采用石墨电极对铜基材料进行高效的电火花成型加工

2022年10月30日 am11:03 • 技术综合

早在2007年，通过采用新一代发生器技术，即可使电火花成型效率提高将近一倍，而电极的损耗降到最低。现在，有一种新的工艺也可以通过采用石墨电极使铜基材料的电火花成型变得更具效益。

与诸如铣削设备制造厂商不同，电火花成型技术设备的制造厂家不仅提供设备，同时也提供相关的加工工艺。例如，在发生器方面的最新发展就会促使人们去重新审核整体加工工艺的适应性。如果工件和电极材料的组合多种多样，则这项工作将会是一项旷日持久的工作。因此，在电火花成型领域，尚未有一家制造厂家可以提供针对所有材料的顶尖技术。

受Eagle发生器等新技术的推动和影响，石墨的应用也越来越广，因此，很多制造厂家把其电极加工转移到石墨材料上。尽管会有新型材料投入使用，但是人们仍不会放弃对简单和经济的石墨电极的制造。这就为设备制造厂商提出了一项任务，即提供适合于石墨电极材料的加工工艺。

由于刀具的出品循环时间越来越短，因此在冷却薄弱位置上越来越多地采用标号为Moldmax或Ampcoloy的铜基合金材料（图1~3）。此类材料虽然比钢材料具备更加优越的热导性能，但是强度较弱。因此，在出品循环时间较短的同时，刀具材料的磨损程度比较严重，经常需要更换。这就促使制造厂家更多地考虑如何采用其他一些合金元素，来提高此类合金的强度的问题。

图1 采用石墨电极对一种Moldmax HH铜基合金材质工件进行电火花成型加工

图2

图3 采用石墨电极成型加工而成的青铜926材质的工件

采用铜电极对铜合金材料进行电火花成型加工，实际工作证实了这种方法效果良好。但是，对于这种合金材料来说，石墨电极的应用在某种程度上则仍属一个空白。如果这种材料的导热性能很好的话，采用石墨对之进行电火花成型加工就会产生一个问题，即石墨电极会出现很严重的损耗。因此，OPS-Ingersoll公司积极致力于技术继续研发工作，以便能够找到一条能够采用石墨对此类合金进行加工的道路。

由于目前具有的合金的品种繁多，同时也缺乏一些必要的比对数据，因此，对于时间节省和损耗数值等方面，目前尚无法或很难作出具体的说明。事实情况是，目前还只是个别制造厂家能够采用其设备来加工此类材料。不仅仅是产生脉冲的发生器（含Eagle发生器）需要作出匹配，同时流程监控系统也必须具备能够对各种合金的各种不同的脉冲图进行评判的能力。

工艺技术是一种新版软件的组成部分。在提供所有新型Eagle加工设备的同时，也提供这些工艺技术。此外，OPS-Ingersoll公司还扩展了高压技术的应用范围。其结果是在钢质材料上更新使用不同品种和不同下限尺寸及断面的石墨电极。在下限尺寸较小的情况下，目前标准技术的范围可以达到3/100mm的水平。

这里分为三个类别：普通、低损耗和极低损耗。采用石墨电极加工钢质材料的工艺技术也得到了极大的发展，对于特殊材料（如硬金属和Inconel）的科技理论水平也在向前迈进。用户寻找适合不同材料的各种加工工艺，以实现低损耗的高效电火花成型加工。

加工工艺决定了加工设备所需的电流等级和进给方式。这些参数用于对加工结果和发生器最大功率的优化。采用新型的Eagle技术，加工参数表格甚至达到了800多种。

这就意味着开发此类工艺技术的费用要比开发发生起等硬件本身来得更高。OPS-Ingersoll公司采用石墨加工钢质材料的Eagle技术和针对其他材料的工艺技术于2007年被推向市场。从此，人们便在推广新型技术，因为发生器也需要此类新的技术调整。所有“较老的”Eagle技术设备也可以更新其技术装备。

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采用石墨电极对铜基材料进行高效的电火花成型加工

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