Than chì có các đặc tính chất lượng cao-không thể thay thế bằng vật liệu kim loại khác nên nó được sử dụng làm vật liệu được ưu tiên trong gia công EDM CNC. Tuy nhiên, thường có nhiều đặc điểm khó hiểu trong việc lựa chọn thực tế vật liệu điện cực than chì. Có nhiều cơ sở để lựa chọn vật liệu làm điện cực than chì nhưng có 4 tiêu chí chính:
1. Đường kính hạt trung bình của vật liệu
Đường kính hạt trung bình của vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái phóng điện của vật liệu. Kích thước hạt trung bình của vật liệu càng nhỏ thì sự phóng điện của vật liệu càng đồng đều, trạng thái phóng điện càng ổn định và chất lượng bề mặt càng tốt. Để rèn và-khuôn đúc có yêu cầu về độ chính xác và bề mặt thấp, chúng tôi thường khuyên bạn nên sử dụng vật liệu có hạt thô hơn, chẳng hạn như ISEM-3, v.v.; đối với khuôn điện tử có yêu cầu bề mặt và độ chính xác cao, nên sử dụng vật liệu có kích thước hạt trung bình dưới 4 μm để đảm bảo độ chính xác và độ hoàn thiện bề mặt của khuôn được gia công. Kích thước hạt trung bình của vật liệu càng nhỏ thì tổn thất vật liệu càng nhỏ và lực giữa mỗi nhóm ion càng lớn. Ví dụ: Thông thường ISEM-7 được khuyến nghị là đủ để đáp ứng các yêu cầu đối với khuôn đúc chính xác và khuôn rèn; nhưng khi khách hàng có yêu cầu đặc biệt cao về độ chính xác thì nên sử dụng vật liệu TTK-50 hoặc ISO-63 để đảm bảo hao hụt vật liệu nhỏ hơn, từ đó đảm bảo độ chính xác và độ nhám bề mặt của khuôn. Đồng thời, các hạt càng lớn thì tốc độ xả càng nhanh và tổn thất trong quá trình gia công thô càng nhỏ. Nguyên nhân chính là do cường độ dòng điện của quá trình phóng điện khác nhau dẫn đến lượng năng lượng phóng điện khác nhau. Nhưng bề mặt hoàn thiện sau khi phóng điện cũng thay đổi theo sự thay đổi của các hạt.
2. Độ bền uốn của vật liệu
Độ bền uốn của vật liệu phản ánh trực tiếp độ bền của vật liệu và thể hiện độ kín của cấu trúc bên trong vật liệu. Vật liệu có độ bền cao có khả năng chống thất thoát phóng điện tương đối tốt. Đối với các điện cực có yêu cầu độ chính xác cao, hãy cố gắng chọn vật liệu có độ bền tốt hơn. Ví dụ: TTK-4 có thể đáp ứng các yêu cầu của khuôn đầu nối điện tử thông thường, nhưng đối với một số khuôn đầu nối điện tử có yêu cầu độ chính xác đặc biệt, có thể sử dụng vật liệu TTK-5, có cùng kích thước hạt nhưng độ bền cao hơn một chút.
3. Độ cứng bờ của vật liệu
Trong tiềm thức hiểu biết về than chì, than chì thường được coi là một loại vật liệu tương đối mềm. Tuy nhiên, dữ liệu thử nghiệm thực tế và điều kiện ứng dụng cho thấy độ cứng của than chì cao hơn vật liệu kim loại. Trong ngành công nghiệp than chì đặc biệt, tiêu chuẩn kiểm tra độ cứng phổ biến là phương pháp đo độ cứng Shore và nguyên tắc kiểm tra của nó khác với nguyên tắc kiểm tra kim loại. Do cấu trúc phân lớp của than chì nên nó có hiệu suất cắt rất vượt trội trong quá trình cắt. Lực cắt chỉ bằng khoảng 1/3 so với vật liệu đồng, bề mặt gia công dễ dàng xử lý.
Tuy nhiên, do có độ cứng cao hơn nên tổn thất dụng cụ trong quá trình cắt sẽ lớn hơn một chút so với dụng cụ cắt kim loại. Đồng thời, vật liệu có độ cứng cao được kiểm soát tương đối về tổn thất phóng điện. Trong hệ thống vật liệu EDM của công ty chúng tôi, có hai loại vật liệu để lựa chọn cho những vật liệu có cùng cỡ hạt được sử dụng rộng rãi, một loại có độ cứng cao hơn một chút và loại còn lại có độ cứng thấp hơn một chút để đáp ứng nhu cầu của khách hàng với các yêu cầu khác nhau. Ví dụ: vật liệu có kích thước hạt trung bình 5 μm bao gồm ISO-63 và TTK-50; vật liệu có kích thước hạt trung bình 4 μm bao gồm TTK-4 và TTK-5; vật liệu có kích thước hạt trung bình 2 μm bao gồm TTK-8 và TTK-9. Chủ yếu xem xét sở thích của nhiều loại khách hàng về phóng điện và gia công.
4. Điện trở suất vốn có của vật liệu
Theo thống kê về tính chất vật liệu, nếu các hạt trung bình của vật liệu giống nhau thì tốc độ phóng điện của điện trở suất cao sẽ chậm hơn tốc độ phóng điện của điện trở suất nhỏ. Đối với những vật liệu có cùng kích thước hạt trung bình, độ bền và độ cứng của vật liệu có điện trở suất nhỏ sẽ thấp hơn một chút so với vật liệu có điện trở suất cao. Tức là tốc độ xả và tổn thất sẽ khác nhau. Vì vậy, việc lựa chọn vật liệu theo nhu cầu ứng dụng thực tế là rất quan trọng. Do đặc thù của luyện kim bột nên mỗi thông số của mỗi mẻ nguyên liệu đều có giá trị đại diện với khoảng dao động nhất định. Tuy nhiên, hiệu ứng phóng điện của vật liệu than chì cùng loại rất giống nhau và sự khác biệt về hiệu ứng ứng dụng do các thông số khác nhau gây ra là rất nhỏ. Việc lựa chọn vật liệu điện cực có liên quan trực tiếp đến hiệu ứng phóng điện. Ở mức độ lớn, việc lựa chọn vật liệu thích hợp sẽ quyết định tốc độ xả, độ chính xác xử lý và độ nhám bề mặt.
Bốn dữ liệu trên thể hiện hiệu suất phóng điện chính của vật liệu và trực tiếp xác định hiệu suất của vật liệu.