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一、石墨電極目前的應用狀況

最近五年模具行業飛速發展，石墨材料、新工藝和不斷增加的模具工廠不斷沖擊著模具市場，隨著中底檔模具市場的不斷成熟，和新產品的開發周期越來越短，模具廠的壓力也不斷增大，生產周期越來越短，質量、成本、交貨期和新產品的開發決定了企業的競爭優勢。

二、石墨與銅的放電比較

1.機械加工性能好：切削阻力為銅的1/4，加工效率是銅的2-3倍，

2.電極拋光容易：石墨電極無毛刺，用砂紙簡單表面處理即可，極大避免電極形狀和尺寸受外力造成的形狀失真；

3.電極消耗小：導電性好，電阻率低，為銅的1/3～1/5，粗加工時可以達到無損耗放電；

4.放電速度快：放電速度為銅的1～2倍，粗加工的間隙可達0.5～0.8 m m，電流可達50～100Ａ；

5.重量輕：比重為1.7～1.9，為銅的1/5，對于大型電極可以極大減少工件重量，降低機床負荷和人工調裝難度；

6.耐高溫：升華溫度為3650℃，高溫條件下電極不軟化，避免薄壁工件的變形問題；

7.電極變形小：熱膨脹系數＜６CTEX10-6/℃，僅為銅的1/4，提高放電的尺寸精度；

8.電極的設計不同：石墨電極容易清角，可以將平時要由多個電極的工件設計成一個完整電極，提高模具的精確度，并減少放電時間。

三、石墨生產商介紹

目前全球知名的石墨供應商主要有五家：東洋、西格里、東海、羅蘭和步高，其中日本東洋碳素是全球最大的EDM用石墨生產商，年產5000噸，其產品線覆蓋全部高、中、低端市場，廣泛應用于塑料、壓鑄、鍛造等模具行業。

四、常用的幾種典型TOYO石墨

1.TTK-4特性

1）平均粒徑：4μm
2）體積密度：1.78Mg/m3
3）硬度：72shoreD
4）電阻率：14.0μΩm
5）抗折強度：73Mpa
6）可加工表面光潔度：Ra0.4μm

TTK-4屬于各向同性超細顆粒石墨，應用于精密模具的超精細加工和超高表面光潔度的加工(面殼、表面火花紋加工)

2.ISO-63特性

1）平均粒徑：4μm
2）體積密度：1.78Mg/m3
3）硬度：72shoreD
4）電阻率：14.0μΩm
5）抗折強度：73Mpa
6）可加工表面光潔度：Ra0.4μm

ISO - 63屬于各向同性超微粒石墨，耐磨性能好，價格合理，應用于塑膠成型模具，精密模具的精細加工 (骨位、筋位、面殼表面火花紋加工)

3.ISEM-7特性

1）平均粒徑：5μm
2）體積密度：1.78Mg/m3
3）硬度：76shoreD
4）電阻率：15.0μΩm
5）抗折強度：64.7Mpa
6）可加工表面光潔度：Ra1.2μm

ISEM-7屬于細石墨類中型材料，是經濟又高效的牌號，應用于壓鑄、鍛造、塑膠成型模具的粗加工和中粗加工。

五、加工機床

通常用常規的車削、銑削、磨削方法可以滿足加工簡單形狀的需求,但近年來對電極幾何形狀復雜性的要求持續增加,針對這類電極就必須采用高速加工。

石墨電極在機械加工時會產生大量的粉塵，為了避免石墨顆粒吸入機床主軸和絲杠，需要專門的防塵設計。目前解決方案主要有兩種：專門的石墨加工機；或經過改裝的CNC帶專門的吸塵設備，個別企業也采用火花油做冷卻液來加工。

六、典型石墨電極加工實例

1.超大型電極

材料：ISO-63
尺寸：800×600mm，如果用銅加工此電極根本無法進行EDM加工。

2.喇叭網電極

材料：TTK-4
尺寸：970×100mm，電視機喇叭網模具表面火花紋要求高，用TOYO石墨做電極損耗小、加工出來的表面細膩均勻，棱角清晰。

3.手機模電極

材料：TTK-4
應用于特定表面火花紋要求的手機，具有模具量產壽命長，表面花紋CH22。

4.汽車模電極

材料：ISEM-7
尺寸：750×150×190mm，放電速度快，損耗少，成本低。

5.骨位電極

材料：ISEM-7
尺寸：450×350×50mm，眾多筋條，一次成型，一次放電，放電時間縮短到原來的40%。

6.大型組合電極材料：ISO-63

尺寸：550×550×150m m，眾多
筋條，一次成型，一次放電，放電時間縮短到原來的55%，并節省大量材料。

七、前景展望

模具在家電、汽車、機電、航空航天等工業領域日益成為工業化批量生產的主要工藝設備，承擔了這些工業中60％～90％的產品零部件的加工生產。近年來高速銑削突破了傳統銑削難以加工高硬、高強、高韌模具材料的限制。但電火花加工具有加工精度和表面質量高，可加工范圍寬，特別是在復雜、精密、薄壁、窄縫、高硬材料的模具型腔加工中的優勢是高速銑削所不能比擬的，因此放電加工將仍然是模具型腔加工的主要手段。由于石墨電極(與銅相比)有電極消耗少、放電加工速度快、機械加工性能好、重量輕、熱膨脹系數小等優越性，逐漸代替銅電極成為電加工電極的主流。

目前象海爾、康佳、科龍、創維、華益盛、恒佳等一批模具業的知名企業也已經大量應用石墨，并取得兩良好的經濟效益。

針對未來模具行業的發展趨勢，誰能在最短的時間里完成模具的制作，誰就贏得了客戶，贏得了市場。石墨電極的優越性已經被大家逐步認識并接受。擁有了石墨電極就擁有了模具的明天!