專利名稱：放電表面處理用電極和其制造方法以及其保存方法
技術領域：
本發明涉及放電表面處理技術，詳細地說，涉及以下的放電表面處理技術，即，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極使用，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜。
背景技術：
在航空器用燃氣渦輪發動機的渦輪螺旋槳等的表面，必須涂覆或堆焊具有高溫環境下的強度和潤滑性的材料。由于人們逐漸認識到，通過在高溫環境下使Cr(鉻)或Mo(鉬)氧化變成氧化物可以發揮潤滑性，所以通過對以Co(鈷)為基體、含Cr和Mo的材料進行焊接或噴鍍等方法堆積厚的覆蓋膜。
在這里，所謂焊接是指通過在工件和焊接棒之間放電，使焊接棒的材料熔融附著在工件上的方法；所謂噴鍍是指使金屬材料成為熔融狀態，以噴霧狀向工件上噴吹形成覆蓋膜的方法。
但是，此焊接和噴鍍的任一個方法都是人工作業，由于需要熟練，所以存在作業難以流水線化、成本高的問題。此外，特別是焊接，由于是熱量集中進入工件的方法，所以在處理厚度薄的材料的情況，以及使用如單晶合金、定向凝固合金等方向控制合金那樣的容易開裂材料的情況下，還有容易產生焊接裂紋、成品率低的問題。
另一方面，作為其他的表面處理技術，也建立了例如由放電加工的表面處理技術(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1國際公開第99/58744號小冊子專利文獻2
日本專利第3227454號公報專利文獻3特開平5-148615號公報在由放電表面處理的厚膜形成中，從電極側的材料的供給，以及其供給的材料在工件表面的熔融及工件與材料的結合方式，對覆蓋膜性能有最大的影響。對該電極材料的供給產生影響的是電極的強度，也就是硬度。在專利文獻1所示的電極的制造方法中，使電極具有一定程度的硬度，并且抑制由放電的電極材料的供給，通過使供給的材料充分熔融，在工件表面形成硬質陶瓷覆蓋膜。但是，所形成的覆蓋膜被限定于10μm左右以下的薄膜。
因此，不能形成上述的需要高溫環境下的強度和潤滑性這樣的用途等的、致密且比較厚的覆蓋膜(100μm數量級以上的厚膜)。
此外，在現有的放電表面處理中，使用將陶瓷制粉末壓縮形成的粉末壓縮體電極，為了提高部件或模具的耐磨損性而形成TiC(碳化鈦)等硬質材料的覆蓋膜。這種在放電表面處理中使用的電極，通過在沖壓陶瓷制粉末而壓縮成型后加熱制造(例如，參照專利文獻2)。
近年來，對通過放電表面處理形成具有潤滑性和耐蝕性的金屬覆蓋膜的要求提高了。在這里，發明人通過實驗明確了，為了通過放電表面處理形成具有潤滑性和耐蝕性的金屬覆蓋膜，必須使用平均粒徑小于或等于3μm的金屬粉末制造電極。
但是，平均粒徑小于或等于3μm的金屬粉末由于分子間力和靜電力的作用，粉末和粉末相互吸引的力強，凝聚后容易變成大塊。使用具有這樣大塊的粉末壓縮體電極進行放電表面處理的情況下，存在該大塊堆積在工件表面，不僅引起短路或放電不穩定，而且使覆蓋膜的表面粗糙度降低的問題。
在這里，在專利文獻2中記載的發明，由于以粉末與粉末相互吸引力弱的陶瓷粉末為對象，所以使石蠟混合在粉末中后也難以成為粉末凝聚的大塊。也就是說，在專利文獻2記載的發明中，沒有進行對金屬粉末凝聚的處理。
此外，在現有的金屬電極制造中，同樣地確立了將金屬粉末利用沖壓成型后，通過將金屬加熱到完全熔融，而與粉末壓縮體不同的電極制造技術。但是，這種情況下，由于使金屬熔融，所以也沒有進行對金屬粉末凝聚的處理。
此外，在現有的電極制造方法中，在大氣中將市售的陶瓷制粉末直接通過沖壓壓縮成型后，加熱制造電極(例如，參照專利文獻2)。該電極中使用的陶瓷由于氧化溫度高，所以即使將平均粒徑為1μm左右的干燥粉末放置在大氣中也不氧化。因此，平均粒徑數微米的陶瓷粉末在市場上出售，成型也容易。
除此以外，還公開了使用平均粒徑1μm左右的WC(碳化鎢)和Co(鈷)，形成膜厚為數10mm的厚覆蓋膜層的放電表面處理方法(例如，參照專利文獻3)。WC和Co與TiC一樣，是難氧化的金屬。作為難氧化的金屬，除了Co以外還可以舉出Ni(鎳)等。這樣，使用由陶瓷、WC等構成的電極，在工件表面形成硬質陶瓷覆蓋膜的技術可以通過現有技術實現。
如上所述，近年來對例如通過放電表面處理形成具有在高溫環境下的潤滑性和耐蝕性的金屬覆蓋膜的要求提高。此外，對于金屬部件的修補和尺寸的修正，要求使用由放電表面處理的金屬或合金的厚覆蓋膜。此外，如上所述，由本發明人可以明確，為了通過放電表面處理形成金屬或合金的覆蓋膜，需要使用平均粒徑小于或等于3μm的粉末來制造電極。
但是，在市場中，粒徑小于或等于3μm的金屬或合金粉末只流通難氧化的材質，存在不能得到各種各樣材質的放電表面處理用電極的粉末的問題。
例如重量輕且強度高，還具有高溫下的耐氧化性的Ti被使用于噴氣式發動機的壓縮機等中。Ti的固溶體(塊)在大氣中僅使表面有極少的氧化，內部還保持為Ti。但是，如果Ti是粉末，且粉末的粒徑小到數微米，則相對于體積的表面積的影響增加，由粉末表面的氧化產生的熱量傳遞到顆粒內部，直到粉末的內部也被氧化。如果被氧化則粉末失去導電性，不能在放電表面處理用的電極中使用。這是因為，如果電極沒有導電性，就不能產生放電。此外，還擔心Ti粉末的氧化爆發性地進行。因此，如上所述，適合放電表面處理用電極的制造的平均粒徑的粉末難以得到，即使能夠得到也不能用現有的方法制造放電表面處理用電極。
本發明是鑒于上述問題而提出來的，目的是確立可以穩定地形成覆蓋膜的放電表面處理技術。
也就是說，本發明目的是，得到可以形成致密的厚膜的放電表面處理用電極和其制造方法，以及放電表面處理用電極的保存方法。
此外，本發明的目的是，得到在使用金屬粉末作為粉末壓縮體電極的放電表面處理中，可以通過不降低表面粗糙度地、進行穩定的放電來形成厚膜的放電表面處理用電極和其制造方法。
此外，本發明的目的是，可以得到為了在放電表面處理中形成金屬覆蓋膜，容易地由易氧化的金屬粉末、或含易氧化金屬的合金粉末制造放電表面處理用電極的放電表面處理用電極的制造方法，以及由此制造的放電表面處理用電極。
發明內容
本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，在粉末壓縮體中含有的金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末所凝聚成的粉末塊的尺寸比電極與工件之間的距離小。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，金屬粉末或金屬化合物粉末在可在大氣中揮發的液體中被微細化，在還沒有完全干燥的狀態下被壓縮成型。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將在可在大氣中揮發的液體中微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末以加壓狀態邊干燥邊壓縮成型。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將在液體中微細化后，調整干燥氣氛的氧氣量進行干燥，僅使粉末的表面被氧化的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將在蠟中微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入到將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體的內部空間中。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，對將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體進行加熱處理后，使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入到該粉末壓縮體的內部空間中。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序挑選·分解工序，該工序對在粉末壓縮體中含有的金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末凝聚成的粉末塊進行挑選或分解，以使所得粉末的尺寸比電極與工件之間的距離小；以及成型工序，該工序將挑選或分解得到的粉末壓縮成型。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末或金屬化合物粉末在揮發性溶液中進行微細化的工序；將微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末以未完全干燥的狀態進行壓縮成型的工序；以及使上述揮發性溶液揮發的工序。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由上述電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末或金屬化合物粉末在液體中進行微細化的工序；將微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末以未完全干燥的狀態進行壓縮成型的工序；以及從微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末中去除液體的工序。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由上述電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末或金屬化合物粉末在液體中進行微細化的工序；使微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末干燥的工序；以及將干燥后的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的工序。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由上述電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末或金屬化合物粉末在揮發性溶液中進行微細化的工序；使微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末在惰性的氣體氣氛中干燥的工序；對干燥后的金屬粉末或金屬化合物粉末進行緩慢氧化的工序；以及將緩慢氧化后的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的工序。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末或金屬化合物粉末在蠟中進行微細化的工序；以及將微細化了的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的工序。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型而形成粉末壓縮體的工序；以及使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入粉末壓縮體的內部空間的工序。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由上述電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型而形成粉末壓縮體的工序；對粉末壓縮體進行加熱處理的工序；以及使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入加熱處理后的粉末壓縮體的內部空間的工序。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的保存方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將放電表面處理用電極浸入油中進行保存，或者將放電表面處理用電極浸入在放電表面處理中使用的加工液中進行保存。
此外，本發明涉及的放電表面處理用電極的保存方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由電極材料構成的覆蓋膜、或者由電極材料利用脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，在能防止金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末氧化的非氧化氣氛中，保存放電表面處理用電極。
圖1是表示放電表面處理裝置中的放電表面處理的概略的圖，圖2是表示放電表面處理用電極的制造工序的流程圖，圖3是示意地表示將粉末成型時的成型器的狀態的剖面圖，圖4是省略篩選工序進行制造的情況下的電極的剖面照片，圖5是使用篩選工序進行制造的情況下的電極的剖面照片，圖6是表示放電表面處理時的極間的電流波形和電壓波形的一個例子的曲線圖，圖7是表示使用由篩選后的鎢鉻鈷硬質合金粉末制造的電極進行放電表面處理形成的覆蓋膜的形態的照片，圖8是表示篩網的網孔尺寸與覆蓋膜厚度的關系的圖，圖9是由使用網孔尺寸為0.5mm的篩子制造的電極形成的覆蓋膜的表面照片，圖10是由平均粒徑為數微米的難氧化金屬粉末或陶瓷粉末制造放電表面處理用電極的情況下的流程圖，圖11是由平均粒徑為數十微米的難氧化金屬粉末制造放電表面處理用電極的情況下的流程圖，圖12是由平均粒徑為數十微米的易氧化金屬粉末制造放電表面處理用電極的情況下的流程圖，圖13是表示通過放電表面處理形成的覆蓋膜的狀態的照片，圖14是表示本發明涉及的其他放電表面處理用電極的制造工序的流程圖，圖15是示意地表示將粉末成型時的成型器的狀態的剖面圖，圖16是利用放電表面處理裝置進行放電表面處理的狀態的原理圖，圖17A表示放電時的電極301與工件302之間的電壓波形(極間電壓波形)，圖17B表示放電時流經放電表面處理裝置的電流的電流波形，圖18是表示隨著將電極浸入加工液中的時間使電極重量增加的狀態的圖。
具體實施例方式
以下根據附圖，對本發明涉及的放電表面處理用電極和其制造方法、以及其保存方法的實施方式進行詳細說明。此外，本發明不限定于以下所述的內容，在不脫離本發明的要旨的范圍內可以適當變更。此外，在附圖中，為了容易理解會出現各部件的比例不同的情況。
實施方式1.
在實施方式1及后述的實施方式2中，對可以通過進行穩定的放電，以不使覆蓋膜的粗糙度降低的方式堆積膜厚厚的覆蓋膜的放電表面處理用電極和其制造方法進行說明。
首先，對本發明中使用的放電表面處理方法和其裝置的概要進行說明。此外，在這里所說明的概要在本說明書中是共通的。圖1是表示放電表面處理裝置中的放電表面處理的概略的圖。放電表面處理裝置1具有以下部分而構成被加工件(下面稱為工件)11，其要形成覆蓋膜14；放電表面處理用電極12，其用于在工件11表面上形成覆蓋膜14；以及放電表面處理用電源13，其與工件11和放電表面處理用電極12電氣連接，向兩者提供電壓，以使兩者之間產生電弧放電。在液體中進行放電表面處理的情況下，還設置加工槽16，以使工件11和放電表面處理用電極12的與工件11相對的部分用煤油等的油類的加工液15充滿。此外，在氣體中進行放電表面處理的情況下，將工件11和放電表面處理用電極12放置在處理氣氛中。此外，在圖1和下面的說明中，以在加工液中進行放電表面處理為例。此外，在下面也有時將放電表面處理用電極簡單稱為電極。此外，在下面將放電表面處理用電極12與工件11相對的面之間的距離稱為極間距離。
下面，對這種結構的放電表面處理裝置1中的放電表面處理方法進行說明。放電表面處理，例如將要形成覆蓋膜14的工件11作為陽極，將作為覆蓋膜14的供給源的、將金屬或陶瓷的平均粒徑10nm～數微米的粉末成型的放電表面處理用電極12作為陰極，將這些電極放在加工液15中，以使兩者不接觸的方式利用未圖示的控制機構控制極間距離，同時在兩者之間產生放電。
如果放電表面處理用電極12與工件11之間產生放電，則利用該放電的熱量使工件11和電極12的一部分熔融。在這里，在電極12的顆粒間結合力適當的情況下，利用放電造成的爆炸沖擊波或靜電力，使熔融的電極12的一部分(以下稱為電極顆粒)21被從電極12分離出，向工件11表面移動。如果電極顆粒21到達工件11表面，則再凝固后成為覆蓋膜14。此外，被分離出的電極顆粒21的一部分與加工液15中或氣體中的成分22反應的產物23也在工件11表面形成覆蓋膜14。這樣，在工件11表面上形成覆蓋膜14。
但是，在電極12的粉末之間的結合力強的情況下，利用由放電引起的爆炸沖擊波或靜電力，電極12不能剝離，不能將電極材料供給工件11。也就是說，是否可以由放電表面處理形成厚的覆蓋膜，受到從電極12側的材料供給、該被供給的材料在工件11表面的熔融以及與工件11材料的結合方式的影響。對該電極材料的供給有影響的是電極12的堅硬度，即硬度。
在這里，對放電表面處理中使用的放電表面處理用電極12的制造方法進行說明。圖2是表示放電表面處理用電極的制造工序的流程圖。首先，對具有要在工件11上形成的覆蓋膜14的成分的金屬或陶瓷的粉末進行粉碎(步驟S1)。在由多種成分構成的情況下，以希望的比例將各個成分的粉末混合后粉碎。例如，將市場上流通的平均粒徑數十微米的金屬、金屬化合物或陶瓷的球形粉末，用球磨裝置等的粉碎機粉碎到平均粒徑小于或等于3μm。也可以在液體中進行粉碎，但在這種情況下，要使液體蒸發，使粉末干燥(步驟S2)。干燥后的粉末由于粉末和粉末凝聚而形成大塊，所以為了將該大塊分散，同時使在下面的工序中使用的蠟和粉末充分地混合，進行篩選(步驟S3)。例如，在殘留有凝聚的粉末的篩網上放上陶瓷球或金屬球而使網振動，凝聚成的塊利用振動的能量和與球的沖擊而分散，通過網孔。僅將該通過網孔的粉末用于下面的工序。具體地說，將含有凝聚的塊的粉末放置在具有比極間距離小的網孔的網上。
在這里，對該步驟S3中對篩選粉碎的粉末進行說明。在放電表面處理中，為了產生放電而在放電表面處理用電極12與工件11之間施加的電壓一般為80V～300V的范圍。如果將該范圍的電壓施加在電極12和工件11之間，則放電表面處理中的電極12與工件11之間的距離為0.3mm左右。如上所述，在放電表面處理中，由于在兩極之間產生的電弧放電，構成電極12的凝聚的塊以其尺寸直接從電極12脫離。在這里，如果塊的大小為小于或等于極間距離(小于或等于0.3mm)，則即使在極間存在塊，也可以產生隨后的放電。此外，由于放電在距離近的部位產生，所以塊存在的地方引起放電，利用放電的熱能和爆炸力，可以使塊粉碎得很細。
但是，如果構成電極12的塊的尺寸大于或等于極間距離(大于或等于0.3mm)，則由于放電該塊直接以其大小從電極12脫離，在工件11上堆積，或漂浮在電極12與工件11之間的充滿加工液的極間。如果是如前者那樣大的塊堆積，則由于放電在電極12和工件11的距離近的地方產生，所以在此部分放電集中，在其他的地方不發生放電，不能在工件11表面均勻堆積覆蓋膜14。此外，該大塊由放電的熱不能完全熔融。因此，覆蓋膜14非常脆，為用手可以剝落的程度。如果是如后者那樣大的塊在極間漂浮，則會使電極12和工件11之間產生短路，不能產生放電。也就是說，為了均勻地形成覆蓋膜14且得到穩定地放電，在構成電極12的粉末中不能存在因粉末凝聚形成的、尺寸大于或等于極間距離的大塊。該粉末的凝聚容易在金屬粉末和導電性陶瓷的情況下產生，非導電性粉末的情況下不容易產生。此外粉末的平均粒徑越小越容易產生粉末的凝聚。因此，為了防止因這樣的粉末的凝聚所產生的塊引起的放電表面處理中的弊端，步驟S3中的篩選凝聚的粉末的工序是必要的。因為以上的原因，進行篩選時，必須使用尺寸比極間距離小的網孔。
然后，在后面工序中的沖壓時，在可以很好地向粉末內部傳遞沖壓壓力的情況下，根據需要在粉末中混合重量比為1％～10％左右的石蠟等的蠟(步驟S4)。如果將粉末和蠟混合，則可以改善成型性，但由于粉末的周圍重新用液體包敷，所以因其分子間的力和靜電力的作用而凝聚，形成大塊。所以為了將重新凝聚的塊分散而進行篩選(步驟S5)。在這里的篩選的方法與上述的步驟S3中的方法相同。
接著，通過壓縮沖壓將得到的粉末成型(步驟S6)。圖3是示意表示將粉末成型時的成型器狀態的剖面圖。將下沖頭104從金屬模具(沖模)105上形成的孔的下部插入，在由這些下沖頭104和金屬模具(沖模)105形成的空間中，填充在上述步驟S5中篩選后的粉末(在由多種成分構成的情況下為粉末的混合物)101。然后，將上沖頭103從金屬模具(沖模)105上形成的孔的上部插入。然后用加壓器等從填充了這樣粉末101的成型器的上沖頭103和下沖頭104的兩側施加壓力，將粉末101壓縮成型。以下，將壓縮成型的粉末101稱為粉末壓縮體。此時如果沖壓壓力高則電極12硬，如果沖壓壓力低則電極12軟。此外，電極材料的粉末101的粒徑小的情況下電極12硬，電極材料的粉末101的粒徑大的情況下電極12軟。
然后，將粉末壓縮體從成型器中取出，在真空爐或氮氣氣氛的爐中加熱，得到具有導電性的電極(步驟S7)。在加熱時，如果提高加熱溫度則電極12硬，如果降低加熱溫度則電極12軟。此外通過加熱也可以使電極12的電阻降低。因此，即使不在步驟S4中混入蠟進行壓縮成型的情況下，加熱也有意義。由此，進行粉末壓縮體中的粉末之間的結合，制造具有導電性的放電表面處理用電極12。
此外，在省略了上述的步驟S1的粉碎工序的情況下，即直接使用平均粒徑數十微米的粉末的情況下，以及省略了步驟S3的篩選工序而混合有大于或等于0.3mm的大塊的情況下，也能使放電表面處理用電極12成型，但因為存在該電極12表面硬度高，中心部硬度低的硬度波動問題，所以不優選。此外，用這樣的電極12，中心部因放電而被消耗，而表面附近不消耗，從向工件11表面的堆積加工不進展這一點考慮也不優選。也就是說，電極12的外周部由于硬，所以不供給電極材料，成為工件11表面的去除加工，相反地，電極12的中心部由于脆，處理開始后馬上被消耗。其結果，電極12表面成為外周部突出，中心部凹陷的形狀，放電由于僅在極間距離小的外周部產生，所以進行工件11表面的去除加工，而不能進行堆積加工。
此外，難氧化的Co或Ni(鎳)、它們的合金或氧化物以及陶瓷的平均粒徑小于或等于3μm的粉末在市場上流通很多，所以在使用這樣的粉末的情況下，可以省略上述的步驟S1的粉碎工序和S2的干燥工序。
下面根據具體的實施例對本發明進行更詳細的說明。
首先，在小于或等于800℃的溫度下將作為難氧化材料的鎢鉻鈷硬質合金粉末(Co合金，平均粒徑為50μm)用振動研磨機粉碎到平均粒徑為1.5μm，然后使其干燥。此外，在這里使用的鎢鉻鈷硬質合金以Cr(鉻)25wt％、Ni(鎳)10wt％、W(鎢)7wt％、C(碳)0.5wt％、其余為Co的成分構成。
此外，也可以取代上述構成的鎢鉻鈷硬質合金，使用具有由Mo(鉬)28wt％、Cr17wt％、Si(硅)3wt％、其余為Co，或者Cr28wt％、Ni5wt％、W19wt％、其余為Co的構成的鎢鉻鈷硬質合金。
使用不篩選的粉末和篩選的粉末分別制造電極。沖壓時使用的模具尺寸為直徑18.2mm，長度30.5mm。使用這樣的模具以規定的沖壓壓力將鎢鉻鈷硬質合金粉末壓縮成型后，進行加熱。
圖4是表示在上述放電表面處理用電極的制造工序中，省略了干燥后的篩選工序(步驟S3)和混合石蠟后的篩選工序(步驟S5)進行制造的情況下的電極的剖面照片(放大倍數35倍)。
此外，圖5是表示為了分解在干燥過程中凝聚的粉末，用網孔尺寸為0.15mm的篩子進行微細化，混合石蠟后，再用網孔尺寸為0.3mm的篩子重新進行微細化進行制造的情況下的電極的剖面照片。
首先，對圖4所示的電極進行考察，看到白色的部位是大塊，多個大塊混在一起。并且，如果將該白色的部位用針劃一下，則所看到白色的部位成塊脫離。
另一方面，如果對圖5所示的電極進行考察，則可以看出不存在圖4那樣的塊。
使用這些電極，在峰值電流值ie＝5A～20A、放電持續時間(放電脈沖寬度)te＝4μs～100μs左右的各種放電脈沖條件下進行放電表面處理。極性使用電極側為負極、工件側為正極的極性。
其結果，在用使用篩選的鎢鉻鈷硬質合金粉末制造的電極的放電表面處理中，用5分鐘左右的處理時間，在任一個放電脈沖條件下，都能形成膜厚0.1mm左右的覆蓋膜。與之相對，在用使用不篩選的鎢鉻鈷硬質合金粉末制造的電極的放電表面處理中，發生短路，放電變得不穩定，不進行加工，不能進行堆積加工。
由此，如上所述，可以確認因以下原因而產生問題，即，放電造成鎢鉻鈷硬質合金粉末的大塊以原有的尺寸從電極脫離，該大塊堆積在工件上或漂浮在電極和工件之間充滿加工液的極間。
圖6表示放電表面處理時極間的電流波形和電壓波形的一個例子。圖6中上面的波形V是電壓，下面的波形I是電流。此外，在縱軸中，右端標示的1的下橫線是表示0A，3的下橫線是表示0V。橫軸為100ms/div，縱軸上面為50V/div、下面為5A/div。從圖的大體中央向左側所示的波形W1是施加電壓后可以產生電流時的波形。此外，從圖中大體中央向右側所示的波形W2中，電流波形有變化，但電壓波形沒有變化。由于以不能施加電壓的狀態使電流流過的情況下極間短路，所以可以判斷從圖中大體中央向右側所示的波形是短路狀態。
此外，在使用干燥后篩選，分解凝聚的塊，省略混合石蠟后的篩選工序制造的電極進行放電表面處理的情況下，也為與上述大體相同的結果。
此外，使用經篩選后沒有鎢鉻鈷硬質合金粉末的大塊而制造的電極，以其他加工條件(放電脈沖條件)進行加工(放電表面處理)的情況下，也能穩定放電，用5分鐘的加工(放電表面處理)能形成膜厚0.1mm左右的覆蓋膜。
圖7表示使用用經篩選的鎢鉻鈷硬質合金粉末制造的電極進行放電表面處理形成的覆蓋膜的狀況。在這里，使用的加工條件(放電脈沖條件)為峰值電流值ie＝12A、放電持續時間te＝64μs。在極間短路的情況下，大塊堆積在工件上，或者在覆蓋膜上開孔。但是，圖7中沒有在覆蓋膜上觀察到凹凸，可以看出該覆蓋膜是以穩定的放電形成。
由本實施方式1，在使用金屬或陶瓷等的粉末壓縮成型電極時，制造不含有粉末凝聚形成的大塊，具體地說，不含有尺寸大于或等于放電表面處理時電極與工件間距離的塊的放電表面處理用電極。由此，由于在放電表面處理中不會大塊堆積在工件上，或漂浮在極間，所以可以得到穩定的放電。其結果，可以得到表面光滑的厚覆蓋膜。
此外，在從市場上直接得到平均粒徑小于或等于3μm的粉末制造電極的情況下，不需要上述的干燥工序(步驟S2)和其后的篩選工序(步驟S3)。此外，用水霧化法等制作的粉末為球形，即使不混合石蠟，壓縮成型時的成型性也好。因此，在用這樣的粉末制造電極的情況下，不需要石蠟混合工序(步驟S4)和其后的篩選工序(步驟S5)。
實施方式2.
在實施方式2中，使用平均粒徑為1mm的Co粉末，研究篩子的網孔尺寸與覆蓋膜厚度的關系。
在這里，使用篩選后的粉末，模具的尺寸為直徑18.2mm、長度30.5mm，使用以規定的沖壓壓力壓縮成型后加熱制造的電極。此外，加工條件與實施方式1相同，加工時間為10分鐘。
圖8表示篩子的網孔尺寸與覆蓋膜厚度的關系。圖8中的覆蓋膜厚度是在覆蓋膜上的5個點測定的覆蓋膜厚度的平均值。根據圖8可以看出，如果網孔尺寸超過0.3mm，則相對于加工時間的覆蓋膜的厚度減小，在網孔尺寸大于或等于0.5mm的情況下，不能堆積覆蓋膜。
可以認為由于如果網孔尺寸超過0.3mm，則用放電不能熔融程度的大塊開始在極間出現，引起短路和放電不穩定，所以放電次數減少，覆蓋膜厚度減小。這如實施方式1中所述的那樣，從電極與工件的極間距離可以推測。
圖9是由使用網孔尺寸為0.5mm的篩子制造的電極形成的覆蓋膜的表面照片。從圖9可以看出，因鎢鉻鈷硬質合金粉末的大塊造成極間短路，因流過大電流造成在覆蓋膜上附著小的突起狀的顆粒A。
可以認為由于放電在電極和工件的距離近的部分發生，所以在其突起狀部分以外的部分不產生放電，不能形成覆蓋膜。
由本實施方式2，通過使篩子的網孔尺寸小于或等于電極和工件間的距離即0.3mm，可以得到穩定的放電，堆積厚的覆蓋膜。
實施方式3.
在實施方式3和后述的實施方式4、5中，對為了通過放電表面處理形成金屬覆蓋膜而使用的、由易氧化的金屬粉末或包含易氧化金屬的合金粉末組成的放電表面處理用電極和其制造方法進行說明。
關于放電表面處理的原理在實施方式1中已詳細說明，所以在此省略。
下面，對放電表面處理用電極的制造方法進行說明。首先，對使用以難氧化的金屬粉末或陶瓷粉末作為電極材料的放電表面處理用電極的制造方法進行說明。圖10是表示放電表面處理用電極的制造工序的流程圖。
首先，購入具有要在工件上形成的覆蓋膜的成分的金屬、金屬化合物或陶瓷粉末(步驟S11)。在這里，這些粉末是在市場上流通的平均粒徑數微米左右的難氧化的金屬或陶瓷的球形粉末。
然后，為了在后面的工序中的沖壓時，可以很好地將沖壓的壓力向粉末的內部傳遞，根據需要在金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末中，按重量比1％～10％左右混合石蠟等的蠟(步驟S12)。
如果將粉末與蠟混合，則可以改善成型性，但由于粉末的周圍再次用液體覆蓋，所以因其分子間力和靜電力的作用而凝聚，形成大塊。所以，為了將再次凝聚的塊分散而進行篩選(步驟S13)。
隨后，將得到的粉末通過壓縮沖壓進行壓縮成型(步驟S14)。粉末的壓縮成型以上述實施方式1中說明的要領，使用成型器進行。下面，將壓縮成型的粉末的塊稱為粉末壓縮體。
然后，將粉末壓縮體從成型器中取出，在真空爐或氮氣氣氛的爐中加熱，制造具有導電性的電極(步驟S15)。在加熱時，如果提高加熱溫度則電極硬，如果降低加熱溫度則電極軟。此外，通過加熱也可以使電極的電阻降低。因此，即使不在步驟S12中混入蠟進行壓縮成型的情況下，加熱也有意義。由此，進行粉末壓縮體中的粉末之間的結合，制造具有導電性的放電表面處理用電極。
使用以難氧化的金屬粉末或陶瓷粉末作為電極材料的放電表面處理用電極，可以使用以上的方法制造。
但是，對于所有的難氧化的金屬粉末或陶瓷粉末，不一定都是作為平均粒徑數微米的粉末在市場上流通。此外，易氧化的金屬粉末只有平均粒徑大于或等于10μm的粉末在市場上流通。一般地，如果粉末粒徑小，則顆粒的表面積與體積的比增加，即熱容量變小，粉末相對于能量變得特別敏感。因此，在例如易氧化的金屬粉末周圍有氧的情況下，粉末被一下子氧化到內部，失去了導電性和延展性等作為金屬的性質。此外，還擔心粉末的氧化爆發性地產生。因此，在市場上流通的易氧化的金屬粉末是平均粒徑大于或等于10μm的大顆粒。在這里，作為易氧化的金屬，可以舉出Cr(鉻)、Al(鋁)和Ti(鈦)等。但是，即使在使用這樣的易氧化的金屬粉末作為電極材料的情況下，如果利用壓縮成型而聚結成為電極，則電極表面被氧化，而內部沒有被氧化到那種程度。此外，粉末氧化也不會爆發性地產生。
因此，參照圖11的流程圖，對使用市售的平均粒徑數十微米的難氧化的金屬粉末作為電極材料的放電表面處理用電極的制造方法進行說明。首先，使用球磨機裝置等的粉碎機，將市售的平均粒徑數十微米的難氧化的金屬粉末在揮發性強的丙酮等的溶劑中粉碎到平均粒徑小于或等于3μm(步驟S21)。然后，使溶劑蒸發，使粉末干燥(步驟S22)。干燥后的粉末由于粉末和粉末凝聚成大塊，所以將該大塊分散，同時為了使在下面的工序中使用的蠟與粉末充分混合而進行篩選(步驟S23)。
然后，為了在后面工序中的沖壓時，可以很好地將沖壓的壓力向粉末的內部傳遞，根據需要在粉末中按重量比1％～10％左右混合石蠟等的蠟(步驟S24)。如果將粉末與蠟混合，則可以改善成型性，但由于粉末的周圍再次用液體覆蓋，所以因其分子間力和靜電力的作用而凝聚，形成大塊。所以，為了將再次凝聚的塊分散而進行篩選(步驟S25)。
然后，將得到的粉末通過壓縮沖壓進行壓縮成型(步驟S26)。粉末的壓縮成型以上述實施方式1中說明的要領，使用成型器進行。下面，將壓縮成型的粉末的塊稱為粉末壓縮體。
然后，將粉末壓縮體從成型器中取出，在真空爐或氮氣氣氛的爐中加熱，制造具有導電性的電極(步驟S27)。在加熱時，如果提高加熱溫度則電極硬，如果降低加熱溫度則電極軟。此外，通過加熱也可以使電極的電阻降低。因此，即使不在步驟S14混入蠟進行壓縮成型的情況下，加熱也有意義。由此，進行粉末壓縮體中的粉末之間的結合，制造具有導電性的放電表面處理用電極。
使用市售的平均粒徑數十微米的難氧化的金屬粉末作為電極材料的放電表面處理用電極，可以使用以上的方法制造。
但是，在使用易氧化的金屬粉末，通過該制造方法制造電極的情況下，由于在上述干燥工序中金屬粉末氧化，所以不能將此制造方法直接用于使用易氧化的金屬粉末的電極的制造中。
圖12是表示本發明涉及的放電表面處理用電極的制造工序的流程圖。市售的易氧化的金屬粉末的平均粒徑為數十微米。
首先，使用球磨機裝置等的粉碎機，將市售的平均粒徑數十微米的易氧化的金屬粉末在具有揮發性的醇中或溶劑中(以下稱之為溶媒)粉碎到平均粒徑小于或等于3μm(步驟S31)。
粉碎后，將金屬粉末和溶媒移到容器中進行固液分離。具體地說，使電極粉末即金屬粉末在溶媒中沉淀分離，除去上面澄清的溶媒，僅得到金屬粉末(步驟S32)。此時的金屬粉末由于含有足夠多的溶媒，所以不被氧化。
然后，不使得到的金屬粉末干燥，而以原有的狀態通過壓縮沖壓進行壓縮成型(步驟S33)。下面，將壓縮成型的粉末的塊稱為粉末壓縮體。粉末的壓縮成型以上述實施方式1中說明的要領，使用成型器進行。此外，在本發明中，在利用沖壓施加壓力的狀態下，使金屬粉末在變成電極形狀之前放置一會兒，使溶媒揮發。在作為溶媒，使用丙酮等沸點低的溶媒的情況下，只要幾分鐘溶媒就可以全部揮發。
此外，由于在此工序中溶媒干燥到保持粉末壓縮體形狀程度就可以，所以沒有必要使溶媒全部揮發。因此，只要粉末壓縮體干燥到一定程度而能夠保持形狀，就可以在溶媒全部干燥前將粉末壓縮體從成型器中取出。
因為金屬粉末如果表面沒有氧化膜則粉末和粉末為金屬結合，所以在使用金屬粉末作為電極材料的情況下，可以成型為具有一定程度強度的電極。此外，即使是易氧化的金屬粉末，如果聚結就不能被氧化到粉末的內部。這是因為金屬粉末與周圍大量的金屬粉末結合，相對于表面積的體積比增加(與從表觀上看粒徑變大是相同的)，相對于金屬粉末氧化時的熱，變得不敏感。
此外，如果使電極(粉末壓縮體)干燥，則溶媒占據的部分，即電極中的金屬粉末和金屬粉末之間形成微小的空間。由于該空間體積非常小，存在于此的氧也非常少，所以金屬粉末的氧化僅停留在表面的氧化。
并且，一旦金屬粉末的表面形成氧化膜，則金屬粉末成為化學上非常穩定的狀態(熵高的狀態)。因此，即使形成氧化膜的金屬粉末暴露在大氣中，其內部也不氧化。因此，通過實施上述的步驟S31～步驟S33，可以使金屬粉末的氧化僅停留在表面的氧化。
然后，在真空爐或氮氣氣氛的爐中加熱，制造具有導電性的電極(步驟S34)。在粉末壓縮體沒在沖壓中完全干燥的情況下，在此加熱工序中溶媒也全部揮發。
通過以上的方法，可以制造使用市售的平均粒徑數十微米的易氧化的金屬粉末作為電極材料的放電表面處理用電極。
在上述的制造方法中，通過在沖壓時將模具適當(溶媒的沸點左右)加熱，可以縮短溶媒的揮發時間。例如，在使用丙酮作為溶媒的情況下，將模具加熱到60℃左右就可以。在將模具加熱到300℃～1000℃等的高溫的情況下，會使金屬粉末熔融，或使金屬粉末更進一步地過度結合，但如果是這種程度的溫度則不會發生問題。
此外，即使在對金屬粉末進行沖壓的階段使溶媒全部揮發的情況下，由易氧化的金屬粉末構成的粉末壓縮體也為聚結的狀態。因此，構成粉末壓縮體的金屬粉末如前所述，與周圍大量的金屬粉末相結合，相對于表面積的體積比增加(與從表觀上看粒徑變大是相同的)，對金屬粉末氧化時的熱變得不敏感，不會被氧化到粉末的內部。
如果在使用成型性不好的金屬粉末的情況下，將蠟混合在由沖壓進行壓縮成型前的含有丙酮和乙醇的金屬粉末中。如果為了沖壓時很好地將沖壓的壓力向粉末內部傳遞而將重量比1％到10％左右的石蠟等的蠟混合在粉末中則可以改善成型性。但是，在使用蠟的情況下，因為有時丙酮等將蠟溶解，所以最好在粉碎時使用乙醇等的醇。
將蠟混合在含有丙酮或乙醇的金屬粉末中后進行篩選。將得到的粉末與上述相同地以壓縮沖壓進行壓縮成型，在真空爐或氮氣氣氛的爐中加熱，制造具有導電性的電極。電極中的蠟在加熱時被去除。
此外，如果在蠟中粉碎金屬粉末，則也可以不使用醇等。但是，在由球磨機等的粉碎中使用蠟的情況下，由于蠟一般是高粘度的，所以使球的速度降低，使粉碎能力降低。因此，為了使由球磨機等的粉碎中使用蠟的情況下的粉碎能力達到與用丙酮或乙醇時的粉碎能力相同的程度，在小球研磨機的情況下必須要提高旋轉速度。此外，振動研磨機的情況下必須要提高振幅和振動速度。
以下，表1表示揮發的溶媒的例子。
表1
表1所示的溶媒是本發明中可以使用的溶媒的一個例子。因此，在本發明中，是沸點在100℃左右的溶媒，只要是不腐蝕粉碎時使用的容器和壓力機的溶媒，所有的溶媒都可以使用。但是如果考慮到環境，優選乙醇等的醇類。
此外，沸點在60℃左右的溶媒由于揮發早，所以可以縮短沖壓時的揮發時間。但是，工序與工序之間的操作必須要迅速進行。在操作需要時間的情況下，沸點盡可能高的好，但揮發時間也長。
下面，對使用Cr(鉻)作為易氧化的金屬，制造放電表面處理用電極的例子進行說明。一般，市售的Cr粉末的平均粒徑為10μm左右。首先將該粉末用振動式球磨機裝置粉碎。粉碎條件示于表2和表中3。
表2
表3
振動式球磨機裝置中的球和容器的材質為ZrO2，球的尺寸為1/2英寸。在3.6L的容器中裝入1kg的Cr粉末，用乙醇充滿容器內，使容器振動，進行Cr粉末的粉碎。其結果，可以使Cr粉末的平均粒徑小到2.0μm。
然后，將粉碎后的Cr粉末與乙醇一起取出，使Cr粉末在乙醇中沉淀。經過1小時左右Cr粉末沉淀，可以將Cr粉末和乙醇分離。然后，去除上面澄清的乙醇，得到含大量乙醇的Cr粉末。
然后取大約32g得到的Cr粉末壓縮成型。模具使用直徑18.2mm、長30.5mm的尺寸。如果使用這樣的模具，以向Cr粉末施加規定的沖壓壓力的狀態保持大約5分鐘，乙醇蒸發，Cr粉末的粉末壓縮體硬化到保持形狀的程度。
然后，將該粉末壓縮體在真空爐中以規定的加熱溫度加熱大約4小時，制成具有導電性的電極。乙醇在加熱中完全蒸發，從電極中被去除。
利用以上工序，可以以沒有氧化到Cr粉末的內部，而使Cr粉末的氧化僅停留在表面氧化的狀態，制造具有導電性的Cr電極。
然后，使用以該Cr粉末作為電極材料制造的放電表面處理用電極進行堆積加工(放電表面處理)。加工條件為峰值電流值ie＝12A、放電持續時間(放電脈沖寬度)te＝8μs左右。進行3分鐘加工(放電表面處理)的結果，可以形成厚度約1mm的覆蓋膜。圖13是表示通過該放電表面處理形成的覆蓋膜的照片。在圖3所示的照片中，形成了膜厚1mm左右的厚膜。此外，沒有觀察到覆蓋膜表面有集中放電或短路引起的形態，認為產生了穩定的放電。
此外，用作為易氧化的金屬的Ti或Al等也得到與上述Cr的情況相同的結果。
由本實施方式3，在使用粒徑小于或等于3μm的易氧化金屬粉末的情況下，也可以以不氧化到金屬粉末的內部，而使金屬粉末的氧化僅停留在表面氧化的狀態，制造放電表面處理用電極。由此，作為放電表面處理用電極的電極材料，可以選定易氧化的金屬，可以以不被氧化的狀態通過放電表面處理，形成作為易氧化金屬的Ti、Al或Cr等的厚覆蓋膜。
此外，沒有被氧化的覆蓋膜通過在高溫環境下氧化，具有耐磨損性和耐熱性，由其覆蓋膜特性，可應用的技術領域更加廣泛。
實施方式4.
在實施方式4中，對本發明涉及的其他放電表面處理用電極的制造方法進行說明。圖14是表示本發明涉及的其他放電表面處理用電極的制造工序的流程圖。市售的易氧化的金屬粉末的平均粒徑為約10μm。
首先，將市售的平均粒徑為約10μm的易氧化的金屬粉末，使用球磨機裝置等的粉碎機，在易揮發的丙酮中粉碎成平均粒徑小于或等于3μm(步驟S41)。
然后，使粉碎后的金屬粉末在氮氣氣氛或惰性氣體氣氛下進行干燥。然后一邊輸入少量的大氣，一邊僅使表面氧化(步驟S42)。如果將易氧化的金屬粉末暴露在氧氣中，則該金屬粉末當然會氧化。但是，在周圍沒有可以氧化到金屬粉末內部的程度的氧氣的情況下，金屬粉末的氧化停留在粉末表面。一旦金屬粉末的表面形成氧化膜，則金屬粉末就變成化學上非常穩定的狀態(熵高的狀態)。因此，形成氧化膜的金屬粉末即使暴露在大氣中，其內部也不被氧化。這樣，將在金屬粉末上形成氧化膜的處理稱之為緩慢氧化處理。
如果使金屬粉末一下子與大氣接觸，則氧化會發展到金屬粉末的中心。如果金屬粉末的內部被氧化，則該金屬粉末失去導電性，即使進行沖壓和加熱，也不能成為可以放電的電極。但是，如果金屬粉末的氧化僅在粉末表面，則因沖壓引起顆粒與顆粒的擠壓，氧化膜被破壞，金屬粉末與金屬粉末可以金屬結合。因此，如果金屬粉末的氧化僅在粉末表面，則可以制造具有導電性的電極。此外，在后述的加熱工序中，也可以進行金屬粉末與金屬粉末的金屬結合。
干燥后的金屬粉末有時粉末和粉末凝聚而形成大塊。為了在沖壓時可以很好地將沖壓的壓力向粉末內部傳遞，如果將重量比1％～10％左右的石蠟等的蠟混入到進行沖壓前的粉末中，則可以改善金屬粉末的成型性。另外，對干燥后的金屬粉末進行篩選，以使石蠟等的蠟與金屬粉末很好地混合，消除金屬粉末的凝聚狀態(步驟S43)。
此后，為了沖壓時很好地將沖壓的壓力向粉末內部傳遞，根據需要將重量比1％～10％左右的石蠟等的蠟混入到金屬粉末中(步驟S44)。如果將粉末與蠟混合，則可以改善成型性，但由于粉末的周圍重新用液體覆蓋，所以因其分子間力和靜電力的作用而凝聚，形成大塊。所以，為了將重新凝聚的大塊分散而進行篩選(步驟S45)。
隨后，將得到的粉末用壓縮沖壓進行壓縮成型(步驟S46)。粉末的壓縮成型以上述實施方式1中說明的要領，使用成型器進行。下面，將壓縮成型的粉末的塊稱為粉末壓縮體。
然后，將粉末壓縮體從成型器取出，在真空爐或氮氣氣氛的爐中加熱，制造具有導電性的電極(步驟S47)。
通過以上的方法，可以制造使用市售的平均粒徑約10μm的易氧化的金屬粉末作為電極材料的放電表面處理用電極。
下面，對使用Cr(鉻)作為易氧化的金屬，通過上述制造方法制造放電表面處理用電極的例子進行說明。一般，市售的Cr粉末的平均粒徑為10μm左右。將該粉末首先用振動式球磨機裝置進行粉碎。粉碎條件與上述的實施方式3的情況相同，在與表1和表2中所示的條件相同的條件下進行。也就是說，使球和容器的材質為ZrO2，球的尺寸為1/2英寸。在3.6L的容器中裝入1kg的Cr粉末，用丙醇作為溶媒充滿容器內，使容器振動，進行Cr粉末的粉碎。其結果，可以使Cr粉末的平均粒徑小到2.0μm。
然后將粉碎后的Cr粉末裝入容器，放置在干燥裝置內，用溫度約10℃的冷卻水對該容器的周圍進行冷卻，同時進行干燥。干燥后的Cr粉末約為1kg。再將干燥后的Cr粉末均勻散布在約100L的容器內的底面上。容器內首先用氮氣充滿，然后，將大氣以0.2L/min送入容器內，使氮氣與大氣的體積比為9∶1。然后以該狀態將容器內溫度保持在60℃，放置約5小時。這樣，使粉碎了的Cr粉末表面稍微氧化。也就是說，使粉碎了的Cr粉末表面緩慢氧化。
Cr粉末壓縮成型時，如果降低沖壓壓力，則所制造的放電表面處理用電極的電阻變為10kΩ左右，即使使用該放電表面處理用電極進行放電表面處理也不能放電。但是，如果使壓縮成型時的沖壓壓力為一定程度的沖壓壓力，則Cr粉末的氧化膜被破壞，所制造的電極的電阻降低到1Ω左右。
因為如果在金屬粉末表面上形成氧化膜，則該金屬粉末化學上穩定，所以會如一般的陶瓷一樣容易使用。如果是化學上穩定的金屬粉末，則就可以用與現在相同的制造方法，使放電表面處理用電極成型。
但是，由于氧化物一般是非導電性的，所以如果不通過加熱和沖壓將金屬粉末的氧化膜破壞，就不能制造具有導電性的放電表面處理用電極。不破壞金屬粉末的氧化膜所制造的放電表面處理用電極，即沒有導電性的放電表面處理用電極當然不能產生放電。所以，通過在壓縮成型時以規定的壓力破壞金屬粉末的氧化膜，金屬粉末和金屬粉末可以金屬結合。其結果，所制造的電極具有導電性，由于可以產生放電，所以可以進行放電表面處理。
此后，為了分解在干燥過程中凝聚的Cr粉末，用網孔尺寸0.15mm的篩子將Cr粉末微細化。然后，在微細化了的Cr粉末中混合重量比8％的石蠟，用網孔尺寸0.05mm的篩子再次進行微細化。
然后，取大約32g得到的Cr粉末進行壓縮成型。模具使用直徑18.2mm、長30.5mm的尺寸的模具。然后，將該粉末壓縮體在真空爐中以規定的加熱溫度加熱規定的時間，制造具有導電性的電極。
通過以上工序，可以以沒有氧化到Cr粉末的內部，Cr粉末的氧化僅停留在表面氧化的狀態，制造具有導電性的Cr電極。
然后，使用以該Cr粉末作為電極材料制造的放電表面處理用電極進行堆積加工(放電表面處理)。加工條件為，峰值電流值ie＝12A、放電持續時間(放電脈沖寬度)te＝8μs左右。進行3分鐘加工(放電表面處理)的結果，可以形成厚度約1mm的覆蓋膜。覆蓋膜表面沒有觀察到集中放電或產生短路的跡象，認為產生了穩定的放電。
上面，對使用易氧化的金屬粉末制造放電表面處理用電極的情況進行了說明，但在高溫環境下具有潤滑性和耐蝕性的Co合金粉末在平均粒徑小于或等于1μm的情況下，如果含有易氧化的金屬，則也會被氧化。所以，在使用含有易氧化金屬的平均粒徑小于或等于1μm的合金粉末制造放電表面處理用電極的情況下，通過使用本發明，可以以不氧化到合金粉末的內部，合金粉末的氧化僅停留在表面氧化的狀態，制造具有導電性的放電表面處理用的合金電極。
如以上說明所述，由本實施方式4，即使在使用粒徑小于或等于3μm的易氧化的金屬粉末的情況下，可以以不氧化到金屬粉末的內部，金屬粉末的氧化僅停留在表面氧化的狀態，制造放電表面處理用電極。這樣，作為放電表面處理用電極的電極材料，可以選定易氧化的金屬，可以通過放電表面處理，以不被氧化的狀態，形成作為易氧化金屬的Ti、Al或Cr等的厚覆蓋膜。
此外，由該實施方式4，由于在粉末粉碎后進行緩慢氧化處理，所以在易氧化的金屬粉末表面形成氧化膜，得到化學上穩定的金屬粉末。其結果，如一般的陶瓷一樣容易使用。并且，具有以下效果只要是化學上穩定的金屬粉末，即使是易氧化的金屬粉末，也可以用與現有技術相同的制造方法制造放電表面處理用電極。
實施方式5.
在實施方式5中，對使用在蠟中微細化了的粉末制造放電表面處理用電極的方法進行說明。
在球磨機裝置等的粉碎容器的側面纏繞電熱絲，調節向電熱絲的輸入，以使容器內壁的溫度為60℃～80℃。將沸點大于或等于100℃的醇(丙醇或丁醇)裝入容器。然后，在容器中裝入相對于要粉碎的粉末，重量比為5wt％～10wt％的蠟。使用熔點50℃左右的蠟。容器內進行攪拌同時使蠟充分熔化后，向容器內裝入粉碎用的氧化鋯制的球和要粉碎的粉末。使各自的裝入量與實施方式3相同。熔融的蠟的粘度是醇的粘度的大約3倍，對溶媒的球的阻力增加。為了以與醇相同的時間進行粉碎，必須要使振動次數有一些增加。
粉碎到所希望的粒徑后停止振動。然后提高對電熱絲的輸入，以達到醇的沸點左右，使醇揮發。這時，必須注意要小于或等于蠟的燃點230℃。使醇完全揮發(裝入的粉末和蠟的重量是已知的)，終止加熱。結束加熱后，因溫度降低，蠟開始凝固。這時，邊攪拌粉末和蠟，邊使其凝固。使溫度降低到室溫左右后，經過與實施方式4的圖14的步驟S45的篩選工序以后相同的工序，制成電極。
由實施方式5，通過在蠟中粉碎，由于即使使醇干燥，蠟也覆蓋粉末，粉末與大氣不接觸，所以可以得到不氧化的粉末。此外，與實施方式4的制造方法相比，可以省略篩選工序。
實施方式6.
首先，對在本實施方式中，利用放電表面處理形成致密厚膜的概念進行說明。
在現有的放電表面處理中，使Ti等的電極材料通過在油中的放電產生化學反應，形成稱為TiC(碳化鈦)的硬質的碳化物覆蓋膜。因此，在放電表面處理中使用的電極中含有很多易形成碳化物的材料。
隨著放電表面處理的進行，工作物(工件)表面的材質發生變化，隨之熱傳導和熔點等的特性發生變化。在例如鋼材上施加放電表面處理的情況下，隨著放電表面處理的進行，工作物(工件)表面的材質從鋼材變成作為陶瓷的TiC。然后，隨之熱傳導和熔點等的特性發生變化。
發明人通過實驗發現，在這樣的覆蓋膜形成的過程中，通過在電極材質的成分中添加難碳化的材料，可以使覆蓋膜較厚地形成。這是因為通過在電極中加入難碳化材料，增加以不變成碳化物、保持金屬的狀態殘留在覆蓋膜中的材料。這對使覆蓋膜增厚堆積這方面具有重要的意義。
下面，舉出可以形成上述這樣的厚膜的放電表面處理用電極的一個例子。此外，以下所示的加熱處理的溫度是發明人通過實驗得到的。
(1)將Co粉末壓縮成型，再進行加熱處理制造的放電表面處理用電極在Co粉末的粒徑為4μm～5μm左右的情況下，壓縮成型后的加熱處理的溫度可以為400℃～600℃左右。在Co粉末的粒徑為1μm左右的情況下，壓縮成型后的加熱處理的溫度可以為100℃～300℃左右。在Co粉末的粒徑比1μm還小的情況下，壓縮成型后的加熱處理的溫度可以小于或等于200℃，或根據情況不需要加熱處理。
(2)將Co等難以形成碳化物的材料的合金粉末壓縮成型后，再進行加熱處理制造的放電表面處理用電極將含有Cr(鉻)25重量％、Ni(鎳)10重量％、W(鎢)7重量％等的Co基合金粉末(粒徑1μm～3μm)壓縮成型，再進行加熱處理制造的放電表面處理用電極也可以形成致密的厚膜。壓縮成型后的加熱處理溫度因材料不同，優選比Co粉末的情況高的溫度，可以為700℃～900℃左右。
以上舉出了兩個放電表面處理用電極的例子，但可以看出，用于利用放電表面處理形成厚膜的電極，滿足含有規定量(例如大于或等于40體積％)的難碳化材料等一定的條件就可以，除此之外還有很多。
此外，使用例如Fe(鐵)作為電極材料，由100％的Fe(鐵)材料形成的放電表面處理用電極，或者由鋼的材料形成的放電表面處理用電極在放電表面處理中可以形成厚膜。此外，其他的，由Ni(鎳)形成的放電表面處理用電極等也能在放電表面處理中形成厚膜。
此外，發明人通過研究發現，即使是形成碳化物的材料，如果使粉末的粒徑為小于或等于1μm的微細粉末，制造放電表面處理用電極，則抑制放電表面處理時的電極材料的碳化，有時也能形成厚膜。這樣的材料例如有Cr(鉻)、Mo(鉬)等。
此外，發明人通過研究發現，在通過上述的放電表面處理形成厚膜的技術中，有時形成的覆蓋膜的膜厚產生波動。下面舉出其例子說明。
將含有Cr(鉻)25重量％、Ni(鎳)10重量％、W(鎢)7重量％等的Co基合金粉末(粒徑1μm～3μm)壓縮成型，再以800℃的溫度進行加熱處理，制造放電表面處理用電極。然后使用該放電表面處理用電極進行放電表面處理，在Ni合金的工件上形成覆蓋膜。下面進行具體說明。
首先，制造放電表面處理用電極。圖15是示意表示將粉末成型時的成型器的狀態的剖面圖。將下沖頭203從金屬模具(沖模)204上形成的孔的下部插入，在由這些下沖頭203和金屬模具(沖模)204形成的空間中，填充含有Cr(鉻)25重量％、Ni(鎳)10重量％、W(鎢)7重量％等的Co基合金粉末201。
此后，將上沖頭202從金屬模具(沖模)204上形成的孔的上部插入。然后，用加壓器等從填充了合金粉末201的成型器的上沖頭202和下沖頭203的兩側施加壓力，將合金粉末201壓縮成型。以下將壓縮成型的合金粉末201稱為粉末壓縮體。此時如果沖壓壓力高則電極的硬度硬，如果沖壓壓力低則電極硬度軟。此外，電極材料的合金粉末201粒徑小的情況下電極的硬度硬，電極材料的合金粉末201粒徑大的情況下電極的硬度軟。
然后，將粉末壓縮體從成型器中取出，在真空爐中以800℃的溫度進行加熱，制造具有導電性的粉末壓縮體電極，即放電表面處理用電極。
為了在壓縮成型時可以很好地將壓力向合金粉末201的內部傳遞，如果在合金粉末201中混合石蠟等的蠟，則可以提高合金粉末201的成型性。但是，因為蠟是絕緣性物質，所以如果大量殘留在電極中，則由于電極的電阻變大，因而放電性能惡化。
所以，在合金粉末201中混合蠟的情況下，優選將蠟去除。蠟的去除可以通過將粉末壓縮體裝入真空爐中加熱來進行。此外，通過加熱粉末壓縮體，還可以得到使粉末壓縮體的電阻降低、使粉末壓縮體的強度增加等其他的效果，所以即使在不混合蠟的情況下，在壓縮成型后進行加熱也有意義。
然后，使用這樣制造的粉末壓縮體電極進行放電表面處理，在Ni合金的工件上進行覆蓋膜的形成。圖16是表示通過使用以上述工序制造的厚膜形成用的放電表面處理用電極的放電表面處理用裝置進行放電表面處理的狀態的原理圖。在圖16中表示了產生脈沖狀放電的狀況。
圖16所示的放電表面處理裝置具有以下部分而構成上述的放電表面處理用電極301(以下有時簡稱為電極301)；加工液303，其覆蓋電極301和Ni合金工件302；放電表面處理用電源304，其在電極301與工件302之間施加電壓，使其產生脈沖狀放電(電弧柱305)。此外，在圖16中，由于控制極間距離即電極301與工件302之間距離的伺服機構、以及儲存加工液303的儲存槽等與本發明沒有直接關系，所以被省略。
要利用該放電表面處理裝置在工件表面形成覆蓋膜，要將電極301和工件302在加工液303中相對配置。然后，在加工液303中，使用放電表面處理用電源304使電極301與工件302之間產生脈沖狀放電。具體地說，在電極301與工件302之間施加電壓，使其產生放電。如圖16所示，放電的電弧柱305在電極301和工件302之間產生。
然后，利用在電極301和工件302之間產生的放電的放電能量，在工件表面上形成電極材料的覆蓋膜，或在工件表面上形成電極材料利用放電能量反應后的物質的覆蓋膜。使用以電極301側為負極、工件側為正極的極性。
圖17A和圖17B表示在具有這樣結構的放電表面處理裝置中，進行放電表面處理情況下的放電的脈沖條件的一個例子。圖17A和圖17B是表示放電表面處理時的放電脈沖條件的一個例子，圖17A是表示放電時作用在電極301和工件302之間的電壓波形(極間電壓波形)，圖17B是表示放電時流經放電表面處理裝置的電流的電流波形。電壓值和電流值以圖17A、圖17B的箭頭方向即縱軸的上方向為正。此外，電壓值以電極301側為負極、工件302側為負極電極的情況為正。
如圖17A所示，時刻t0在兩極之間施加無負荷電壓ui，但在經過放電延遲時間td后的時刻t1開始在極間流動電流I，放電開始。此時的電壓是放電電壓ue，此時流過的電流為峰值電流值ie。然后，如果在時刻t2停止向兩極之間提供電壓，則電流不流動。
將時刻t2-t1稱為放電脈沖寬度te。間隔間歇時間to反復向兩極之間施加該時刻t0～t2的電壓波形。也就是說，如本圖17A所示，在電極301與工件302之間施加脈沖狀電壓。
在本實施方式中使用的放電的脈沖條件為，峰值電流值ie＝10A、放電持續時間(放電脈沖寬度)te＝8μs、間歇時間to＝16μs、處理時間為10分鐘。此外，電極面積(也就是處理的面積)相當于直徑18mm的圓(電極的剖面面積)的面積。
通過在上述結構和條件中進行放電表面處理，可以形成致密的厚膜。但是，產生以下問題，即，以相同條件進行相同時間的處理，每次進行的處理所形成的覆蓋膜的膜厚不同。具體地說，使用新電極301的情況下的覆蓋膜的增厚量(膜厚)約為150μm，與之相對，使用用過一次的相同的電極301數天后進行放電表面處理的情況下，形成的覆蓋膜的膜厚約為100μm。
即使在連續在同一部件上形成覆蓋膜的情況等，用同一條件進行加工，如果形成的覆蓋膜的膜厚根據情況的不同而不同，則這在處理自動化方面非常不方便。也就是說，由于不能管理覆蓋膜的膜厚，所以必須有預先使覆蓋膜形成一定厚度，然后去除多余的覆蓋膜這一工序。這在處理時間、成本方面是不利的。
在調查上述那樣的覆蓋膜的膜厚波動的原因時，判斷出覆蓋膜膜厚波動的原因是在放電表面處理中使用的加工液即油浸入到電極內的空間中。由于放電表面處理用電極是將粉末材料壓縮成型而制造的，所以成為其內部成為有很多空間的狀態。電極體積的數10％是空間，該空間在通過放電表面處理形成覆蓋膜方面起著重要的作用。
例如，在電極內部的空間過多的情況下，由于電極的強度變弱，所以不能正常利用放電脈沖進行電極材料的供給，產生因放電的沖擊引起電極大范圍崩潰等現象。另一方面，在空間過少的情況下，由于電極材料過于密實堅固，產生利用放電脈沖引起的電極材料的供給變少的現象，不能形成厚膜。
發明人根據實驗發現，放電表面處理用電極內的空間在覆蓋膜形成方面起著這樣重要的作用，但在另一方面，由于放電表面處理用電極內存在有空間，所以覆蓋膜的膜厚產生波動。也就是說，放電表面處理用電極在是新的時候，該電極內的空間是保持空隙的狀態，與之相對，隨在放電表面處理中使用時間的增加，加工液即油浸入到電極內的空間中，成為該空間被油充滿的狀態。
在這里，如果放電表面處理用電極內的空間被加工液充滿，則顯現出以下效果。
(1)因電極內的空間中存在的加工液的粘性，電極的強度增加(2)由于電極內的空間中存在加工液，放電表面處理時冷卻電極的作用增加(3)如果在加工液浸入到電極內的空間后加工液蒸發，則在電極內僅殘留加工液中的粘性強的、即難以氣化的材料，電極的強度增加。
通過以上的3個效果，可以防止因放電表面處理時的放電而電極過度消耗，容易形成致密的覆蓋膜。但是，另一方面上述(3)的效果隨時間而改變，也成為覆蓋膜的膜厚波動的原因。因此，隨著每次使用電極，即每次延長電極在加工液中浸漬的時間，則即使以相同條件進行相同時間的放電表面處理，覆蓋膜也變得更致密，覆蓋膜的厚度減少。
所以，本實施方式的特征在于，通過將成型后的放電表面處理用電極浸在加工液中，預先用加工液充滿該電極內的空間，來抑制放電表面處理時的覆蓋膜的膜厚的波動。
也就是說，本發明涉及的放電表面處理用電極的制造方法，是在將粉末材料，即金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型，形成粉末壓縮體后，通過使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入該粉末壓縮體內的空間，而成為放電表面處理用電極。直到形成粉末壓縮體的工序可以與上述的放電表面處理用電極的制造工序相同。
本發明涉及的放電表面處理用電極是通過上述方法制造，在用于放電表面處理前，預先使油或放電表面處理中用的加工液侵入放電表面處理用電極內的空間中。
在使用這樣的粉末壓縮體電極即放電表面處理用電極，通過放電表面處理形成覆蓋膜的情況下，由于以在放電表面處理用電極的空隙中充滿油或加工液的狀態進行放電表面處理，所以新的電極或經過規定時間后的電極，都可以將加工的波動抑制到最小限度。
圖18是表示隨著將電極浸入加工液中的時間而使電極重量增加的狀態。在這里，電極重量的增加量是浸入該電極內的加工液的量。根據圖18可以認為，大概用2小時到3小時加工液浸入到電極內的空間。
下面，根據具體的實施例對本發明進行更詳細的說明。
使用將含有Cr(鉻)、Ni(鎳)、W(鎢)等的Co基合金粉末(粒徑1μm～3μm)壓縮成型，以800℃的溫度進行加熱處理后，在加工液中浸泡30小時的電極在Ni合金的工件上進行放電表面處理。此外，使用電極面積(即處理的面積)18mm的電極，在峰值電流值為10A、脈沖寬度為8μs、間歇時間為16μs的放電脈沖條件下進行10分鐘的處理。
其結果，在使用新電極的情況下，增厚量(膜厚)約為100μm，七天后在同一條件進行處理的情況下也約為100μm，幾乎可以消除覆蓋膜厚度的波動。
此外，使用Mo或含Mo的合金粉末、Fe或含Fe的合金粉末、Ni的粉末制造的放電表面處理用電極，也能得到與上述相同的結果。
由本實施方式6，因為預先將制造的粉末壓縮體電極即放電表面處理用電極在放電表面處理中使用的加工液中浸泡，以在粉末壓縮體電極的空隙中充滿該加工液的狀態進行放電表面處理，所以新的電極或經過規定時間后的電極，都可以將加工的波動抑制到最小。
實施方式7.
在實施方式6中對制造電極的階段進行了說明，而在本實施方式中對電極的保存方法進行說明。
在保存放電表面處理用電極(粉末壓縮體電極)時，如果將該電極在空氣中保存，則浸入電極的空間中的加工液蒸發。因此，為了消除因放電表面處理引起的覆蓋膜的波動，電極的保存也優選在與加工液相同的油中進行。加工液浸入到電極中用幾個小時完成。但是，此后，如果將電極在空氣中保存，則加工液中容易蒸發的成分蒸發，難以蒸發的成分殘留在電極中。這會對電極材料的粉末的結合強度產生影響，此外還會影響到用該電極進行放電表面處理時形成的覆蓋膜的狀態。因此，優選電極的保存也在加工液中進行。
也就是說，通過將電極的保存在與加工液相同的油中進行，可以起到消除浸入到電極中的加工液的蒸發造成在放電表面處理中的覆蓋膜的波動的效果。
但是，因為浸入到電極中的加工液蒸發需要幾天的時間，所以每次實際進行加工(放電表面處理用)時，將電極配置在空氣中這種情況下也沒有特別的問題。例如，為了自動化而在刀具變換器上設置電極的情況下，只要在浸入電極中的加工液蒸發的時間內設置電極，不需要特別地預先浸入到油中，放置在空氣中也可以。
由本實施方式7，通過在油中保存放電表面處理用電極，不僅可以防止電極的硬度隨時間改變，還可以防止電極材料的氧化。此外，在電極中含有易氧化的電極材料的情況下，如果長時間在空氣中保存，則電極材料進行氧化，會影響到電極質量進而影響所形成的覆蓋膜的質量。因此，將電極在油中保存，具有防止電極材料的氧化，使電極質量和用該電極進行放電表面處理所形成的覆蓋膜的質量穩定的效果。
實施方式8.
在上述的實施方式7中，提到了因加工液浸入到電極中而對覆蓋膜形成帶來的影響，但如前述將電極浸泡在加工液中也具有防止電極材料氧化的效果。
如果電極材料氧化，則電極粉末的材質變成陶瓷，有時難以形成致密的覆蓋膜。為了防止電極材料的氧化，除了將電極浸在加工液的方法以外，將電極保存在真空容器中、或者氦或氬等的惰性氣體(稀有氣體)或如氮那樣的惰性氣體中保存也是有效。但是，當然在這些情況下具有防止材料的氧化的效果，但得不到使加工液充分浸入到電極中得到的效果。
由本實施方式8，通過將放電表面處理用電極在真空中或惰性氣體中保存，可以防止電極的粉末材質的氧化。其結果，經過長時間后的電極也能形成致密的覆蓋膜。
如以上說明，由本發明具有以下效果，即，可以制造以不使表面粗糙度降低的方式進行穩定的放電，能夠實現堆積厚的覆蓋膜的表面處理的放電表面處理用電極。
此外，由本發明，可以使用易氧化的金屬粉末，以在制造過程中不氧化的方式制造電極，具有可以通過放電表面處理形成厚的金屬的覆蓋膜的效果。
此外，由本發明，通過使用放電表面處理用電極，具有可以利用放電表面處理形成沒有波動的覆蓋膜的效果。
工業實用性如以上所述，本發明涉及的放電表面處理用電極適用于在被加工件表面上形成覆蓋膜的表面處理相關產業，特別適用于在被加工件表面上形成厚膜的表面處理相關產業。
權利要求
1.一種放電表面處理用電極，其是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖上放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，在前述粉末壓縮體中含有的前述金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末所凝聚成的粉末塊的尺寸比前述電極與工件之間的距離小。
2.如權利要求1所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述粉末塊的尺寸小于或等于0.3mm。
3.如權利要求1或2所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末的平均粒徑小于或等于3μm。
4.如權利要求1～3所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述金屬化合物的粉末是Co合金粉末。
5.如權利要求4所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述Co合金粉末是鎢鉻鈷硬質合金粉末。
6.一種放電表面處理用電極，其是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，前述金屬粉末或金屬化合物粉末在可在大氣中揮發的液體中被微細化，在還沒有完全干燥的狀態下被壓縮成型。
7.一種放電表面處理用電極，其是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將在可在大氣中揮發的液體中微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末以加壓狀態邊干燥邊壓縮成型。
8.一種放電表面處理用電極，其是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將在液體中微細化后，調整干燥氣氛的氧氣量進行干燥，僅使粉末的表面被氧化的前述金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型。
9.如權利要求6～8所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述金屬粉末或金屬的化合物粉末是在大氣中易氧化的金屬粉末或以易氧化的金屬為主要成分的合金粉末。
10.如權利要求9所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述在大氣中易氧化的金屬是Cr、Ti或Al。
11.一種放電表面處理用電極，其是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將在蠟中微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型。
12.一種放電表面處理用電極，其是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入到將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體的內部空間中。
13.一種放電表面處理用電極，其是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，對將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體進行加熱處理后，使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入到該粉末壓縮體的內部空間中。
14.如權利要求12或13所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述金屬粉末或金屬化合物粉末的平均粒徑小于或等于3μm。
15.如權利要求12～14所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述金屬粉末或金屬化合物粉末是Co粉末、或者含Cr或Ni或W的Co基的Co合金。
16.如權利要求12～15所述的放電表面處理用電極，其特征在于，作為前述電極的材料，含有大于或等于40體積％的難碳化的材料。
17.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序挑選·分解工序，該工序對在前述粉末壓縮體中含有的前述金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末凝聚成的粉末塊進行挑選或分解，以便使所得粉末的尺寸比前述電極與工件之間的距離小；以及成型工序，該工序將前述挑選或分解得到的粉末壓縮成型。
18.如權利要求17所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在前述挑選·分解工序中，使用具有規定尺寸的篩孔寬度的篩子，對前述粉末塊進行挑選。
19.如權利要求18所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，前述篩子的篩孔寬度小于或等于0.3mm。
20.如權利要求17～19所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在前述挑選·分解工序之前，還包括粉碎工序，該工序對前述金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末進行粉碎。
21.如權利要求20所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在前述粉碎工序中，將前述粉末粉碎到平均粒徑小于或等于3μm。
22.如權利要求20或21所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在前述粉碎工序中，使用研磨機裝置對粉末進行粉碎。
23.如權利要求20～22所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在溶液中進行前述粉碎工序，在前述粉碎工序后，還包括對粉碎后的粉末進行干燥的干燥工序，以及對在干燥工序中干燥了的粉末進行篩選的工序。
24.如權利要求17～24所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在前述挑選·分解工序與前述成型工序之間具有將通過前述挑選·分解工序挑選或分解得到的粉末與蠟進行混合的工序，以及對混合了蠟的粉末進行篩選的工序。
25.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將前述金屬粉末或金屬化合物粉末在揮發性溶液中進行微細化的工序；將前述微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末以未完全干燥的狀態進行壓縮成型的工序；以及使上述揮發性溶液揮發的工序。
26.如權利要求25所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在將前述金屬粉末或金屬化合物粉末成型的工序中，以規定的壓力對前述金屬粉末或金屬化合物粉末進行沖壓。
27.如權利要求26所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在前述使揮發性溶液揮發的工序中，一邊保持上述對前述金屬粉末或金屬化合物粉末沖壓的狀態，一邊使前述揮發性溶液揮發。
28.如權利要求25所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在將前述微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型后，還包括進行加熱的工序。
29.如權利要求25～28所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，作為前述金屬粉末或金屬化合物粉末，使用在大氣中易氧化的金屬粉末或以易氧化的金屬為主要成分的合金粉末。
30.如權利要求29所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，作為前述在大氣中易氧化的金屬，使用Cr、Ti或Al。
31.如權利要求25～28所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，作為前述揮發性溶液，使用醇類或有機溶劑。
32.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將前述金屬粉末或金屬化合物粉末在液體中進行微細化的工序；將微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末以未完全干燥的狀態進行壓縮成型的工序；以及從前述微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末中去除前述液體的工序。
33.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將前述金屬粉末或金屬化合物粉末在液體中進行微細化的工序；使前述微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末干燥的工序；以及將前述干燥后的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的工序。
34.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將前述金屬粉末或金屬化合物粉末在揮發性溶液中進行微細化的工序；使前述微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末在惰性的氣體氣氛中干燥的工序；對前述干燥后的金屬粉末或金屬化合物粉末進行緩慢氧化的工序；以及將上述緩慢氧化后的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的工序。
35.如權利要求34所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在將前述緩慢氧化的金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型時，施加使因緩慢氧化而在前述金屬粉末或金屬化合物粉末上形成的氧化膜破壞，并使該粉末金屬結合的壓力。
36.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將前述金屬粉末或金屬化合物粉末在蠟中進行微細化的工序；以及將前述微細化了的前述金屬粉末或金屬化合物粉末壓縮成型的工序。
37.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型而形成粉末壓縮體的工序；以及使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入前述粉末壓縮體的內部空間的工序。
38.一種放電表面處理用電極的制造方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，包含以下工序將金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末壓縮成型而形成粉末壓縮體的工序；對前述粉末壓縮體進行加熱處理的工序；以及使油或在放電表面處理中使用的加工液浸入前述加熱處理后的粉末壓縮體的內部空間的工序。
39.如權利要求37或38所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，作為前述金屬粉末或金屬化合物粉末，使用平均粒徑小于或等于3μm的粉末。
40.如權利要求37～39所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，作為前述金屬粉末或金屬化合物粉末，使用Co粉末、或者含Cr或Ni或W的Co基的Co合金粉末。
41.如權利要求37～40所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，作為前述電極材料，含有大于或等于40體積％的難碳化的材料。
42.一種放電表面處理用電極的保存方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，將前述放電表面處理用電極浸入油中進行保存，或者將前述電極浸入在放電表面處理中使用的加工液中進行保存。
43.一種放電表面處理用電極的保存方法，該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或者陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，在能防止前述金屬粉末、金屬化合物粉末或陶瓷粉末氧化的非氧化氣氛中，保存前述放電表面處理用電極。
44.如權利要求43所述的放電表面處理用電極的保存方法，其特征在于，前述非氧化氣氛是真空氣氛或惰性氣體氣氛。
全文摘要
本發明涉及的放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的，該放電表面處理為，以將金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或氣體中，使前述電極與工件之間產生脈沖狀放電，利用其能量，在工件表面形成由前述電極材料構成的覆蓋膜、或者由前述電極材料利用前述脈沖狀放電的能量反應后的物質構成的覆蓋膜，其特征在于，在粉末壓縮體中含有的金屬粉末、金屬化合物粉末或導電性陶瓷粉末所凝聚的粉末塊的尺寸比電極與工件之間的距離小。
文檔編號B22F5/00GK1798873SQ20048001536
公開日2006年7月5日 申請日期2004年2月12日 優先權日2003年6月4日
發明者后藤昭弘, 秋吉雅夫, 松尾勝弘, 落合宏行, 渡邊光敏, 古川崇 申請人:三菱電機株式會社, 石川島播磨重工業株式會社