石墨電極在模具加工中的應(yīng)用

近年來(lái)隨著精密模具及高效模具（模具周期越來(lái)越短）的推出，人們對(duì)模具制作的要求越來(lái)越高，由于銅電極自身種種條件的限制，已越來(lái)越不能滿具行業(yè)的發(fā)展要求。石墨作為EDM電極材料，以其高切削性、重量輕、成形快、膨脹率極小、損耗小、修整容易等優(yōu)點(diǎn)，在模具行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，代替銅電板已面必然。

一、石墨電極材料特性  
1.CNC加工速度快、切削性高、修整容易  
　　石墨機(jī)加工速度快，為銅電極的3～5倍，精加工速度尤其突出，且其強(qiáng)度很高，對(duì)于超高（50～90mm）、超薄（0.2～0.5mm）的電極，加工時(shí)不易變形。而且在很多時(shí)候，產(chǎn)品都需要有很好的紋面效果，這就要求在做電極時(shí)盡量做成整體公電極，而整體公電極制作時(shí)存在種種隱性清角，由于石墨的易修整的特性，使得這一難題很容易得到解決，并且大大減少了電極的數(shù)量，而銅電極卻無(wú)法做到。  
2.快速EDM成形、熱膨脹小、損耗低  
　　由于石墨的導(dǎo)電性比銅好，所以它的放電速度比銅快，為銅的3~5倍。且其放電時(shí)能承受住較大電流，電火花粗加工時(shí)更為有利。同時(shí)，同等體積下，石墨重量為銅的1/5倍，大大減輕EDM的負(fù)荷。對(duì)于制作大型的電極、整體公電極**優(yōu)勢(shì)。石墨的升華溫度為4200℃，為銅的3~4倍(銅的升華溫度為1100℃)。在高溫下，變形極小（同等電氣條件下為銅的1/3~1/5），不軟化。可以高效、低耗地將放電能量傳送到工件上。由于石墨在高溫下強(qiáng)度反而增強(qiáng)，能有效地降低放電損耗（石墨損耗為銅的1/4），保證了加工質(zhì)量。  
3.重量輕、成本低  
　　一套模具的制作成本中，電極的CNC機(jī)加工時(shí)間、EDM時(shí)間、電極損耗等占總體成本的絕大部分，而這些都是由電極材料本身所決定。石墨與銅相比，石墨的機(jī)加工速度和EDM速度都是銅的3～5倍。同時(shí)，磨損極小的特性與整體公石墨電極的制作，都能減少電極的數(shù)量，也就減少了電極的耗材與機(jī)加工時(shí)間。所有這些，都可大大降低模具的制作成本。  
二、石墨電極機(jī)電加工要求與特點(diǎn)  
1.電極的制作  
　　專(zhuān)業(yè)的石墨電極制作主要采用高速機(jī)床來(lái)加工，機(jī)床穩(wěn)定性要好，三軸運(yùn)動(dòng)要均勻穩(wěn)定不振動(dòng)，而且像主軸這些回轉(zhuǎn)精度也要盡可能的好。對(duì)一般的機(jī)床也可以完成電極的加工，只是編寫(xiě)刀路的工藝與銅電極有所不同。  
2.EDM放電加工  
　　石墨電極就是碳電極。因?yàn)槭膶?dǎo)電性能好，所以在放電加工中能節(jié)省大量時(shí)間，這也是用石墨做電極的原因之一。  
3.石墨電極的加工特點(diǎn)  
　　工業(yè)用石墨質(zhì)硬而脆， 在C N C加工時(shí)對(duì)刀具的磨損較為嚴(yán)重，一般建議使用硬質(zhì)合金或金剛石涂層的刀具。石墨在粗加工時(shí)刀具可直接在工件上下刀，精加工時(shí)為避免崩角、碎裂的發(fā)生，常采用輕刀快走的方式加工。一般而言，石墨在切深小于0.2mm的情況下很少發(fā)生崩碎，還會(huì)獲得較好的側(cè)壁表面質(zhì)量。石墨電極CNC加工時(shí)產(chǎn)生的灰塵比較大，可能入侵到機(jī)床的導(dǎo)軌絲桿和主軸等，這就要求石墨加工機(jī)床有相應(yīng)的處理石墨灰塵的裝置，機(jī)床密封性也要好，因?yàn)槭卸尽?/font>  

　　針對(duì)未來(lái)模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，誰(shuí)能在*短的時(shí)間里完成模具的制作，誰(shuí)就贏得了客戶，贏得了市場(chǎng)。由于石墨電極(與銅相比)有電極消耗少、放電加工速度快、機(jī)械加工性能好、重量輕、熱膨脹系數(shù)小等性，已經(jīng)被大家逐步認(rèn)識(shí)并接受。擁有了石墨電極就擁有了模具的明天!