线切割电极丝的选择及应用

近年来，机械加工技术日新月异，线切割电火花加工作为一种特别的精密机械加工技术也得到了迅速发展。电火花线切割（WEDM）是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时，发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉而开创和发明的电火花加工方法。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成形。电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机（快走丝）、低速单向走丝电火花线切割机（慢走丝）和立式自旋转电火花线切割机三类。

线切割技术的发展其重要的一部分依赖于电极丝技术的发展。拥有性能优良的电极丝才能进行高效地加工，出产高品质、高精度的产品。自上世纪七八十年代镀锌电极丝发明以来，市场上先后出现了普通黄铜电极丝、镀锌电极丝、钼丝、钨丝、复合丝（里层为钢丝，外表为铜等）等各种各样的电极丝。目前常用电极丝有钼丝(0.08～0.2mm )、钨丝( 0.03～0.1mm)、黄铜丝(0.1～0.3mm)和包芯丝(0.1～0.3mm)等。钨丝抗拉强度高，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，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。

电极丝的选择
在选择使用电极丝时，首先要从机型着手，其次要考虑加工工况，如加工材料硬度、表面品质要求、加工零件精度要求以及机床所选用配套耗材的品质状况等；再次要考虑机床设备是否经常满负荷运行；最后考虑各种不同电极丝的性能差异。
一般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。良好的电极丝材料还必须具备以下特性：
1.机械特性
能承受一定的拉力和因放电引起的冲击力。不致于会造成电极丝抖动，最终导致切割工件表面不光滑，甚至引起多道切割线痕。
2.气化特性
电极丝材料必须能将放电产生的热量及时释放出去。
3.物理特性
电极丝还需要有较高的熔点
4.几何特性
指电极丝的尺寸精度和尺寸稳定性
5.电气特性指电极丝能够承受瞬间高脉冲电流和大切割电流的能力。

几种电极丝的简介
1.普通黄铜电极丝
由铜锌二元合金组成，受锌含量制约，其切割速度提升有限，且容易掉铜粉、断线
2.镀锌电极丝
芯材为普通黄铜，外面镀一层锌，由于锌在切割过程中的气化作用，这种电极丝的放电会比较稳定，切割表面比普通黄铜丝光滑。
3.速度型镀层电极丝
芯材为普通黄铜，镀层为铜锌合金，镀层比普通镀锌电极丝略厚。这种镀层电极丝较普通镀锌电极丝的切割速度要快，适合于高效率加工。
4.扩散退火型电极丝
表面多孔结构的电极丝，芯材为无氧铜，并通过扩散退火在外包一层铜锌合金（铜和锌的比例为1：1），由于芯材为无氧铜，表层是采用扩散退火形成的多孔结构，故这种电极丝的冲洗效果优于常规电极丝。但无氧铜自身的抗拉强度较低，以其为芯材制成的电极丝强度也很低，只有500MPa，目前这种电极丝只适合于特殊机床的特殊加工。
5.钢芯电极丝
芯材为钢丝，表层镀纯铜再镀黄铜，也有直接镀黄铜的，在高温下电极丝的强度大，特别适合于困难条件下的加工，如超厚、石墨、单晶硅等难加工物质。
6.钢琴电极丝
芯材为高碳钢，表层镀黄铜，也有再镀锌的。高碳钢价格较低，经特殊处理后，常代替精细型电极丝。