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简述电极丝的分类及特性
点击次数:3265 更新时间:2010-10-30
 

简述电极丝的分类及特性

电极丝的分类

现在市场上流行的电极丝都是根据不同的使用条件及加工状况分为如下几种:

1.普通黄铜电极丝

这种电极丝是铜锌二元合金,因受锌含量制约,其切割速度提升有限,一般被现在的国内普通用户使用,掉铜粉、断线是使用该电极丝过程中的常见现象。

2.镀锌电极丝

芯材为普通黄铜,外面镀一层锌,由于锌在切割过程中的气化作用,这种电极丝的放电会比较稳定,切割表面比普通黄铜丝光滑。上比较成熟的制造国家主要分布在欧洲,目前国内也有个别厂家能够生产,掉粉是该电极丝在使用过程中的常见问题。

3.速度型镀层电极丝

芯材为普通黄铜,镀层为铜锌合金,镀层比普通镀锌电极丝略厚。这种镀层电极丝较普通镀锌电极丝的切割速度要快,适合于率加工,目前这种电极丝只能在国外生产,中国尚处在开发阶段。

4.扩散退火型电极丝

研究发现,表面有均匀小坑洞的电极丝会改善电极丝的放电冲洗效果,基于此,产生了这种表面多孔结构的电极丝。扩散退火型电极丝芯材为无氧铜,并通过扩散退火在外包一层铜锌合金(铜和锌的比例为1:1),由于芯材为无氧铜,表层是采用扩散退火形成的多孔结构,故这种电极丝的冲洗效果优于常规电极丝。但无氧铜自身的抗拉强度较低,以其为芯材制成的电极丝强度也很低,只有500MPa,目前这种电极丝只适合于特殊机床的特殊加工。

5.钢芯电极丝

芯材为钢丝,表层镀纯铜再镀黄铜,也有直接镀黄铜的,因为这种电极丝芯材为钢,故在高温下这种电极丝的强度大大高于以上四种电极丝,特别适合于困难条件下的加工,如超厚、大斜度、多层、冲水不良、石墨、单晶硅等难加工物质。

6.精细型电极丝

一般的电极丝直径zui小为0.07mm,对于有小α角要求的精细加工,α角的直径要求达到0.02-0.10 mm,这时就须选用钨或者钼来制造超细的电极丝,但因为钨或者钼属于稀有金属且加工难度较大,经常采用下述的钢琴丝来代替。

7.钢琴电极丝

这种电极丝因为芯材为制造钢琴用的高碳钢,所以又叫钢琴丝。钢琴电极丝芯材为高碳钢,表层镀黄铜,也有再镀锌的。高碳钢价格较低,所以这种电极丝经常代替上述的精细型电极丝。高碳钢丝经多道次的加工及热处理,强度可与钨丝或钼丝相当。

电极丝材料所必须具备的特性:

1.机械特性

在电火花放电加工过程中,电极丝须能承受一定的拉力和因放电引起的冲击力。如果材料强度太低或者断裂韧性太低,会造成电极丝抖动,zui终导致切割工件表面不光滑,甚至会引起多道切割线痕。特别是对于一些难加工的金属工件,切割时施加的张力(组成电极丝材料的强度)越大,越容易切割。另外,材质强度还有助于电极丝恢复直度,拥有一定延伸性的电极丝材料对切割有斜度的工件也会比较有益。

2.气化特性

在加工过程中,放电产生的热量是不断增加的,如果热量不能够通过其他介质及时释放,熔点再高的电极丝也会被烧断,因此组成电极丝的材料必须能将这些热量带出。

3.物理特性

电极丝的物理特性是提高切割效率的关键,通常是指电极丝的熔点。这主要由电极丝材料的基础成份配比及芯材的组成金属性质决定。因为电极丝在切割时的抖动会产生瞬间的短路效应,这时,切割过程会减慢,如此时电极丝未因放电烧蚀而与切割金属间产生间隙,切割废屑便不会被冲水带出,这时电极丝就会烧断。

4.几何特性

这里所说的几何特性通常是指尺寸精度和尺寸稳定性。电极丝的外径直接决定了切割工件的表面尺寸精度,当前电极丝机床的设计也要求电极丝拥有较小的外形几何误差。而电极丝的zui后尺寸精度只能由拉丝模具的尺寸精度来保证,当今世界的切割机床还不具备根据电极丝外径来自动调节切割精度的功能,如果尺寸精度不稳定,zui后的切割精度也不稳定。

5.电气特性

电火花加工靠瞬间的放电腐蚀切割金属,瞬间放电间隙越短,切割的金属表面光洁度越高,因此电极丝必须具备能够承受瞬间高脉冲电流和大切割电流的能力。

综上所述,在选择使用电极丝时,首先要从机型着手,看机型适合什么类型的电极丝;其次要考虑加工工况,如加工材料硬度、表面品质要求、加工零件精度要求以及机床所选用配套耗材的品质状况等,当然还要考虑水质的好坏;再次要考虑机床设备是否经常满负荷运行;zui后还要考虑各种不同电极丝的性能差异。

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