电火花加工电极材料

(4) 电极

像前面阐述的那样，在放电机放电过程中，电极把自己的完整形状转移给了工件，所以电极的形状和精度对最后工件的加工精度起着非常大的影响。

想要成为一个合格的电极材料，它需要有以下特点：

1)是一个良好的电和热的导体

2)易于机械加工

3)良好的材料去除率

4)良好的抗侵蚀能力

5)很低的电极（工具）磨损率

6)可塑成多种形状

常用的的电极材料有石墨，铜，碳纤维，黄铜，锌合金，钢，铜钨，银钨，钨等相应的电极材料物理性质在表3.2.4中给出。

表3.2.4一些电极材料的物理性质

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关于个别电极材料的选择，给出以下几行参考：

铜纯铜和电解质铜作为电极材料被广泛使用，它曾是工件精密加工的需要元素。在电火花加工中它也有优良的磨损性能，有着非常小的磨损率。铜的主要缺点是切削性比较差。

碲铜铜的主要问题是在磨削精加工，径向载荷的产生。碲铜在这点上比纯铜有优势。碲铜有着和易于切削的黄铜媲美的切削性。电火花加工中，其他属性碲铜和纯铜是几乎相同的。唯一遗憾的是碲铜比较稀缺。

黄铜易切削的黄铜是常用的电极材料。它的主要优点是容易获得和其易机械加工性。对于小电极，它的磨削比例大约达到1到6。它经常被制作成管状电极用于允许高磨损的特殊电火花小孔钻削。在加工像钛合金这种排屑困难的材料时，黄铜已被证实是一种良好的电极材料。

但是由于其较高的磨损率，他不能用于加工硬质合金。黄铜可用于小管状和片状。

石墨由于石墨的良好机械性能和抗磨损性能，使其成为被广泛应用的电火花加工电极材料

在加工中，石墨有着优良的稳定性，因为它有良好的磨损率允许材料的快速去除。

晶粒尺寸为石墨电极的最重要的属性。穗粗石墨通常用于大体积的电火花加工工作，几

乎不用于精加工。另外细颗粒的高密度石墨在精加工中是必需的，因为它的强度使得它能够加工薄的横截面。由于石墨是一种烧结材料，它是多孔的。这必须考虑到在加工需要精细的表面和光洁度三维空腔时的影响。粗颗粒有更多的孔隙度和产生粗糙的表面处理。在钢上加工通孔时，中高档石墨通常有很好的效果。

在加工硬质合金时应做一些护理。在石墨电极加工硬质合金材料中，如果排屑条件不是很好，切割表面变得碳化，它可能会导致不可控的电弧。这种不受控制的电弧也被称为直流电弧放电，有时是很危险的。

直流电弧是由于被加热到时，积碳沉积在工作表面上，电介质溶液不发生离子的自由移动引起的。这时，会在电极和工件之间的相同点的电流流动;引起过度加热。

在电火花加工硬质合金时，只能使用细颗粒和高密度石墨。它的主要优点是：

1)它比较便宜。

2)它的磨损率相当于铜钨合金。

3)大的电极可以通过叠片粘结制成

4)它有很高的材料去除率。

铜石墨铜石墨是经过渗铜处理的石墨。其抗弯刚度比普通石墨更高，并具有铜和石墨的一些优点。然而，它要比石墨昂贵1.5〜2倍。它比石墨更强的导电性，但其边角磨损不如纯石墨。在冲铣条件差的情况下它有优势。被用来加工硬质合金材料。

钢钢不是一个令人满意的电极材料。然而，当模具的一半是电极，另一半是工件时，钢被用来做他们的分割面件。因为这样的组合钢材料拥有非常缓和的去除速率是和磨损率。

铜钨合金铜钨合金也是一种烧结电极，渗铜后的使材料更紧凑。机械加工过程是平稳的，并具有良好的耐磨性，能获得较好的加工质量。用于精密公差，精加工和低磨损加工。它具有较高的密度和强度，良好的导热性和导电性。

钨钨具有高硬度和良好的磨损率。它被用于加工直径小于0.2毫米小孔。钨的缺点是其成本较高。

锌合金锌合金主要用于大量生产，这时需要很多相同的电极，可通过压模铸造或冲压铸造。与其他加工电极的方法相比，形状复杂的电极可以较容易用压铸的方法加工。在电流高达150安培的加工环境下，使用锌合金电极的成本低于使用其他材料的电极。锌合金的主要缺点是它们易磨损，磨损率非常差。

电极材料性能的比较如下表：

表3.2.5 电极材料的选择