慢走絲線切割加工中如何選用銅絲

發(fā)布時(shí)間： 2009-09-05　　點(diǎn)擊次數(shù)： 4067次

　　電火花加工作為一種特種精密加工技術(shù)，近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展。特別是慢走絲線切割加工，已經(jīng)成為模具制造和金屬加工行業(yè)*的加工手段。線切割技術(shù)的發(fā)展，離不開(kāi)電極絲技術(shù)的同步發(fā)展。因?yàn)榫€切割機(jī)的切割效率和切割質(zhì)量與電極絲的性能緊密相關(guān)，而電極絲技術(shù)的突破往往會(huì)導(dǎo)致線切割機(jī)設(shè)計(jì)的革新。從1979年鍍鋅電極絲的發(fā)明到今天，市場(chǎng)上不斷出現(xiàn)了各種各樣比普通黃銅絲性能更好的電極絲，電極絲的正確選用已經(jīng)成為使線切割機(jī)的性能得到zui大限度的發(fā)揮并為用戶創(chuàng)造更多利潤(rùn)的關(guān)鍵。

　　現(xiàn)在，在歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，以鍍鋅電極絲為主的高性能電極絲正在逐漸取代放電性能受到很大局限的黃銅絲。同時(shí)，除了早已將鍍鋅電極絲作為標(biāo)準(zhǔn)配置的線切割機(jī)制造商Agie和Charmilles外，現(xiàn)在Mitsubishi和Sodick公司也在的機(jī)型上增加了采用鍍鋅絲的模式和加工參數(shù)，使這些設(shè)備的切割速度較之采用黃銅絲有30%~50%的顯著提升。

　　但是在國(guó)內(nèi)，前幾年由于歐洲進(jìn)口的鍍鋅電極絲價(jià)格較高，不僅幾乎所有的日本、中國(guó)臺(tái)灣和國(guó)產(chǎn)慢走絲機(jī)的用戶都只用黃銅絲，一些本來(lái)使用鍍鋅電極絲的Agie機(jī)和Charmilles機(jī)用戶，也改用了"便宜"的黃銅絲，造成了相當(dāng)多的用戶以為"電極絲就是黃銅絲"這一行業(yè)內(nèi)的誤區(qū)。有不少國(guó)內(nèi)的用戶在引進(jìn)高性能的線切割機(jī)的同時(shí)，忽視了電極絲的重要性，以為它只不過(guò)是一種普通的消耗品。不管什么機(jī)型或加工要求，黃銅絲都以其低廉的價(jià)格似乎成了*的選擇。從2002年起，來(lái)自韓國(guó)的性價(jià)比較好的鍍鋅電極絲在廣東地區(qū)為不少用戶所采用，取得了明顯的效益，至2003年行業(yè)內(nèi)越來(lái)越多的用戶開(kāi)始關(guān)注鍍鋅電極絲的應(yīng)用，"不同的加工，采用不同的電極絲"這一概念開(kāi)始為精明的線切割用戶所接受。實(shí)際上現(xiàn)在的線切割加工有著比過(guò)去更多的變化，從加工材料、切割速度、輪廓精度、表面質(zhì)量到工廠的運(yùn)行模式等等。對(duì)于這些相互起作用的變數(shù)來(lái)說(shuō)，只有選擇合適的電極絲才能使工廠對(duì)加工效率、加工成本和加工質(zhì)量整體進(jìn)行優(yōu)化。
　　
一、電極絲的性能

　　高性能的電極絲必須是各種有用特性的有機(jī)組合，那么電極絲有哪些有用的特性呢？

　　1、電氣特性

　　現(xiàn)代線切割電源對(duì)電極絲提出了嚴(yán)格的要求。它要能承受峰值超過(guò)700安培或平均值超過(guò)45安培的大切割電流，而且能量的傳輸必須非常有效，才能提供為達(dá)到高表面光潔度（0.2Ra以上）所需的高頻脈沖電流。這取決于電極絲的電阻或電導(dǎo)率。紫銅是電導(dǎo)率zui高的材料之一，它被用來(lái)作為衡量其他材料的基準(zhǔn)。紫銅的電導(dǎo)率標(biāo)為100%IACS（退火紫銅標(biāo)準(zhǔn)），而黃銅的電導(dǎo)率為20%。

　　2、機(jī)械特性

　　拉伸強(qiáng)度：

　　拉伸強(qiáng)度是衡量材料在受到徑向負(fù)荷時(shí)抵抗斷裂的能力。它是用單位截面積所能承受的重量來(lái)標(biāo)度的，如英制的PSI（磅/平方英寸）或公制的N/mm²（牛頓/平方毫米）。紫銅屬于拉伸強(qiáng)度zui低的材料（245N/mm²），而鉬則zui高（1930N/mm²）。電極絲的拉伸強(qiáng)度取決于材料的選擇以及各種熱處理和拉伸處理工藝。電極絲有時(shí)被分為"軟絲"和"硬絲"，對(duì)于不同的設(shè)備和應(yīng)用來(lái)說(shuō)，各有其長(zhǎng)處。

　　記憶效應(yīng)：

　　這與電極絲的"軟"或"硬"直接相關(guān)。軟絲抽離線軸時(shí)沒(méi)有恢復(fù)成直線的記憶能力，所以無(wú)法用于自動(dòng)穿絲，但這對(duì)切割來(lái)說(shuō)并沒(méi)有影響，因?yàn)榧庸r(shí)電極絲上是加了張力的。軟絲適用于上、下導(dǎo)絲咀不能傾斜的設(shè)備進(jìn)行超過(guò)7度的大斜度切割。而硬絲則是自動(dòng)穿絲機(jī)的*選擇，同時(shí)因?yàn)槔鞆?qiáng)度高，其抵抗因切割時(shí)電流和沖洗力造成絲的抖動(dòng)的能力較強(qiáng)。

　　延伸率：

　　延伸率是切割加工中由于張力和熱量引起電極絲長(zhǎng)度變化的百分比。軟絲的延伸率可大到20%，而硬絲則小于2%。軟絲在斜度加工時(shí)，延伸率高的電極絲能更保證斜面的幾何精度，并且較軟的電極絲在導(dǎo)絲咀中滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)也較小。不過(guò)電極絲進(jìn)入切割區(qū)后軟絲的抖動(dòng)程度比硬絲大，所以還得折中考慮。

　　3、幾何特性

　　在線切割技術(shù)發(fā)展的早期（1969年到七十年代中期），對(duì)電極絲幾乎沒(méi)有做任何的研究，用的是現(xiàn)成的電機(jī)和電纜上的紫銅絲。而今天，率高精度的線切割機(jī)要求電極絲具有誤差極小的幾何特性。電極絲制造的zui后工序是采用多個(gè)寶石拉絲模來(lái)得到光滑、圓度*、絲徑公差為+/-0.001mm的成品。另一方面，還有一些電極絲卻特意設(shè)計(jì)成具有相對(duì)粗糙的表面，可以提高切割速度。

　　4、熱物理特性

　　電極絲的熱物理特性是提高切割效率的關(guān)鍵。這些特性是通過(guò)合金成分的配比或基礎(chǔ)芯材的選擇來(lái)確定的。

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