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。
碳有各种形式,包括晶体元素碳,如金刚石和石墨;无定形碳,例如煤;有动植物等复杂的有机化合物;如碳酸盐、大理石等。碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和软而油腻的石墨有不同的晶体结构,各有各的外观、密度、熔点等。
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,由于极性效应的作用,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。
电火花加工中的主要电极消耗量来源于粗加工,精加工的设定条件是消耗率高,但零件的预约加工余量少则加工蚀刻去除量少,其整体消耗量也少。 一般来说,石墨电极在大电流粗加工中损失比铜电极少,在精加工中损失可能比铜电极稍大,两者的电极损失相等。
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。 特别是在加工较深窄筋部位的情况下,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,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。
石墨电极生产的主要原料为石油焦,普通电力石墨电极可添加少量沥青焦炭,石油焦和沥青焦炭的硫含量均不得超过0.5%。 在制造高功率或功率石墨电极时,需要进行针状的聚焦。 铝用阳极生产的主要原料为石油焦,控制硫含量在1.5%~2%以下,石油焦和沥青焦应符合国家有关质量标准。