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石墨是一种非金属材料,熔点,达3 650℃,而铜的熔点是1083 ℃,因此石墨电极能承受更大的电流设定条件。当放电面积与电极尺寸缩放量越大时,石墨材料率粗加工的性越显著。石墨的导热系数是铜的1/3,其放电过程中产生的热能可更有效地用于去除金属材料,因此在中、精加工中,其加工效率也比铜电极要高。根据加工经验,在正确的使用条件下,石墨电极的放电加工速度要比铜电极整体快1.5~2倍。
石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极相比铜电极不易发生变形,可获得更稳定可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分时,局部高温容易使铜电极发生弯曲变形,而石墨电极不会这样;对于深径比大的铜电极,在加工设定时还需要补偿一定的热膨胀值来修正尺寸,而石墨电极不需要。
随着高新技术的发展,石墨材料的制造工艺不断完善,能满足不同电火花加工需求的石墨材料层出不穷,市场上石墨高速铣削机床应运而生,数控电火花加工机床的石墨放电性能也有了全面的提升。当今,在制造技术的欧洲,模具企业超过90%的电极材料采用石墨。航空航天、汽车、家电、电子等模具已大范围采用石墨作为电极材料,这种显著变化归功于石墨电极可实现率、加工等诸多优势。
冶炼各种合金钢、铁合金时,使用石墨电极,此时通过电极向电炉熔炼区通入强电流,产生电弧,电能转化为热能,温度上升到2000 ℃左右即可达到熔炼和反应。 另外,在电解金属镁、铝、钠时,电解槽的阳极也使用石墨电极。 生产钢砂的电阻炉也以石墨电极为炉头导电材料。
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