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石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青做结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率石墨电极、高功率石墨电极和超高功率石墨电极。
石墨电极生产的主要原料为石油焦,普通功率石墨电极可加入少量沥青焦,石油焦和沥青焦含硫量都不能超过0.5%。生产高功率或超高功率石墨电极时还需要加针状焦。铝用阳极生产的主要原料为石油焦,并控制硫分不大于1.5%~2%,石油焦和沥青焦应符合国家有关质量标准。
石墨电极的加工主要有叁种形式:加压振动法、数控自动成形法和机械加工方法。
(1) 加压振动法:加压振动法需要专门机床,电极母模与电极形状相反。石墨材料和成形工具在加工时相对放置,留有一定的间隙。由水和磨料混合而成的加工液注入其问。在通过加工液的同时,使石墨和成形工具发生超声波振动。在磨料冲击力的作用下,石墨被微量剥离而成所需要的形状。磨料为SiC、B4C或金刚石,磨料越粗则加工速度越快。机床工作时采用密封式和水幕式进行加工。适合于批量生产情况用的电火花成形加工。
(2) 数控自动成形法:数控自动成形法需要的石墨电极成形机,它采用数控方式,有刀具自动调换装置,可容纳多把刀具。为改善加工环境,加工石墨电极的四周用水幕包围,防止石墨粉尘四处分散。另外也可以用湿式加工法,由水溶性切削液防止刀具被磨损和石墨粉尘飞散。机床具有高性能过滤装置,可以将切削液和石墨切屑分离,可保证长时间连续加工,是石墨电极加工的理想设备,适合于模具用电极加工。但是其价格较高,在国内应用还不普遍。
(3)机械加工方法:机械加工方法为国内一般模具生产单位采用的主要方法。
石墨材料可以采用车削、铣削、钻削和磨削的方法进行加工。另外,石墨材料在机械加工时易产生灰粉飞扬,给加工设备和操作人员带来不利的影响。