模具銅電極加工和石墨電極加工哪種好

在製造（zào）技術領先的歐洲（zhōu），模具企業超過90%的電極材料采用石（shí）墨（mò）。但在中國，當前大多數模具企業還是選用（yòng）銅作為主要的電極材料。根據石墨材料的特性，以下全麵分析其電火花加工的優勢與不（bú）足.
　　（1）放電（diàn）加工速度
　　石（shí）墨是一種（zhǒng）非金屬材料，熔點極高，能承受更大的電流設定條件。當放電麵積與電極尺寸（cùn）縮放量越大（dà）時，石墨材料高效率粗加工的優越性越（yuè）顯著。石墨的導熱（rè）係數是銅的1/3，其（qí）放電過（guò）程中產生（shēng）的熱能可更有（yǒu）效地用於去除金屬（shǔ）材料（liào），因此在中、精加工中，其加工效率也比銅電（diàn）極要高。根據加工經驗，在正確的使用條件下，石墨電極的放電加工速度要比銅電極整體快1.5~2倍。
　　（2）電極損耗
　　石墨電極具有（yǒu）能（néng）承受大電（diàn）流條件的特性，另外，在合適的粗加（jiā）工設（shè）定條（tiáo）件（jiàn）下，含碳元素的鋼工件在加工時產生的蝕除（chú）物和工作液在高溫下（xià）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（kē）粒會粘（zhān）附（fù）在電極表麵形成一層保護層，保證了石墨電極在粗加工中的損耗極小，甚至是“零損耗”。電火花加工中主要的（de）電極損耗量來自於粗加（jiā）工，精加工（gōng）設定條件雖然損耗率較高，但因零件預留加工餘量不多即加工（gōng）蝕除量較少，其總（zǒng）體損耗量也較少。總體（tǐ）而言，石墨電極在大電流的粗加工中損耗會少於銅電極（jí），在精加工中（zhōng）損耗可能會稍大（dà）於銅電（diàn）極，二（èr）者（zhě）的電極損耗情況相當。
　　（3）表麵質量
　　石（shí）墨材料（liào）的顆粒直徑直（zhí）接影響電火花加工的（de）表麵粗糙度（dù），直徑越小可獲得更低（dī）的表麵（miàn）粗糙度值。幾年前使用顆粒直徑（jìng）φ5μm的石（shí）墨材料，電火花加工的佳表麵隻能（néng）達到VDI18（Ra0.8μm），現今石墨材料的顆粒直徑已能達到φ3 μm以內，電火花加工的佳表麵可穩定（dìng）達到VDI12（Ra0.4 μm）或（huò）者更精細的等級（jí）。
　　銅材料的電阻率較低，組織結構致密，電火花精加工易（yì）獲得（dé）穩定的加（jiā）工狀態，在較（jiào）困難的條件下也能穩（wěn）定加工，表麵粗（cū）糙度可小於Ra0.1 μm，能進（jìn）行鏡麵電火花加工。由（yóu）此可見，如果放電加工追求（qiú）極其精（jīng）細的表麵，使用銅材料做電極更加合適（shì），這是銅電極較石墨電極的主要優勢。但銅電極在大電流設定條件下，電極表麵容易變得粗糙不堪，甚至出現裂（liè）紋，而石墨材（cái）料則沒有這方麵（miàn）的問題，對於表麵粗（cū）糙度要求為VDI26（Ra2.0 μm）左右的型腔加工，使用1個石（shí）墨電極即可完成從粗到精的（de）加工（gōng）過（guò）程（chéng），實現均勻一致的紋麵（miàn）效果（guǒ），表麵不（bú）會（huì）有缺陷。另外（wài），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（diàn）極要規（guī）則，因此在加（jiā）工VDI20及以上相同表麵粗糙度時，使用石墨電極加工的工件表麵顆粒度更（gèng）加分明，這（zhè）種紋麵效果要優於（yú）銅電極的放電表麵效果。
　　（4）加工（gōng）精度
　　石墨材料的熱（rè）膨脹係數小，銅材料（liào）的熱膨脹係數是石墨材（cái）料的（de）4倍，因此在放電加（jiā）工（gōng）中石（shí）墨電極相比銅電極不易發生變形，可獲得更穩定可靠的（de）加工精度。尤其（qí）是在加工深窄筋位部分時，局部高溫容易使銅電極發生彎曲（qǔ）變形，而石（shí）墨電（diàn）極不會這樣；對於（yú）深徑比大的（de）銅電極，在加工設（shè）定（dìng）時還需要補償一定的熱膨脹值來修正尺寸，而石墨電極不需要。
　　（5）電極重量
　　石墨材料較銅的（de）密度（dù）要小，相同體積的石墨電極重量僅為銅電極的1/5。可見體積較大的電極使用石墨材料非常合適，極大地減（jiǎn）輕了（le）電火花加工機床主軸的載荷（hé），電極不會（huì）因為重量大而導致裝（zhuāng）夾不便、加工中產生偏（piān）擺位移等問題，可見在大型模具加工中使用石墨電極很有意義。
　　（6）電極製作難度
　　石（shí）墨材料的機（jī）械加（jiā）工（gōng）性能好，切削阻力（lì）僅為銅（tóng）的1/4，在正確的加工條件下，銑削加工石墨電極的效率是銅電極的2~3倍。石（shí）墨電極容易清角（jiǎo），可以將平時要由多個電極完成的工（gōng）件設計成一個整體電極來加工。石墨材料獨特的顆粒組織結構，使得電極銑削成型後不會（huì）產生（shēng）毛刺，對於複雜造型不便（biàn）於去除毛刺的情況直接滿足使用要（yào）求，省去（qù）了人工對電極進行拋光的工序，避免了拋（pāo）光導致的形狀改（gǎi）變、尺寸誤差等。需要（yào）注意的是，由於石墨（mò）是粉塵堆積物，銑削石墨時會產生大量的粉塵，因此銑削機床（chuáng）必須要（yào）有密封與吸塵裝置。如果需（xū）要使用電火花線切割加工石墨電極，其加（jiā）工性能就不如銅材料了，切割速度（dù）相比銅慢約40%。
　　（7）電極（jí）安裝與使用
　　石墨（mò）材料的可粘結（jié）性好，可以使用導電膠將（jiāng）石墨與夾具粘結的方法銑削電極、放電加工，可省去在電（diàn）極材料上加（jiā）工螺絲孔（kǒng）的工序，節省了工作時間。石墨材料比（bǐ）較（jiào）脆，特（tè）別是細小窄長電極，在使用中受到外力作用時容易折斷，但可（kě）以馬上（shàng）知曉電極發生了損傷。如果是銅電極則隻（zhī）會彎曲不會（huì）折斷，這（zhè）種狀況在使用過程中非常危險且難以發現，很容易（yì）導致工件報廢。
　　（8）價格
　　銅材料是（shì）不可（kě）再生資源，價格趨勢會越來越貴，而石墨材（cái）料的價（jià）格趨於穩定。近幾年銅材料（liào）價格不斷上漲，而各大石墨製造商不斷改進製作石墨的（de）工藝使其更具性價比優勢。
　　標簽：深（shēn）圳大（dà）型（xíng）模具加工（gōng）廠