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慢走絲的電極絲(銅線,鍍鋅線)種類有哪些?


    目前,市場上可選用的電極絲可分為以下幾類:

    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25 mm2/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。當時發現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)工序來實現的。普通黃銅絲的拉伸強度在490-900N/mm2之間。

    雖然隨著各種更好性能的鍍層電極絲的出現和普及,黃銅絲的市場份額呈不斷下降的趨勢,但是,由于它成本低廉,并且能滿足普通的加工需求,因此還會繼續得到廣泛的應用。同時,市場上還出現了一些在性能上有不同程度改善的且價格低于鍍層電極絲的新型黃銅絲:

    (1) 超凈型黃銅絲:針對普通黃銅絲表面銅份過多這一弊端,通過在后道工序中增加特別的清洗工藝而制成;

    (2) 超硬型黃銅絲:通過在黃銅中加入其他微量元素,使黃銅絲的拉伸強度高達1200 N/mm2。這種絲在加工超厚或超硬工件時可以改善加工精度和速度;

    (3) 高速型黃銅絲:將黃銅中鋅的比例加大到極限的40%,可以改善沖洗性,提高切割速度。但是,其切割速度還是比鍍鋅電極絲要慢。

    2、鍍層電極絲

    由于低熔點的鋅對于改善電極絲的放電性能有著明顯的作用,而黃銅中鋅的比例又受到限制,所以人們想到了在黃銅絲外面再加一層鋅,這就產生了鍍鋅電極絲。1979年瑞士幾位工程師發明的這種方法,使電極絲的發展向前邁進了一大步,并導致了更多新型鍍層電極絲的出現。

    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:

    1) 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。

    2) 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。

    3) 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。

    4) 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。

    5) 超精密加工用電極絲

    黃銅絲或鍍層絲的直徑一般在0.30mm至0.07mm之間。而對于一些電子、光學和鐘表行業的微細零件或超精密的加工,要求電極絲的直徑在0.10mm至 0.03mm。過去這種電極絲是采用鎢絲或鉬絲制作的,價格非常昂貴。現在則普遍采用高拉伸強度的鋼絲(100碳鋼琴線)外面加鍍黃銅來制作,俗稱“鋼琴線”。這種電極絲的拉伸強度為一般電極絲的2倍,高達2000 N/mm2以上。常見的品牌有德國的MICRO CUT,日本的SPWire。

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