東莞宇桐金屬材料有限公司

?電火花線切割機按走絲速度可分為高速往復走絲電火花線切割機（ReciprocatingtypeHighSpeedWirecutElectricalDischargeMachining俗稱“線切割機床”）、低速單向走絲電火花線切割機（LowSpeedone-waywalkWirecutElectricalDischargeMachining俗稱“慢走絲”）。線切割銅線就是低速單向走絲電火花線切割機上使用的電極絲，因為絕大多數(shù)電極絲的材料采用黃銅，所以簡稱”線切割銅線“。??從1979年鍍鋅電極絲的發(fā)明到今天，市場上不斷出現(xiàn)了各種各樣比普通黃銅絲性能更好的電極絲，”線切割銅線“的正確選用已經(jīng)成為使線切割機的性能得到最大限度的發(fā)揮并為用戶創(chuàng)造更多利潤的關鍵。現(xiàn)在，在歐美和日本等發(fā)達國家，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。 ??1、電氣特性??現(xiàn)代線切割電源對電極絲提出了嚴格的要求。它要能承受峰值超過700安培或平均值超過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率。紫銅是電導率最高的材料之一，它被用來作為衡量其他材料的基準。紫銅的電導率標為100%IACS（國際退火紫銅標準），而黃銅的電導率為20%。2、機械特性 ??拉伸強度：拉伸強度是衡量材料在受到徑向負荷時抵抗斷裂的能力。它是用單位截面積所能承受的重量來標度的，如英制的PSI（磅/平方英寸）或公制的N/mm2(牛頓/平方毫米)。紫銅屬于拉伸強度最低的材料（245N/mm2），而鉬則最高（1930N/mm2）。電極絲的拉伸強度取決于材料的選擇以及各種熱處理和拉伸處理工藝。電極絲有時被分為“軟絲”和“硬絲”，對于不同的設備和應用來說，各有其長處。記憶效應：這與電極絲的“軟”或“硬”直接相關。軟絲抽離線軸時沒有恢復成直線的記憶能力，所以無法用于自動穿絲，但這對切割來說并沒有影響，因為加工時電極絲上是加了張力的。軟絲適用于上、下導絲咀不能傾斜的設備進行超過7度的大斜度切割。而硬絲則是自動穿絲機的最佳選擇，同時因為拉伸強度高，其抵抗因切割時電流和沖洗力造成絲的抖動的能力較強。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，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絲咀中滑動時產(chǎn)生的震動也較小。不過電極絲進入切割區(qū)后軟絲的抖動程度比硬絲大，所以還得折中考慮。 ??3、幾何特性 ??在線切割技術發(fā)展的早期（1969年到七十年代中期），對電極絲幾乎沒有做任何的研究，用的是現(xiàn)成的電機和電纜上的紫銅絲。而今天，高效率高精度的線切割機要求電極絲具有誤差極小的幾何特性。電極絲制造的最后工序是采用多個寶石拉絲模來得到光滑、圓度極好、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計成具有相對粗糙的表面，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鍵。這些特性是通過合金成分的配比或基礎芯材的選擇來確定的。熔點：電極絲的熔點是一項重要的指標。由于電極絲通過導絲咀時的機械運動，以及沖洗力和放電等因素，電極絲在切割時是有抖動的。這將造成無數(shù)次的極小的短路，使切割過程減慢。電極絲工作時如果在外徑上能夠損耗一些，這樣它在面對切口方向的空隙可以防止或減少短路效應。同時它在背對切口方向的空隙有助于改善沖洗作用，可以更好的去除加工廢屑。電極絲外徑的損耗不會影響加工精度，因為新的電極絲在不斷的進給。這是冶金學家在研究電極絲的沖洗性時要考慮的材料的兩個特性之一。氣化壓力：電火花切割時會產(chǎn)生大量的熱量，其中的一些熱量被電極絲吸收走了，這會降低切割效率。如果太多的熱量損耗在電極絲上，電極絲就會因過熱而熔斷。因此需要電極絲表面能夠快速氣化，在電極絲得到冷卻的同時把熱能釋放到工件上。材料受熱達到熔點后就會氣化，產(chǎn)生氣化壓力。熔點低的材料更容易氣化。電極絲所應該具有的另一個特性就是低熔點和高氣化壓力，可以幫助把廢渣吹離切縫。這就是電極絲沖洗性好所應該具備的另一個特性。當電極絲和工件在切割表面處是氣化而不是熔化時，產(chǎn)生的是氣體而不是熔化的金屬顆粒。這反過來又改善了沖洗過程，因為要沖走的顆粒少了。??目前，市場上可選用的電極絲（”線切割銅線“）可分為以下幾類： ??1、黃銅絲黃銅絲是線切割領域中第一代專業(yè)電極絲。1977年，黃銅絲開始進入市場。這種電極絲曾帶來了切割速度上的突破，當時對于厚度為50mm的工件，切割速度從12mm2/分鐘提高到25mm2/分鐘。是什么使速度翻了一倍呢？黃銅是紫銅與鋅的合金，最常見的配比是65%的紫銅和35%的鋅。當時發(fā)現(xiàn)黃銅絲中的鋅由于熔點較低（420℃，而紫銅為1080℃）能夠改善沖洗性。在切割過程中，鋅由于高溫而氣化使得電極絲的溫度降低并把熱量傳送到工件的加工面上。理論上講，鋅的比例越高越好，不過在黃銅絲的制造過程中，當鋅的比例超過40%后，電極絲的α單相結晶結構變成了α和β雙相結晶結構。這時材料變得太脆而不適合把它拉成直徑很小的細絲。黃銅絲可以有不同的拉伸強度來滿足不同的設備和應用場合。這是通過一系列的拉絲（淬火作用）和熱處理（退火）工序來實現(xiàn)的。普通黃銅絲的拉伸強度在490-900N/mm2之間。黃銅絲的主要缺點：??(1)加工速度無法提高：由于黃銅中鋅的比例一定，所以放電時的能量轉換效率無法進一步提高；以0.25mm黃銅絲切割30-60mm厚的鋼材為例，國內(nèi)很多用戶的主切速度都在120mm2/分鐘左右。??(2)表面質量不佳：黃銅絲表面的銅粉和放電時由于電極絲表層氣化而帶出的銅微粒會積存在工件的加工面上形成表面積銅。同時由于沖洗性不好而在工件表面產(chǎn)生較厚的變質層，這些都會影響工件的表面硬度和粗糙度；??(3)加工精度不高：特別是在加工較厚的工件時，由于沖洗性不良，會產(chǎn)生較大的直線度誤差（上下端尺寸誤差和鼓形差）。此外，由于價格競爭的原因，目前國內(nèi)的低價黃銅絲普遍存在著各種質量問題，例如因采用的銅材胚料材質不良以及拉絲設備和工藝上的原因導致黃銅絲表面銅粉較多，截面幾何誤差太大等等，這些都會導致放電穩(wěn)定性下降，嚴重影響加工速度和質量。同時，還會污染設備部件加大設備的損耗。