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随着高新技术的发展,石墨材料制备技术不断完善,满足不同电火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上诞生了石墨高速铣削机床,数控电火花加工机床的石墨放电性能也全面提高。 目前,在制造技术的欧洲,模具企业90%以上的电极材料采用石墨。 航天、汽车、家电、电子等模具已广泛采用石墨作为电极材料,这种显著变化得益于其可实现、的加工等诸多优点。
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。
石墨电极优点
(1)模具几何形状的日益复杂化以及产品应用的多元化导致对火花机的放电度要求越来越高。石墨电极的优点是加工较容易,放电加工去除率高,石墨损耗小,因此,部分群基火花机客户放弃了铜电极而改用石墨电极。另外,有些特殊形状的电极无法用铜制造,但石墨则较容易成型,而且铜电极较重,不适合加工大电极,这些因素都造成部分群基火花机客户应用石墨电极。 (2)石墨电极容易加工,且加工速度明显快于铜电极。 例如,铣削工艺加工石墨时,其加工速度比其他金属加工快2~3倍,而且不需要额外的人工处理,但铜电极人工压伤。 同样,如果使用高速石墨加工中心制造电极,速度快,,也不会产生粉尘问题。 在这些加工过程中,选择合适硬度的刀具和石墨,可以减少刀具磨损和铜电极破损。 石墨电极和铜电极铣削时间具体比较,石墨电极比铜电极快67%,一般电火花加工中采用石墨电极的加工比采用铜电极的加工快58%。 这样可以大幅缩短加工时间,同时也降低了制造成本。
(3)石墨电极与以往的铜电极的设计不同。 许多模具厂对铜电极的粗加工和精加工通常有不同的预留量,而石墨电极使用基本相同的预留量,减少了CAD/CAM和机加工的次数。 只有这个理由,才能大幅度提高模具型腔的精度。
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。
抗氧化涂层石墨电极
表面涂覆一层抗氧化保护层(石墨电极抗氧化剂)的石墨电极。形成既能导电又耐高温氧化的保护层,降低炼钢时的电极消耗(19%~50%),延长电极的使用寿命(22%~60%),降低电极的电能消耗。
石墨材料在很多行业中应用是较为广泛的,比如我们常见的电池里面,石墨本身也是一种导电体。不过一般来说,石墨在润滑剂和铅笔芯中应用相对更为广泛。石墨材料的种类有很多,比如石墨棒、石墨电极、石墨粉、石墨板等等,不同的石墨材料在不同行业中得到了应用。
石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体。
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