模具（jù）銅電極（jí）加工和（hé）石墨電極（jí）加工哪種好

在製造（zào）技術領先的歐洲，模具企（qǐ）業（yè）超過（guò）90%的電極材料采用石墨。但在（zài）中國，當前大多數模具企業還是選用銅作為主要的（de）電極材料。根據石墨材料的特性，以下全麵分析其電火花加工的優勢與不足.
　　（1）放電加工速度
　　石墨是（shì）一種非金屬材料，熔（róng）點極高，能承受更大的電流設定條件。當放電麵積與電極尺（chǐ）寸縮放（fàng）量（liàng）越大時，石墨材料高效率粗加工（gōng）的優越性越顯著。石墨的導熱係數是銅（tóng）的1/3，其放電過程中產生的熱能可更有效地用（yòng）於去除金屬（shǔ）材料，因此在（zài）中、精（jīng）加（jiā）工（gōng）中，其加工效率也比銅電極要高。根據（jù）加工（gōng）經驗，在正確的使用條件下，石墨電極的放電加工速度要比銅（tóng）電極整體快1.5~2倍。
　　（2）電極損耗
　　石墨電極具有能承（chéng）受大電流條件的特性，另（lìng）外（wài），在（zài）合適的粗加工設定條件下（xià），含碳元素的鋼工件在加工時產生的蝕除物和工作（zuò）液（yè）在高溫下產生的（de）分解物中的碳顆（kē）粒，在極性效應的作用下，部分蝕（shí）除（chú）物、碳顆粒（lì）會粘附在電極（jí）表麵形成一層保護層，保證了石（shí）墨（mò）電極在粗加工中的損耗極小，甚至是“零損耗”。電火花加（jiā）工中主要的電極損耗量來自於粗加工，精加（jiā）工（gōng）設定條件雖（suī）然損耗率（lǜ）較高，但因零件（jiàn）預留加工餘量不多即加工（gōng）蝕除量（liàng）較少，其總體損耗量（liàng）也較少。總（zǒng）體而言，石墨電極在大電流的粗加工中損耗（hào）會少於銅電極（jí），在精加工中損耗可能會（huì）稍大於銅電極（jí），二者的電極損耗情況相當。
　　（3）表麵質量
　　石墨材料的（de）顆粒直徑直（zhí）接影響電火花加工的表麵粗糙度，直徑越小可獲得更低的（de）表麵粗糙度值。幾年前使（shǐ）用顆粒直徑φ5μm的石墨材料，電火花加工的佳表麵隻能達到VDI18（Ra0.8μm），現（xiàn）今石墨材料的顆粒（lì）直徑已能達到φ3 μm以內，電火花加工的佳表麵可穩定（dìng）達到VDI12（Ra0.4 μm）或者更精細（xì）的等（děng）級。
　　銅材料的電（diàn）阻（zǔ）率較低，組織結構致密，電火花（huā）精加工易獲（huò）得穩定的加（jiā）工狀態，在較（jiào）困難的條件下也（yě）能穩定加工，表麵粗糙度可小於（yú）Ra0.1 μm，能進行鏡（jìng）麵電火花加工。由此（cǐ）可見（jiàn），如果放電加（jiā）工追求極其精細的表麵，使用銅材料（liào）做電極更加合適，這是銅電極較石墨電極的主要優勢。但銅電極在大電流設定條件下，電極表麵容易變得粗（cū）糙不（bú）堪，甚（shèn）至（zhì）出現裂紋，而（ér）石墨材料則沒有這方麵（miàn）的問題，對於表麵（miàn）粗糙度要求為VDI26（Ra2.0 μm）左右（yòu）的型（xíng）腔加工，使用1個（gè）石墨電（diàn）極即可完成從粗到精的加工過程（chéng），實現均勻一致的紋麵效果，表麵不（bú）會有缺陷。另外，由於石墨與銅材組織結構的不同，石（shí）墨電極表麵放電的腐蝕點比銅電極要規則（zé），因此在加工VDI20及以（yǐ）上相同（tóng）表麵粗糙（cāo）度時，使用石墨電極加工的工件表麵顆粒（lì）度更（gèng）加分明，這種紋麵（miàn）效果（guǒ）要優於銅電極的放電表麵效果。
　　（4）加工（gōng）精（jīng）度
　　石（shí）墨材（cái）料的（de）熱膨脹係（xì）數（shù）小，銅材料的熱（rè）膨脹係數是石墨材料的4倍，因此在放電加工中石墨電極相比銅電極不易（yì）發生變形，可獲得更穩定可靠的（de）加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分時，局部高溫容（róng）易使銅電極發生彎曲變形，而石墨電極不會這樣；對於深徑比大的銅電極，在加工設定時還需要補償（cháng）一定的熱膨脹值來修正尺（chǐ）寸，而石墨電極（jí）不需要。
　　（5）電極重量
　　石墨材料較（jiào）銅的密度（dù）要（yào）小，相（xiàng）同體積的石墨電極重量僅為（wéi）銅電極的1/5。可見體積較大的電極使用石墨材料非常合適，極大地（dì）減輕了電火花加工機（jī）床主軸的載荷，電極不會因（yīn）為重量大而（ér）導（dǎo）致裝夾不便（biàn）、加工中產生偏擺位（wèi）移等問題，可見在大型模具加工中使用石墨電極很有意義。
　　（6）電極製（zhì）作難度
　　石墨材料的機（jī）械加（jiā）工性能好，切（qiē）削阻力僅為銅的1/4，在正確的加工條件下，銑削加工石（shí）墨電極的效率是銅電極的2~3倍。石墨電極容易清角，可以將平時要由多個電極完成的工件設計成（chéng）一（yī）個整體電極（jí）來（lái）加工（gōng）。石墨材料獨（dú）特的顆（kē）粒組織結構，使得電極銑削成型後不會（huì）產生（shēng）毛刺，對於複雜造型不便（biàn）於去除毛刺的情況（kuàng）直接滿足使用要求，省去了（le）人工對電極進行拋光的工（gōng）序，避免了拋光導致的形狀改變、尺寸（cùn）誤差等。需要注意的是，由於石墨是（shì）粉塵堆積物，銑削石墨時會產（chǎn）生大量的（de）粉塵，因此（cǐ）銑削機（jī）床必須要（yào）有密（mì）封與吸塵裝置。如果需要使用電火（huǒ）花線切割加工石墨電極，其加工性（xìng）能就不（bú）如（rú）銅材料了，切割速度相比銅慢約40%。
　　（7）電極安裝與使用
　　石墨材料的可粘結性好，可以使用導電膠將石墨與夾具粘結的方法銑削電極、放電加工，可省去（qù）在電極材料上加（jiā）工螺絲孔的工序（xù），節（jiē）省了工作時間。石（shí）墨材料比較脆，特別是（shì）細（xì）小窄長電極，在使用中受到外力作用時容易折斷，但可以馬上知曉電（diàn）極（jí）發生了損傷。如果（guǒ）是銅電（diàn）極則隻會彎曲不會折（shé）斷，這種狀況在使用過程中非常危險且（qiě）難以發現，很容易導致工件報廢。
　　（8）價格
　　銅材料是不可再生資源，價格（gé）趨勢會越來越貴，而石墨材料的價格趨於穩定。近幾年銅材料價格不斷上漲，而（ér）各（gè）大石墨製造商不（bú）斷改進製作石墨的工藝（yì）使其更具（jù）性價比優（yōu）勢。
　　標簽：深圳大型模具加（jiā）工廠