銅作為電極資料在模具工廠的電火花加工中被廣泛運(yùn)用。很多人認(rèn)為只要在制作大型電極且模具加工要求不高或粗加工時(shí)，石墨資料才會成為備選考慮。

    當(dāng)今，在制作技能搶先的歐洲，模具企業(yè)超過90%的電極資料采用石墨。但在我國，當(dāng)時(shí)大多數(shù)模具企業(yè)仍是選用銅作為首要的電極資料。依據(jù)石墨資料的特性，以下全面 分析其電火花加工的優(yōu)勢與不足。

1.石墨資料的電火花加工特性

（1）放電加工速度

    石墨是一種非金屬資料，熔點(diǎn)極高，能接受更大的電流設(shè)定條件。當(dāng)放電面積與電極尺寸縮放量越大時(shí)，石墨資料高效率粗加工的優(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)生的熱能可更有效地用于去除金屬資料，因此在中、精加工中，其加工效率也比銅電極要高。依據(jù)加工經(jīng)歷，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，在適宜的粗加工設(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)的作用下，部分蝕除物、碳顆粒會粘附在電極外表形成一層保護(hù)層，保證了石墨電極在粗加工中的損耗極小，乃至是“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)定條件雖然損耗率較高，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少于銅電極，在精加工中損耗可能會稍大于銅電極，二者的電極損耗情況相當(dāng)。

（3）外表質(zhì)量

    石墨資料的顆粒直徑直接影響電火花加工的外表粗糙度，直徑越小可取得更低的外表粗糙度值。幾年前運(yùn)用顆粒直徑φ5 μm的石墨資料，電火花加工的最佳外表只能到達(dá)VDI18（Ra0.8 μm），現(xiàn)今石墨資料的顆粒直徑已能到達(dá)φ3 μm以內(nèi)，電火花加工的最佳外表可安穩(wěn)到達(dá)VDI12（Ra0.4 μm）或者更精密的等級。

    銅資料的電阻率較低，安排結(jié)構(gòu)致密，電火花精加工易取得安穩(wěn)的加工狀態(tài)，在較困難的條件下也能安穩(wěn)加工，外表粗糙度可小于Ra0.1 μm，能進(jìn)行鏡面電火花加工。由此可見，假如放電加工追求極端精密的外表，運(yùn)用銅資料做電極愈加適宜，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，電極外表簡單變得粗糙不勝，乃至出現(xiàn)裂紋，而石墨資料則沒有這方面的問題，對于外表粗糙度要求為VDI26（Ra2.0 μm）左右的型腔加工，運(yùn)用1個(gè)石墨電極即可完成從粗到精的加工進(jìn)程，完成均勻一致的紋面作用，外表不會有缺點(diǎn)。別的，因?yàn)槭c銅材安排結(jié)構(gòu)的不同，石墨電極外表放電的腐蝕點(diǎn)比銅電極要規(guī)則，因此在加工VDI20及以上相同外表粗糙度時(shí)，運(yùn)用石墨電極加工的工件外表顆粒度愈加清楚，這種紋面作用要優(yōu)于銅電極的放電外表作用。

（4）加工精度

    石墨資料的熱膨脹系數(shù)小，銅資料的熱膨脹系數(shù)是石墨資料的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，可取得更安穩(wěn)牢靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分時(shí)，部分高溫簡單使銅電極產(chǎn)生曲折變形，而石墨電極不會這樣；對于深徑比大的銅電極，在加工設(shè)守時(shí)還需求補(bǔ)償必定的熱膨脹值來批改尺寸，而石墨電極不需求。

（5）電極分量

    石墨資料較銅的密度要小，相同體積的石墨電極分量僅為銅電極的1/5。可見體積較大的電極運(yùn)用石墨資料十分適宜，極大地減輕了電火花加工機(jī)床主軸的載荷，電極不會因?yàn)榉至看蠖鴮?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

    石墨資料的機(jī)械加工功能好，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效率是銅電極的2~3倍。石墨電極簡單清角，能夠?qū)⑵匠Ｒ啥鄠€(gè)電極完成的工件規(guī)劃成一個(gè)整體電極來加工。石墨資料共同的顆粒安排結(jié)構(gòu)，使得電極銑削成型后不會產(chǎn)生毛刺，對于雜亂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、尺寸誤差等。需求留意的是，因?yàn)槭欠蹓m堆積物，銑削石墨時(shí)會產(chǎn)生很多的粉塵，因此銑削機(jī)床有必要要有密封與吸塵裝置。假如需求運(yùn)用電火花線切開加工石墨電極，其加工功能就不如銅資料了，切開速度比較銅慢約40%。

（7）電極裝置與運(yùn)用

    石墨資料的可粘結(jié)性好，能夠運(yùn)用導(dǎo)電膠將石墨與夾具粘結(jié)的方法銑削電極、放電加工，可省去在電極資料上加工螺絲孔的工序，節(jié)省了工作時(shí)間。石墨資料比較脆，特別是細(xì)微窄長電極，在運(yùn)用中受到外力作用時(shí)簡單折斷，但能夠立刻知曉電極產(chǎn)生了損害。假如是銅電極則只會曲折不會折斷，這種情況在運(yùn)用進(jìn)程中十分危險(xiǎn)且難以發(fā)現(xiàn)，很簡單導(dǎo)致工件作廢。
（8）價(jià)格

    銅資料是不可再生資源，價(jià)格趨勢會越來越貴，而石墨資料的價(jià)格趨于安穩(wěn)。近幾年銅資料價(jià)格不斷上漲，而各大石墨制作商不斷改善制作石墨的工藝使其更具性價(jià)比優(yōu)勢。

    目前全球知名的石墨供貨商中不同供貨商有多種不同商標(biāo)的石墨可供挑選。一般依據(jù)石墨資料的均勻顆粒直徑來分類，顆粒直徑≤φ4 μm的定義為細(xì)石墨，顆粒在φ5~φ10 μm定義為中石墨，顆粒在10 μm以上定義為粗石墨。顆粒直徑越小資料的價(jià)格越貴，能夠依據(jù)電火花加工要求與成本挑選適宜的石墨資料。

    綜上所述，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效率均明顯優(yōu)于銅電極，生產(chǎn)效率高；大電極十分合適；尺安穩(wěn)性良好，薄片電極不簡單產(chǎn)生變形；石墨資料的不足之處：銑削電極需求有專門的石墨加工機(jī)不太合適VDI12（Ra0.4 μm）以下的精密外表放電加工；

    石墨電極資料的優(yōu)越性將逐步被國內(nèi)模具制作行業(yè)知道和接受。正確選用石墨電極資料，并合作改善相關(guān)工藝環(huán)節(jié)，將為模具制作企業(yè)帶來高效率、低成本效益。