美爾森石墨2191石墨環石墨氈

石墨

  （1）加工速度更快：通常情況下，石墨的機械加工速度能比銅快2~5倍；而放電加工速度比銅快2~3倍； 　　材料更不容易變形：在薄筋電極的加工上優勢明顯；銅的軟化點在1000度左右，容易因受熱而產生變形；石墨的升華溫度為3650度；熱膨脹系數僅有銅的1/30。

  （2）重量更輕：石墨的密度只有銅的1/5，大型電極進行放電加工時，能有效降低機床（EDM）的負擔；更適合于在大型模具上的應用。 

　（3）放電消耗更小；由于火花油中也含有C原子，在放電加工時，高溫導致火花油中的C原子被分解出來，轉而在石墨電極的表面形成保護膜，補償了石墨電極的損耗。 　　

  （4）沒有毛刺；銅電極在加工完成后，還需手工進行修整以去除毛刺，而石墨加工后沒有毛刺，節約了大量成本，同時更容易實現自動化生產；

  （5）石墨更容易研磨和拋光；由于石墨的切削阻力只有銅的1/5，更容易進行手工的研磨和拋光；

  （6）材料成本更低，價格更穩定；由于近幾年銅價上漲，如今各向同性石墨的價格比銅更低，相同體積下，東洋炭素的普遍性石墨產品的價格比銅的價格低30%～60%，并且價格更穩定，短期價格波動非常小。   正是這種的優勢，石墨逐漸取代銅成為EDM電極的選擇材料，工業上將石墨礦石分為晶質(鱗片狀)石墨礦石和穩晶質(土狀)石墨礦石兩大類。晶質石墨礦石又可分為鱗片狀和致密狀兩種。 中國石墨礦石以鱗片狀晶質類型為主，其次為隱晶質類型，致密狀晶質石墨只見于新疆托克布拉等個別礦床中，工業價值不大。鱗片狀石墨礦石結晶較好，晶體粒徑大于1μm，一般為0.05～1.5mm，大的可達5～10mm，多呈集合體。礦石品位較低，一般為3～13.5%。   伴生的礦物有云母、長石、石英、透閃石、透輝石、石榴石和少量硫鐵礦、方解石等，有時還伴有金紅石，釩云母等有用組分。鱗片石墨礦石按其所賦存巖石的巖性不同，分片麻巖型、片巖型、透輝巖型、變粒巖型、混合巖型、大理巖型及花崗巖型等七種，前六種礦石類型產于區域變質成因礦床中，后一種礦石類型則產于巖漿熱液成因礦床中。 　　穩晶質石墨礦石一般呈微晶集合體，晶體粒徑小于1μm，只有在電子顯微鏡下才能觀察到其晶形。礦石呈灰黑色、鋼灰色，一般光澤暗淡，具有致密塊狀、土狀及層狀、頁片狀構造。隱晶石墨的工藝性能不如鱗片狀石墨，工業應用范圍也較小，礦石品位一般都較高，但礦石可選性差。礦物成分以石墨為主，伴生有紅柱石、水云母、絹云母及少量黃鐵礦、電氣石、褐鐵礦、方解石等。品位一般為60～80%、灰分為15～22%、揮發分為1～2%、水分為2～7%。   

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石墨電極的優點

　　注：電火花加工用石墨電極

　　1：模具幾何形狀的日益復雜化以及產品應用的多元化導致對火花機的放電度要求越來越高。石墨電極的優點是加工較容易，放電加工去除率高，石墨損耗小，因此，部分火花機客戶放棄了銅電極而改用石墨電極。另外，有些特殊形狀的電極無法用銅制造，但石墨則較容易成型，而且銅電極較重，不適合加工大電極，這些因素都造成部分火花機客戶應用石墨電極。

　　2：石墨電極較容易加工，且加工速度明顯快于銅電極。比如采用銑削工藝加工石墨，其加工速度較其它金屬加工快2～3倍且不需要額外的人工處理，而銅電極則需要人手挫磨。同樣，如果采用高速石墨加工中心制造電極，速度會更快，效率也更高，還不會產生粉塵問題。在這些加工過程中，選擇硬度合適的工具和石墨可減少刀具的磨損耗和銅公的破損。如果具體比較石墨電極與銅電極石墨電極的銑削時間，石墨較銅電極快67%，在一般情況下的放電加工中，采用石墨電極的加工要比采用銅電極快58%。這樣一來，加工時間大幅減少，同時也減少了制造成本。

　　3：石墨電極與傳統銅電極的設計不同。許多模具公司通常在銅電極的粗加工和精加工有不同的預留量，而石墨電極則使用幾乎相同的預留量，這減少了CAD/CAM和機器加工的次數，單是這個原因，就足以在很大程度上提高模具型腔的精度。

　　當然，模具公司由銅電極轉用石墨電極后，首先應該清楚的是該如何使用石墨材料以及考慮其他相關因素。如今部分火花機客戶采用石墨以電極放電加工，這免除了模具型腔拋光和化學物品拋光的工序卻仍然能達到預期的表面光潔度。如不增加時間和拋光的工序，銅電極不可能制作出這樣的工件。另外，石墨分為不同的等級，在特定的應用程序下使用適當等級的石墨和電火花放電參數才能達到理想的加工效果，若在使用石墨電極的火花機上操作人員使用與銅電極相同的參數，那么結果肯定是令人失望的。如果要嚴格控制電極的物料，可將石墨電極在粗加工時設于非損耗狀態（損耗少于1%），但銅電極則不使用。

　　石墨具有以下銅的優質特性：

　　加工速度：高速銑粗加工較銅塊3倍；高速銑精加工較銅塊5倍

　　可加工性好，能實現復雜的幾何造型

　　重量輕，密度不足銅的1/4，電極容易夾持

　　可減少單個電極的數量，因為可捆綁做成組合電極

  　  熱穩定性好，不變形無加工毛刺