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。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-;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;熱系數(shù)僅有銅的1/30。
銅,這種曾經(jīng)占統(tǒng)治-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)。(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),溫火花油中的c原子被分解出來,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-,價(jià)格更;由于近幾年銅價(jià)上漲,如今各向同性石墨的價(jià)格比銅-,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,短期價(jià)格波動(dòng)非常小。
正是這種無可比擬的優(yōu)勢(shì),石墨逐漸取代銅成為edm電極的材料。
然而,對(duì)于那些加工要求很的電極來說,就需要使用-的石墨材料。另一方面,市場(chǎng)上銅的種類不多,因此只能低限度地edm加工時(shí)對(duì)材料特性的需求,從而了材料的性能。電極成本每當(dāng)提到材料成本時(shí),通常認(rèn)為銅的價(jià)格比石墨價(jià)格便宜很多。
如果僅僅考慮材料成本而忽略電極加工成本時(shí)可能如此。另外,將市場(chǎng)上的銅價(jià)格與石墨價(jià)格相比較后也會(huì)得出這樣的結(jié)論。但由于石墨材料有著廣泛的型號(hào),某些等級(jí)的edm石墨可能比銅經(jīng)濟(jì)。即使石墨的價(jià)格于銅,其加工成本往往抵消了銅電極節(jié)省下來的材料費(fèi)用。
顯然,銅的加工成本電極的咨本大幅度地増加。由于銅是一種非常柔韌的材料,通常具有“粘性”,采用現(xiàn)代化的加工工藝時(shí),往往需要修改進(jìn)料和加工速度滴數(shù)來完成加工,終加工時(shí)間的和成本的増加。碲銅很容易加工,但可能影響電火花加工的性能。
與之相比,石墨不具有“粘性”,加工起來更容易,速度更快。電極加工的要求與石墨相比,銅無法有效地處理電流密度。因此,單個(gè)銅電極的加工要求應(yīng)該是差不多的。在較的電流密度下,石墨常常-,尤其是復(fù)雜的幾何形狀的電極。
因此,我們能夠?yàn)橥粋(gè)石墨電極設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的加工要求,由此-一次加工所需要的電極數(shù)量。
在一次放電時(shí),峰值電流僅在電極和工件發(fā)生碰撞的間隙產(chǎn)生放電。這時(shí),電極發(fā)的電子與工作液的分子進(jìn)行撞擊。結(jié)果,工作液蒸發(fā),同時(shí)形成一個(gè)能量通道產(chǎn)生電火花。對(duì)于銅電極來說,僅在其金屬熔解后的間隙才會(huì)形成碳,釋放電子。
這就是為何銅電極的脈寬要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于石墨電極。銅石墨以鍍銅石墨粉為原料,用壓制燒結(jié)的工藝制備了不同銅含量的銅石墨材料,研究其電導(dǎo)率隨銅含量變化的規(guī)律,并與的銅石墨材料的導(dǎo)電能力進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn),用鍍銅石墨粉制備的銅石墨材料的電導(dǎo)率與銅體積分?jǐn)?shù)呈簡(jiǎn)單線-,擬合曲線外推到銅體積分?jǐn)?shù)為100%時(shí)與純銅電導(dǎo)率相近,說明銅的導(dǎo)電能力幾乎充分發(fā)揮。
含銅量為75%的鍍銅石墨試樣的導(dǎo)電-于含銅量為85%的銅石墨材料銅石墨粉末冶金材料由于具有-的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐磨、抗電弧侵蝕性能及強(qiáng)度而被廣泛用于集崇路的引線框架、各種電焊電極、電器開關(guān)的觸頭、發(fā)動(dòng)機(jī)的集電環(huán)、電樞、轉(zhuǎn)子和電力機(jī)車架空導(dǎo)線等領(lǐng)域[1,2].隨著電氣化鐵路和磁浮軌道交通的發(fā)展,該類。
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