Surface Modification Using EDM with Powder Suspended Dielectric

Abstract

In this study, EDM with a powder suspended dielectric has been applied in order to improve the surface quality of workpieces. WC(tungsten carbide) as a suspended powder and DC53(die steel for cold working) as workpieces were both adopted. Just after the WC powder was suspended into the dielectric, the surface of the workpiece was not modified but machined. As the discharge time for modification was accumulated, the surface became modified. After confirming that the surface was modified with the WC powder suspended dielectric, the effects of the discharge time per treatment on the characteristics of the modified layers were investigated. The longer the discharge time per treatment was, the harder the surface of the improved layer became. This is due to the increase of the produced amount of WCi-X. Ohgoshi wearing-out test was performed to evaluate the wear resistance of the improved layers. It revealed that the worn volume of the improved layer was decreased maximally by about 10% as compared to that of the base steel. key words: EDM, surface modification, powder, dielectric 1. 緒 言 放電加 工法 とは, 主 として油や水な どの液 中で発 生 させたパルス放電 を利用 し, 材料を 除去する加 工法である. 近年, この液 中での パルス放 電を表面改質 に適用 しよ うとす る試 み がな され ている1)2). その主な 手法 として は, 放電 の衝撃力を利用 して電極材 を工作物 へ移行 し改質層を形成す る方法(以 降, 電極 材移行方式 と記す), お よび放 電加 工油 中に 導電性粉末 を混入 し粉末成分に より改質層を 形成す る方法(以 降, 粉末混入方式 と記す) の二つが挙げ られ る. 電極材移行方式 は, 電極材 と同一も しくは その炭化物か らなる硬質膜を比 較的厚 く形成 できる とい った理 由か ら, 精力的に研 究が行 われ ている3)4). 一方, 粉末混 入 方式 は, 放 電加工におけ る仕上 げ面粗 さの改善5)と いっ た観点か ら研 究が開始 されているための, 当 初 は表面改質に関す る研究は少 なく6), 近年 にな り研 究例7)8)が増えてきた. 粉末混入方式 では, 粉末を放電加 工油中に 混入するこ とで, 工作物表面上に粉末成分 を 添加できる. このためその用途に応 じて必要 とされ る, 母材 とは異なる表面特性 を簡便な 手法で付与 できる. また, 多成分 か らなる粉 末を用いれ ば, 一度に多成分を工作物表面に 移行できる. このよ うに, 粉末混入方式では, 幅広い組成 の改質層 を簡便な方法で形成す る ことが可能 と思われ る. そこで本研究では, 粉末混入方式 を取 り上 げ, この方法 により放電加工 と関連 の深い金 型材へ硬質膜 を形成す るこ とを試みた. 冷問 * 電気加工学会全国大会(1998)に て発表 **神 奈川県産業技術総合研究所(海 老名市下