为第1电源23的电压。该情况下，在电路的阻抗较大的情况下， 也就是电阻器组25中值较大的电阻器经由开关元件组24中的对应的 开关元件与第1电源23连接而存在于电流路径中的情况下，成为易 受极间影响的状态，如果极间因加工碎屑等污染，则电压容易降低。 因此，如果在直到放电产生之前，电阻器组25中值较小的电阻器经 由开关元件组24中的对应的开关元件与第1电源23连接，放电产生 后，替换为电阻器组25中值较大的电阻器经由开关元件组24中的对 应的开关元件与第1电源23连接，则易于稳定地产生放电。
在这里，对于为了形成致密而较厚的覆盖膜而生成的图14(2)所 示的放电脉冲电流的波形的要点及与电极间的关系进行说明。首先， 在三角波形的高峰值短脉冲部分之后的低峰值长脉冲部分的脉冲宽 度存在最佳值，在其脉冲宽度过短的情况下，未熔融的材料增加，在 覆盖膜中出现空隙，在过长的情况下，因为放电的热能积存在电极中， 所以即使是低峰值电流也使得电极材料向工件侧移动，同样会形成空 隙。 此外，三角波形的高峰值短脉冲部分的脉冲宽度存在最佳值， 如果该脉冲宽度过小则因为无法使得电极熔融破碎，因而使得覆盖膜 的形成困难。相反地，如果过大，则因为电极的未熔融部分也大量破 碎并向工件侧移动，所以将形成多空隙的弱覆盖膜。
而且，这些最佳值受电极结构的影响很大。也就是说，在为粉 末粒子间的结合较弱的电极的情况下，即使高峰值短脉冲部分的峰值 电流值较低也可以形成覆盖膜，但在为粉末粒子间的结合较强的电极 的情况下，要切断该粉末粒子间的结合，必须增大高峰值短脉冲部分 的峰值电流值。
下面，参考图17和图18，对于覆盖膜的剥离简单地进行说明。
图17是表示在覆盖膜上发生剥离的一个例子的显微镜照片。图18
是说明覆盖膜上剥离产生的过程的图。
在图17中，表示产生剥离的例子，覆盖膜的剥离是由放电表面
处理形成的覆盖膜在空隙多的多孔状态的情况下出现的现象。关于剥
离的原因，参考图18进行说明。
覆盖膜随着处理时间而膜厚增加，所以在初始阶段，如图18(a) 所示，处于较薄状态的覆盖膜41紧密附着在母材40上。但是，如图 18(b)所示，如果覆盖膜厚度增加，则在膜的上部部分42形成时的放 电电流流过初始形成的覆盖膜41的下部部分时，将空隙多即电阻高 的部分加热，出现致密化的现象。因为如果覆盖膜被致密化则会收縮， 所以如图18(c)所示，在覆盖膜41上产生变形，在与母材40的交界 面附近处产生剥离(覆盖膜裂纹)43。
如上所述，放电表面处理中的覆盖膜剥离现象，是在覆盖膜为 有空隙的多孔状态下引起的，因此如果能够从一开始就形成致密的覆 盖膜，就不会产生该问题。也就是说，根据以上说明的该实施方式涉 及的放电表面处理方法，因为能够使得覆盖膜致密化，所以能够防止 覆盖膜的剥离。
根据该实施方式3，因为放电脉冲电流由高峰值短脉冲的放电电 流和随后的低峰值长脉冲的放电电流构成，所以能够以短时间内的高 热能使粉末压縮体电极破碎而使之向工件侧移动，在工件侧因长时间
的低热能持续加热促进熔融，即使是难以致密地形成覆盖膜的电极材 料，也有能够降低覆盖膜空隙率，形成致密覆盖膜的效果。
总之，根据实施方式2、 3，因为能够根据电极状态，控制由电 极向极间供给的电极材料的量，所以能够高效地进行致密而较厚的覆 盖膜的形成处理。
而且，在该实施方式3中，如果可以减小电路具有的电感成分，
使第1电源的电压值大于或等于第2电源，则不需要第2电源，只用
第1电源也能够生成由高峰值短脉冲的放电电流和随后的低峰值长 脉冲的放电电流构成的放电脉冲电流。
也就是说，可以通过下述方法实现在高峰值短脉冲部分，在
开关元件组24中使连接电阻器组25中低值电阻器的开关元件进行短 时间接通动作，在之后的低峰值长脉冲部分，在开关元件组24中使 连接电阻器组25中的高值电阻器的开关元件进行接通动作。
以上是在加工液中进行放电表面处理的情况，而本发明并不限 于此，例如也可以取代加工液而是气体。也就是说，在例如要形成 Ti等反应性高的材料的覆盖膜的情况下，如果在Ar (氩)等的惰性 气体环境中进行处理则能够稳定地进行处理。另外，如果在氮中进行 处理能够形成氮化覆盖膜。当然，也可以在大气中进行处理，但因为 会氧化，所以需要注意如果氧化而存在问题的情况。
虽然如上所述可以在大气中处理，但因为与在加工液中进行处 理的情况相比，电极，工件间的极间距离縮短，所以容易在处理中发 生短路。要防止短路就需要提高电源电压，需要能够施加放电前的无 负载状态大于或等于300V、优选大于或等于500V的电压的电源。 在以油为加工液的情况下，如果将易碳化的材料用作电极，则覆盖膜 材料的一部分将成为碳化物，但如果在惰性气体中进行处理，即使碳 化的材料也可以不成为碳化物而成为覆盖膜。
工业实用性
如上所述，本发明涉及的放电表面处理方法及放电表面处理装 置，在致密且较厚的覆盖膜的形成处理中非常有效，特别地，适用于航空器用蒸汽涡轮发动机的涡轮叶片等、要求高温下的强度和润滑性 的覆盖膜或用于部件维修等中的堆积的覆盖膜的形成处理。
权利要求
1.一种放电表面处理方法，其使将金属粉末、金属化合物的粉末、陶瓷粉末中的任意一种或它们的混合物压缩成型得到的放电电极和工件间的极间产生脉冲状的放电，利用其能量在工件表面形成由电极材料或前述电极材料利用放电能量反应得到的物质构成的覆盖膜，其特征在于，包括放电检测工序，其检测在前述极间产生放电的情况；电流供给工序，其响应由前述放电检测工序得到的放电产生检测，调整向前述极间供给的电流量及时间宽度，至少产生具有大于或等于40A/μs的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流，进行表面处理。
2. 如权利要求1所述的放电表面处理方法，其特征在于， 前述具有大于或等于40 A/|is的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流，脉冲宽度小于或等于1 p。
3. 如权利要求1所述的放电表面处理方法，其特征在于， 前述电流供给工序包括下述工序响应放电产生检测，将第2电源与控制为在规定的期间内施加用于在前述极间产生放电的电压 的第1电源并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间内电 压施加，以使得在比由前述第1电源产生的第l放电电流长的期间内， 流过电流值比前述第1放电电流高的第2放电电流，从而生成具有大 于或等于前述40A s的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲 电流。
4. 如权利要求1所述的放电表面处理方法，其特征在于，前述电流供给工序包括下述工序响应放电产生检测，将第2电源与控制为在规定的期间内施加用于在前述极间产生放电的电压的第1电源并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间内电 压施加，以使得在比由前述第1电源产生的第1放电电流长的期间且 小于或等于l^s的期间内，流过具有比前述第1放电电流高的10A 20A的电流值的第2放电电流，从而生成前述具有大于或等于40A/^is 的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流。
5. 如权利要求1所述的放电表面处理方法，其特征在于，前述电流供给工序包括下述工序响应放电产生检测，将第2电源与控制为在规定的期间内施加用于在前述极间产生放电的电压的第1电源并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间内电 压施加，以使得在由前述第1电源产生的第l放电电流流过的期间的、 除了后端侧之外的前端侧，在短期间内流过电流值比前述第1放电电 流高的第2放电电流，从而生成前述具有大于或等于40A s的上升 速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流、以及随后的低电流值长 脉冲宽度的放电脉冲电流。
6. 如权利要求1所述的放电表面处理方法，其特征在于， 前述电流供给工序包括下述工序响应放电产生检测，将第2电源与控制为在规定的期间内施加用于在前述极间产生放电的电压 的第1电源并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间内电 压施加，以使得在由前述第1电源产生的第1放电电流流过期间的、 除了后端侧之外的前端侧，在小于或等于l(iS的期间内，流过具有比 前述第l放电电流高的10A 20A的电流值的第2放电电流，从而生 成前述具有大于或等于40A/)is的上升速度的高电流值短脉冲宽度的 放电脉冲电流、以及随后的低电流值长脉冲宽度的放电脉冲电流。
7. 如权利要求1所述的放电表面处理方法，其特征在于， 前述电流供给工序包括下述工序响应放电产生检测，通过切换电路的阻抗，生成前述具有大于或等于40A s的上升速度的高电 流值短脉冲宽度的放电脉冲电流、和随后的低电流值长脉冲宽度的放 电脉冲电流。
8. 如权利要求1所述的放电表面处理方法，其特征在于， 前述放电电极材料，是作为在用加工液充满前述极间时难以形成碳化物的金属材料的Co、 Ni、 Fe中的任意一种，含有该材料大于 或等于40体积％。
9. 一种放电表面处理装置，其使将金属粉末、金属化合物的粉 末、陶瓷粉末中的任意一种或它们的混合物压縮成型得到的放电电极 和工件间的极间产生脉冲状的放电，利用其能量在工件表面形成由电 极材料或前述电极材料利用放电能量反应得到的物质构成的覆盖膜，其特征在于，包括放电检测单元，其检测在前述极间产生放电的情况； 电流供给单元，其响应由前述放电检测单元得到的放电产生检 测，调整向前述极间施加的电压的时间宽度和供给的电流量，以至少 生成具有大于或等于40A/ps的上升速度的'高电流值短脉冲宽度的放 电脉冲电流，进行表面处理。
10. 如权利要求9所述的放电表面处理装置，其特征在于， 前述具有大于或等于40 A s的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流，脉冲宽度小于或等于1 ^。
11. 如权利要求9所述的放电表面处理装置，其特征在于， 前述电流供给单元具有第1电源，其是施加用于在前述极间产生放电的电压的电源， 控制以使得在产生放电时，在前述极间，在规定期间内流过第l放电 电流；第2电源，其与前述第l电源不同；以及下述单元，其响应放电产生检测，将前述第2电源与前述第1 电源在前述极间并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间 内电压施加，以使得在比由前述第1电源产生的前述第1放电电流长 的期间内，流过电流值比前述第1放电电流高的第2放电电流，从而生成具有大于或等于前述40A/ps的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流。
12. 如权利要求9所述的放电表面处理装置，其特征在于，前述电流供给单元具有第1电源，其是施加用于在前述极间产生放电的电压的电源， 控制以使得在产生放电时，在前述极间，在规定期间内流过第l放电电流；第2电源，其与前述第l电源不同；以及下述单元，其响应放电产生检测，将前述第2电源与前述第1 电源在前述极间并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间内电压施加，以使得在比由前述第1电源产生的第1放电电流长的期间且小于或等于lps的期间内，流过具有比前述第1放电电流高的 10A 20A的电流值的第2放电电流，从而生成前述具有大于或等于 40A s的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流。
13. 如权利要求1所述的放电表面处理装置，其特征在于， 前述电流供给单元具有第1电源，其是施加用于在前述极间产生放电的电压的电源， 控制以使得在产生放电时，在前述极间，在规定期间内流过第l放电 电流；第2电源，其与前述第l电源不同；以及下述单元，其响应放电产生检测，将前述第2电源与前述第1 电源在前述极间并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间 内电压施加，以使得在保留了由前述第1电源产生的第1放电电流流 过的期间的后端侧的前端侧，在短期间内流过电流值比前述第1放电 电流高的第2放电电流，从而生成前述具有大于或等于40A S的上 升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流、以及随后的低电流值 长脉冲宽度的放电脉冲电流。
14. 如权利要求9所述的放电表面处理装置，其特征在于， 前述电流供给单元具有第1电源，其是施加用于在前述极间产生放电的电压的电源， 控制以使得在产生放电时，在前述极间，在规定期间内流过第l放电 电流；第2电源，其与前述第l电源不同；以及下述单元，其响应放电产生检测，将前述第2电源与前述第1 电源在前述极间并联连接，控制由前述第2电源向前述极间的短期间 内电压施加，以使得在保留了由前述第1电源产生的第1放电电流流 过期间的后端侧的前端侧，在小于或等于lps的期间内，流过具有比 前述第l放电电流高的10A 20A的电流值的第2放电电流，从而生 成前述具有大于或等于40A;s的上升速度的高电流值短脉冲宽度的 放电脉冲电流、以及随后的低电流值长脉冲宽度的放电脉冲电流。
15. 如权利要求9所述的放电表面处理装置，其特征在于， 前述电流供给单元具有电源，其是施加用于在前述极间产生放电的电压的电源，控制 以使得在产生放电时，在前述极间，在规定期间内流过第1放电电流； 电流路径，其能够任意选择电阻值的大小；以及 下述单元，其响应放电产生检测，通过切换前述电流路径的电 阻值，生成前述具有大于或等于40A s的上升速度的高电流值短脉 冲宽度的放电脉冲电流、和后续的低电流值长脉冲宽度的放电脉冲电 流。
16. 如权利要求9所述的放电表面处理装置，其特征在于， 前述放电电极材料，是作为在用加工液充满前述极间时难以形成碳化物的金属材料的Co、 Ni、 Fe中的任意一种，含有该材料大于 或等于40体积％。
全文摘要
本发明得到一种进行致密而较厚的覆盖膜的形成处理的放电表面处理方法及放电表面处理装置。如果由第1电源(23)在放电电极(21)和工件(22)的极间施加电压而产生放电，则以叠加在第1电源(23)产生的第1放电电流上的方式，由第2电源(28)在极间短期间地施加使电流值高于该第1放电电流的第2放电电流流过的电压。由此，在极间流过具有至少大于或等于40A/μs的上升速度的高电流值短脉冲宽度的放电脉冲电流。其结果，在短期间内，只熔融电极材料的必要部分，因为能够在利用放电的热能向工件侧移动的电极材料或化合了该电极材料的物质中，大比例地含有该熔融的电极材料，所以可以在工件表面形成由熔融的金属形成的覆盖膜。
文档编号C23C26/00GK101098987SQ200580046480
公开日2008年1月2日 申请日期2005年11月25日 优先权日2005年11月25日
发明者中村和司, 古川崇, 后藤昭弘, 渡边光敏, 秋吉雅夫, 落合宏行 申请人:三菱电机株式会社;石川岛播磨重工业株式会社