随着高新技术的发展,石墨材料制备技术不断完善,满足不同电火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上诞生了石墨高速铣削机床,数控电火花加工机床的石墨放电性能也全面提高。 目前,在制造技术的欧洲,模具企业90%以上的电极材料采用石墨。 航天、汽车、家电、电子等模具已广泛采用石墨作为电极材料,这种显著变化得益于其可实现、的加工等诸多优点。
石墨是非金属材料,熔点,铜的熔点为1083 ℃,因此石墨电极可以耐受更大的电流设定条件。 放电面积和电极尺寸缩放量越大,石墨材料的粗加工优势越明显。 石墨的导热系数为铜的1/3,其放电过程中产生的热能对去除金属材料更为有效,因此在中、精加工中加工效率也铜电极。
石墨电有能够耐受大电流条件的特性,另外,在适当的粗加工设定条件下,含碳元素的钢工件的加工时产生的腐蚀物和在工作液的高温下产生的分解物中的碳粒子,由于极性效果,一部分腐蚀物、碳粒子附着在电极表面而形成保护层,粗加工中的石墨电极的损失极小。
石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极与铜电极相比难以变形,能够得到更稳定可靠的加工精度。 特别是在加工深而窄筋的部位的情况下,如果局部变高,则铜电极容易产生弯曲变形,但石墨电极不会这样; 对于长宽比大的铜电极,在加工设定时需要通过修正一定的热膨胀值来修正尺寸,但不需要石墨电极。
普通功率石墨电极允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
高功率石墨电极允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。 功率石墨电极 允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于功率炼钢电弧炉。
石墨是一种非金属材料,熔点,达3 650℃,而铜的熔点是1083 ℃,因此石墨电极能承受更大的电流设定条件。当放电面积与电极尺寸缩放量越大时,石墨材料率粗加工的性越显著。石墨的导热系数是铜的1/3,其放电过程中产生的热能可更有效地用于去除金属材料,因此在中、精加工中,其加工效率也比铜电极要高。根据加工经验,在正确的使用条件下,石墨电极的放电加工速度要比铜电极整体快1.5~2倍。
石墨电有能承受大电流条件的特性,另外,在合适的粗加工设定条件下,含碳元素的钢工件在加工时产生的蚀除物和工作液在高温下产生的分解物中的碳颗粒,在极性效应的作用下,部分蚀除物、碳颗粒会粘附在电极表面形成一层保护层,了石墨电极在粗加工中的损耗极小,甚至是“零损耗”。
电火花加工中主要的电极损耗量来自于粗加工,精加工设定条件虽然损耗率较高,但因零件预留加工余量不多即加工蚀除量较少,其总体损耗量也较少。总体而言,石墨电极在大电流的粗加工中损耗会少于铜电极,在精加工中损耗可能会稍大于铜电极,二者的电极损耗情况相当。