近年來,
機械加工技術(shù)日新月異,線切割電火花加工作為一種特種精密機械加工技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。特別是慢走絲線切割加工,已成為
模具制造與機械加工行業(yè)提高加工效率和品質(zhì)的一種必不可少的加工方法。
5l=B,%s Z,lUO. 電極絲技術(shù)的發(fā)展及應用
y$r9Y!?s p27A#Uu2} 線切割技術(shù)的發(fā)展,離不開電極絲技術(shù)的同步發(fā)展。現(xiàn)在國際上流行的慢走絲
機床設(shè)計理念就是根據(jù)電極絲性能進行設(shè)計,而電極絲技術(shù)的突破往往又會帶動線切割機設(shè)計的革新。從最初使用的無氧銅絲切割到現(xiàn)在的復合線切割,慢走絲切割的發(fā)展經(jīng)歷了從低效率、低品質(zhì)到高效率、高品質(zhì)、自動化、專業(yè)化生產(chǎn)的漫長歷程。
fB3O zff l^uP?l" 中國的線切割技術(shù)從最早的快走絲、中走絲加工到現(xiàn)已普遍應用的慢走絲加工,是在逐步引進吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。自上世紀七八十年代鍍鋅電極絲發(fā)明以來,市場上先后出現(xiàn)了普通黃銅電極絲、鍍鋅電極絲、鉬絲、鎢絲、復合絲(里層為鋼絲,外表為銅等)等各種各樣的電極絲。
wf=#w}f v@XQ)95]F 真正的慢走絲技術(shù)進入中國是在上世紀90年代初,而最早使用慢走絲加工的廠家是珠三角地區(qū)的幾家外商獨資企業(yè),由于當時中國的有色
金屬加工技術(shù)還不成熟,所使用的原材料依賴進口,故在二十世紀之前慢走絲加工在中國的發(fā)展一直很緩慢。
h:z;b; YRG+I GX 2000年之后,隨著中國冶煉、機械加工技術(shù)的發(fā)展,電極絲才呈現(xiàn)出逐漸加速發(fā)展之勢,特別是中國加入WTO后,國外進口的電極絲類型也越來越多,令廣大使用者眼花繚亂,難以選擇。而正確選用電極絲又是提高加工品質(zhì)、發(fā)揮機床效率、減少人力成本的關(guān)鍵。
.sbU-_ij@U ngsax1xO 當前,西方發(fā)達國家的電火花加工已逐漸向高速度、高品質(zhì)方向發(fā)展,但中國仍處于較低的發(fā)展水平。盡管最近幾年中國引進的切割機床(包括國產(chǎn)的慢走絲切割設(shè)備)中,也逐漸加入了除普通黃銅電極絲外的其他類型電極絲的使用
參數(shù),但使用者仍經(jīng)常使用普通黃銅電極絲進行加工,導致機床效率難以更好發(fā)揮。
xGk@BA=0< >BrxJw#M 還有不少使用者在引進高性能線切割機時,由于缺乏對選擇電極絲重要性的認識,不管什么機型或加工狀況,都把價廉的普通黃銅電極絲作為唯一選擇。
_-%ay >-s}1*^=oD 隨著使用者技能的不斷提升和慢走絲切割技術(shù)在機械加工行業(yè)的逐漸普及,人們發(fā)現(xiàn),使用鍍鋅電極絲等復合電極絲的機床能發(fā)揮出更高的效率,加工出來的工件
精度也更高。2000年后,越來越多的使用者開始嘗試使用高性能的黃銅絲、鍍鋅電極絲等復合電極絲,并逐漸認識到不同加工條件下選用不同類型的電極絲會收到更好的效果。不僅“電極絲就是黃銅做的”這一認識誤區(qū)被打破,中國國內(nèi)也開始出現(xiàn)了能夠獨立研發(fā)、生產(chǎn)電極絲的企業(yè)。
~XsS00TL`G { )'D<:T 電極絲的特性
6x]|IWvW }(ay( 一種新技術(shù)的引進,要經(jīng)過模仿、吸收、消化、創(chuàng)新這一過程,從最初的H65普通黃銅(65%的銅,35%的鋅),到現(xiàn)在應用越來越多的H63、H62等含鋅量更高的黃銅,人們認識到在切割過程中真正起作用的是鋅。因為普通黃銅中銅的熔點是1083.5℃,鋅的沸點也僅有907℃。
AU^Wy|i5Q [l-zU}u&v 在切割過程中,由于高溫放電作用,切割線會在瞬間達到2000℃以上高溫,氣化后的鋅會把切割中放電產(chǎn)生的能量帶到切割金屬的表面,并改善沖洗效果,同時鋅氣化所產(chǎn)生的氣壓還會把放電產(chǎn)生的蝕物吹走。這一理論研究顯示,電極線中鋅含量越高,切割效果就越好。
Rb#Z'1D'G )_GM&- 但從有色金屬加工學來講,當鋅的比例超過40%后,電極絲的α單相結(jié)晶組織將變成α和β雙相結(jié)晶組織,此時材料會變得太脆而不適合加工成直徑很小的細絲。普通黃銅電極絲在普遍追求高效率切割的今天受到了加工工藝方面的制約,從而催生出擁有其他特殊性能的電極絲。
UciWrwE ,\+tvrR4X 據(jù)當前國內(nèi)外技術(shù)研究總結(jié),電極絲材料必須具備以下特性:
cuq7eMG6z @tEVgyN 1.機械特性
R>/M>*C }ebw1G 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,最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。
|GdA0y\v*} w?jmi~6 2.氣化特性
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