为5微米的铜，从而使该碳纳米管复合导 线1的电导率可以达到4. 39X107S/m，为金属铜的电导率的75%左右。
[0019] 所述碳纳米管复合导线1的拉伸应变率小于等于3%，优选的，所述碳纳米管复合 导线1的拉伸应变率小于等于1%。拉伸应变率越小，越有利于降低线切割时碳纳米管复合 导线1的拉伸变形而造成的线切割电极丝的抖动，从而避免线切割时因线切割电极丝的抖 动而导致的电路短路，而且拉伸应变率越小，拉伸强度越高，在线切割过程中不易产生断丝 现象，较少损耗。
[0020] 请参照图2,本实施例中，所述碳纳米管复合导线1的直径约为35微米，其拉伸应 力可以达到900MPa以上，为相同直径下金线的9倍左右。另外，从图2中还可以看出所述 碳纳米管复合导线1的拉伸应变率为3%左右。
[0021] 所述金属层3可以通过电镀、化学镀、蒸镀等方法形成于所述碳纳米管单纱2的外 表面，进而形成所述碳纳米管复合导线1。
[0022] 本实施例提供的线切割电极丝具有以下优点：首先，由于所述金属层3具有较大 的厚度，从而可以使所述金属层3具有较好的抗氧化性能及耐用性能，进而减小线切割电 极丝的损耗；其次，由于所述金属层3具有较大的厚度，因此，所述碳纳米管复合导线1在使 用时，所述金属层3起主要的导电作用，即，电流主要通过碳纳米管复合导线1的表层传导， 即通过金属层3传导，形成类似驱肤效应，故，可以显著提高所述碳纳米管复合导线1的电 导率，进而提高线切割电极丝的工作效率；再次，通过优化所述碳纳米管单纱2的直径和捻 度，可以使线切割电极丝的直径达到2到35微米，可以在现有技术的基础上对精度要求更 高，切割直径更小的工件进行线切割；最后，通过优化所述碳纳米管单纱2的直径和捻度， 可以使所述碳纳米管复合导线1的拉伸应变率可以达到3%以下，从而可以显著提高所述碳 纳米管复合导线1的拉伸强度，使所线切割电极丝具有更好的抗拉伸性能，避免线切割时 因线切割电极丝的抖动而导致的电路短路，以及断丝现象。
[0023] 请参阅图4,本发明第二实施例提供一种使用上述线切割电极丝10的电火花线切 割装置100,包括上述线切割电极丝10、一待加工工件11、一储丝装置12、一脉冲电源13、一 导电连接件14、一运丝轮15、一工作台16以及一移动控制装置17。所述待加工工件11以 及工作台16均包括一穿丝孔110 ;所述待加工工件11放置于所述工作台16上；所述线切 割电极丝10穿过所述穿丝孔110,且所述线切割电极丝10的首尾端与所述储丝装置12连 接，所述线切割电极丝10与所述待加工工件11之间存在一放电间隙，所述线切割电极丝10 用于切割所述待加工工件11 ;所述运丝轮15用于运送所述线切割电极丝10并将所述线切 割电极丝10的移动路径定位；所述脉冲电源13用于提供脉冲电压，所述脉冲电源13的一 极通过所述导电连接件14与所述线切割电极丝10电连接，另一极与所述待加工工件11电 连接；所述移动控制装置17用于控制所述工作台16的水平移动。
[0024] 所述待加工工件11和工作台16也可以不包括所述穿丝孔110,所述线切割电极 丝10设置于靠近所述待加工工件11的基准面，并与所述待加工工件11之间存在一放电间 隙。
[0025] 所述电火花线切割装置100的工作原理为，所述线切割电极丝10与所述待加工工 件11之间总是保持一定的放电间隙，在所述放电间隙喷洒具有绝缘性能的工作液。在脉冲 电压的作用下，工作液被击穿，在线切割电极丝10与待加工工件11之间形成瞬间放电通 道，产生瞬时高温，使待加工工件局部熔化，甚至汽化而被蚀除下来，通过待加工工件11不 断的移动以及连续不断的脉冲放电，切出所需形状和尺寸的工件。
[0026] 可以理解，所述储丝装置12、导电连接件14、运丝轮15、工作台16以及移动控制装 置17均为可选择的元件，可以根据实际需要进行设置。
[0027] 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精 神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
【主权项】
1. 一种线切割电极丝，用于电火花线切割，包括一碳纳米管复合导线，该碳纳米管复合 导线的拉伸应变率小于等于3%，该碳纳米管复合导线包括一碳纳米管单纱以及一金属层， 所述碳纳米管单纱由多个碳纳米管沿该碳纳米管单纱轴向旋转加捻构成，该碳纳米管单纱 的捻度为10转/厘米到300转/厘米，该碳纳米管单纱的直径为1微米到30微米；所述金 属层包覆于所述碳纳米管单纱的外表面，该金属层厚度为1微米到5微米。2. 如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述碳纳米管复合导线的拉伸应 变率小于等于1%。3.如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，当所述碳纳米管单纱的直径小于 10微米时，所述碳纳米管单纱的捻度为250转/厘米到300转/厘米。4.如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，当所述碳纳米管单纱的直径为25 微米到30微米时，所述碳纳米管单纱的捻度为100转/厘米到150转/厘米。5.如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述碳纳米管单纱中碳纳米管与 其延伸方向上相邻的碳纳米管之间通过范德华力首尾相连。6. 如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述碳纳米管单纱为S捻或Z捻。7.如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述碳纳米管单纱具有光滑且致 密的表面结构。8. 如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述碳纳米管与其径向方向上相 邻的碳纳米管之间的间距小于10纳米。9.如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述碳纳米管单纱的机械强度为 相同直径下金线的机械强度的5-10倍。10. 如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述碳纳米管复合导线的电导率 为所述金属层中金属的电导率的50%以上。11. 如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述线切割电极丝由一根碳纳米 管复合导线组成。12. 如权利要求1所述的线切割电极丝，其特征在于，所述线切割电极丝为由多根碳纳 米管复合导线组成的绞线。13. -种电火花线切割装置，包括一线切割电极丝、一待加工工件以及一脉冲电源，所 述线切割电极丝与所述待加工工件之间存在一放电间隙，所述线切割电极丝用于切割所述 待加工工件；所述脉冲电源的两级分别与所述电极丝和所述待加工工件电连接，所述脉冲 电源用于提供一脉冲电压，其特征在于，所述线切割电极丝包括一碳纳米管复合导线，该碳 纳米管复合导线的拉伸应变率小于等于3%，该碳纳米管复合导线包括一碳纳米管单纱以及 一金属层，所述碳纳米管单纱由多个碳纳米管沿该碳纳米管单纱轴向旋转加捻构成，该碳 纳米管单纱的捻度为10转/厘米到300转/厘米，该碳纳米管单纱的直径为1微米到30 微米；所述金属层包覆于所述碳纳米管单纱的外表面，该金属层厚度为1微米到5微米。
【专利摘要】本发明提供一种线切割电极丝，包括一碳纳米管复合导线，该碳纳米管复合导线的拉伸应变率小于等于3%，该碳纳米管复合导线包括一碳纳米管单纱以及一金属层，所述碳纳米管单纱由多个碳纳米管沿该碳纳米管单纱轴向旋转加捻构成，该碳纳米管单纱的捻度为10转/厘米到300转/厘米，该碳纳米管单纱的直径为1微米到30微米；所述金属层包覆于所述碳纳米管单纱的外表面，该金属层厚度为1微米到5微米。本发明还提供一种使用所述线切割电极丝的电火花线切割装置。
【IPC分类】B23H7/08
【公开号】CN105081490
【申请号】CN201410164703
【发明人】潜力, 王昱权
【申请人】北京富纳特创新科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年4月23日
【公告号】US20150306690