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随着高科技的发展,石墨材料的制造工艺得到了改善,能够满足多种火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上正在出现石墨高速铣床,数字火花加工机械的石墨放电性能也全面提高。当今,在制造技术的欧洲,模具企业超过90%的电极材料采用石墨。航空航天、汽车、家电、电子等模具已大范围采用石墨作为电极材料,这种显著变化归功于石墨电极可实现率、加工等诸多优势。
随着科技的不断进步,石墨电极将逐渐取代铜电极在电火花加工中的作用,两者相比,该产品具有以下六大优势:
1.放电速度快 石墨放电速度比铜快2-3倍,且材料不易变形。
2.重量轻 石墨密度仅为铜密度的1/5,大型电极进行放电加工时,该产品能有效的降低机床的负担。
3.损耗小 火花油中含有C原子,放电加工时的高温会导致火花油中的C原子被分解出来,并在该产品的表面形成保护膜,从而补偿了石墨的损耗。
4.刺 铜电极加工结束后需手工去除毛刺,而石墨则没有毛刺产生,能够节约大量的成本和人力。
5.易抛光 石墨切削阻力为铜材的1/5,操作时更容易进行手工研磨和抛光。
6.成本低 石墨产品的价格比铜低30%-60%,价格比较稳定。
综上所述,石墨电极 具有众多优势,相比于铜电极,更适合用于电火花加工。
根据所用原料的不同和成品物理化学指标的区别,石墨电极分为普通功率石墨电极(RP级),高功率石墨电极(HP级)和功率石墨电极(UHP级)3个品种。这是因为石墨电极主要供电弧炼钢炉作为导电材料使用,20世纪80年代国际电炉炼钢工业把电弧炼钢炉按每吨炉容量的变压器输入功率大小分为3类:普通功率电炉(RP炉)、高功率电炉(HP炉)和功率电炉(UHP炉)。20t以上的普通功率电炉每吨炉容量的变压器输入功率一般为300kW/t左右;高功率电炉为400kW/t左右;把40t以下的电炉输入功率500~600kW/t、50~80t的电炉输入功率400~500kW/t、100t以上的电炉输入功率350~450kW/t称为功率电炉。
石墨是一种非金属材料,熔点,达3 650℃,而铜的熔点是1083 ℃,因此石墨电极能承受更大的电流设定条件。当放电面积与电极尺寸缩放量越大时,石墨材料率粗加工的性越显著。石墨的导热系数是铜的1/3,其放电过程中产生的热能可更有效地用于去除金属材料,因此在中、精加工中,其加工效率也比铜电极要高。根据加工经验,在正确的使用条件下,石墨电极的放电加工速度要比铜电极整体快1.5~2倍。
1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭之保护剂,冶金炉的内衬。
2.作导电材料:在电气工业上用作制造电极、电刷、碳棒、碳管、水银正流器的正极,石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。
作耐磨润滑材料:石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200~2000 ℃温度中在很高的滑动速度下,不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备,广泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和轴承,它们运转时勿需加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好的润滑剂。
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