石墨电极优越性:
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精确度要求越来越高。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。
3:石墨电极与传统铜电极的设计不同。许多模具厂通常在铜电极的粗加工和精加工有不同的预留量,而石墨电极则使用几乎相同的预留量,这减少了CAD/CAM和机器加工的次数,单是这个原因,就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。模具厂由铜电极转用石墨电极后,首先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。如不增加时间和抛光的工序,铜电极不可能制作出这样的工件。另外,石墨分为不同的等级,在特定的应用程序下使用适当等级的石墨和电火花放电参数才能达到理想的加工效果,若在使用石墨电极的火花机上操作人员使用与铜电极相同的参数,那么结果肯定是令人失望的。如果要严格控制电极的物料,可将石墨电极在粗加工时设于非损耗状态(损耗少于1%),但铜电极则不使用。
石墨具有以下铜无法比拟的优质特性:
1.加工速度:高速铣粗加工较铜快3倍;高速铣精加工较铜快5倍
2.可加工性好,能实现复杂的几何造型
3.重量轻,密度不足铜的1/4,电极容易夹持
4.可减少单个电极的数量,因为可捆绑做成组合电极
5.热稳定性好,不变形无加工毛刺
4 对间隙电压(SV)的要求:
间隙电压的特点:值越大,加工稳定性越好,放电加工速度越快.放电间隙大小, 对电极损耗和表面粗糙度影响不大:
不同的火花机台,所设定的间隙电压的档级也不同,一般分为:
40~60V档,90~120V档, 150~190V档,200~250V档.
石墨电极的大电流加工要使用较大的间隙电压,可达200~250V. 而精加工中则用较小间隙电压(40~60V).
使用不档位的间隙电压,其加工电流也不同.
5 对加工极性的要求:
在电火花加工中,脉冲电源极性决定了电流的方向,不同的电极极性直接影响电加工效果.
在正极性加工时,石墨电极作为正极,随着电流的流过,温度上升,放出的热电子就增多.因此,工件被蚀除的部分就多,此时加工速度快.
加工模具钢时,石墨电极在负极性加工时与正极性加工比较:电极损耗大,加工速度慢,表面质量好。在较长脉宽时,如脉冲宽度为200us时,正极性加工的电极损耗几乎达到零,有时还会出现逆损耗,但表面粗糙度值增大,石墨电极粗加工时,用较长脉宽,如果着重考虑电极损耗,应采用正极性加工(即石墨电极设为正极,工件设为负极),电极损耗小;如果首先考虑工件的加工速度,也采用正极性加工(即工件设为负极,石墨电极设为正极),加工速度快。
红铜电极在精加工或微精加工时,用较短脉宽应采用负极性加工,有利于获得较好的表面质量,但电极损耗较大:
不同的工件材料,石墨电极极性的选择也不同.一般工具钢、不锈钢、铜合金、铝合金、钨钢采用正极性加工,而钛合金多采用负极性加工