石墨為何能取代銅做為電極?
20世紀60年代,銅做為電極材料被廣泛使用,使用率約占90%,石墨僅有10%左右;21世紀,越來越多的用戶開始挑選石墨作為電極材料,在歐洲,超過90%以上的電極材料是石墨。銅,這種曾經(jīng)占控主位置的電極材料,和石墨電極相比它的優(yōu)勢幾乎消失殆盡。是什么導致了這個戲劇性的變化?當然是石墨電極的諸多優(yōu)勢:
(1)加工速度更快:通常情況下,石墨的機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優(yōu)勢顯著;銅的軟化點在1000度左右,簡單因受熱而發(fā)生變形;石墨的提高溫度為3650度;熱膨脹系數(shù)僅有銅的1/30。
(2)重量更輕:石墨的密度只有銅的1/5,大型電極進行放電加工時,能有用降低機床(EDM)的負擔;更適合于在大型模具上的使用。
(3)放電耗費更??;因為火花油中也含有C原子,在放電加工時,高溫導致火花油中的C原子被分解出來,轉(zhuǎn)而在石墨電極的表面形成保護膜,補償了石墨電極的損耗。
(4)沒有毛刺;銅電極在加工完成后,還需手藝進行修整以去除毛刺,而石墨加工后沒有毛刺,節(jié)省了很多成本,同時更簡單實現(xiàn)自動化出產(chǎn)。
(5)石墨更簡單研磨和拋光;因為石墨的切削阻力只有銅的1/5,更簡單進行手藝的研磨和拋光 。
(6)材料成本更低,價格更穩(wěn)定;因為近幾年銅價上漲,現(xiàn)在各向同性石墨的價格比銅更低,相同體積下,普遍性石墨產(chǎn)品的價格比銅的價格低30%~60%,而且價格更穩(wěn)定,短期價格波動不是很大。
正是這種無可比擬的優(yōu)勢,石墨逐步替代銅成為EDM電極的首選材料。