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电极材料的选择对电火花加工有哪些的影响?


  电极材料的选取直接关系到放电的效果,在很大程度上,材料的选取是否恰当,决定了放电速度,加工精度以及表面粗糙度的最终情况。应根据不同类型模具加工的实际需求,有针对性地进行材料的选用。电火花加工的电极材料主要有紫铜、石墨、铜钨合金。
  很多模具企业在选择电极材料时,很少进行考虑,大小电极一律习惯选用同种电极材料。这种做法在通常加工中不会发现其弊端,但在极限加工就可以发现明显的问题,影响电火花加工的效果。如所有的电极材料都选用紫铜,那么在高精密加工时往往会埋怨机床损耗太大,需要采用很多个电极进行加工,大型电极也选用紫铜,导致加工所耗时间很多,成本也很高。这就是电火花加工中电极材料选择的误区。
  合理选择电极材料,可以从下列方面进行考虑:电极是否容易加工成形;电极的放电加工性能如何;加工精度、表面质量如何;电极材料的成本是否合理;电极的重量如何。在很多情况下,选择不同的电极材料各有其优劣之处,这就要求抓住加工的关键要素。如果进行高精度加工,那就要抛弃电极材料成本的考虑,如果要求进行高速加工,那就要将加工精度要求放低。
  石墨电极特别适用于加工蚀除量较大的型腔,在大面积加工情况下能实现低损耗、高速粗加工,像在大型塑料模具、锻模、压铸模等模具的电火花加工中可发挥其独特的加工优势。在高温下具有良好的机械强度,热膨胀系数小,非常适合对窄缝进行高精度加工。因其重量轻,常用于大型电极的制造。导电性能好,加工速度快,能节省大量的放电时间,价钱一般是铜料的1/2。其缺点是在精加工中放电稳定性较差,容易过渡到电弧放电,只能选取损耗较大的加工条件来加工。加工微细面粗糙度略差,在加工中容易脱落、掉渣。制作石墨电极要专门的加工机器。
  紫铜能比较容易获得稳定的加工状态,精加工中采用低损规准可获得轮廓清晰的型腔,加工表面光洁度高。但因本身材料熔点低,不宜承受较大的电流密度,一般不能超过30A电流的加工,否则会使电极表面严重受损、龟裂,影响加工效果。热膨胀系数较大,在加工深窄筋位部分,较大电流下产生的局部高温很容易使电极发生变形。紫铜电极通常采用低损耗的加工条件,由于低损耗加工的平均电流较小,其生产率并不高。
  铜钨合金材料在通常加工中很少采用,只有在高精密模具及一些特殊场合的电火花加工中才用到。由于含钨量高,可以有效地抵御电火花加工时的损耗,能保证极低的电极损耗,在极困难的加工条件下也能实现稳定的加工。缺点是价格昂贵,材料来源困难。加工电子接插件类高精度模具时,对细微部分的形状(如深长直壁孔、复杂小型腔)要求很严格,这就要求加工中电极损耗必须极小,选用铜钨合金来制造电极是加工技术的基本要求。铜钨电极针对钨钢,高碳钢,耐高温超硬合金金属,因普通电极损耗大,速度慢,铜钨电极是首选材料。

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