专利名称：高度牢固的腐蚀电极的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产用于火花腐蚀方法的线电极的方法以及用于此方法的线电极，其核心由钢、铜或者含有大量铜的合金所组成的中间层以及具有至少40％锌的屏蔽层组成。
多层结构的线电极，该线电极核心由钢、围绕核心由铜所组成的中间层并且另外含有含锌的屏蔽层，是公知的，例如在DE-PS 29 06 245中。所有由钢构成的线电极固然表现了相对于铜或者黄铜电极的牢固性，但其也存在所有腐蚀电极的缺点，如果其具有相对高的牢固性，其导电性是很小的并且只能达到8S·m/mm2。这种高的牢固性对于切割大的工件或者特别小的部件是特别有利的，因为这需要较高的线应力。这种已知的线电极还有如下缺点，其腐蚀效果是非常小的。尤其是在切割具有不到10μm的腐蚀线直径的小件时，高度的线牢固性被延长，以减小线偏转和振动而达到最小。对于切割具有100μm的线厚度的小件，这使用在如今的钨丝和钼丝中是非常昂贵的。具有钢芯和黄铜屏蔽层的腐蚀线至今没有使用，因为对于钨丝一直具有较低的牢固性并且具有较弱的腐蚀性能。
本发明的任务在于提供高度牢固的腐蚀电极，其具有开头所述类型的铜芯；及其生产方法，该腐蚀电极具有1800N/mm2的牢固性，并且其具有相比较的高导电性10S·m/mm2甚至更多。
此任务通过权利要求1以及权利要求6的特征解决。
本发明的腐蚀线含有一个具有0.6-1％的碳的铜芯K，其中在此铜芯上设有一个含有大量铜的合金作为中间层ZS。此中间层通过屏蔽层MS覆盖，该覆盖层在生产腐蚀线时由锌合金组成，其锌含量为40-60％。为了在较高的牢固性的情况下使腐蚀电极达到较高的导电性，该核心含有铅浴处理的结构，其有利的含有索氏体，其中在屏蔽层和核心之间设有另一层，其含有大量的铜，也就是说较小的合金化。在此以合金CuAg1形式的银作为合金元件特别有利的提供。同样的，具有较小锌含量的铜合金能够有利的用于此应用。在此中间层上覆盖有屏蔽层，其由锌合金组成，其中的锌含量至少为40％至多为60％。
生产本发明的线电极能够通过如下方式实现，在一个以铜屏蔽的钢芯上设有一个黄铜管或者带的护套并且通过线的拉伸降低了连接。这种合金的问题是在屏蔽层中应该加入较多的锌。另一个方法是铜屏蔽的钢线以浸渍含锌的屏蔽层。在此锌的含量可以是任意的。此方法的难度在于屏蔽层在整个范围上具有相同的厚度。
用于生产本发明的线电极的优选方法是，钢芯通过铜层进行屏蔽，其中钢芯结构应该事先进行铅浴处理。然后在铜中间层上装设锌合金，其中最简单的情况是屏蔽层只由锌组成。然后进行扩散退火，该退火的延续时间与扩散温度有关，所有的屏蔽层都由锌合金组成，其中锌的最大含量为60％。扩散退火的延续时间也可以如此确定，根据用于芯线、中间层和屏蔽层所需要的表面部分进行调节，其中此三层的表面部分不是用于端线的牢固性，而是用于导电性。对于腐蚀线的牢固性和导电性的另外重要的是，在芯线的端头是铅浴处理的结构，其中在此以相同的方式优化了导电性和牢固性。
在实现扩散退火之后，通过拉伸可以降低该线的直径，该该线的芯线应该事先处于铅浴处理的状态。
在电极上的芯线的表面部分应该位于50-75％之间。中间层的表面部分应该位于5-40％之间，而屏蔽层的表面部分应该位于10-30％之间。如果还有其他的要求，屏蔽层的锌含量可以位于40-60％之间，优选为多于50％，那么可以得到一个导电性位于10-18S·m/mm2之间的电极，同时可以得到位于1800-2500N/mm2之间的牢固性。在此应该注意，要求较高的导电性和较高的牢固性是相反的，也就是说，具有非常高的牢固性的本发明的线具有相对比较低的导电性，反之亦然。本发明的线的直径可以拉伸到10μm以下，也就是说，其直径在目前所知的情况下可以满足足够的小。在此特别有利的是具有小直径的此线能够代替目前所应用的钨丝和钼丝并且在生产时是非常经济的，没有老化，降低的管材费用并且具有较高的牢固安全性，并且具有相同的腐蚀性能。所达到的牢固质量是如此的高，在实际使用中本发明的线在腐蚀机械上不会出现故障，而在目前所应用的钼丝或者钨丝的故障能够达到50％。
具有超过100μm直径的腐蚀线的牢固性是尤其有利的，因为工件越大，截面也越大，在此需要较高的线应力以保持较小的弯曲和振动。
本发明的电极通过相对较高的导电性表现了较高的牢固性。其截面质量在较高的轮廓精确度的情况下也是很好的，其通过较高的线应力有助于该线的高度牢固性。
权利要求
1．生产高度牢固的腐蚀电极的方法，该腐蚀电极的核心由钢，中间层由铜或者含有大量铜的合金，而屏蔽层由至少40％的锌组成，其特征在于，作为核心的钢含有0.6-1％(重量)的碳，其上设有的中间层由铜或者含有大量铜的合金组成，在中间层上设有的屏蔽层由锌或者含有大量锌的合金组成，该线在第一次中间退火之前，如此进行扩散退火，朝着屏蔽层方向一个合金层通过含有一定量的锌构成，其熔化点高于用于钢芯的铅浴处理所要求的奥氏体化温度，并且对于另一个扩散过程则进行如此长的时间，在考虑一个或者多个相继的腐蚀电极的铅浴处理的情况下，该屏蔽层保持所希望的组成和厚度，其中该腐蚀电极在每一次中间退火时都进行铅浴处理。
2．如权利要求1的方法，其特征在于，一个铅浴处理的钢线作为输出线使用，其含有一个铜中间层，在此中间层上设有含有大量锌的屏蔽层，然后该线如此进行扩散退火，黄铜屏蔽层得到事先确定的组成和厚度，并且腐蚀电极在每一成型步骤之后和达到最终直径之前都进行铅浴处理。
3．如权利要求1或者2的方法，其特征在于，该屏蔽层在第一次扩散退火之后含有的锌的比例不超过60％。
4．如权利要求2或者3的方法，其特征在于，输出线的直径为0.8mm，中间层的厚度为0.1mm，在中间层上的屏蔽层为30μm，该线在400℃时扩散退火超过4小时，并且然后直径拉伸到大约0.4mm，之后腐蚀线被铅浴处理，并且然后在可能的情况下在其最终直径上进行另外的铅浴处理。
5．腐蚀电极，其核心由钢，中间层由铜或者含有大量铜的合金而屏蔽层由至少40％的锌组成，其特征在于，钢线为具有含碳0.6-1％(重量)的铅浴处理的结构，核心的表面部分为腐蚀电极的直径的50-75％，中间层的表面部分为5-40％，屏蔽层的表面部分为10-30％，并且屏蔽层的含锌量位于40-60％(重量)之间。
6．如权利要求5的腐蚀电极，其特征在于，该腐蚀电极的导电性至少10倍于12S·m/mm2。
7．如权利要求5或者6的腐蚀电极，其特征在于，该中间层由具有少量的部分银的铜所组成。
8．如权利要求7的腐蚀电极，其特征在于，该中间层由CuAg1组成。
9．如权利要求5-8之一的腐蚀电极，其特征在于，腐蚀电极的牢固性至少为1800N/mm2，优选至少为2000N/mm2。
全文摘要
具有良好导电性的高度牢固的腐蚀电极的核心由钢、中间层由铜或者含铜的合金并且屏蔽层由至少40%的锌组成。在此钢芯具有含碳0.6－1%(重量)的铅浴处理的结构,核心的表面部分为腐蚀电极的直径的50－75%,其中中间层的表面部分为5－40%,并且屏蔽层的表面部分为10－30%,而屏蔽层的含锌量为40－60%(重量)之间。
文档编号B23H7/08GK1219899SQ97194931
公开日1999年6月16日 申请日期1997年8月22日 优先权日1996年9月4日
发明者B·巴特尔, H·格罗斯, H·赫尔曼尼, K·陶伯 申请人:贝尔肯霍夫有限公司