超高功率石墨電極通過(guò)采用石墨電極取代銅電極進(jìn)行模具制造,大大縮短了模具的制造周期,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率,降低了模具的制造成本近年來(lái)隨著精密模具及高效模具(模具周期越來(lái)越短)的推出,人們對(duì)模具制作的要求越來(lái)越高,由于銅電極自身種種條件的限制,已越來(lái)越不能滿足模具行業(yè)的發(fā)展要求。石墨作為EDM電極材料,以其高切削性、重量輕、成形快、膨脹率極小、損耗小、修整容易等優(yōu)點(diǎn),在模具行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用,代替銅電極已成為必然。
一、石墨電極材料特性
1.CNC加工速度快、切削性高、修整容易石墨機(jī)加工速度快,為銅電極的3~5倍,精加工速度尤其突出,且其強(qiáng)度很高,對(duì)于超高(50~90mm)、超?。?.2~0.5mm)的電極,加工時(shí)不易變形。而且在很多時(shí)候,產(chǎn)品都需要有很好的紋面效果,這就要求在做電極時(shí)盡量做成整體公電極,而整體公電極制作時(shí)存在種種隱性清角,由于石墨的易修整的特性,使得這一難題很容易得到解決,并且大大減少了電極的數(shù)量,而銅電極卻無(wú)法做到。
2.快速EDM成形、熱膨脹小、損耗低由于石墨的導(dǎo)電性比銅好,所以它的放電速度比銅快,為銅的3~5倍。且其放電時(shí)能承受住較大電流,電火花粗加工時(shí)更為有利。同時(shí),同等體積下,石墨重量為銅的1/5倍,大大減輕EDM的負(fù)荷。對(duì)于制作大型的電極、整體公電極極具優(yōu)勢(shì)。石墨的升華溫度為4200℃,為銅的3~4倍(銅的升華溫度為1100℃)。在高溫下,變
超高功率石墨電極
形極?。ㄍ入姎鈼l件下為銅的1/3~1/5),不軟化??梢愿咝?、低耗地將放電能量傳送到工件上。由于石墨在高溫下強(qiáng)度反而增強(qiáng),能有效地降低放電損耗(石墨損耗為銅的1/4),保證了加工質(zhì)量。
3.重量輕、成本低一套模具的制作成本中,電極的CNC機(jī)加工時(shí)間、EDM時(shí)間、電極損耗等占總體成本的絕大部分,而這些都是由電極材料本身所決定。石墨與銅相比,石墨的機(jī)加工速度和EDM速度都是銅的3~5倍。同時(shí),磨損極小的特性與整體公石墨電極的制作,都能減少電極的數(shù)量,也就減少了電極的耗材與機(jī)加工時(shí)間。所有這些,都可大大降低模具的制作成本
二、石墨電極機(jī)電加工要求與特點(diǎn)
1.電極的制作專業(yè)的石墨電極制作主要采用高速機(jī)床來(lái)加工,機(jī)床穩(wěn)定性要好,三軸運(yùn)動(dòng)要均勻穩(wěn)定不振動(dòng),而且像主軸這些回轉(zhuǎn)精度也要盡可能的好。對(duì)一般的機(jī)床也可以完成電極的加工,只是編寫刀路的工藝與銅電極有所不同。
2.EDM放電加工石墨電極就是碳電極。因?yàn)槭膶?dǎo)電性能好,所以在放電加工中能節(jié)省大量時(shí)間,這也是用石墨做電極的原因之一。
3.石墨電極的加工特點(diǎn)工業(yè)用石墨質(zhì)硬而脆,在CNC加工時(shí)對(duì)刀具的磨損較為嚴(yán)重,一般建議使用硬質(zhì)合金或金剛石涂層的刀具。石墨在粗加工時(shí)刀具可直接在工件上下刀,精加工時(shí)為避免崩角、碎裂的發(fā)生,常采用輕刀快走的方式加工。
一般而言,石墨在切深小于0.2mm的情況下很少發(fā)生崩碎,還會(huì)獲得較好的側(cè)壁表面質(zhì)量。石墨電極CNC加工時(shí)產(chǎn)生的灰塵比較大,可能入侵到機(jī)床的導(dǎo)軌絲桿和主軸等,這就要求石墨加工機(jī)床有相應(yīng)的處理石墨灰塵的裝置,機(jī)床密封性也要好,因?yàn)槭卸尽?nbsp; 石墨粉是化學(xué)反應(yīng)很靈敏的物質(zhì),在不同的環(huán)境里面他的電阻率都會(huì)變,也就是他的電阻值會(huì)變,但有一點(diǎn)是不會(huì)變的,石墨粉是很好的非金屬導(dǎo)電物質(zhì)之一,只要在絕緣的物體里面保證石墨粉不間斷,像一條細(xì)線那樣也會(huì)通電的,但是,電阻值是多少,這個(gè)數(shù)值也沒(méi)一個(gè)準(zhǔn)卻的數(shù),因?yàn)槭鄣拇旨?xì)不一樣,用在不同的材料和環(huán)境石墨粉電阻值也會(huì)不一樣。
您可能不知道高純石墨粉還具有導(dǎo)電用途:
一般橡膠是絕緣的,如果需要導(dǎo)電那么就需要添加導(dǎo)電物質(zhì),石墨粉具有優(yōu)越的導(dǎo)電性和潤(rùn)滑脫模性。把石墨加工成石墨粉,具有優(yōu)良的潤(rùn)滑,導(dǎo)電性能,石墨粉的純度越高,導(dǎo)電性能越好。很多特種橡膠制品廠需要導(dǎo)電橡膠,那么用石墨粉添加到橡膠里面可以導(dǎo)電嗎?答案是可以的,但是也有一個(gè)問(wèn)題,石墨粉在橡膠中的比例是多少呢?有的企業(yè)用的比例是不超過(guò)30%,這類的是在耐磨橡膠產(chǎn)品上面的,像汽車輪胎等等,也有特種橡膠廠的比例是100%,這樣的才會(huì)導(dǎo)電,導(dǎo)電的基本原則是導(dǎo)電體不能中斷,就像一根電線,如果中間斷了那么也就不會(huì)通電了,導(dǎo)電橡膠里面的導(dǎo)電石墨粉就是導(dǎo)體,如果石墨粉被絕緣的橡膠隔斷了,那么也就不導(dǎo)電了,所以石墨粉比例少了導(dǎo)電的效果恐怕也不好。
石墨粉是化學(xué)反應(yīng)很靈敏的物質(zhì),在不同的環(huán)境里面他的電阻率都會(huì)變,也就是他的電阻值會(huì)變,但有一點(diǎn)是不會(huì)變的,高純石墨粉是很好的非金屬導(dǎo)電物質(zhì)之一,只要在絕緣的物體里面保證石墨粉不間斷,像一條細(xì)線那樣也會(huì)通電的,但是,電阻值是多少,這個(gè)數(shù)值也沒(méi)一個(gè)準(zhǔn)卻的數(shù),因?yàn)槭鄣拇旨?xì)不一樣,用在不同的材料和環(huán)境石墨粉電阻值也會(huì)不一樣。