电极丝是什么材料？
电极丝是什么材料
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线切割的电极丝学习笔记
车间里有线切割机床，平时都没怎么关注过，直到今天被朋友问到，才决定好好学习一下。咱们一起了解一下线切割用的电极丝的基本知识吧：
电火花加工 ( EDM )，也称为 火花加工 、 火花腐蚀 、 开模 、 线材燃烧 或 线材腐蚀 ，是一种金属制造工艺，通过使用放电（火花）获得所需的形状。通过在两个电极之间进行一系列快速重复的电流放电，将材料从工件上去除，这两个电极由介电液体隔开并施加电压。其中一个电极称为工具电极，或简称为 工具 或 电极 ，而另一个称为工件电极或 工件 。该过程取决于不进行物理接触的工具和工件。
当两电极间的电压升高时，电极间体积内的电场强度变大，引起液体介质击穿，产生电弧。结果，材料从电极上被去除。一旦电流停止（或停止，取决于发电机的类型），新的液体电介质被输送到电极间体积，使固体颗粒（碎屑）被带走并恢复电介质的绝缘性能. 在电极间体积中添加新的液体电介质通常称为 冲洗 . 电流通过后，电极之间的电压恢复到击穿前的电压，从而可以发生新的液体介质击穿，重复循环。
线切割是电火花加工中的一种形式，通常我们会把线切割和电火花区分开来。
线切割种类
线切割加工分为 快走丝加工 和 慢走丝加工， 快走丝加工是苏联发明的特有加工方法。
加工原理
快走丝 机床是采用钼丝作为电极，乳化液作为冷却和放电介质，采用钼丝往复运动的方式来加工导电材料，特点是使用成本低廉，缺点是精度较差，对操作人员要求高，在国内目前使用的快走丝机床超过80万台，每年的年产量在4-5万台。快走丝的消耗材料使用成本在2-3元/小时（含钼丝，导轮，轴承，乳化液、导电块等消耗材料和电费）；综合使用成本低于8元/小时（包含人工成本、机器折旧按10年计算，资金成本，消耗材料等），【数据仅供参考】
慢走丝 机床采用黄铜丝或者钨丝（为降低成本也有使用镀锌线）作为电极丝，纯水作为绝缘介质，单向运丝方式来加工导电材料，同样是采用电火花放电原理。加工精度高，因为无换向纹，所以光洁度好。缺点是使用成本远高于快走丝。
1、电极丝的选择 电极丝应具有良好的导电性和抗电蚀性,抗拉强度高、材质均匀。常用电极丝有钼丝、钨丝、黄铜丝和包芯丝等。钨丝抗拉强度高，直径在(0.03～0.1mm)范围内，一般用于各种窄缝的精加工，但价格昂贵。黄铜丝适合于慢速加工，加工表面粗糙度和平直度较好，蚀屑附着少，但抗拉强度差，损耗大，直径在0.1～0.3mm范围内，一般用于慢速单向走丝加工。钼丝抗拉强度高，适于快速走丝加工，所以我国快速走丝机床大都选用钼丝作电极丝，直径在0.08～0.2mm范围内。
电极丝直径的选择应根据切缝宽窄、工件厚度和拐角尺寸大小来选择。若加工带尖角、窄缝的小型模具宜选用较细的电极丝；若加工大厚度工件或大电流切割时应选较粗的电极丝。电极丝的主要类型、规格如下：
钼丝直径：0.08～0.2mm ；
钨丝直径： 0.03～0.1mm ；
黄铜丝直径：0.1～0.3mm ；
包芯丝直径：0.1～0.3mm 。
电极丝的性能主要要从以下几个方面评估：
- 电气性能：
主要是可以承受的最大电流。
- 机械性能：
（1）拉伸强度 （2）记忆效应 （3）延伸率
- 几何特性
圆度，丝径等参数。
- 热物理性
熔点和气化压力。
几种常见的电极丝
1.黄铜丝
黄铜丝是线切割领域中靠前代专业电极丝。这种电极丝曾带来了切割速度上的突破切割速度从12mm2/min 提高到25mm2/min。黄铜是紫铜与锌的合金最常见的配比是65％的紫铜和35％ 的锌。黄铜丝中的锌由于熔点较低（420℃），而紫铜为1080℃，在切割过程中锌由于高温而气化使得电极丝的温度降低并把热量传送到工件的加工面上能够改善冲洗性。黄铜丝通过一系列的拉丝（淬火作用）和热处理（退火）工序可以有不同的拉伸强度来满足不同的设备和应用场合。普通黄铜丝的拉伸强度在490～900N/mm2之间。
但黄铜丝有如下缺点：
- ①加工速度无法提高。由于黄铜中锌的比例一定所以放电时的能量转换效率无法进一步提高主切速度都在120mm2/min 左右。
- ②表面质量不佳。黄铜丝表面的铜粉和放电时由于电极丝表层气化而带出的铜微粒会积存在工件的加工面上形成表面积铜。同时由于冲洗性不好而在工件表面产生较厚的变质层这些都会影响工件的表面硬度和粗糙度。
- ③加工精度不高。特别是在加工较厚的工件时，由于冲洗性不良会产生较大的直线度误差。其主要应用场合：加工量不足；对加工精度特别是表面质量要求不高的用户；以加工小尺寸、薄厚度为主的用户；工件的材料硬度不高或厚度不超过80～100mm。
2.镀层电极丝
由于低熔点的锌对于改善电极丝的放电性能有着明显的作用而黄铜中锌的比例又受到限制所以人们想到了在黄铜丝外面再加一层锌这就产生了镀锌电极丝使电极丝的发展向前迈进了一大步并导致了更多新型镀层电极丝的出现。
镀层电极丝的主要优点：
- ①切割速度高不易断丝。
- ②加工工件的表面质量好，无积铜变质层得到改善，因此，工件表面的硬度更高模具的寿命延长。
- ③加工精度提高特别是尖角部位的形状误差、厚工件的直线度误差等均比黄铜丝有所改善。
- ④导丝咀等部件的损耗减小。
镀层的材料则有锌、紫铜、铜锌合金和银，过于专业，咱们就不细说了，有兴趣的小伙伴再深入研究吧！
3.钨电极丝(W)
作为超精密切割用的电极丝, 多用于超精密切割机上。在钨元素的基础上配以少量的添加元素,改善了其耐热强度和放电特性, 提高精密加工的稳定性和可靠性。常用于线切割加工的钨丝最细可到0.02 mm 。由于钨丝的硬度很高, 在使用中会增加对走丝装置的磨损。
4.钢琴丝(内芯:钢琴丝;外层:Cu60 Zn40)
高强度的细丝加工用电极丝。在超精密模具、IC 部件、光学仪器部件和微细部件加工中, 经常需使用 0 .07 mm 以下的细丝进行。以前, 细丝的制作均采用钨、钼或合金材料。由于钨、钼材质的硬度很高, 对导丝器、导电块和走丝系统造成很大的磨损。一些机床制造公司在很长一段时间内采用的是专用线切割机或2 套走丝系统来实现细丝的切割加工, 这又增加了机床的制造成本和使用成本。包铜钢琴丝的出现, 是代替钨丝和钼丝而开发生产的电极丝, 在钢琴丝的外层镀有黄铜材料, 使其可在与黄铜电极丝同样条件下进行放电加工, 而抗拉强度是黄铜丝的2 倍(表1)。包铜丝的表面硬度低, 对机床走丝系统的磨损基本和黄铜丝一样。
5.钼丝
线切割钼丝是以难熔金属钼（Mo）为主要原料的一种钼制品，是将钼条锻打、拉拔后制成的一种细丝，是线切割机床上的一种切割线，英文名为wire cut molybdenum wire，直径一般在0.12~0.20 mm之间。
关于线切割电极丝的 学习笔记 就分享到这了，如果这篇文章对您有所帮助，帮忙点赞转发，谢谢！
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参考文献：
《线切割加工中电极丝的正确选用》
钼丝为什么能切断金属，这是什么原理
线切割你一定听说过，但不一定见过吧，它属于机床电加工的一种，主要用于模具，复杂形状或微细结构等产品的加工，在切割过程中使用的工具是一条细线，依靠放电产生几千摄氏度高温来熔化金属。
切割金属的过程就好像用线切豆腐一样轻松，可以在切割时随意360°转向，可切割出任意形状的加工产品，线切割机虽然是由苏联人发明的，但我国是靠前个将其应用于工业加工的国家。
线切割加工时那条发丝般的细线，就是一种由钼等贵金属制造而成的耗材，线切割又分快走丝（用钼丝），慢走丝（用铜丝）。
钼丝不但能够对各种金属进行加工，还广泛应用于绕丝芯线，引出丝，加热元件等，钼丝的精度要求很高，断线发生率低，加工速度快，可实现稳定长时间连续加工。
线切割原理
当看到线切割加工时，很长一段时间，我一直以为是钼丝与工件硬碰硬，活生生被锯开的呢，别笑，真是这么想的，其实呢，真正的切割原理跟我想象的相差十九万八千里。
线切割是利用连续移动的细金属丝作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。
通俗的说就是这根丝通电，还在不停的走动，对工件放电，瞬间产生几千度的高温，把放电的那一部分熔化或者气化了，这样就切开了，注意：不是硬碰硬的切，也不是金属丝本身产生高温去切，而是放电，让工件产生高温，自己熔化和腐蚀。
钼丝的主要成分是钼（Mo)，含量在99%以上，钼在自然界中主要存在于辉钼矿（MoS2)中。
辉钼矿在很长一段时间里都被当作石墨，这种柔软的灰色矿物，在18世纪由舍勒提出辉钼矿本身不是一种石墨，而是某种金属矿石，他还试图还原纯的金属钼，但是当时没有达到所需温度的炉子，多年后由海基尔姆成功的还原出这种银白色金属钼。
钼是一种银白色的坚硬金属，具有熔点高，延展性好的特点，其熔点可达2620摄氏度，沸点为4639摄氏度，在天然存在的元素中，只有钽，锇，铼，钨和碳有高于钼的熔点，即便将它烧红了仍然能保持一定的硬度；并且钼的化学性质也很稳定，不会被盐酸，碱所腐蚀。
在外观上金属钼与钨非常相似，但通过密度还是很容易被分辨出来，钼的密度只有钨的一半。
常温下的金属钼是很稳定的，在空气中加热钼棒，当温度升高钼会很快氧化，生成黄*的三氧化钼（MoO3）,随着氧化钼的厚度不同，它也会呈现出五彩斑斓的颜色，当物体与钼产生摩擦，其颗粒在空气中自燃也会形成三氧化钼，三氧化钼可用于生产钼的重要化工产品---钼酸铵，它是制造陶瓷釉彩，颜料及其他钼化合物的原料。
钼是地球上的一种稀有金属，我们对它即陌生又熟悉，它与我们的生活息息相关，应用非常广泛，它既是用于国防工业中的战略金属，又是动植物所需要的重要营养元素，还是钢铁合金的重要成份。
目前世界上所生产的钼，80%以上用于钢铁冶炼，主要作为钢铁的添加剂用于生产合金钢，可以提高合金钢的强度，韧性和耐磨性等，因具有良好的机械稳定性，高延展性而被用于高发热元件（ 灯泡中挂发光钨丝的钩子材料就是钼 ），挤压模具，金属加工工具，航空航天器零件等。
钼作为一种稀有金属，全世界的储量主要集中在中国和俄罗斯等少数国家，由于添加了钼的合金材料性能好，已成为军工武器上不可或缺的材料，用于战舰，坦克等武器制造中，各国纷纷将其列为战略金属。
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另外二硫化钼被誉为“高级固体润滑油”，它是一种良好的固体润滑剂，因为它的摩擦系数低，屈服强度很高，能在真空及各种超低温，高温下正常使用，因而被广泛应用于齿轮，模具，核工业等。
在电子电器领域，钼具有良好的耐高温性和导电性，热*胀系数也较低，是理想的线切割电极丝，能切割各种钢材以及硬质合金，其放电加工稳定，能有效提高加工产品的精度，二维（厚度在几纳米到几十纳米的薄层）二硫化钼还有可能成为下一代晶体管材料，取代硅材料成为下一代集成电路所广泛使用的材料。
钼成为植物的营养液也是偶然被发现的，在新西兰的草场上人们发现一个特殊的情况，全草场的草几乎全部枯黄没有一点生机，但是穿过草场的一条小路两侧的草却生机盎然，经过人们的研究发现，这条小路是附近一个钼矿工人必经之路，钼矿工人身上携带的钼粉会散落在这条路上，造成了这条小路上的草生长得更好，人们将钼粉融入肥料中撒在草场上，果然印证了这个结果。
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钼的生物属性也很重要，它不仅是植物同时也是动物和人体必须的微量元素，能提高人体免疫功能，但含量过高也会对人体造成伤害。
钼以其独特的性能，它不仅是沙场硬汉，金属的催化剂，还是生命的营养液 ，钼也证明了它是多才多艺的金属，随着钼的应用越来越广，还会有更多的功能被开发出来，钼在社会中的作用将更大。
教你如何区分哪些是电极式暖手宝
3月15日消息，在昨天的315晚会中曝光了电极式暖手宝存在爆炸隐患。电极式暖手宝长时间充电会造成爆炸，有高温液体烫伤用户的危险。因此，315晚会呼吁广大消费者停止使用电极式暖手宝，购买通过**标准的电热丝式或电热管式暖手宝。
在晚会中我们看到，电极式暖手宝虽然只要通上几分钟电，就能捧在手里热乎几个小时，但它却很可能是个危险的炸弹。由于这种暖手宝用的时间长了，它的保护装置很容易老化，发生爆炸。一旦这种爆炸在你身边发生，暖手宝里的热水很可能造成严重烫伤。
那么，到底电极式暖手宝、电热丝式或电热管式暖手宝有何区别，我们又如何区分呢？
一般来说，目前电热水袋分为电极式、电热丝式、电热管式三种。其中，后两种电热水袋采用的发热金属材料不会生锈，液体也不会带电。而电极式容易生锈，当锈末进入液体，会导致液体电阻力降低，导致加热功率提升，进而温度升高。这时如果温度控制器失灵，液体超过100°后就会因气化而爆炸。
如何区分
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