產(chǎn)品展示
河南瑞豐石墨電子燒結(jié)板/河南瑞豐石墨電子燒結(jié)板來(lái)圖加工/廣東石墨電子燒結(jié)板價(jià)格
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更新日期:2020/11/21 9:02:38
所 在 地:中國(guó)大陸
產(chǎn)品型號(hào):
優(yōu)質(zhì)供應(yīng)
詳細(xì)內(nèi)容
在20世紀(jì),銅作為電極材料在電火花加工中被廣泛使用。那時(shí)只有在制作大型電極且模具加工要求不高或粗加工時(shí),石墨材料才會(huì)成為備選考慮。一些早期接觸過(guò)石墨電極的技術(shù)人員曾有普遍印象:石墨材料臟、易掉渣、表面效果不好、加工效率不高等等。
隨著技術(shù)的發(fā)展,石墨材料的制造工藝不斷完善,能滿足不同電火花加工需求的石墨材料層出不窮,市場(chǎng)上石墨高速銑削機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生,數(shù)控電火花加工機(jī)床的石墨放電性能也有了全面的提升。當(dāng)今,在制造技術(shù)的歐洲,模具企業(yè)超過(guò)90%的電極材料采用石墨。航空航天、汽車、家電、電子等模具已大范圍采用石墨作為電極材料,這種顯著變化歸功于石墨電極可實(shí)現(xiàn)高效率、高品質(zhì)加工等諸多優(yōu)勢(shì)。
但在中國(guó),當(dāng)前大多數(shù)模具企業(yè)還是選用銅作為主要的電極材料。根據(jù)石墨材料的特性,以下全面分析其電火花加工的優(yōu)勢(shì)與不足,介紹如何正確選擇石墨材料、電極制作與放電加工的要點(diǎn)。
1. 石墨材料的電火花加工特性
(1)放電加工速度
石墨是一種非金屬材料,熔點(diǎn)極高,達(dá)3650 ℃,而銅的熔點(diǎn)是1083 ℃,因此石墨電極能承受更大的電流設(shè)定條件。當(dāng)放電面積與電極尺寸縮放量越大時(shí),石墨材料高效率粗加工的優(yōu)越性越顯著。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)是銅的1/3,其放電過(guò)程中產(chǎn)生的熱能可更有效地用于去除金屬材料,因此在中、精加工中,其加工效率也比銅電極要高。根據(jù)加工經(jīng)驗(yàn),在正確的使用條件下,石墨電極的放電加工速度要比銅電極整體快1.5~2倍。
(2)電極損耗
石墨電極具有能承受大電流條件的特性,另外,在合適的粗加工設(shè)定條件下,含碳元素的鋼工件在加工時(shí)產(chǎn)生的蝕除物和工作液在高溫下產(chǎn)生的分解物中的碳顆粒,在極性效應(yīng)的作用下,部分蝕除物、碳顆粒會(huì)粘附在電極表面形成一層保護(hù)層,保證了石墨電極在粗加工中的損耗極小,甚至是“零損耗”。電火花加工中主要的電極損耗量來(lái)自于粗加工,精加工設(shè)定條件雖然損耗率較高,但因零件預(yù)留加工余量不多即加工蝕除量較少,其總體損耗量也較少?傮w而言,石墨電極在大電流的粗加工中損耗會(huì)少于銅電極,在精加工中損耗可能會(huì)稍大于銅電極,二者的電極損耗情況相當(dāng)。
(3)表面質(zhì)量
石墨材料的顆粒直徑直接影響電火花加工的表面粗糙度,直徑越小可獲得更低的表面粗糙度值。幾年前使用顆粒直徑φ5 μm的石墨材料,電火花加工的*佳表面只能達(dá)到VDI18(Ra0.8 μm),現(xiàn)今石墨材料的顆粒直徑已能達(dá)到φ3 μm以內(nèi),電火花加工的*佳表面可穩(wěn)定達(dá)到VDI12(Ra0.4 μm)或者更精細(xì)的等級(jí),但石墨電極無(wú)法進(jìn)行鏡面電火花加工。
銅材料的電阻率較低,組織結(jié)構(gòu)致密,電火花精加工易獲得穩(wěn)定的加工狀態(tài),在較困難的條件下也能穩(wěn)定加工,表面粗糙度可小于Ra0.1 μm,能進(jìn)行鏡面電火花加工。由此可見(jiàn),如果放電加工追求極其精細(xì)的表面,使用銅材料做電極更加合適,這是銅電極較石墨電極的主要優(yōu)勢(shì)。
但銅電極在大電流設(shè)定條件下,電極表面容易變得粗糙不堪,甚至出現(xiàn)裂紋,而石墨材料則沒(méi)有這面的問(wèn)題,對(duì)于表面粗糙度要求為VDI26(Ra2.0 μm)左右的型腔加工,使用1個(gè)石墨電極即可完成從粗到精的加工過(guò)程,實(shí)現(xiàn)均勻一致的紋面效果,表面不會(huì)有缺陷。另外,由于石墨與銅材組織結(jié)構(gòu)的不同,石墨電極表面放電的腐蝕點(diǎn)比銅電極要規(guī)則,因此在加工VDI20及以上相同表面粗糙度時(shí),使用石墨電極加工的工件表面顆粒度更加分明,這種紋面效果要優(yōu)于銅電極的放電表面效果。
(4)加工精度
石墨材料的熱膨脹系數(shù)小,銅材料的熱膨脹系數(shù)是石墨材料的4倍,因此在放電加工中石墨電極相比銅電極不易發(fā)生變形,可獲得更穩(wěn)定可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分時(shí),局部高溫容易使銅電極發(fā)生彎曲變形,而石墨電極不會(huì)這樣;對(duì)于深徑比大的銅電極,在加工設(shè)定時(shí)還需要補(bǔ)償一定的熱膨脹值來(lái)修正尺寸,而石墨電極不需要。
(5)電極重量
石墨材料較銅的密度要小,相同體積的石墨電極重量?jī)H為銅電極的1/5?梢(jiàn)體積較大的電極使用石墨材料非常合適,極大地減輕了電火花加工機(jī)床主軸的載荷,電極不會(huì)因?yàn)橹亓看蠖鴮?dǎo)致裝夾不便、加工中產(chǎn)生偏擺位移等問(wèn)題,可見(jiàn)在大型模具加工中使用石墨電極很有意義。
(6)電極制作難度
石墨材料的機(jī)械加工性能好,切削阻力僅為銅的1/4,在正確的加工條件下,銑削加工石墨電極的效率是銅電極的2~3倍。石墨電極容易清角,可以將平時(shí)要由多個(gè)電極完成的工件設(shè)計(jì)成一個(gè)整體電極來(lái)加工。石墨材料獨(dú)特的顆粒組織結(jié)構(gòu),使得電極銑削成型后不會(huì)產(chǎn)生毛刺,對(duì)于復(fù)雜造型不便于去除毛刺的情況直接滿足使用要求,省去了人工對(duì)電極進(jìn)行拋光的工序,避免了拋光導(dǎo)致的形狀改變、尺寸誤差等。需要注意的是,由于石墨是粉塵堆積物,銑削石墨時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵,因此銑削機(jī)床必須要有密封與吸塵裝置。如果需要使用電火花線切割加工石墨電極,其加工性能就不
1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高溫、高強(qiáng)度的性質(zhì),在冶金工業(yè)中主要用來(lái)制造石墨坩堝,在煉鋼中常用石墨作鋼錠之保護(hù)劑,冶金爐的內(nèi)襯。
2、作導(dǎo)電材料:在電氣工業(yè)上用作制造電極、電刷、碳棒、碳管、水銀正流器的正極,石墨墊圈、電話零件,電視機(jī)顯像管的涂層等。
3、作耐磨潤(rùn)滑材料:石墨在機(jī)械工業(yè)中常作為潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油往往不能在高速、高溫、高壓的條件下使用,而石墨耐磨材料可以在 200-2000 ℃溫度中在很高的滑動(dòng)速度下,不用潤(rùn)滑油工作。許多輸送腐蝕介質(zhì)的設(shè)備,廣泛采用石墨材料制成活塞杯,密封圈和軸承,它們運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)勿需加入潤(rùn)滑油。石墨乳也是許多金屬加工(拔絲、拉管)時(shí)的良好的潤(rùn)滑劑。
4、石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導(dǎo)熱性好,滲透率低等特點(diǎn),就大量用于制作熱交換器,反應(yīng)槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過(guò)濾器、泵設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產(chǎn)、合成纖維、造等工業(yè)部門(mén),可節(jié)省大量的金屬材料。
5、作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料:由于石墨的熱膨脹系數(shù)小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器的鑄模,使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸精確,表面光潔成品率高,不經(jīng)加工或稍作加工就可使用,因而節(jié)省了大量金屬。生產(chǎn)硬質(zhì)合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結(jié)用的瓷舟。單晶硅的晶體生長(zhǎng)坩堝,區(qū)域精煉容器,支架夾具,感應(yīng)加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管,棒、板、格棚等元件。
6、用于原子能工業(yè)和國(guó)防工業(yè):石墨具有良好的中子減速劑用于原子反應(yīng)堆中,鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn),穩(wěn)定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高,雜質(zhì)含量不應(yīng)超過(guò)幾十個(gè) PPM 。特別是其中硼含量應(yīng)少于 0.5PPM 。在國(guó)防工業(yè)中還用石墨制造固體燃料火箭的噴嘴,導(dǎo)彈的鼻錐,宇宙航行設(shè)備的零件,隔熱材料和防射線材料。
7、石墨還能防止鍋爐結(jié)垢,有關(guān)單位試驗(yàn)表明,在水中加入一定量的石墨粉(每噸水大約用 4~5 克)能防止鍋爐表面結(jié)垢。此外石墨涂在金屬煙囪、屋頂、橋梁、管道上可以防腐防銹。
8、石墨可作鉛筆芯、顏料、拋光劑。石墨經(jīng)過(guò)特殊加工以后,可以制作各種特殊材料用于有關(guān)工業(yè)部門(mén)。
9、電極,石墨何以能取代銅做為電極
20世紀(jì)60年代,銅做為電極材料被廣泛應(yīng)用,使用率約占90%,石墨僅有10%左右;21世紀(jì),越來(lái)越多的用戶開(kāi)始選擇石墨作為電極材料,在歐洲,超過(guò)90%以上的電極材料是石墨。銅,這種曾經(jīng)占統(tǒng)治地位的電極材料,和石墨電極相比它的優(yōu)勢(shì)幾乎消失殆盡。是什么導(dǎo)致了這個(gè)戲劇性的變化?當(dāng)然是石墨電極的諸多優(yōu)勢(shì)。
(1)加工速度更快:通常情況下,石墨的機(jī)械加工速度能比銅快2~5倍;而放電加工速度比銅快2~3倍;
材料更不容易變形:在薄筋電極的加工上優(yōu)勢(shì)明顯;銅的軟化點(diǎn)在1000度左右,容易因受熱而產(chǎn)生變形;石墨的升華溫度為3650度;熱膨脹系數(shù)僅有銅的1/30。
(2)重量更輕:石墨的密度只有銅的1/5,大型電極進(jìn)行放電加工時(shí),能有效降低機(jī)床(EDM)的負(fù)擔(dān);更適合于在大型模具上的應(yīng)用。
(3)放電消耗更;由于火花油中也含有C原子,在放電加工時(shí),高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來(lái),轉(zhuǎn)而在石墨電極的表面形成保護(hù)膜,補(bǔ)償了石墨電極的損耗。
(4)沒(méi)有毛刺;銅電極在加工完成后,還需手工進(jìn)行修整以去除毛刺,而石墨加工后沒(méi)有毛刺,節(jié)約了大量成本,同時(shí)更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn);
(5)石墨更容易研磨和拋光;由于石墨的切削阻力只有銅的1/5,更容易進(jìn)行手工的研磨和拋光;
(6)材料成本更低,價(jià)格更穩(wěn)定;由于近幾年銅價(jià)上漲,如今各向同性石墨的價(jià)格比銅更低,相同體積下,東洋炭素的普遍性石墨產(chǎn)品的價(jià)格比銅的價(jià)格低30%~60%,并且價(jià)格更穩(wěn)定,短期價(jià)格波動(dòng)非常小。
正是這種無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),石墨逐漸取代銅成為EDM電極的材料.
石墨新用途:
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)石墨也開(kāi)發(fā)了許多新用途。
柔性石墨制品。柔性石墨又稱膨脹石墨,是年代開(kāi)發(fā)的一種新的石墨制品。
美國(guó)研究成功柔性石墨密封材料,解決了原子能閥門(mén)泄漏問(wèn)題,隨后德、日、法也開(kāi)始研制生產(chǎn)。這種產(chǎn)品除具有天然石墨所具有的特性外,還具有特殊的柔性和彈性。
因此,是一種理想的密封材料。廣泛用于石油化工、原子能等工業(yè)領(lǐng)域。市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)。
此外,石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造的磨光劑和防銹劑,是制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石、鉆石不可缺少的原料。它是一種很好的節(jié)能環(huán)保材料,美國(guó)已用它做為汽車電池。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展,石墨的應(yīng)用領(lǐng)域還在不
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