PCD ツール銅タングステン浸食ディスク

概要

PCD ツール銅タングステン浸食ディスクは、銅タングステン合金、主に放電加工 (EDM) で多結晶ダイヤモンド (PCD) 工具をエッチングおよび再研磨して、精密加工と工具寿命の延長に使用されます。この電極ホイールは通常、主にタングステン-ベースで、70%、75%、または 80% のタングステン-銅合金のグレードで入手可能です。電極ホイールは回転しながら PCD ワークピースに接触し、高周波電気パルスによって火花放電を発生させ、余分な材料を溶かして除去します。-熱伝導率が高いため、PCD ツールの熱損傷による変形を防ぎます。 FANMETAL は、タングステン-銅製品の研究、生産、輸出において長年の専門的な経験を持っています。安心して弊社をお選びいただけます。

銅タングステン電極ホイールの組成と特性

の主なコンポーネントタングステン銅電極ホイールタングステン（W）と銅（Cu）を粉末冶金で複合成形したものです。冶金学的結合の代わりに、タングステン骨格が微細構造内の銅マトリックス全体に分散されています。

タングステン: 硬質相として通常 70%～95% を占め、電極ホイールの高温強度、耐摩耗性、耐アーク浸食性を決定する中心成分です。-

銅: 結合相として 5% ～ 30% を占め、主に優れた電気伝導性と熱伝導性を提供すると同時に、材料の可塑性と加工性能も向上させます。

• 優れた電気的および熱的特性

導電性: 銅基板は高い導電性と低い抵抗率を備えています (通常、<5.0×10⁻⁸ Ω・m), enabling efficient current conduction and reducing heat loss during energisation.

熱伝導率：180～220W/(m・K)の熱伝導率により、溶接や放電時に発生する熱を速やかに放散し、電極輪の変形や故障につながる局所的な過熱を防ぎます。

• 耐アークエロージョン性、耐溶接性に優れています

タングステンの高い融点（3410 度）と高い硬度（HV 300 以上）により、電極ホイールは高周波アーク衝撃下でのアブレーションや溶融に耐性があります。-

銅の素早い放熱と低密着性により、電極とワークピース間の溶接密着を効果的に防止し、電極ホイールの長期安定した使用を保証します。{0}}

• 優れた機械的特性と熱安定性

室温では、引張強さは 500 ～ 700 MPa に達することがあります。高い硬度と優れた耐摩耗性を備えており、電極ホイール操作時の機械的押し出しや摩擦に耐えることができます。

熱膨張係数が低く（4～8×10⁻⁶/度）、耐熱衝撃性に優れ、加熱・冷却を繰り返しても割れや変形が起こりにくい素材です。

• 機械加工性と適応性

純粋なタングステンと比較して、銅マトリックスの存在により材料の可塑性が向上し、切断、研削、その他のプロセスを通じて高精度の形状に機械加工することが可能になり、さまざまな溶接や切断装置と互換性があります。{0}

PCD ツール銅タングステン浸食ディスクの技術的パラメータ

銅タングステンエロージョンホイールコアの用途

放電加工 PCD ツール

浸食用の銅タングステン電極は、静止またはゆっくりと回転する PCD ワークピースに放電エッチングを実行するために使用されます。電極ホイールが回転するため、放電点が常に変化し、局所的な過熱が回避されます。これにより、刃先の効率的かつ高精度な研削が可能になり、炭素の蓄積が最小限に抑えられます。-さらに、タングステン銅の高い硬度と耐摩耗性を利用して、射出成形金型や伸線金型の加工にも使用され、金型キャビティの平滑性を確保します。

自動車産業

自動車のボディ、シャーシ、ドア部品などの抵抗シーム溶接やスポット溶接工程において、電極は電気を通し、圧力を加える中心部品として機能します。溶接中に発生する大電流と瞬間的な高温に耐えることができ、同時に熱を急速に放散して電極のワークピースへの固着を防ぎ、溶接の一貫性と安定性を確保します。例としては、自動車燃料タンクのシーム溶接や車両フロアの連続スポット溶接などが挙げられます。

溶接産業

鋼管、アルミニウム形材、ステンレス鋼形材などの高周波誘導溶接の製造において、タングステン銅電極ホイールは、電気を伝導して力を伝達するだけでなく、高周波誘導によって発生する局所的な高温やアーク衝撃にも耐え、電極表面の酸化や磨耗を防ぎ、パイプ/形材溶接部の形成精度とシールを確保し、溶接部品の量産に広く使用されています。-建築用パイプ、家具用プロファイルなど。

航空宇宙分野

航空エンジン ブレードや宇宙船の薄肉構造部品などの高精度部品のマイクロ アーク溶接や精密ロール溶接では、タングステン銅電極ホイールの高い寸法安定性と極端な作業条件に対する耐性により、厳しい加工要件を満たし、高温や高真空などの特殊な環境下でも溶接精度を確保し、安定した性能を維持できます。-

電子部品製造

集積回路のリードフレームやコネクタ ピンなどの精密電子部品の微小抵抗溶接や電鋳プロセスでは、小型溶接ホイールにより正確な導電率と圧力制御を実現できると同時に、急速に熱を放散して電子部品の過熱による故障を防ぎ、製品の歩留まりと信頼性を確保できます。-

銅タングステンが PCD の EDM に最適な理由

 

PCD 材料は絶縁体であるため、従来の切削プロセスでは形成できません。材料を除去するには、放電加工でアーク放電を使用する必要があります。

① 放電電流を安定して流すことでアークエネルギーの均一な出力を確保し、PCD 工具刃先の高精度成形を実現します。{0}

②純銅電極と比較して耐摩耗性が3～5倍向上します。純粋なタングステン電極と比較して、その耐熱衝撃性は優れており、電極ホイールの耐用年数を大幅に延長し、加工コストを削減します。

③ 繰り返し放電と加熱冷却交互条件下でも外形寸法の変形がほとんどなく、長期間にわたって放電ギャップの安定性を維持し、刃先の切れ味と形状精度を確保します。

④ 様々な仕様のPCDツールの成形加工に対応し、加工効率と完成品の品質を両立します。

PCD 部品における銅タングステン電極ホイールの使用方法

動作原理: パルス放電によって生成される火花熱効果に基づいて、電極ホイールと PCD ワークピースとの間の高周波電気パルスによって高温プラズマが生成されます。{{1}

具体的なプロセス: まず、タングステン-銅電極ホイールを準備し、粉末冶金プロセス（静的プレスや高温焼結など）を通じて高密度と均一性を確保します。-その後、放電加工装置 (ディスク エッチング マシンなど) に取り付けられ、電圧、電流、パルス幅、ギャップ、回転速度などのパラメーターが調整されます。次に、電極ホイールが PCD ワークピースの近くで回転し、パルス電源が作動流体を分解して火花放電を発生させ、材料をエッチングして残留物を冷却剤で洗い流します。最後に、ミクロンレベルの精度と表面の平滑性を達成するために、機械加工と仕上げの複数のサイクルが実行されます。{5}}

• 荒加工: 大きな放電電流と開回路電圧を使用して、PCD ブランク上の余分な材料のほとんどを迅速に除去し、最初に工具の形状を形成します。{0}}
• 中仕上げ加工: 放電パラメータが減少し、仕上げの準備として輪郭が洗練されると同時に、後続の表面欠陥も軽減されます。
• 仕上げ: 微小な放電エネルギーと電極ホイールの高速回転を組み合わせて PCD の刃先を細かく研削し、最後に表面の残留物を洗浄して除去します。{0}

品質管理銅タングステン電極製造業

1. タングステン粉末、銅粉末、および補助添加剤の純度、粒子サイズ、形態は、不純物や粉末欠陥の導入を防ぐために慎重に制御されます。
2. ボールミル粉砕プロセスは、2 つの粉末の均一な分散と高密度の素地形成を保証するために採用されており、その後の焼結中の組成の偏析や構造欠陥を防ぎます。{0}
3. 高温焼結段階では、温度（1100～1300 度）、雰囲気、加熱速度などのパラメータが厳密に制御され、気孔率、銅損、不均一な微細構造などの欠陥が防止されます。
4. ターコイズカーバイド工具は旋削とフライス加工に使用され、余分な材料の大部分を除去し、材料の亀裂につながる可能性のある過度の加工ストレスを防ぎます。加工中は熱変形を防ぐため、クーラントによる十分な冷却が必要です。
5. 包括的な性能試験（密度、硬度、引張強さ、導電率）、非破壊試験（超音波試験）、および最終的な目視検査が実施されます。{0}

PCD ツール銅タングステン浸食ディスクの写真

ビデオ

銅タングステン VS 他の電極材料

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