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新闻资讯
超细石墨棒作为石墨电极的应用
时间 : 2021-01-11

  超细石墨是20世纪70年代发展起来的一种新型石墨材料,超细石墨棒主要用于电火花机床的精密加工电极,具有独特的优势特点。

  作为电极材料,先需要导电导热。在电火花加工中,由于局部放电,电极与工件之间的间隙温度为2000~3000℃,因此需要电极材料承受高温。如果电极材料的熔点较低,则不能用高电流快速处理,处理速度低,加工成本增加。理论上,钨或钨合金作为电极材料是最好的。钨电极具有强度高、密度高、熔点近3400℃的特点,在电火花加工中钨电极的实际损耗很小。

  然而,钨电极有两个问题:(1)钨很难加工;(2)价格昂贵。六十年代开始,采用细结构石墨作电火花加工机床粗加工用的电极材料;六十年代电火花加工机床用的电极材料中,金属材料占80%,而石墨材料只占20%。
 

石墨棒
 

  与铜电极相比,超细石墨电极具有明显的优越性。

  一是增加速度,每小时金属蚀刻的体积被称为处理速度。超细石墨电极的加工速度比铜电极快1.5-3倍。在大电流条件下可大面积加工。但由于铜电极熔点较低,其加工电流受到限制。

  二是使用寿命长。电火花加工时,电极材料有好几种损耗;如体积损耗、端面损耗、侧面损耗和角部损耗,4种损耗中,角部损耗最大,角部损耗大小决定电极的使用寿命。由于最终加工轮是由电极角部和边缘的电极损耗决定的,如果电极最薄弱的部分能够有效地抵抗损耗,则电极的寿命最长。

  三是加工成本低。超细石墨棒的熔点比铜高2000℃,超细石墨棒的强度要高于铜的强度,处理时的角损失很小,这就意味着超细石墨的使用寿命长,加工成本低于铜电极。

  四是可进行高度精细的加工,13×13mm的超细石墨棒上可以钻2813个直径0.02mm的孔,孔与孔之间相距0.05mm,而强度比超细石墨低的铜,这样的精细加工是无能为力的。还有,它很容易加工,超细石墨被制成电极,只有1/3-1/5的铜电极。

  最后,超细石墨的热膨胀系数仅为铜的1/4,因此在加工过程中由于电极的加热,冲模的原始设计尺寸不会改变,电极的尺寸稳定性良好。