石墨电极较容易加工,且加工速度明显快于铜电极。比如采用铣削工艺加工石墨,其加工速度较其它金属加工快2~3倍且不需要额外的人工处理,而铜电极则需要人手挫磨。同样,如果采用高速石墨加工中心制造电极,速度会更快,效率也更高,还不会产生粉尘问题。在这些加工过程中,选择硬度合适的工具和石墨可减少刀具的磨损耗和铜公的破损。如果具体比较石墨电极与铜电极石墨电极的铣削时间,石墨较铜电极快67%,在一般情况下的放电加工中,采用石墨电极的加工要比采用铜电极快58%。这样一来,加工时间大幅减少,同时也减少了制造成本。
模具厂由铜电极转用石墨电极后,应该清楚的是该如何使用石墨材料以及考虑其他相关因素。如今部分群基火花机客户采用石墨以电极放电加工,这免除了模具型腔抛光和化学物品抛光的工序却仍然能达到预期的表面光洁度。
应用领域:
(1)用于电弧炼钢炉;我国电炉钢产量约占粗钢产量的18%左右,炼钢用石墨电极占石墨电极总用量的70%~80%。电炉炼钢是利用石墨电极向炉内导入电流,利用电极端部和炉料之间引发电弧所产生的高温热源来进行冶炼。
(2)用于矿热电炉;矿热电炉主要用于生产工业硅和黄磷等,其特点是导电电极的下部埋在炉料中,在料层内形成电弧,并利用炉料自身的电阻所发出的热能来加热炉料,其中要求电流密度较高的矿热电炉需用石墨电极,例如每生产1t硅需消耗石墨电极约100kg,每生产1t黄磷需消耗石墨电极约40kg。
(3)用于电阻炉;生产石墨制品的石墨化炉、熔化玻璃的熔窑和生产碳化硅用的电炉等都属于电阻炉,炉内所装物料既是发热电阻又是被加热对象,通常,导电用的石墨电极嵌入电阻炉端部的炉头墙中,用于此处的石墨电极不连续消耗。
(4)用于制备异型石墨产品;石墨电极的毛坯还用于加工成各种坩埚、模具、舟皿和发热体等异型石墨产品。
石墨具有电极损耗小、放电加工去除率高等特点,使其成为一种的电极材料,渐渐取代了铜电极,并且有些形状复杂的电极无法用铜制造,所以石墨电极的应用越来越广泛。加工石墨电极可以选择使用数控石墨精雕机来进行快速加工。
虽说石墨是易切削的材料,但对刀具的损耗特别大,而且加工过程中产生的粉尘不仅会磨损机床内部零件(丝杠、导轨等),甚至会威胁操机人员的身心健康,所以石墨材料的加工需要使用密封性能良好的加工设备。石墨雕铣机则拥有良好的密封性,根据石墨材料的加工特性,配备了多重防护,在导轨面上安装了多层防护盔甲,有效保护丝杠导轨;配有率的集尘系统,有效吸收石墨粉尘 。在其他方面,石墨雕铣机的铸件结构稳定,加工精度高,使用寿命长,可以满足机床重切削或者高速切削的需求。
石墨电极主要应用于电弧炉炼钢及LF炉外精炼,两大领域需求占石墨电极消费的80%以上。电弧炉炼钢是以废钢为主要原料,以三相交流电作电源,利用电流通过石墨电极和金属料之间产生的电弧的高温来加热、熔化炉料。
石墨具有良好的化学稳定性。特种加工石墨更是具有耐腐蚀、导热性好、渗透性低等特点,广泛应用于换热器、反应池、冷凝器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵等设备的制作。这些设备应用于石化、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门,可节约大量金属材料。
我们都知道石墨具有其他金属材料无法代替的特点,作为材料,石墨电极材料在实际的的选材中往往有很多使人迷乱的特点,选择石墨电极材料的依据也有很多,但主要的有以下四个标准:对于同等平均粒径的材料,电阻率小的材料,其强度和硬度也会相应略低于电阻率高的材料。即,放电的速度、损耗会有所不同。故此,石墨电极材料的固有电阻率,在实际应用的需要选择材料非常重要。电极材料的选择直接关系到放电的效果,在很大程度上材料的选取是否恰当,决定了放电速度、加工精度以及表面粗糙度的终情况。
后呢是石墨电极材料的平均颗粒直径,石墨电极材料的平均颗粒直径直接影响到材料放电的状况。材料的平均颗粒越小,材料的放电越均匀,放电的状况越稳定,表面质量越好。颗粒越大,放电的速度就越快,粗加工的损耗越小。主要是放电过程的电流强度不同,导致放电的能量大小不一。但是放电后的表面光洁度也会随着颗粒的变化而变化。