石墨材料具有哪些鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢？

隨著其制作工藝不斷進(jìn)步，石墨電極的質(zhì)量也是今非昔比，已然逆襲成了電火花加工運(yùn)用電極，在轎車、家電、電子產(chǎn)品、航空航天等職業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
（1）放電加工速度
    石墨是一種非金屬材料，熔點(diǎn)極高，達(dá)3650℃，而銅的熔點(diǎn)是1083℃，因此石墨電極能接受更大的電流設(shè)定條件。當(dāng)放電面積與電極標(biāo)準(zhǔn)縮放量越大時(shí)，石墨材料率粗加工的優(yōu)越性越明顯。石墨的導(dǎo)熱系數(shù)是銅的1/3，其放電進(jìn)程中產(chǎn)生的熱能可更有用地用于去除金屬材料，因此在中、精加工中，其加工功率也比銅電極要高。依據(jù)加工經(jīng)驗(yàn)，在正確的運(yùn)用條件下，石墨電極的放電加工速度要比銅電極整體快1.5-2倍。
（2）電極損耗
    石墨電極具有能接受大電流條件的特性，別的，在適合的粗加工設(shè)定條件下，含碳元素的鋼工件在加工時(shí)產(chǎn)生的蝕除物和工作液在高溫下產(chǎn)生的分化物中的碳顆粒，在極性效應(yīng)的效果下，部分蝕除物、碳顆粒會(huì)粘附在電極表面構(gòu)成一層保護(hù)層，保證了石墨電極在粗加工中的損耗極小，甚至是“零損耗”。電火花加工中首要的電極損耗量來自于粗加工，精加工設(shè)定條件盡管損耗率較高，但因零件預(yù)留加工余量不多即加工蝕除量較少，其整體損耗量也較少。整體而言，石墨電極在大電流的粗加工中損耗會(huì)少于銅電極，在精加工中損耗或許會(huì)稍大于銅電極，二者的電極損耗情況適當(dāng)。
（3）表面質(zhì)量
    石墨材料的顆粒直徑直接影響電火花加工的表面粗糙度，直徑越小可獲得更低的表面粗糙度值。幾年前運(yùn)用顆粒直徑φ5 μm的石墨材料，電火花加工的蕞佳表面只能抵達(dá)VDI18（Ra0.8μm），現(xiàn)在石墨材料的顆粒直徑已能抵達(dá)φ3 μm以內(nèi)，電火花加工的最佳表面可安穩(wěn)抵達(dá)VDI12（Ra0.4μm）或者更精細(xì)的等級(jí)，但石墨電極無法進(jìn)行鏡面電火花加工。
    銅材料的電阻率較低，組織結(jié)構(gòu)致密，電火花精加工易獲得安穩(wěn)的加工情況，在較困難的條件下也能安穩(wěn)加工，表面粗糙度可小于Ra0.1μm，能進(jìn)行鏡面電火花加工。由此可見，假設(shè)放電加工尋求極點(diǎn)精細(xì)的表面，運(yùn)用銅材料做電極更加適合，這是銅電極較石墨電極的首要優(yōu)勢。
    但銅電極在大電流設(shè)定條件下，電極表面簡略變得粗糙不堪，甚至呈現(xiàn)裂紋，而石墨材料則沒有這方面的問題，關(guān)于表面粗糙度要求為VDI26（Ra2.0μm）左右的型腔加工，運(yùn)用1個(gè)石墨電極即可完結(jié)從粗到精的加工進(jìn)程，完結(jié)均勻一起的紋面效果，表面不會(huì)有缺點(diǎn)。別的，由于石墨與銅材組織結(jié)構(gòu)的不同，石墨電極表面放電的腐蝕點(diǎn)比銅電極要規(guī)則，因此在加工VDI20及以上相同表面粗糙度時(shí)，運(yùn)用石墨電極加工的工件表面顆粒度更加清楚，這種紋面效果要優(yōu)于銅電極的放電表面效果。
（4）加工精度
    石墨材料的熱膨脹系數(shù)小，銅材料的熱膨脹系數(shù)是石墨材料的4倍，因此在放電加工中石墨電極比較銅電極不易產(chǎn)生變形，可獲得更安穩(wěn)可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分時(shí)，局部高溫簡略使銅電極產(chǎn)生彎曲變形，而石墨電極不會(huì)這樣；關(guān)于深徑比大的銅電極，在加工設(shè)定時(shí)還需求補(bǔ)償必定的熱膨脹值來批改標(biāo)準(zhǔn)，而石墨電極不需求。
（5）電極重量
    石墨材料較銅的密度要小，相同體積的石墨電極重量僅為銅電極的1/5?？梢婓w積較大的電極運(yùn)用石墨材料非常適合，極大地減輕了電火花加工機(jī)床主軸的載荷，電極不會(huì)由于重量大而導(dǎo)致裝夾不方便、加工中產(chǎn)生偏擺位移等問題，可見在大型模具加工中運(yùn)用石墨電極很有意義。
（6）電極制作難度
    石墨材料的機(jī)械加工性能好，切削阻力僅為銅的1/4，在正確的加工條件下，銑削加工石墨電極的功率是銅電極的2~3倍。石墨電極簡略清角，可以將平常要由多個(gè)電極完結(jié)的工件規(guī)劃成一個(gè)整體電極來加工。石墨材料獨(dú)特的顆粒組織結(jié)構(gòu)，使得電極銑削成型后不會(huì)產(chǎn)生毛刺，關(guān)于復(fù)雜造型不方便于去除毛刺的情況直接滿足運(yùn)用要求，省去了人工對電極進(jìn)行拋光的工序，避免了拋光導(dǎo)致的形狀改動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)誤差等。需求留意的是，由于石墨是粉塵堆積物，銑削石墨時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多的粉塵，因此銑削機(jī)床有必要要有密封與吸塵設(shè)備。假設(shè)需求運(yùn)用電火花線切開加工石墨電極，其加工性能就不如銅材料了，切開速度比較銅慢約40%。
（7）電極安裝與運(yùn)用
    石墨材料的可粘結(jié)性好，可以運(yùn)用導(dǎo)電膠將石墨與夾具粘結(jié)的辦法銑削電極、放電加工，可省去在電極材料上加工螺絲孔的工序，節(jié)省了工作時(shí)間。石墨材料比較脆，特別是細(xì)小窄長電極，在運(yùn)用中遭到外力效果時(shí)簡略折斷，但可以馬上知曉電極產(chǎn)生了危害。假設(shè)是銅電極則只會(huì)彎曲不會(huì)折斷，這種情況在運(yùn)用進(jìn)程中非常危險(xiǎn)且難以發(fā)現(xiàn)，很簡略導(dǎo)致工件作廢。
（8）價(jià)格
    近幾年銅材料價(jià)格不斷上漲，而各大石墨制作商不斷改進(jìn)制作石墨的工藝使其更具優(yōu)勢。相同體積下，通用性石墨電極材料的與銅電極材料的價(jià)格適當(dāng)，而精細(xì)石墨的價(jià)格會(huì)比銅電極要高一些。
    在石墨電極的8項(xiàng)電火花加工特性中，其優(yōu)勢明顯：銑削電極與放電加工的功率均明顯優(yōu)于銅電極，大電極重量小，標(biāo)準(zhǔn)安穩(wěn)性杰出，薄片電極不簡略產(chǎn)生變形，表面紋路優(yōu)于銅，價(jià)格也更低價(jià)。石墨材料的不足之處是不太適合VDI12（Ra0.4 μm）以下的精細(xì)表面放電加工，運(yùn)用電火花線切開制作電極的功率較低。
   但從實(shí)際角度來看，影響石墨材料在國內(nèi)不能有用推廣的一個(gè)重要原因是銑削電極需求有專門的石墨加工機(jī)，這就對模具企業(yè)的加工設(shè)備提出了新的要求，一些小型企業(yè)或許不具備這個(gè)條件。整體而言，石墨電極特性的優(yōu)勢涵蓋了電火花加工的絕大多數(shù)加工場合，值得推廣應(yīng)用，長期效益可觀，其精細(xì)表面加工的不足之可以經(jīng)過運(yùn)用銅電極來彌補(bǔ)。