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石墨是非金属材料,熔点,铜的熔点为1083 ℃,因此石墨电极可以耐受更大的电流设定条件。 放电面积和电极尺寸缩放量越大,石墨材料的粗加工优势越明显。 石墨的导热系数为铜的1/3,其放电过程中产生的热能对去除金属材料更为有效,因此在中、精加工中加工效率也铜电极。
石墨材料的密度小于铜,相同体积的石墨电极的重量只有铜电极的1/5。 体积大的电极使用石墨材料非常合适,大大减轻了电火花加工机床主轴的负荷,避免了由于重量大导致电极安装不方便、加工过程中出现偏航位移等问题,表明在大型模具加工中使用石墨电极是有意义的。
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。
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。
随着高新技术的发展,石墨材料的制造工艺不断完善,能满足不同电火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上石墨高速铣削机床应运而生,数控电火花加工机床的石墨放电性能也有了全面的提升。当今,在制造技术的欧洲,模具企业超过90%的电极材料采用石墨。航空航天、汽车、家电、电子等模具已大范围采用石墨作为电极材料,这种显著变化归功于石墨电极可实现率、加工等诸多优势。
石墨电有能承受大电流条件的特性,另外,在合适的粗加工设定条件下,含碳元素的钢工件在加工时产生的蚀除物和工作液在高温下产生的分解物中的碳颗粒,在极性效应的作用下,部分蚀除物、碳颗粒会粘附在电极表面形成一层保护层,了石墨电极在粗加工中的损耗极小,甚至是“零损耗”。
电火花加工中主要的电极损耗量来自于粗加工,精加工设定条件虽然损耗率较高,但因零件预留加工余量不多即加工蚀除量较少,其总体损耗量也较少。总体而言,石墨电极在大电流的粗加工中损耗会少于铜电极,在精加工中损耗可能会稍大于铜电极,二者的电极损耗情况相当。
石墨化工序是石墨电极生产的重要工序,而串接石墨化工艺是国际上较的技术,是国内的技术。使用该技术进行石墨化加工,制成的产品不仅质量好,而且可以节约大量电力,其每吨电耗仅3200度,与传统的石墨化工艺相比,每吨节电1000多度,可大大降低生产成本。
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。
主营石墨开炉棒、石墨电极、石墨电极接头、石墨坩埚等特种石墨新材料