线切割机床电极丝的种类与应用

　　

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、 黄铜丝

　　黄铜丝是线切割机床领域中第一代专业电极丝。

1977 年，黄铜丝开始进入

市场。这种电极丝曾带来了切割速度上的突破，当时对于厚度为

50mm 的工件，

线切割机床的切割速度从

12mm2/分钟提高到 25 mm2/分钟。是什么使速度翻

了一倍呢

?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。

当时发现黄铜丝中的锌由于熔点较低

(420℃，而紫铜为 1080℃)能够改善冲

洗性。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。理论上讲，锌的比例越高越好，不过在黄铜丝的制造过程中，
当锌的比例超过

40%后，电极丝的 α 单相结晶结构变成了 α 和 β 双相结晶结构。

这时材料变得太脆而不适合把它拉成直径很小的细丝。

　　黄铜丝可以有不同的拉伸强度来满足不同的设备和应用场合。这是通过一系
列的拉丝

(淬火作用)和热处理(退火)工序来实现的。普通黄铜丝的拉伸强度在

490-900N/mm2 之间。

　　黄铜丝的主要缺点：

　　

(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

;以 0.25mm 黄铜丝切割 30-60mm 厚的钢材为例，国

内很多用户的主切速度都在

120mm2/分钟左右。

　　

(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

(上下端尺寸误差和鼓形差)。

　　此外，由于价格竞争的原因，目前国内的低价黄铜丝普遍存在着各种质量
问题，例如因采用的铜材胚料材质不良以及拉丝设备和工艺上的原因导致黄铜
丝表面铜粉较多，截面几何误差太大等等，这些都会导致放电稳定性下降，严
重影响加工速度和质量。同时，还会污染设备部件加大设备的损耗。

　　黄铜丝的应用场合：

　　

(1) 加工量不足，不是 24 小时开机的用户。因为加工效率对于这些用户来

说不是主要问题

;

　　

(2) 对加工精度特别是表面质量要求不高的用户;

　　

(3) 以加工小尺寸、薄厚度为主的用户。因为工件装夹调整的时间占总加工

时间的比例较高，切割时间较少，对加工效率的影响不明显。