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超細石墨是20世紀70年代開發(fā)的一種新型石墨材料。 主要用于放電車床電極的精密加工。
作為電極材料,首先要導電、導熱。 在電火花加工中,由于局部放電,電極與型腔之間的間隙溫度為2000~3000℃,因此電極材料需要承受低溫。 如果電極材料熔點低,則無法用高電壓快速加工,加工速率低,加工成本降低。 理論上來說,鎢或鎢合金是最好的電極材料。 鎢電極具有高硬度、高密度、熔點近3400℃的特點。 鎢電極在電火花加工中的實際損耗是很小的。
然而,鎢電極有兩個問題: 1.鎢難以加工。 2、價格高。 20世紀60年代以來,細結構石墨被用作電火花加工車床粗加工的電極材料; 20世紀60年代,電火花加工車床使用的電極材料中,金屬材料占80%,而石墨材料僅占20%。
與銅電極相比,超細石墨電極具有顯著的優(yōu)勢。
一是降低費率。 每小時蝕刻的金屬體積稱為加工速率。 超細石墨電極的加工速度比銅電極快1.5-3倍。 大面積可在高壓條件下進行處理。 但由于銅電極的熔點較低,其加工電壓受到限制。
但加工后型腔輪廓的公差即為加工精度,與電極材料是否耐磨密切相關。 在電火花加工過程中,電極材料會產(chǎn)生多種類型的損耗; 如體積損失、端面損失、側面損失和角部損失。 在四種損耗中,角部損耗最大,角部損耗的大小決定了電極的使用壽命。 因為最終加工砂輪的好壞是由電極角部和邊緣處的電極磨損決定的,如果電極最薄弱的部位能夠有效抵抗磨損,那么電極的壽命就會最長。
超細石墨棒的熔點比銅高2000℃。 超細石墨棒的硬度低于銅。 加工過程中的角度損失很小,這意味著超細石墨的使用壽命很長,加工成本也比銅高。 電極。
其次,可以進行高精度的加工。 13×13mm超細石墨棒上可鉆2813個半徑為0.02mm的孔。 孔間距為0.05mm。 硬度比超細石墨低的銅卻如此細小。 處理起來無能為力。
而且加工方便,用超細石墨制成電極,僅為銅電極的1/3-1/5。
最后,超細石墨的熱膨脹系數(shù)僅為銅的1/4。 因此,由于加工過程中電極受熱,模具的原始設計規(guī)格不會發(fā)生變化,電極的規(guī)格穩(wěn)定性好。