線切割加工中電極絲的選用(四)
鍍層電極絲的主要優點......
鍍層電極絲的主要優點:
(1)切割速度高,不易斷絲。品質好的鍍鋅電極絲切割速度可比優質黃銅絲快30-50%,目前廣東地區很多用戶采用0.25mm的鍍鋅電極絲,切割速度平均在150-180mm2/分鐘。
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(2)加工工件的表面質量好,無積銅,變質層得到改善,因此工件表面的硬度更高,模具的壽命延長。
(3)加工精度提高,特別是尖角部位的形狀誤差、厚工件的直線度誤差等均比黃銅絲有改善。
(4)導絲咀等部件的損耗減小。鋅的硬度比黃銅低,同時鍍鋅絲不象黃銅絲那樣有很多銅粉,所以不容易堵塞導絲咀,污染相關部件。
鍍層電極絲生產工藝主要有浸漬、電鍍和擴散退火這三種方法。電極絲的芯材主要有黃銅、紫銅和鋼。鍍層的材料則有鋅、紫銅、銅鋅合金和銀。目前市場上較為成熟的這類電極絲按應用區分主要有以下幾種:
普通鍍鋅電極絲:
由于浸漬這種工藝相對比較簡單,所以很多電極絲制造商都采用這種方法來生產鍍鋅電極絲。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,所以用這種工藝生產的電極絲放電性能不夠穩定,速度只比黃銅絲提高不到10%。有些品質較差的鍍鋅電極絲其顏色往往不是均勻的銀灰色,可以看到一些淺黃色相間其中,這就是所謂“露銅”現象。這類電極絲雖然價格比較便宜,只比黃銅絲稍貴一些,但是采用的人不多。
高精度加工用鍍鋅電極絲:
這類電極絲多是采用電鍍的方法,所以可以較好的控制鍍鋅層的厚度,放電性能穩定,不易斷絲,適合四次切割以上的精密加工。切割速度一般可以比黃銅絲快30%左右。這種電極絲的剖面見。常見的品牌有德國Berkenhoff公司的COBRA CUT A、MEGACUT A,德國Heinrich Stamm公司的STAMMCUT ZC900和ZC950等等。
韓國OPEC公司的ZINCO系列鍍鋅電極絲,雖然也是采用的浸漬工藝,但是其工藝方法與眾不同,申請到了美國、日本、歐洲和中國的發明專利。該工藝的特點是先將黃銅芯材拉制到了接近最后直徑的時候進行鍍層,然后再拉絲。其鍍層由多層銅鋅合金組成,鋅的比例從里到外呈梯度漸變,以外層的鋅為最多,且表面是有利于改善沖洗性能的微觀多孔結構。這種電極絲已為線切割機制造商Sodick和Agie-Charmilles所采用。同時也是目前國內最暢銷的鍍鋅電極絲。
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今年開始韓國有幾家電極絲制造商也在嘗試用電鍍的方法生產鍍鋅電極絲,如果能形成批量進入市場的話,相信會給國內用戶帶來更多的實惠。
高速度加工用鍍層電極絲
這種電極絲以擴散退火工藝制作,是一種復合電極絲,有較厚的含有50%的鋅和50%的紫銅的鍍層。這種鍍層需經過一系列的熱處理過程,其顏色因鍍層擴散而從亮銀色變為黃褐色。這種電極絲的芯為α結構而鍍層則為β結構,它最后經過一道拉伸加工通過冷壓把鍍層壓進芯材中。擴散過的電極絲表面是多孔的,它有助于改善沖洗性。這種電極絲的切割速度是目前最快的。常見的品牌有COBRA CUT D、BRONCO CUT X、MEGACUT D、SWX、STAMMCUT Xi等。
韓國OPEC公司針對Charmilles的線切割機研制的HUNT-X電極絲,雖然不是采用擴散退火工藝,但是其切割性能與這類電極絲非常相似,也屬于高速電極絲,可以用于對速度有較高要求的加工。
高難度加工用鍍層電極絲鋼芯電極絲是一種復合絲。它由鋼制的芯加上中間的紫銅鍍層和外面的黃銅鍍層組成。鋼芯在常溫下的拉伸強度與黃銅絲差不多,但是隨著溫度的升高黃銅絲的拉伸強度迅速降低,而鋼的拉伸強度則高于黃銅絲了。但是,由于港的導電性能不好,因此在鋼芯外面包了一層紫銅用以提高電導率。而外面的黃銅層則起到了改善沖洗性能的作用。
對于難度較高的線切割加工,雖然采用較粗直徑(0.30mm)的電極絲,或采用鍍鋅電極絲可以使情況有所改善,但是要想達到較高的加工要求,最佳的選擇就是這種鋼芯電極絲了。
1、高厚度加工:一般來說,當加工的工件較厚時(通常超過100mm以上),加工速度明顯降低,并且加工面的直線度誤差會很大。此時采用鋼芯絲加工,可以明顯改善速度和精度。