步高石墨EDM-5000石墨电极支架 电火花石墨模具

石墨电极和铜电极相比的优越性

石墨电极的优点是加工较容易，EDM（电火花）时金属去除率高，以及石墨损耗小。故此，越来越多的模具厂放弃使用铜电极而改用石墨电极。那么，石墨到底有哪些优势呢？

1．石墨的比重是铜的1/5，同等体积石墨的重量相对铜要轻5倍。铜制作成的大型电极由于太重，在长期电火花时对EDM机床主轴精度非常不利。而石墨则不会，而且搬运也非常安全！         

2．石墨可以有很高的加工速度,一般石墨的加工速度较普通金属快35倍。而且选择硬度合适的刀具和石墨，可减少刀具的磨损和电极的损耗。

3．石墨成型容易且不会变形，有些形状的电极用铜不易制作而用石墨能轻易达到。如：薄片电极，铜在机加工和EDM时容易变形，而石墨却能很容易的达到，且石墨在EDM时可以用较大的电流和加工速度，不用担心因温度过高产生变形而使工件受到损坏。

4．石墨的修整和抛光，一般情况下石墨在加工完成后不需要进行抛光处理。这也减少了电极在成型后的精度误差和缩短了生产周期。

5．石墨的EDM（电火花）速度快而损耗小。因为铜的熔点是1083℃，而EDM时的温度在1100℃，铜电极在EDM后相对容易消耗和磨损。而石墨在3550℃才会出现升华，只要配合好合理的加工参数，石墨电极可以做到理论意义上的零损耗。从而避免了电极重复加工的次数。

6．在电极的设计和编程方面，石墨电极的设计也不同。许多模具厂通常在铜电极的粗加工和精加工有不同的预留量，而石墨电极则可以使用相同的预留量，这减少了CAD/CAM的工作量和机器加工的次数。单是这个原因就足以缩短模具的设计和加工周期，而且也减少加工中了出错的概率。

石墨

  （1）加工速度更快：通常情况下，石墨的机械加工速度能比铜快2~5倍；而放电加工速度比铜快2~3倍； 　　材料更不容易变形：在薄筋电极的加工上优势明显；铜的软化点在1000度左右，容易因受热而产生变形；石墨的升华温度为3650度；热膨胀系数仅有铜的1/30。

  （2）重量更轻：石墨的密度只有铜的1/5，大型电极进行放电加工时，能有效降低机床（EDM）的负担；更适合于在大型模具上的应用。 

　（3）放电消耗更小；由于火花油中也含有C原子，在放电加工时，高温导致火花油中的C原子被分解出来，转而在石墨电极的表面形成保护膜，补偿了石墨电极的损耗。 　　

  （4）没有毛刺；铜电极在加工完成后，还需手工进行修整以去除毛刺，而石墨加工后没有毛刺，节约了大量成本，同时更容易实现自动化生产；

  （5）石墨更容易研磨和抛光；由于石墨的切削阻力只有铜的1/5，更容易进行手工的研磨和抛光；

  （6）材料成本更低，价格更稳定；由于近几年铜价上涨，如今各向同性石墨的价格比铜更低，相同体积下，东洋炭素的普遍性石墨产品的价格比铜的价格低30%～60%，并且价格更稳定，短期价格波动非常小。   正是这种 的优势，石墨逐渐取代铜成为EDM电极的选择材料，工业上将石墨矿石分为晶质(鳞片状)石墨矿石和稳晶质(土状)石墨矿石两大类。晶质石墨矿石又可分为鳞片状和致密状两种。 中国石墨矿石以鳞片状晶质类型为主，其次为隐晶质类型，致密状晶质石墨只见于新疆托克布拉等个别矿床中，工业价值不大。鳞片状石墨矿石结晶较好，晶体粒径大于1μm，一般为0.05～1.5mm，大的可达5～10mm，多呈集合体。矿石品位较低，一般为3～13.5%。   伴生的矿物有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石和少量硫铁矿、方解石等，有时还伴有金红石，钒云母等有用组分。鳞片石墨矿石按其所赋存岩石的岩性不同，分片麻岩型、片岩型、透辉岩型、变粒岩型、混合岩型、大理岩型及花岗岩型等七种，前六种矿石类型产于区域变质成因矿床中，后一种矿石类型则产于岩浆热液成因矿床中。 　　稳晶质石墨矿石一般呈微晶集合体，晶体粒径小于1μm，只有在电子 下才能观察到其晶形。矿石呈灰黑色、钢灰色，一般光泽暗淡，具有致密块状、土状及层状、页片状构造。隐晶石墨的工艺性能不如鳞片状石墨，工业应用范围也较小，矿石品位一般都较高，但矿石可选性差。矿物成分以石墨为主，伴生有红柱石、水云母、绢云母及少量黄铁矿、电气石、褐铁矿、方解石等。品位一般为60～80%、灰分为15～22%、挥发分为1～2%、水分为2～7%。