石墨電極主要以石油焦、針狀焦為原料,煤瀝青做結(jié)合劑,經(jīng)煅燒、配料、混捏、壓型、焙燒、石墨化、機(jī)加工而制成,是在電弧爐中以電弧形式釋放電能對(duì)爐料進(jìn)行加熱熔化的導(dǎo)體,根據(jù)其質(zhì)量指標(biāo)高低,可分為普通功率石墨電極、高功率石墨電極和超高功率石墨電極。
石墨電極生產(chǎn)的主要原料為石油焦,普通功率石墨電極可加入少量瀝青焦,石油焦和瀝青焦含硫量都不能超過(guò)0.5%。生產(chǎn)高功率或超高功率石墨電極時(shí)還需要加針狀焦。鋁用陽(yáng)極生產(chǎn)的主要原料為石油焦,并控制硫分不大于1.5%~2%,石油焦和瀝青焦應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
石墨電極的加工主要有三種形式:加壓振動(dòng)法、數(shù)控自動(dòng)成形法和機(jī)械加工方法。
(1) 加壓振動(dòng)法:加壓振動(dòng)法需要專(zhuān)門(mén)機(jī)床,電極母模與電極形狀相反。石墨材料和成形工具在加工時(shí)相對(duì)放置,留有一定的間隙。由水和磨料混合而成的加工液注入其問(wèn)。在通過(guò)加工液的同時(shí),使石墨和成形工具發(fā)生超聲波振動(dòng)。在磨料沖擊力的作用下,石墨被微量剝離而成所需要的形狀。磨料為SiC、B4C或金剛石,磨料越粗則加工速度越快。機(jī)床工作時(shí)采用密封式和水幕式進(jìn)行加工。適合于批量生產(chǎn)情況用的電火花成形加工。
(2) 數(shù)控自動(dòng)成形法:數(shù)控自動(dòng)成形法需要的石墨電極成形機(jī),它采用數(shù)控方式,有刀具自動(dòng)調(diào)換裝置,可容納多把刀具。為改善加工環(huán)境,加工石墨電極的四周用水幕包圍,防止石墨粉塵四處分散。另外也可以用濕式加工法,由水溶性切削液防止刀具被磨損和石墨粉塵飛散。機(jī)床具有高性能過(guò)濾裝置,可以將切削液和石墨切屑分離,可保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)加工,是石墨電極加工的理想設(shè)備,適合于模具用電極加工。但是其價(jià)格較高,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用還不普遍。
(3)機(jī)械加工方法:機(jī)械加工方法為國(guó)內(nèi)一般模具生產(chǎn)單位采用的主要方法。
石墨材料可以采用車(chē)削、銑削、鉆削和磨削的方法進(jìn)行加工。另外,石墨材料在機(jī)械加工時(shí)易產(chǎn)生灰粉飛揚(yáng),給加工設(shè)備和操作人員帶來(lái)不利的影響。