石墨材料的选择
东洋炭素可满足不同类型的模具需求的电极材料。可根据实际的需求,有针对性地对材料进行选择使用。石墨电极材料选择的依据有很多,但主要的有四个标准:
1.材料的平均颗粒直径
材料的平均颗粒直径直接影响到材料放电的状况。材料的平均颗粒越小,材料的放电越均匀,放电的状况越稳定,表面质量越好。
对于表面、精度要求不高的锻造、压铸模具,通常推荐使用颗粒较粗的材料,如ISEM-3等;对于表面、精度要求较高的电子模具,推荐使用平均粒径在4μm以下的材料,以确保被加工模具的精度、表面光洁度。材料的平均颗粒越小,材料的损耗情况就越小,各离子团之间的作用力就越大。比如:通常推荐在精密压铸模具、锻造模具方面,ISEM-7已足以满足要求;但客户对于精度要求特别高时,推荐使用TTK-50或ISO-63材料,以确保更小的材料损耗,从而保证模具的精度和表面粗糙度。
同时,颗粒越大,放电的速度就越快,粗加工的损耗越小。主要是放电过程的电流强度不同,导致放电的能量大小不一。但放电后的表面光洁度也随着颗粒的变化而变化。
2.材料的抗折强度
材料的抗折强度是材料强度的直接体现,显示材料内部结构的紧密程度。强度高的材料,其放电的耐损耗性能相对较好,对于精度要求高的电极,尽量选择强度较好的材料。比如:TTK-4可以满足一般电子接插件模具的要求,但有些有特殊精度要求的电子接插件模具,可以选用同等粒径,但强度略高的材料TTK-5材料。
3.材料的肖氏硬度
在对石墨的潜意识认识中,石墨一般会被认为是一种比较软的材料。但实际的测试数据及应用情况显示,石墨的硬度要比金属材料高。在特种石墨行业中,通用的硬度检验标准是肖氏硬度测量法,其测试原理与金属的测试原理不同。由于石墨的层状结构,使其在切削过程中有非常优越的切削性能,切削力仅为铜材料的1/3左右,机械加工后的表面易于处理。
但由于其较高的硬度,在切削时,对于刀具的损耗会略大于切削金属的刀具。与此同时,硬度高的材料在放电损耗方面的控制比较优良。在我司的EDM用材料体系中,对于应用较多的同等粒径的材料均有两款材料可供选择,一种硬度略高,一种硬度略低,以满足各种不同要求的客户的需求。如:平均粒径为5μm的材料,有ISO-63和TTK-50;平均粒径为4μm的材料,有TTK-4和TTK-5;平均粒径为2μm的材料,有TTK-8和TTK-9。主要是考虑到各种类型的客户对于放电和机械加工的偏重方向。
4.材料的固有电阻率
根据我司对于材料的特性统计,如果材料的平均颗粒相同,电阻率大的放电速度会比电阻率小的慢。对于同等平均粒径的材料,电阻率小的材料,其强度和硬度也会相应略低于电阻率高的材料。即,放电的速度、损耗会有所不同。故此,根据实际应用的需要选择材料非常重要。
由于粉末冶金的特殊性,对于每一个批号材料的各参数都有其材料的代表值有一定的波动���围。但同一档次的石墨材料,其放电效果非常接近,由于各种参数造成的应用效果的差异非常小。
电极材料的选择直接关系到放电的效果,在很大程度上材料的选取是否恰当,决定了放电速度、加工精度以及表面粗糙度的*终情况。
这四种数据代表了材料的主要放电性能,并直接决定着材料的使用性能。