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石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极与铜电极相比难以变形,能够得到更稳定可靠的加工精度。 特别是在加工深而窄筋的部位的情况下,如果局部变高,则铜电极容易产生弯曲变形,但石墨电极不会这样; 对于长宽比大的铜电极,在加工设定时需要通过修正一定的热膨胀值来修正尺寸,但不需要石墨电极。
石墨化工序是石墨电极生产的关键工序,但连接石墨化工艺是国际技术,是国内技术。 采用该技术进行石墨化加工,不仅质量好,而且可以节约大量电能,其每吨能耗为3200度,与传统石墨化工艺相比,每吨可节电1000度以上,大大降低生产成本。
石墨电极的分类:
普通功率石墨电极
允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
石墨电极根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和功率,石墨电极所耗电能的较少,节约的单位炼钢电消耗量,节约了生产成本,石墨电极是低消耗和低污染产品,在节能减排环保提倡的今天,具有非常重要的社会意义。
随着高科技的发展,石墨材料的制造工艺得到了改善,能够满足多种火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上正在出现石墨高速铣床,数字火花加工机械的石墨放电性能也全面提高。今天,在制造技术的欧洲,模具企业90%以上的电极材料采用石墨。航空航天、汽车、家电、电子等模具广泛使用石墨作为电极材料,这种明显的变化是因为石墨电极可以获得、加工等诸多优点。
普通功率石墨电极允许使用电流密度低于 17A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。
高功率石墨电极允许使用电流密度为18~25A/厘米2的石墨电极,主要用于炼钢的高功率电弧炉。 功率石墨电极 允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的石墨电极。主要用于功率炼钢电弧炉。
石墨是非金属材料,熔点非常高,达到3 650℃,铜的熔点为1083℃,因此石墨电极可以承受更大的电流设定条件。放电面积和电极尺寸的比例越大,石墨材料粗加工的性就越明显。石墨的导热系数是铜的三分之一,放电过程中产生的热量对去除金属材料更有效,因此在中间精加工中处理效率比铜电。加工经验表明,在正确的使用条件下,石墨电极的放电处理速度比整个铜电极快1.5~2倍。
石墨材料的颗粒直径直接影响电火花加工的表面粗糙度,直径越小可获得更低的表面粗糙度值。几年前使用颗粒直径φ5 μm的石墨材料,电火花加工的佳表面只能达到VDI18(Ra0.8 μm),现今石墨材料的颗粒直径已能达到φ3 μm以内,电火花加工的佳表面可稳定达到VDI12(Ra0.4 μm)或者更精细的等级,但石墨电极无法进行镜面电火花加工。铜材料电阻率低,结构致密。电火花精加工容易获得稳定的加工状态,在困难条件下也能稳定加工。表面粗糙度可小于Ra0.1微米,可用于镜面电火花加工。
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