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选择EDM石墨电极材料的主要因素

EDM已日趋成熟,作为经证明的高经济数已站稳脚跟,选择它是为使其大显身手,而不是要显示传统机械加工的局限。EDM机械技术开拓了应用领域的新天地,使人们对石墨电极材料的利用日益重视。

尽管有许多方法可以用来确定一项作业应使用的材料,但我们认为以下五种因素是决定成功或失败、利润或损失的关键:

金属切削率(MRR)

金属切削率通常用每小时的立方公厘数来表示(mm3/hr),但实际上我们可以仅用$/hr表示。取得好的MRR并不是一个正确安装机床的简单问题,它同时也涉及到进行EDM过程中所浪费的直接能量。石墨通常比金属电极的效率高很多,但是石墨种类的金属切削率变化很大,透过选择恰当的电极材料/产品金属/应用组合,可以最大限度地提高金属切削率(MRR)。

耐磨性(WR)

有四种类型的磨损:体积磨损、角部磨损、末端磨损和边缘磨损。在这四种磨损中,我们认为角部磨损最重要,这是因为最终切割的轮廓是由电极抗角部和边缘磨损的能力决定的。它表明电极如果能在最弱点成功的抗磨损,那么总体磨损将最大限度地降低,进而取得最长的电极使用寿命。我们虽然无法防止发生电极磨蚀,但透过选择恰当的电极材料/产品金属组合,以及在最佳配置下进行机械加工,可以最大限度地降低电极磨蚀。

电极材料生产和加工精密零件的能力与其抗磨损性和可切削性直接有关。若要最大限度地减少角部磨损,必须选择同时具备高强度和耐高温两种特性的石墨材料。

表面光洁度(SF)

适当的电极材料配合良好的冲洗条件和正确的电源设定,可以获得良好的表面光洁度。高频率、低电能、和低电子轨道可以产生最佳的光洁度,因为在这样的状况下金属上产生的焊疤比较小。最佳的表面光洁度表现为可在电极表面行成镜像,因此要获得光洁度良好的电极,特微和极细晶粒的高强度石墨是最佳选择。

可切削性:

任何加工过石墨的机械师都会知道,切削石墨非常容易。如果只是进行简单的机械加工,则不必为电极选择最好的材料。它也必须有足够能力去抵抗在处理和进行EDM过程中所造成的损失。强度和小型晶粒的大小极为重要,只有具备这一条件才能获得最小的半径和最小的公差。材料的硬度也是影响石墨可切削性的一个因素,因为较硬的电极材料在机械加工过程中较易产生碎片。

材料成本:

电极材料成本一般只占整个EDM作业成本的很小部份,因此撇开总的作业成本而考虑电极材料成本是毫无意义的,但是这个问题却经常受到忽略。

制造时间、切削时间、制作和电极磨损,以上因素更主要是由电极材料决定的,而不是任何其它因素。因此了解可用电极材料的性质和特征是非常重要的,因为它们会影响您正在加工的金属部件。只有具备这些资料,才可能进行成本/效能分析,以确定EDM作业的实际成本。


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