模具銅電極加（jiā）工（gōng）和石墨電極加工哪種好

在製造技術領先（xiān）的歐洲，模具企業超過90%的電極（jí）材料采用（yòng）石墨。但在中國，當前大多數（shù）模具企業還是選用銅作為主要（yào）的（de）電（diàn）極材料。根據石墨材料（liào）的（de）特性，以下（xià）全麵分析其電火花加工的優勢與不足.
　　（1）放電加工速度
　　石墨是（shì）一種非金屬材料，熔點（diǎn）極高，能承受更大的電流設定條件。當放電麵積與電極尺寸縮放（fàng）量越大（dà）時，石墨材料高（gāo）效率粗加工的優越性越顯著。石墨的導熱係數是銅的1/3，其放電過程中產生的熱能可更（gèng）有效地用於去除（chú）金屬材（cái）料（liào），因此（cǐ）在中、精加工中，其加工效率也比銅電極要高。根據加工經驗，在正確的使用條件下，石墨電極的放電加（jiā）工（gōng）速度要比銅電極整體快1.5~2倍。
　　（2）電極損（sǔn）耗
　　石墨（mò）電極具有能承受大電流（liú）條件的特性，另外，在合適的（de）粗加工設定條件下，含碳元素的鋼工件在加工（gōng）時產生的蝕除物和工作液在高溫下產生的分解物中的碳顆粒，在極性效應的作（zuò）用下，部分蝕除物、碳顆粒會（huì）粘附在（zài）電極表麵形成（chéng）一（yī）層保護層，保證了石墨電極在粗加工中的（de）損耗極小，甚至是“零損耗”。電火花加工中主要的電極損耗量來自於粗加（jiā）工，精加工設定條件雖然（rán）損耗（hào）率較高，但因零（líng）件預留加工餘量不多即加工蝕除量（liàng）較少，其總體損耗量也較少。總體（tǐ）而言（yán），石墨電（diàn）極在大電流的粗加工中損耗會少於銅電極，在精加工中損耗可能會稍大（dà）於銅電極，二者的電極損耗情況相當。
　　（3）表麵質量
　　石墨材料的顆粒（lì）直徑直接影響電火花加工的表麵粗糙度，直（zhí）徑越小可獲得更低（dī）的表麵粗糙度值。幾年前使用顆粒直徑φ5μm的石墨材料，電火花加（jiā）工的佳表麵隻（zhī）能達到VDI18（Ra0.8μm），現今石（shí）墨材（cái）料的顆（kē）粒直徑已能達到φ3 μm以內，電火花加工的佳表麵可穩定達到VDI12（Ra0.4 μm）或者更精（jīng）細的等級。
　　銅材料（liào）的電阻率較低，組（zǔ）織結構致密，電（diàn）火花（huā）精加工易獲得穩定的加工（gōng）狀態，在較困難的條件下也能穩定加工，表麵粗糙（cāo）度可小於Ra0.1 μm，能進行鏡麵電火花加工。由此可見（jiàn），如果放（fàng）電加工追求極其精細的表麵（miàn），使（shǐ）用銅材料做電（diàn）極（jí）更（gèng）加合適（shì），這是銅電極較石墨電極的主要優勢。但銅電極在（zài）大電流設定條件下，電極表（biǎo）麵容（róng）易變得粗（cū）糙不堪，甚至出現裂紋，而石墨材料（liào）則沒有這方麵的問題，對於表麵粗糙度要求（qiú）為VDI26（Ra2.0 μm）左右的型腔加工，使用1個石墨電極即可完成從粗到精的加（jiā）工過（guò）程，實現均（jun1）勻一致（zhì）的紋（wén）麵效果，表麵不（bú）會有缺陷。另外，由於石墨（mò）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極要規則，因此在加工VDI20及以上相同表麵粗糙度時（shí），使用石墨電極（jí）加工的工件表麵顆（kē）粒度更加分明，這種紋麵效果（guǒ）要優於銅電極的放電（diàn）表麵效果。
　　（4）加工精度
　　石墨材料的熱膨脹係數小，銅材料的熱膨脹係數是石墨材料的（de）4倍，因（yīn）此在放電加工中（zhōng）石墨電極相（xiàng）比銅電極不易發生變形（xíng），可（kě）獲得更（gèng）穩定可靠的加工精（jīng）度。尤其是在加工深窄筋位（wèi）部分時，局部高溫容易使銅電極發生彎曲變形，而石墨電極不會這樣；對於（yú）深徑比大的銅電極（jí），在加工設定時還需要補償一定的熱膨（péng）脹（zhàng）值（zhí）來修正尺寸，而石墨電極不需要。
　　（5）電極重量
　　石（shí）墨材料較銅的（de）密度要小，相同（tóng）體積的石墨電極（jí）重量僅為銅電極的1/5。可見體（tǐ）積較大的電極使用石墨材（cái）料非常合適，極大地減輕（qīng）了電火花加工機床（chuáng）主軸（zhóu）的載荷，電極不會（huì）因為重量大（dà）而導致裝夾不（bú）便、加工中（zhōng）產生偏擺位移等問題，可見在大型模具加工中使用石墨（mò）電極很（hěn）有意義。
　　（6）電（diàn）極製作難度
　　石墨材料的機械加工性能好，切削（xuē）阻力僅為銅的1/4，在正確的加（jiā）工條（tiáo）件下，銑削加工石墨電極的效率是銅電極的2~3倍。石墨電極容（róng）易清（qīng）角，可以將平時要由多個電極完成的工（gōng）件設計成一個整體（tǐ）電極來（lái）加工。石墨材料獨特（tè）的顆粒組織結構，使得電極銑削成型後不會產生毛刺，對於複雜造型不便於去除毛刺（cì）的情況直接（jiē）滿足使用要求，省去（qù）了（le）人工對電極進行拋光的工序，避免了拋（pāo）光導致的形狀改變、尺寸誤差等。需（xū）要注意的是（shì），由於石（shí）墨是粉塵堆積物，銑削石墨時（shí）會產生大量的（de）粉塵，因此（cǐ）銑（xǐ）削機床必（bì）須要（yào）有密封與（yǔ）吸塵裝置（zhì）。如果（guǒ）需要使用電火花線切割（gē）加工石墨電極，其加工性能就不如銅材料了，切割速度相比銅慢約40%。
　　（7）電極安裝與使用
　　石墨材料的可粘結性好，可以使用（yòng）導電膠將石墨與夾具（jù）粘結（jié）的方法銑削電極、放電加工，可省去在電極材料上加工螺（luó）絲孔的（de）工序，節省了工作時間。石墨材料比（bǐ）較脆，特別是（shì）細小窄長電極，在使用中受到外力作用時容易折斷，但可以馬上知曉電極發生了損傷。如果是銅電極則隻會彎曲不會折斷，這種（zhǒng）狀況在使用過程中（zhōng）非常危險且難以發現，很容（róng）易導致工件（jiàn）報廢。
　　（8）價格
　　銅材料是不可再（zài）生（shēng）資源，價格趨勢（shì）會越來越貴，而（ér）石（shí）墨材料的價格趨於穩定。近（jìn）幾（jǐ）年銅材料（liào）價格不斷上漲，而各大石墨製造商（shāng）不斷（duàn）改進製作石墨的工藝使其更具性價比優勢。
　　標簽：深圳大型模具加工廠