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。
石墨材料的密度小于铜,相同体积的石墨电极的重量只有铜电极的1/5。 体积大的电极使用石墨材料非常合适,大大减轻了电火花加工机床主轴的负荷,避免了由于重量大导致电极安装不方便、加工过程中出现偏航位移等问题,表明在大型模具加工中使用石墨电极是有意义的。
石墨电极生产特点
(1)生产周期长。普通功率石墨电极的生产周期为45天左右,功率石墨电极的生产周期达70天以上,而需要多次浸渍的石墨电极接头生产周期更长。
(2)能源消耗较高。生产1t普通功率石墨电极需要消耗电能6000kW·h左右,煤气或天然气数千立方米,冶金焦粒和冶金焦粉约1t。
(3)生产工序很多。 生产工艺包括原料焙烧、粉碎、配料、混炼、成型、焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等。 其生产需要大量的机械设备和特殊结构的窑炉,建设投资大,投资回收期长。
石墨化工序是石墨电极生产的关键工序,但连接石墨化工艺是国际技术,是国内技术。 采用该技术进行石墨化加工,不仅质量好,而且可以节约大量电能,其每吨能耗为3200度,与传统石墨化工艺相比,每吨可节电1000度以上,大大降低生产成本。
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。
石墨是非金属材料,熔点非常高,达到3 650℃,铜的熔点为1083℃,因此石墨电极可以承受更大的电流设定条件。放电面积和电极尺寸的比例越大,石墨材料粗加工的性就越明显。石墨的导热系数是铜的三分之一,放电过程中产生的热量对去除金属材料更有效,因此在中间精加工中处理效率比铜电。加工经验表明,在正确的使用条件下,石墨电极的放电处理速度比整个铜电极快1.5~2倍。
石墨化工序是石墨电极生产的重要工序,而串接石墨化工艺是国际上较的技术,是国内的技术。使用该技术进行石墨化加工,制成的产品不仅质量好,而且可以节约大量电力,其每吨电耗仅3200度,与传统的石墨化工艺相比,每吨节电1000多度,可大大降低生产成本。
大功率石墨电极允许使用电流密度为18 ~ 25a/cm2的石墨电极,主要用于炼钢用大功率电弧炉。功率石墨电极允许使用电流密度大于25A/ cm2的石墨电极。主要用于功率炼钢电弧炉。