電極絲的分類
現(xiàn)在市場上流行的電極絲都是根據(jù)不同的使用條件及加工狀況分為如下幾種:
1.普通黃銅電極絲
這種電極絲是銅鋅二元合金,因受鋅含量制約,其切割速度提升有限,一般被現(xiàn)在的國內(nèi)普通用戶使用,掉銅粉、斷線是使用該電極絲過程中的常見現(xiàn)象。
2.鍍鋅電極絲
芯材為普通黃銅,外面鍍一層鋅,由于鋅在切割過程中的氣化作用,這種電極絲的放電會比較穩(wěn)定,切割表面比普通黃銅絲光滑。上比較成熟的制造國家主要分布在歐洲,目前國內(nèi)也有個別廠家能夠生產(chǎn),掉粉是該電極絲在使用過程中的常見問題。
3.速度型鍍層電極絲
芯材為普通黃銅,鍍層為銅鋅合金,鍍層比普通鍍鋅電極絲略厚。這種鍍層電極絲較普通鍍鋅電極絲的切割速度要快,適合于率加工,目前這種電極絲只能在國外生產(chǎn),中國尚處在開發(fā)階段。
4.擴散退火型電極絲
研究發(fā)現(xiàn),表面有均勻小坑洞的電極絲會改善電極絲的放電沖洗效果,基于此,產(chǎn)生了這種表面多孔結構的電極絲。擴散退火型電極絲芯材為無氧銅,并通過擴散退火在外包一層銅鋅合金(銅和鋅的比例為1:1),由于芯材為無氧銅,表層是采用擴散退火形成的多孔結構,故這種電極絲的沖洗效果優(yōu)于常規(guī)電極絲。但無氧銅自身的抗拉強度較低,以其為芯材制成的電極絲強度也很低,只有500MPa,目前這種電極絲只適合于特殊機床的特殊加工。
5.鋼芯電極絲
芯材為鋼絲,表層鍍純銅再鍍黃銅,也有直接鍍黃銅的,因為這種電極絲芯材為鋼,故在高溫下這種電極絲的強度大大高于以上四種電極絲,特別適合于困難條件下的加工,如超厚、大斜度、多層、沖水不良、石墨、單晶硅等難加工物質(zhì)。
6.精細型電極絲
一般的電極絲直徑zui小為0.07mm,對于有小α角要求的精細加工,α角的直徑要求達到0.02-0.10 mm,這時就須選用鎢或者鉬來制造超細的電極絲,但因為鎢或者鉬屬于稀有金屬且加工難度較大,經(jīng)常采用下述的鋼琴絲來代替。
7.鋼琴電極絲
這種電極絲因為芯材為制造鋼琴用的高碳鋼,所以又叫鋼琴絲。鋼琴電極絲芯材為高碳鋼,表層鍍黃銅,也有再鍍鋅的。高碳鋼價格較低,所以這種電極絲經(jīng)常代替上述的精細型電極絲。高碳鋼絲經(jīng)多道次的加工及熱處理,強度可與鎢絲或鉬絲相當。
電極絲材料所必須具備的特性:
1.機械特性
在電火花放電加工過程中,電極絲須能承受一定的拉力和因放電引起的沖擊力。如果材料強度太低或者斷裂韌性太低,會造成電極絲抖動,zui終導致切割工件表面不光滑,甚至會引起多道切割線痕。特別是對于一些難加工的金屬工件,切割時施加的張力(組成電極絲材料的強度)越大,越容易切割。另外,材質(zhì)強度還有助于電極絲恢復直度,擁有一定延伸性的電極絲材料對切割有斜度的工件也會比較有益。
2.氣化特性
在加工過程中,放電產(chǎn)生的熱量是不斷增加的,如果熱量不能夠通過其他介質(zhì)及時釋放,熔點再高的電極絲也會被燒斷,因此組成電極絲的材料必須能將這些熱量帶出。
3.物理特性
電極絲的物理特性是提高切割效率的關鍵,通常是指電極絲的熔點。這主要由電極絲材料的基礎成份配比及芯材的組成金屬性質(zhì)決定。因為電極絲在切割時的抖動會產(chǎn)生瞬間的短路效應,這時,切割過程會減慢,如此時電極絲未因放電燒蝕而與切割金屬間產(chǎn)生間隙,切割廢屑便不會被沖水帶出,這時電極絲就會燒斷。
4.幾何特性
這里所說的幾何特性通常是指尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性。電極絲的外徑直接決定了切割工件的表面尺寸精度,當前電極絲機床的設計也要求電極絲擁有較小的外形幾何誤差。而電極絲的zui后尺寸精度只能由拉絲模具的尺寸精度來保證,當今世界的切割機床還不具備根據(jù)電極絲外徑來自動調(diào)節(jié)切割精度的功能,如果尺寸精度不穩(wěn)定,zui后的切割精度也不穩(wěn)定。
5.電氣特性
電火花加工靠瞬間的放電腐蝕切割金屬,瞬間放電間隙越短,切割的金屬表面光潔度越高,因此電極絲必須具備能夠承受瞬間高脈沖電流和大切割電流的能力。
綜上所述,在選擇使用電極絲時,首先要從機型著手,看機型適合什么類型的電極絲;其次要考慮加工工況,如加工材料硬度、表面品質(zhì)要求、加工零件精度要求以及機床所選用配套耗材的品質(zhì)狀況等,當然還要考慮水質(zhì)的好壞;再次要考慮機床設備是否經(jīng)常滿負荷運行;zui后還要考慮各種不同電極絲的性能差異。