模具銅電極加工和石墨電極（jí）加工哪種好

在（zài）製造技術領先的歐洲，模具企業超過90%的電極材料采用（yòng）石墨。但（dàn）在中國，當前大多數模具（jù）企業還是選用銅作為主要的電極材料。根據石墨材料的特性（xìng），以下全麵分析其電火花加工的優勢與不足.
　　（1）放電加工速度
　　石墨是一種（zhǒng）非金（jīn）屬材料（liào），熔（róng）點（diǎn）極高，能承受更大的電流設定條件。當放電（diàn）麵積與電極（jí）尺寸（cùn）縮放量越（yuè）大時，石墨（mò）材料高效率粗加（jiā）工的優越性越顯著。石墨的導熱係數是銅的1/3，其放電（diàn）過程中產生的熱能（néng）可更有（yǒu）效地（dì）用於去除金屬材料，因此在中、精加工中，其加工效率（lǜ）也比銅電極要高。根據加工經驗，在正（zhèng）確的使（shǐ）用條件下，石墨電極的放電加工（gōng）速度要比銅電極整體快1.5~2倍。
　　（2）電極（jí）損耗
　　石墨電極具有能承受大電流條件（jiàn）的特性，另外，在合適的粗加工設定條件下，含碳元素的（de）鋼工件在加工（gōng）時產生的（de）蝕除物和工作（zuò）液在高溫下產生的分解（jiě）物（wù）中的碳顆粒，在極性效應（yīng）的作用下，部分蝕除物、碳顆粒會粘附在電極（jí）表麵形（xíng）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（zhì）是“零損耗”。電火（huǒ）花加工中主要的電極損耗（hào）量來自於粗加工，精加工設定條件雖（suī）然損耗率較高，但因（yīn）零件預留加工（gōng）餘（yú）量不多即加（jiā）工蝕除量較（jiào）少，其（qí）總體損耗量（liàng）也較少。總體而言（yán），石墨電極在大電流（liú）的粗加工中損耗會少於銅電極，在精加（jiā）工（gōng）中損耗可能會稍大於銅電（diàn）極，二者的電極損耗情況相當。
　　（3）表麵質量
　　石墨（mò）材料的顆粒直徑直接影響電火花加（jiā）工的表麵（miàn）粗糙度（dù），直（zhí）徑越小可獲得更低的表麵（miàn）粗糙度值。幾年前使用顆粒直徑φ5μm的石墨材料，電火花加工（gōng）的佳表麵隻能達到VDI18（Ra0.8μm），現今石墨材料的顆粒直徑已能（néng）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（gèng）精細的等級（jí）。
　　銅材料的電阻率較低，組織結構致密（mì），電火（huǒ）花精加工易（yì）獲得穩定的加（jiā）工狀態，在較困難的條（tiáo）件（jiàn）下也（yě）能（néng）穩定加工，表麵粗糙度可小於Ra0.1 μm，能進行鏡（jìng）麵電火花（huā）加工。由（yóu）此可見，如果放電加工追求極其精細的表麵，使用銅材料做電極更加合適（shì），這是銅電極較石墨電極（jí）的主要優（yōu）勢。但銅電極在大電流設定（dìng）條（tiáo）件（jiàn）下，電極表麵容（róng）易變得粗糙不堪，甚（shèn）至出現裂紋，而石墨材料則沒（méi）有這方麵的問題，對於表麵粗糙度要求為VDI26（Ra2.0 μm）左右的（de）型腔加工，使用1個（gè）石墨電極即可完成（chéng）從粗到精的加工過程，實現均勻一致的紋麵效果，表麵不會有缺陷。另外，由於石墨與銅材組（zǔ）織結構的不同，石（shí）墨電極（jí）表（biǎo）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），使用石墨電極加工的工件表麵顆粒度更加分明，這種紋麵效果要優於銅電極的放電表麵效果。
　　（4）加工精度
　　石墨材料的熱膨（péng）脹係數小，銅材料的熱膨脹係數是石墨（mò）材料的4倍，因此在放電加工中石墨電極相比銅電極不易發生變形（xíng），可獲得更穩定可靠的加（jiā）工精度。尤其是在加工深窄筋位部分時，局部高溫容（róng）易使銅（tóng）電極發生彎曲變形，而石墨電極不會這樣；對於深徑比大（dà）的銅（tóng）電極，在加工設定時（shí）還需要補償一定的熱膨脹值來修（xiū）正尺（chǐ）寸，而石（shí）墨電極不需要。
　　（5）電極重量
　　石墨材料較銅的密度要小，相同體積的石墨電極重量僅為銅電極的1/5。可見體積較（jiào）大的（de）電極（jí）使用石墨材（cái）料非常合適，極大地減輕了電火花加（jiā）工機床主軸的載荷，電極不會因為重量大而導致裝夾不便、加工中（zhōng）產生偏（piān）擺位移等問題，可見在大型模具加工中使（shǐ）用石墨電極很有意義。
　　（6）電（diàn）極製作難度
　　石墨材（cái）料的機（jī）械加工性能好，切削阻力僅為銅的1/4，在正（zhèng）確的加工條件下，銑削加工石墨電極的效（xiào）率是銅（tóng）電極的2~3倍。石（shí）墨電（diàn）極容易清角，可（kě）以將平時要由多個電極完成的工件（jiàn）設計成一個整體電極來加工。石墨（mò）材料（liào）獨（dú）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（bú）便於去除毛刺的情況直接滿足使用要求，省（shěng）去了人工對電極進行拋光的工序，避免了拋光導（dǎo）致的形狀改變、尺（chǐ）寸誤差等。需要注意的是，由於石墨是粉塵堆（duī）積物，銑削石（shí）墨（mò）時（shí）會產生大量的粉塵，因此銑削機床必須要有密封與吸塵裝置。如（rú）果需要使用電火（huǒ）花線切割加工石墨電極，其加（jiā）工性（xìng）能就不（bú）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，可以使用導電膠將石墨與（yǔ）夾具（jù）粘結的方法銑削電極、放電加工，可省去在電極材料上加工螺絲孔的工（gōng）序（xù），節省了工作時間。石墨材（cái）料比較脆，特別是（shì）細小窄長電極，在使用（yòng）中受到外力作用時容易折斷，但可以馬上知曉電極發（fā）生了損傷。如果是銅（tóng）電極則隻會彎（wān）曲不會折斷（duàn），這種狀況在使用過程中（zhōng）非常危險且難以發現，很容易導致工件報廢。
　　（8）價格（gé）
　　銅材料是不可再生資源，價格趨勢（shì）會越來越貴，而石墨材料的價格趨於穩定。近幾（jǐ）年銅材料價格不斷上漲，而（ér）各大石墨製（zhì）造商不斷改進製（zhì）作石（shí）墨（mò）的工藝使其更具性價比優勢。
　　標簽：深圳大型模具加工廠