電極絲的種類與應(yīng)用
目前,市場(chǎng)上可選用的電極絲可分為以下幾類:
1、黃銅絲
黃銅絲是線切割領(lǐng)域中第一代專業(yè)電極絲。1977年姓迅,黃銅絲開始進(jìn)入市場(chǎng)。這種電極絲曾帶來了切割速度上的突破俊马,當(dāng)時(shí)對(duì)于厚度為50mm的工件丁存,切割速度從12mm2/分鐘提高到25 mm2/分鐘。是什么使速度翻了一倍呢潭袱?黃銅是紫銅與鋅的合金柱嫌,最常見的配比是65%的紫銅和35%的鋅锋恬。當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)黃銅絲中的鋅由于熔點(diǎn)較低(420℃屯换,而紫銅1080℃)能夠改善沖洗性。在切割過程中与学,鋅由于高溫而氣化使得電極絲的溫度降低并把熱量傳送到工件的加工面上彤悔。理論上講,鋅的比例越高越好索守,不過在黃銅絲的制造過程中晕窑,當(dāng)鋅的比例超過40%后,電極絲的α單相結(jié)晶結(jié)構(gòu)變成了α和β雙相結(jié)晶結(jié)構(gòu)卵佛。這時(shí)材料變得太脆而不適合把它拉成直徑很小的細(xì)絲杨赤。
黃銅絲可以有不同的拉伸強(qiáng)度來滿足不同的設(shè)備和應(yīng)用場(chǎng)合。這是通過一系列的拉絲(淬火作用)和熱處理(退火)工序來實(shí)現(xiàn)的奥憎。普通黃銅絲的拉伸強(qiáng)度在490-900N/mm2之間翔实。
黃銅絲的主要缺點(diǎn):
(1)加工速度無法提高:由于黃銅中鋅的比例一定,所以放電時(shí)的能量轉(zhuǎn)換效率無法進(jìn)一步提高;以0.25mm黃銅絲切割30-60mm厚的鋼材為例燥纹,國(guó)內(nèi)很多用戶的主切速度都在120mm2/分鐘左右邪笆。
(2)表面質(zhì)量不佳:黃銅絲表面的銅粉和放電時(shí)由于電極絲表層氣化而帶出的銅微粒會(huì)積存在工件的加工面上形成表面積銅。同時(shí)由于沖洗性不好而在工件表面產(chǎn)生較厚的變質(zhì)層捍椎,這些都會(huì)影響工件的表面硬度和粗糙度熏尉;
(3)加工精度不高:特別是在加工較厚的工件時(shí),由于沖洗性不良飞熙,會(huì)產(chǎn)生較大的直線度誤差(上下端尺寸誤差和鼓形差)潜路。
此外,由于價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的原因巢季,目前國(guó)內(nèi)的低價(jià)黃銅絲普遍存在著各種質(zhì)量問題魔呈,例如因采用的銅材胚料材質(zhì)不良以及拉絲設(shè)備和工藝上的原因?qū)е曼S銅絲表面銅粉較多,截面幾何誤差太大等等沾谓,這些都會(huì)導(dǎo)致放電穩(wěn)定性下降委造,嚴(yán)重影響加工速度和質(zhì)量。同時(shí)均驶,還會(huì)污染設(shè)備部件加大設(shè)備的損耗昏兆。
黃銅絲的應(yīng)用場(chǎng)合:
(1)加工量不足,不是24小時(shí)開機(jī)的用戶妇穴。因?yàn)榧庸ば蕦?duì)于這些用戶來說不是主要問題爬虱;
(2)對(duì)加工精度特別是表面質(zhì)量要求不高的用戶;
(3)以加工小尺寸腾它、薄厚度為主的用戶跑筝。因?yàn)楣ぜb夾調(diào)整的時(shí)間占總加工時(shí)間的比例較高,切割時(shí)間較少瞒滴,對(duì)加工?實(shí)撓跋觳幻饗浴?
(4)工件的材料硬度不高或厚度不超過80-100mm曲梗。
雖然隨著各種更好性能的鍍層電極絲的出現(xiàn)和普及,黃銅絲的市場(chǎng)份額呈不斷下降的趨勢(shì)妓忍,但是虏两,由于它成本低廉,并且能滿足普通的加工需求世剖,因此還會(huì)繼續(xù)得到廣泛的應(yīng)用充贿。同時(shí),市場(chǎng)上還出現(xiàn)了一些在性能上有不同程度改善的且價(jià)格低于鍍層電極絲的新型黃銅絲:
(1)超凈型黃銅絲:針對(duì)普通黃銅絲表面銅份過多這一弊端菲贝,通過在后道工序中增加特別的清洗工藝而制成差炮;
(2)超硬型黃銅絲:通過在黃銅中加入其他微量元素,使黃銅絲的拉伸強(qiáng)度高達(dá)1200 N/mm2威跟。這種絲在加工超厚或超硬工件時(shí)可以改善加工精度和速度戴砍;
(3)高速型黃銅絲:將黃銅中鋅的比例加大到極限的40%拇支,可以改善沖洗性,提高切割速度低白。但是唬爹,其切割速度還是比鍍鋅電極絲要慢。
2酣夫、鍍層電極絲
由于低熔點(diǎn)的鋅對(duì)于改善電極絲的放電性能有著明顯的作用押赋,而黃銅中鋅的比例又受到限制,所以人們想到了在黃銅絲外面再加一層鋅若又,這就產(chǎn)生了鍍鋅電極絲仙冕。1979年瑞士幾位工程師發(fā)明的這種方法,使電極絲的發(fā)展向前邁進(jìn)了一大步秩彤,并導(dǎo)致了更多新型鍍層電極絲的出現(xiàn)叔扼。
鍍層電極絲的主要優(yōu)點(diǎn):
(1)切割速度高,不易斷絲漫雷。品質(zhì)好的鍍鋅電極絲切割速度可比優(yōu)質(zhì)黃銅絲快30-50%瓜富,目前廣東地區(qū)很多用戶采用0.25mm的鍍鋅電極絲,切割速度平均在150-180mm2/分鐘降盹。
(2)加工工件的表面質(zhì)量好与柑,無積銅,變質(zhì)層得到改善蓄坏,因此工件表面的硬度更高价捧,模具的壽命延長(zhǎng)。
(3)加工精度提高涡戳,特別是尖角部位的形狀誤差结蟋、厚工件的直線度誤差等均比黃銅絲有改善。
(4)導(dǎo)絲咀等部件的損耗減小渔彰。鋅的硬度比黃銅低嵌屎,同時(shí)鍍鋅絲不象黃銅絲那樣有很多銅粉,所以不容易堵塞導(dǎo)絲咀绎疟,污染相關(guān)部件咒舰。
鍍層電極絲生產(chǎn)工藝主要有浸漬蘸暮、電鍍和擴(kuò)散退火這三種方法曼砾。電極絲的芯材主要有黃銅、紫銅和鋼懊据。鍍層的材料則有鋅跑著、紫銅、銅鋅合金和銀接纽。目前市場(chǎng)上較為成熟的這類電極絲按應(yīng)用區(qū)分主要有以下幾種:
普通鍍鋅電極絲:
由于浸漬這種工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單门幌,所以很多電極絲制造商都采用這種方法來生產(chǎn)鍍鋅電極絲贝渣。但是鍍鋅后再拉絲,其最大的問題是無法控制鍍層的均勻性熏盲,所以用這種工藝生產(chǎn)的電極絲放電性能不夠穩(wěn)定确告,速度只比黃銅絲提高不到10%。有些品質(zhì)較差的鍍鋅電極絲其顏色往往不是均勻的銀灰色券雕,可以看到一些淺黃色相間其中遇患,這就是所謂“露銅”現(xiàn)象。這類電極絲雖然價(jià)格比較便宜雕擂,只比黃銅絲稍貴一些啡邑,但是采用的人不多。
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