高质量电火花加工的电极效应

模具制造行业的一个普遍观点是，如果使用高质量的bet188娱乐城电火花机床，则可以使用低质量的电极材料来生产优质的表面光洁度。虽然新一代EDM卡槽技术使EDMer在应用方面变得更加熟练，但该技术仅在使用低质量电极材料经济地生产精细表面处理方面发挥到目前为止。的确，改进的电火花加工陷陷器技术能够监控电火花加工过程的状况，并进行调整，使其更有效地运行。然而，这些改变通常仅限于粗加工阶段的优化或消除电火花加工腔内的电弧。通常情况下，除非使用更高质量的电极材料，否则在电火花沉管的技术改进中不会产生良好的表面抛光。

我们目前所处的商业环境要求更短的周期和更低的生产成本。对于当今市场上的许多应用，特别是医疗和航空航天领域，满足商业环境的需求并不等同于试图在电极材料上节省几美元。由于生产高质量模具的主要因素是时间，这是在确定工作的盈利能力时必须考虑的应用方面。bet188娱乐城随着时间的增加，盈利能力会降低。因此，试图用较低质量的材料实现良好的表面光洁度就像试图用低辛烷值燃料进行纳斯卡赛车比赛一样。这不是一个明智的选择。

材料特性

一般来说，电极的材料特性在实现良好的表面光洁度方面发挥的作用比人们想象的要大得多。当我们想到精细的表面处理时，我们可能会想象类似于光滑的表面处理，很容易反射光线。

相反，在今天的模具设计中，精细的光洁度不仅仅意bet188娱乐城味着表面被抛光。许多目前正在生产的模具需bet188娱乐城要一个纹理完成，必须是一致的整个腔。鉴于此，腔内纹理的任何变化都要求通过额外的EDM工艺，酸蚀刻等重新调整表面纹理。这些操作需要额外的时间和增加的成本，因此限制了应用程序的盈利能力。

使用高质量的电极材料，型腔的表面抛光是一个有机会节省时间和成本的领域，同时仍然生产出高质量的模具。bet188娱乐城高质量的电极材料可以被认为是一种小颗粒尺寸的材料，具有一致的微观结构和颗粒尺寸与孔隙率之间的均匀性。

例如,图1举例说明了作为高质量电极材料供应给工业的四种材料。虽然材料特性可能被制造商视为优质材料，但在相同的电火花加工参数下，从这些材料获得的表面光洁度将有显著差异。

如前所述，电极材料的微观结构在腔体中实现高质量EDM加工的能力中起着至关重要的作用。由于电火花空腔是电极微结构的复制，获得精细表面光洁度的能力受到结构不一致材料的限制。如果在有纹理的腔体中使用低至中等质量的电极材料，则纹理不均匀的风险会增加。此外，由于模具的各种组件通常外包给不同的公司，这增加了纹理整理不匹配的可能性bet188娱乐城。

如果出现这种情况，最常见的纠正方法是对空腔进行酸蚀。在蚀刻过程中，必须首先去除电火花表面;因此，允许蚀刻发生。这本身就产生了另一个问题，因为蚀刻过程中必须在腔中保留足够的库存。如果在腔内保留的材料不足，则蚀刻深度将受到限制，可能无法提供令人满意的结果。因此，这增加了通过电极材料和机器参数的正确组合完成工作的重要性。

一图胜千言

你可能会问，“为什么电极材料在产生精细的表面处理方面有区别?”好吧，为了回答这个问题，让我们参考图1并检查所示材料的结构。这些显微照片都放大了100倍。在该图中，较亮的区域是石墨颗粒，较暗的区域是结构中的孔隙。在确定优质微观结构时，材料的颗粒和孔隙率之间应具有一致的均匀性。如图所示，尽管所有样品都被归类为超细材料(5微米或更小的颗粒尺寸)，但从一个样品到另一个样品，甚至在一些样品本身的结构中存在极端的不一致。这种不一致性导致难以获得良好的表面光洁度。

众所周知，在电火花加工过程中，材料的微结构会在腔体中再现。虽然绕行将有助于消除一些表面问题并提高表面光洁度，但这不会比电极的微结构更细。如果结构不均匀，则很难在型腔中实现均匀均匀的光洁度。具有不一致微结构的材料通常会在腔内同时释放多个粒子。由于电火花加工间隙较大，这在粗加工中可能不是一个问题;然而，在精细加工设置的间隙参数是紧密得多。在这种情况下，在间隙中释放的多个粒子增加了二次放电或腔内点蚀和针孔的可能性。使用更高的电压可以打开电火花间隙来缓解这种情况，但不幸的是，这会导致性能变慢，并进一步证明了对一致的材料结构的需求。

采用由小颗粒组成的电极材料，并在颗粒大小范围内紧密相关，可以减小孔洞和点蚀的影响。同样，如图1所示，其中一些样品的结构表明其粒径范围很广。电极微观结构中的小颗粒和大颗粒的结合使问题进一步复杂化，并且通过下沉器的自适应控制不断调整EDM间隙。这种调整是必要的，以消除破坏腔的潜力，如图所示图2．这个腔体用电极进行了EDMed，显示出不一致的微结构。

相反,图3用电极进行EDMed，显示出一致的微结构。虽然两个空腔都是用相同的机器参数进行EDMed，但差异是显著的。

使用错误的电极材料导致的腔内缺陷必须通过额外的EDMing或抛光来消除。这对于去除任何延伸到表面以下的凹坑、针孔或瑕疵都是必要的。无论抛光是手工完成还是机械完成，过多的去除库存将需要通过焊接和燃烧重新加工腔体或完全重做腔体。在任何返工过程中都必须同样小心，以确保有足够的材料留在腔内，以产生无瑕疵的表面区域。

理想的情况是产生初始表面光洁度，只需要最小限度的抛光或重新加工腔体。在某些情况下，精加工阶段必须在电火花加工中完成，没有抛光或添加工艺。腔体中的一些细节限制了手工加工表面光洁度的能力，这是由于细肋和截面等细节或对尖角的要求。

电极在图4就是一个很好的例子。该电极用于医疗部件，包含的细节太小，无法手工抛光。这样做将消除临界公差，因此需要在电火花机中产生表面光洁度。为了在这种应用中取得成功，必须使用细粒高质量的材料。偷工减料，根据价格来选择电极材料，结果不会令人满意。

不要只关注价格

选择合适的电极材料以产生良好的表面光洁度对应用的成功至关重要。重要的是要了解哪种材料可以在不需要过多手工或抛光的情况下实现可接受的光洁度。通过实现材料的微结构在生产精细表面光洁度方面所起的作用，模具的制造成本往往可以降低。bet188娱乐城用于精细加工的最流行的石墨电极材料属于埃细和超细分类。在这些分类中的材料可以期望具有与它所展示的微观结构一致的特定性能特征。

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使用高质量的石墨实际上可以降低整体制造成本。在这种情况下，古老的谚语“赚钱需要钱”是正确的。当然，高质量的石墨比低质量的材料贵一点;然而，性能的提高、更精细的表面光洁度和手工抛光要求的降低抵消了电极材料的额外成本。电极材料的成本只是模具成本的一小部分，但当涉及到削减成本时，这往往是第一个受到影响的领域。bet188娱乐城

所使用的电极材料的等级是EDM过程中的一个关键方面，对EDMer来说熟悉众多可用的选项是很重要的。有无数的石墨材料可用于EDM, EDMer可以很容易成为混淆，哪个是适合特定应用的材料。最重要的是，对于任何应用，具有一致的微观结构和颗粒和孔隙率之间的均匀性的材料可以提供可预测的性能。当需要精细的表面处理时，无论微观结构的均匀性如何，小晶粒材料比大晶粒材料产生更细的表面处理。然而，为了获得电极投资成本的最大回报，具有均匀微观结构的小颗粒材料将在最关键的应用中带来最佳结果。