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电火花加工如何选电极材料?钨铜复合材料行吗?

来源:发布时间:2019-04-16 08:56:05点击率:

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电火花加工,又称为放电加工或电蚀加工,是目前最流行的四大加工方法之一,与铣削、车削和磨削其他三种加工方法不相上下。何为电火花加工呢?它是通过工具电极和工件电极间脉冲放电时的电腐蚀作用进行加工的一种加工方法。在放电过程中有绚烂的火花,故起名为电火花加工。电火花加工中,该怎么选择电极材料?那自然是选导电性好、熔点高和沸点较高、机械加工性能好的材料喽。那不是直接选择钨铜复合材料不就行了?是这样吗?那就跟小编一起来寻找答案吧。那么首先呢,了解下电火花加工电极材料有哪些吧?

电火花加工电极材料主要有哪些?

电火花加工的电极材料主要有石墨、紫铜以及钨铜复合材料等。相信从事机械加工的老师傅您也是知道的,在电火花加工中,电极材料的物理性能对放电蚀除量、电极损耗、加工速度、加工精度以及加工稳定性的影响很大,在参数选定的条件下,采用不同的电极材料将直接影响加工质量。那么,我们且先来了解一下紫铜电极、石墨电极以及钨铜合金电极的物理性能!

紫铜电极的物理性能:紫铜因热导率和传温系数都很大而具有比较高的耐蚀性。所以,紫铜电极常用作中小型腔模具零件加工时的电极材料,而且它的电极损耗较小。

电火花石墨电极

石墨电极的物理性能:石墨的熔点、沸点温度很高,因而它的耐蚀性高。并且,石墨的热容量又很大,在宽脉冲粗加工时能吸附游离的碳来补偿电极的损耗,为此相对损耗较低。石墨还具有耐消耗、耐高温、变形小、质量轻、加工效率高等优点。但是,石墨有个缺点,那就是材料刚性差,锐角易崩裂。

钨铜合金电极的物理性能:含钨量为50%~90%(质量分数)的钨铜复合材料综合了钨和铜的诸多优点,具有高的强度与硬度,良好的导电与导热性,低的热膨胀系数,良好的耐电弧侵蚀性,耐高温氧化性及抗熔焊性等特点。然而,钨铜虽是金属中较好的电极材料,但其价格昂贵,一般用于小型精密加工。钨铜也耐消耗,而且机加工锐角成型容易。其实,在早些时候,科研人员便发现了钨铜复合材料作为电火花加工电极材料具有特殊的优势。

钨铜合金电极

电火花加工电极材料怎么选?

在电火花加工中,合理选择好电极材料是确保加工质量,提高生产率的一个重要因素。由于电极在使用过程中加工的型腔各异,工具电极难以实现标准化,无论在尺寸或形状上差异都很大,所以,在选取电极材料时应遵循以下几个原则

1.0 在分析工件的特点和技术要求(表面粗糙度、尺寸、公差精度)等工艺技术指标的基础上,要根据工件材料和技术要求来选取电极材料。

2.0 首先考虑选择导热性能好、熔点高的材料作电极材料。

3.0 兼顾电极成型制作容易以及加工性能好等因素,以获得良好的电火花加工效果。虽然,在电火花加工中所用的电极材料主要是紫铜、石墨和钨铜电极,但是由于高性能的电极本身的一些性质如纯度、粘度、结构致密性、均匀性以及理化性等,使之在对待不同加工对象、不同加工要求时,所选用的电极以及加工参数都是完全不同的。


看完了怎么选择电极材料后,想必您也知道了:电火花加工也不是直接找钨铜复合材料就万事OK啦。其中,需要考虑的因素颇多,诸位师傅们还得根据实际情况来操作。

其实吧,钨铜复合材料的应用可不仅是作为电极应用于电火花加工,其在国防军工、航空航天、电子封装(CPU等)以及集成电路等高尖端技术领域也有相关应用,比如电磁炮导轨材料、火箭喷管喉衬及燃气舵部件、电子封装片、热沉材料等,乃至真空开关电器、激光设备、通讯设备、办公设备和运动器材等都有其身影。当然,紫铜和石墨的应用肯定也不只是作为电极材料用啦,在此就不赘述了。

随着模具精度和许多难加工材料部件用量的不断增多以及电火花加工工艺的日益成熟,钨铜复合材料电火花加工电极日趋普遍。即便如此,在电火花加工中,依旧得合理选取电极材料,因为这是确保加工质量的重要保证。因此,深入了解电火花加工电极材料的性能,是每一个从事电火花加工的技术人员必须做到的。


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