三菱可提高超硬模具生產(chǎn)率的電火花機

日經(jīng)BP社2006年4月14日報道 三菱電機日前開發(fā)出了有助于提高超硬模具生產(chǎn)效率的電火花線切割機“PA05S AquaSurface”，并在2006年4月12日在“Index大阪”開幕的“模具加工技術展（INTERMOLD 2006）”上進行了展示（圖1）。通過調(diào)節(jié)溶入加工液中的離子平衡度，可抑制電火花加工時對超硬模具表面的腐蝕。可提高超硬模具的表面品質(zhì)，減輕后期加工即研磨工序的作業(yè)量，削減模具生產(chǎn)成本。

　　這種電火花線切割機作為選配功能在現(xiàn)有機型“PA05S”中追加了該公司稱為高品質(zhì)超硬加工系統(tǒng)的“AquaSurface”。這種功能可防止電火花加工時對超硬模具表面的腐蝕。

　　通常情況下，電火花線切割加工的加工液使用的是水。但在對超硬模具進行電火花加工時使用水的話，超硬合金的表面容易腐蝕。超硬模具采用的結構是利用鈷類粘合劑附著碳化鎢（WC）微粒，就像下列化學方程式所表示的那樣，鈷具有作為二價鈷離子而易溶于水的性質(zhì)。

　　Co─→Co2＋＋2e-（WC-Co中的選擇性腐蝕）……（1）
　　1/2O2＋H2O＋2e-─→2OH-（溶解氧的還原）……（2）
　　Co＋1/2O2＋H2O─→CO2＋＋2OH-（（1）和（2）的總反應）

　　也就是說，表面部分的鈷溶于水之后，超硬合金就會推動粘合劑成分，表面就會變得粗糙。這種表面變粗糙的部分就稱為腐蝕。

　　AquaSurface可控制水中離子的平衡度，避免粘合劑成分鈷從超硬合金中溶出（圖2）。為此，在加工液的部分循環(huán)線路中加入了“AquaSurface樹脂”。

　　其工作原理是：在加工槽中使用的水流入污水槽后，利用泵將污水通過凈化過濾器移至清液槽中。在這里利用一種名為“離子控制傳感器”的傳感器判斷離子平衡是否處于促使鈷溶出的狀態(tài)。如若達到了可使鈷溶出的離子平衡度，就會注入水，使之從AquaSurface樹脂中通過，變成不會使鈷溶出的離子平衡度之后，再重新將水流入加工槽一側。

　　利用這種原理，新型電火花加工機床可防止超硬模具的表面腐蝕，還可減輕作為后期加工所需的修光等研磨工序的作業(yè)量。另一個優(yōu)點是，電火花加工時間也比為了防止鈷的溶出而使用油作為加工液的傳統(tǒng)方法短。

　　三菱電機作為工件樣品，還展出了制作芯片電容器的超硬模具（圖3）。表面粗糙度為Rz0.5μm，Ra0.07μm。加工精度為±2μm，加工時間為62小時。