发表

有时石墨是不够的

用奇异金属进行EDMing需要一些额外的东西,比如铜石墨电极。

常用的工作金属,如工具钢,很容易用传统的石墨电极进行电火花加工。其他人则不然。由于其独特的特性,有关铍铜、钛和碳化钨等有效EDMing材料的问题不断出现。尽管石墨电极在对这些奇异金属进行电火花处理方面表现出色,但还有一种更有效的方法。

对于普通金属,选择电极材料的主要标准可能集中在颗粒大小、强度等。当对外来金属进行电火花加工时,这些特性是很重要的考虑因素,电阻率-或对施加在电极上的电流的电阻-是选择电极材料的决定因素。电阻率值决定了有多少火花能量可以通过电极材料,并可攻击工件。

石墨电极

石墨相对便宜,在制造精细电极时容易加工。多孔性是石墨微观结构所固有的。这种多孔性在电流通过电极时起到绝缘体的作用,因此提高了材料的电阻率值。

通常,在使用标准金属时,这种较高的电阻率不是问题。不幸的是,奇异金属的情况并非如此。石墨电极仍然可以完成这项工作,但由于其电阻率值较高,使用石墨电极实际上可能会干扰最有效的电火花加工性能。

铜浸渍石墨

那么,我们在哪里可以找到一种低电阻率的电极材料,使我们能够最大限度地将能量传递给一种奇异的工作金属呢?铜是世界上导电性能较好的材料之一。然而,它并不是制造精细电极的最佳材料,因为它相对较软,造成了加工劣势,其低熔点往往会导致电极磨损增加。

现在怎么办?两全其美怎么样?浸渍铜石墨。用铜浸渍石墨会产生一种材料,它的每一个组成部分的质量。即使是最复杂的细节,铜石墨也很容易加工。开放孔隙中铜的存在降低了电极的电阻率,使能量最大限度地流入工件,提高了金属去除率。石墨元素意味着电极即使在最具挑战性的电火花加工场景中也能耐磨,因此每次工作所需的电极更少。

热导率与熔化温度

热导率对工作金属有什么影响?由于电火花加工是一个热过程,工作金属的熔化温度和热导率(比其硬度更重要)会给电火花加工带来困难。

一些金属,如铜和铜合金,熔点很低,但它们是很好的热导体,火花能量在整个工件中迅速消散,在电火花切割中几乎没有剩余。

其他一些金属,如碳化钨,熔点较高,热导率较低。这里的问题是需要更高的温度来保持有效的金属去除;然而,这些较高的温度有损坏工件的风险。

金属的熔化温度和热导率值要求EDMer对不同的工作金属进行不同的调整。如果用相同的电火花加工程序燃烧不同的奇异金属,结果可能会有很大的不同。

例如,铜合金通常被选择用于注塑镶件,因为它们的高导热性允许合金在更短的时间内将更多的热能从成型部件中快速转移出去。bet188娱乐城较高的扩散率使这些材料在模具温度变化时能更快地保持热对称或平衡。bet188娱乐城

对于模具来说,这bet188娱乐城是一个明显的优势。但对于模具制造商来说,铜bet188娱乐城合金的较高热导率意味着电火花的热能在整个工件中迅速消散,导致电火花切割中应用的火花强度较小。由于火花的强度在切割中降低,不用说,相应的金属去除率也降低了(见图1和图2).

奇异金属电火花加工

电火花加工标准金属的工艺与电火花加工奇异金属的工艺差别很大。对于标准金属,电流从工件流向电极(也称为电极)电极的正极).

通电时间长,电流大,金属去除率高,复焊条件好,降低电极磨损。但是当用铜石墨电极加工外来金属时,为了在最高效率下操作,必须对极性、准时性和安培进行一些改变。

极性
由于外来金属的特性,电流必须反向流向工件,换句话说:电极的极性为负。这最大限度地提高了进入切割的火花能量;因此,在火花下聚集尽可能多的热量。

与正极性相比,负极性会引起电极磨损的增加,但金属去除率的增加超过了耐磨性的损失。

准时
由于外来金属具有较高的导电性特征,我们必须谨慎对待准时性,以防止部分火花时间是非生产性的。例如,标准金属的优化准点率可能是50微秒,这对于高导电工件可能不一样。

如果我们用50微秒的时间来切割,只有一小部分会去除金属。其余部分将不会以任何方式有利于切割,因为它的能量被拉离切割由于工件的电导率。在这种情况下,如果将准时时间减少到实际移除金属的时间,则金属移除的效率会高得多(见图表3)。

安培数
人们普遍认为,当加工具有较高电导率的金属时,我们可以简单地增加安培来提高金属去除率。虽然这在某些金属中可能是正确的,但我们也必须意识到,当使用过高的安培时,其他一些金属(例如碳化物)更容易损坏。

只有当外来金属的特性显示出具有高热导率时,才能使用更高的安培,从而将增加的能量分散到切割以外的区域。记住,对于负极性和电阻率较低的材料,火花强度在切割中会增加。因此,为了保持有效的金属去除率,甚至可能不需要增加安培。

一分钱一分货

在当今竞争激烈的市场上,诱惑是很强烈的偷工减料为了降低制造成本,似乎电极材料首当其冲。如上所述,在处理外来材料时,必须使用正确的电极材料。通常情况下,购买成本是选择电极材料的决定因素。工作要求超过了更经济的石墨的性能能力,导致性能差和制造成本的实际增加,这是司空见惯的事情。

虽然铜浸渍石墨比标准石墨更昂贵,但古老的谚语“一分钱一分货”是非常正确的。当铜的导电性和石墨的耐磨性结合在一起时,他们创造了一种独特的材料,能够有效地EDMing外来金属。铜石墨电极提供了一种优越的金属去除和耐磨性的组合,从而产生更稳定的电火花加工过程,并整体降低了生产成本。

相关内容