模具銅電極加工和石墨電極加工哪種好

在製造技（jì）術領先的歐洲，模具企業超過（guò）90%的電極材料采用石墨。但在中國，當前（qián）大多數模具企業還（hái）是選用銅作為主要的電極材料。根據石（shí）墨材料的（de）特性，以下全麵分析（xī）其電火花加工的優勢與不足.
　　（1）放電加工速度
　　石（shí）墨是一種非金屬材料，熔（róng）點極（jí）高，能承受更大的電流設定條件。當放電麵積與（yǔ）電極尺寸縮放量越大時，石墨材料高效率（lǜ）粗加工的優越性越顯著。石墨的導熱係數是銅的1/3，其放電過程中產生的熱能可更有效地用於去除金屬材料，因（yīn）此在中、精加（jiā）工中，其加工效率也比銅電極要高。根（gēn）據加工經驗，在正確（què）的使用條件（jiàn）下，石墨電極的放電加工速度要比銅電極整體快1.5~2倍。
　　（2）電極（jí）損耗
　　石墨電極具有能承受大（dà）電流條件的特性，另外，在合適的粗加工設定條件下，含碳元素的鋼工件在加工時產生的蝕除物（wù）和工（gōng）作液在高（gāo）溫下產生的分解物中的碳顆粒，在極性效應的作用下，部分蝕除物、碳顆粒會粘附（fù）在電極表麵形成一層（céng）保護層，保（bǎo）證了（le）石墨電極在粗加工（gōng）中的損耗極小，甚至（zhì）是“零損耗”。電火花加工中主要的電極（jí）損耗量來自於粗加工，精加工設定條（tiáo）件雖然損耗率較高，但因零件預留加工餘量不多即加工蝕除量較（jiào）少，其總（zǒng）體損耗量也較少。總體而言，石墨電極在大電流的粗加工中損耗會少於銅（tóng）電（diàn）極，在精加工中損耗（hào）可能會稍（shāo）大於銅電極，二者的電極損耗情況（kuàng）相當。
　　（3）表麵質量（liàng）
　　石墨（mò）材料的顆粒直徑直（zhí）接影響電（diàn）火花加工的表麵粗糙度，直徑越小可獲得更低的表麵粗糙度值。幾（jǐ）年前使用顆粒直徑φ5μm的（de）石墨（mò）材料，電火花加工的佳表麵隻能達到VDI18（Ra0.8μm），現今石墨材料的顆粒直徑已能達到φ3 μm以內，電（diàn）火花加工的佳表麵可穩定達到VDI12（Ra0.4 μm）或者更精細的（de）等級。
　　銅材料的電阻率較（jiào）低，組織結構（gòu）致密，電火花精加工易獲得穩定的（de）加工狀態，在（zài）較困難的條件下也能穩定加工，表麵粗糙度可小於Ra0.1 μm，能進行（háng）鏡麵電火花加工。由此可見，如果放（fàng）電加工追求極其精（jīng）細（xì）的表麵，使用（yòng）銅（tóng）材料做（zuò）電極更加合適（shì），這是銅電極較石墨電極的主要（yào）優勢（shì）。但銅電極在大電流（liú）設定條件下，電極表麵容易變得粗糙不堪，甚至出現裂紋，而石墨（mò）材（cái）料則沒有這方麵的問題，對於表麵粗糙度要求為VDI26（Ra2.0 μm）左右的型腔加工（gōng），使用（yòng）1個石墨電極即可完成從粗到精（jīng）的加工過（guò）程，實現均勻一致（zhì）的紋麵效果，表麵不會有缺陷。另（lìng）外，由於石墨與銅材組織結構的不同，石墨電極表麵放電的腐蝕點比銅電極要規則，因此在（zài）加工VDI20及以上相（xiàng）同表麵粗糙度時，使用石墨電極加工的工件表麵顆粒度更加分明，這種紋麵效果要優於銅電極的放電表麵效果。
　　（4）加工精度
　　石墨材料的熱膨脹係數小，銅材料的熱膨脹係數是（shì）石墨材料的4倍，因此在放電加工中（zhōng）石墨電極（jí）相比銅電極不易發生變形，可獲得更穩定可靠的加工（gōng）精度。尤其是在加工深窄筋位部分時，局部高溫容易使銅電極發（fā）生彎曲變形，而石墨電極不會這樣；對（duì）於深徑比大的銅電極，在加（jiā）工設定時（shí）還需（xū）要補償一定的熱膨脹（zhàng）值來修正（zhèng）尺寸，而石墨電極不需要。
　　（5）電極重量（liàng）
　　石墨材料較銅的密度要（yào）小，相同體積的石墨電極重（chóng）量僅為銅電極的1/5。可見體積較大（dà）的電極使用（yòng）石墨材料非常合適，極大地減輕了電火花加工機床主軸的載荷，電極不會因為重量大而導致裝夾不便、加工中產生偏擺位（wèi）移等問題，可見在大型模具加工中使用石墨電極很（hěn）有意義。
　　（6）電（diàn）極製作難度
　　石墨材料的機（jī）械加工性能好（hǎo），切削阻力（lì）僅為銅的1/4，在（zài）正確的加工條（tiáo）件下（xià），銑削加工石墨電極（jí）的效率是銅電極的2~3倍。石墨（mò）電極容易清角，可以（yǐ）將平時要由多個電極完成的工件設計成一個（gè）整體電極來加工。石墨材料獨特的顆粒組織結構，使得電極銑削成型後不會產生毛刺，對於複雜造型不便於（yú）去除毛刺的情況直接滿足使用要求，省（shěng）去了人工（gōng）對電極進行拋光的工序，避免了拋光（guāng）導致（zhì）的形狀改變、尺（chǐ）寸誤差等。需要注意的是，由於石墨是粉塵堆積物（wù），銑削石墨時會產生大量的粉塵，因此銑削機（jī）床必須要有密封與吸塵裝置。如果需要使用電火花線切割加工石墨電極（jí），其加工性能就不（bú）如（rú）銅材（cái）料了，切割速度相比銅（tóng）慢（màn）約40%。
　　（7）電極安裝與使用
　　石墨材料的可粘結性好，可以使用導電（diàn）膠將石墨與（yǔ）夾具粘結的方法（fǎ）銑削電極、放電加工，可省去在電極材料上加（jiā）工螺絲孔的工序，節省（shěng）了工作時間。石墨材料比（bǐ）較脆，特別是細小窄長（zhǎng）電極，在使用（yòng）中受到外力作用（yòng）時容易折斷，但可以（yǐ）馬上知曉電極發生了損傷。如（rú）果是銅電極（jí）則隻會彎曲不（bú）會折斷，這種狀況在使用過程中非（fēi）常危險且難以（yǐ）發現，很容易導致工（gōng）件報廢。
　　（8）價格
　　銅材料是不可再生資（zī）源，價格（gé）趨勢（shì）會越來越（yuè）貴，而石墨材（cái）料的價格（gé）趨於穩定。近（jìn）幾年銅材料價格（gé）不斷上漲，而各大石墨製造商不斷改進製作石墨的工藝使其更具性價比優勢。
　　標簽：深圳大型模具加工廠