“數控機床用單向（xiàng）走絲電火花加工用黃（huáng）銅線”的國產化進程-機（jī）床電器網-數控機床市場網

您現在（zài）的位置：機床電器網> 技術前沿>“數控（kòng）機床用單向走絲電火花加工用黃銅線”的國產化進程

“數控機床用單向走絲電火花加工用黃銅線（xiàn）”的（de）國產化進程

2018-10-29 來源：寧（níng）波博德高（gāo）科（kē）有限公司作者：陳小軍，孟憲旗，鍾（zhōng）傑，呂和寧

摘要：數控機床用單向（xiàng）走（zǒu）絲電火花加工用黃銅線又稱電極絲、切（qiē）割線，本文從分析（xī）數控機床用單向（xiàng）走絲電火花加（jiā）工用黃銅線的性能及使用狀況著手（shǒu），闡述了電極絲國（guó）內外的使用情況及我國電極絲產品從無到有，從小到大的（de）發展曆程（chéng），論述（shù）了電極絲（sī）國產化的必要性。

關（guān）鍵詞：數控機床；單向走絲；電極絲；黃（huáng）銅線；放電加工

數控機床用單向走絲電火（huǒ）花加工用黃銅線又稱電極絲（sī）、切割線，數控機床用單向走絲電（diàn）火花加工的發展，離不（bú）開電極絲材料加工技（jì）術的同步發展，現在國際上所遵循的慢走絲機床的設計理念是根（gēn）據組成電極絲材料的物理化學特性來（lái）設計的，而電極絲技術的突破往往會帶動慢走絲線切割機設計理念的變革。一個國家精密機械加工工業的進步，離不開精密加工技術的應用，而單向走絲（sī）電火花放電切割加工作為一種新型的精密（mì）加工技術，將推動我國機械（xiè）加工工業的發展，電極絲作為這種新技術的（de）必然產物，其推廣應用將對我國銅加工製品向延伸方麵發展（zhǎn）提供有益支撐，同時對新材料的研發也有一定的借鑒價值。

1、電極絲特性及（jí）應用領域（yù）

1.1 電極絲特性（xìng）

⑴力學性能要求：切割（gē）時電極絲是作為一種工具（jù）電極材料來（lái）使用，必須要滿（mǎn）足抗拉強度、延伸率、韌性等（děng）力學性能的基本要（yào）求。

⑵物理性能要求：物理特性是通過電極絲材料的基礎成（chéng）分融合及芯材的組成金屬所決定的，這裏所說的（de）物理性能通常是指組成電極絲材料的熔（róng）點及材料的（de）基本物理特性。

⑶氣化性能要求：作為電極，在切割使用時是要產（chǎn）生熱量的，且這種熱量隨著加工過程的持續是不斷（duàn）地在電極表層積累（lèi）的，若產生的熱量不能夠通過（guò）其它介質及時釋放出（chū）去，電極絲材料會被（bèi）熔化掉（電極絲應用領域所（suǒ）講的熔斷絲），就不能持（chí）續切割，因此組成電極絲的材料或者表層結構必須擁有將這些熱量排放出去的功效。電極絲材料（liào）作為一種金屬載體，就要求有優（yōu）異的氣化特性，電極絲材料含有的鋅和表層結構決定氣化特性（xìng）的高低。

⑷幾何尺寸特性要求：電極絲作為一種工具電極材料（liào），其尺寸特性決定了切割工件線性尺寸精度及形位公差，而（ér）今天電極絲機床的設計也要求電極（jí）絲的外形幾何尺寸誤（wù）差（chà）不大於 0.002mm。

⑸電氣及導電性能方麵的要（yào）求：電火花加工是靠瞬間的放電腐（fǔ）蝕來電蝕工件的，瞬間的放（fàng）電間隙越短，所電蝕出來的工件表麵光潔度（dù）就會越高，因此就必須要求電極絲能夠承受瞬間高脈衝電流和大切割電流的能力，故就要求所（suǒ）使用的電極絲擁有穩定（dìng）的導（dǎo）電導熱性能，這種（zhǒng）性能同樣也是構成（chéng）電極絲的（de）銅合金材料性能來決定。

⑹直線度與記憶特性：電極絲作（zuò）為單向走絲電火花線切割數控機床的耗材，在加工過（guò）程中要（yào）求走絲穩定，加工工件的精度（dù）要求高，加工工件效率要求高基本都在 120 平方毫米 / 分鍾以上，因此在加工過程中都要求能夠自動穿絲。要（yào）實現自動（dòng）穿絲（sī），電極絲的直線度必須達到機（jī）床（chuáng）的要（yào）求，同時必須具有記憶特性，因為電極絲是繞在線軸上的，放絲後電極絲必須是一條直線才（cái）能達到（dào）機床對自動（dòng）穿絲的要求。

1.2 電（diàn）極絲應用（yòng）領域

電極絲的應用領（lǐng）域由之前隻（zhī）是應用（yòng）於模具行業加工的精（jīng）密模（mó）具，逐步發展為各行業加工精密零部件。精（jīng）密模具主要應用行業是（shì）步進電機、汽車、手機、電子電訊、艦（jiàn）船製造等，精密（mì）零件主要應用行業（yè）是航空航天、船舶製造、軍工（gōng）、高鐵、汽車、微電子、工業機器人、醫療器（qì）械、鍾表、微小（xiǎo）齒輪、微小花鍵、微小連接器、PCD 刀具等（děng）。

2 、電極絲的技術關鍵點及國產化進程

2.1 電極絲國內、國外應用情況

目前國內電極絲 80%~90% 以黃銅電極絲為主，為步進（jìn）電機、汽車、手機、電子電訊、艦船製造等行業加工（gōng）精密模具，部分使用鍍層電極絲加工高精密（mì）零部件及模具。而歐美等發達國家電極絲 50~60% 使用黃銅電極絲（sī），為步進電機（jī）、汽車、手機、電（diàn）子電訊、艦船製造等行業加工精密模，40%~60% 使用鍍層（céng）電極絲加工高精（jīng）密零部件（jiàn）及模具（jù）。

2.2 電極絲的技術關鍵點

切割時電極絲是作為一種工具電極（jí）材料來使用，必須要（yào）滿足抗拉強度、延伸（shēn）率、韌性等力學性能（néng）的基本要求之外，還必（bì）須有卓（zhuó）越的直線（xiàn）度與（yǔ）記憶特性及在垂直切割工件時強（qiáng）度大於 980MPa。

在《銅及銅合金（jīn）線》國家標準中，對小規格（gé）硬態（tài）黃（huáng）銅線的（de）性能要求為大於 800Mpa，對於直線度與記憶（yì）特性無具體要求。電極絲在垂直切割工件時強度大於 980Mpa，因此對電極絲的（de）性能進行重新定義將成為材（cái）料（liào）性能研（yán）究的一種趨勢。電極絲在切割工作過程中需要（yào）實現自動穿絲，電極絲的直線（xiàn）度必須達到機床的要求，同時必須具有記憶特性確保繞在線軸上的電極絲在（zài）放絲後也是一條直線。對於鍍層電極絲的關鍵技術點是在黃銅電極絲的基礎（chǔ）上製作特殊的表麵成份與結構，實現（xiàn）提升（shēng）切割精度與效率的功能，對複合材料的研究提供借鑒價值。

2.3 電極（jí）絲的（de）國產化進程

真正的單向（xiàng）走絲電（diàn）火花線切割技術進入中國是在 90 年（nián）代初，而最早（zǎo）使用單向走絲電火花線切割加工的廠家是（shì）在珠三角的幾家外商獨資企業，對於一項新的技（jì）術革新到普及，經曆了從引進吸收到（dào）自產的摸索（suǒ）之路（lù），因為當（dāng）時中（zhōng）國的有色金（jīn）屬加工技術還不成（chéng）熟，所（suǒ）使用的（de）原材（cái）料依賴進口，故在二十世紀之前的（de）發展速度一直很慢，進入 2000 年之後，隨著中國冶煉、壓力加工技術的發展，電極絲的發展才呈逐漸加速之勢。中國生產電極絲產品從 90 年代末期開始，到目前生產（chǎn）的企業大大小小（xiǎo）不少於 30 家，而加工高端裝備製造業所需的高精（jīng）度部件（jiàn）所用的高端電極絲仍以進口為主。博德高科先後引進國際先進的高強（qiáng）的電極絲的生（shēng）產線，從 2004年銷售具有記（jì）憶功能的高端單向走絲黃銅線 500 噸（dūn），到2016 年（nián）銷（xiāo）售單向走絲黃銅（tóng）線 10000.0 多噸及高端鍍層電極絲 1000.0 多噸，其中出口量達到了 50% 左右。高端鍍（dù）層電極絲（sī）是博得高科從 2004 年（nián）開始研發，於2007 年在國（guó）內推（tuī）向市場，在國內進行了一場（chǎng）電極絲的顏（yán）色革命，也（yě）是國內唯一一家能（néng）夠自主（zhǔ）生產（chǎn）高（gāo）端（duān）鍍層（céng）電極絲的企業。從 2007 年開始引導國（guó）內企業使用高（gāo）端鍍層電極絲，由 2007 年的年銷量不超過 100.0 噸到 2016 年實現年銷量1000.0 多噸。博德高科組建專（zhuān）門的研發機構，加快對電極絲產品的創新研發，先後獲得 5 項發明專利（lì），其中一項為美國專利，先後與知名機床（chuáng）商阿奇夏（xià）米爾、三菱建（jiàn）立戰略合作關係，共同研發電極絲產品配套機床，不斷提升機床的切割效率（lǜ）與精度的結果（guǒ）。電極絲產品（pǐn）的國產化進程（chéng）也從“引進—落後—再引進”模式轉變為“需求—創新驅動（dòng）”模式（shì）。

3 、電極絲標準化及專利情況

根據博德高科研發部門的研究分析，在中國專利局授權的（de）發明專利主要為德國的 Berkenhoff 公司、法國的Thermocompact、韓國的 OPEC、PAPS、日本的 OKT、日（rì）立（lì）以及博德高科公司的專利，其專利的主要保護（hù）方向為高精度的黃銅線、複合（hé）鍍層線、多相多功能線，但電極絲（sī）在國際範圍內尚沒有形成統一的標準。我國的單向走絲電火花線切割加（jiā）工技術是在逐步引進吸收國外先進（jìn）技術的基礎上發展起來的，雖然我國已經成為單向走絲電火花線切割加工技術應用的（de）大國，但不是強國。

為解決如上問題，電極絲標準化已經成為一種世界範圍內的必然趨勢，《單向走絲電火花加工用黃銅線》作為行業標準在 2013 年 9 月（yuè）頒布實施，但（dàn）其作為行業標準，覆蓋麵有限（xiàn），將其上升為（wéi）國家標準，來促進（jìn）我國電極（jí）絲行業的健康發展，助推中國製（zhì）造的轉型升級，為我國的航空航天、艦船製造、國防軍工、高速鐵（tiě）路、微電子、工業機器人、醫療器械、汽車工業等行業提供質量優異的工業糧食。

4 、結（jié）論

高端裝備製造業是國家重點項目，數控單向走絲電火花（huā）線切割機床作為（wéi）高端裝備的重要組（zǔ）成部分。電（diàn）極絲作為數控單向走絲電火花線切割機床必須的耗材，雖然每年的用量不超過 10 萬噸左右，但在高端裝備的應用中占有重要的地位。隨著我國一帶一路建設、供（gòng）給側改革的深入推進，電極絲在高端（duān）裝備製造業各個領域的應用越來越廣泛，對電極絲提出了更高要求，也推（tuī）動了電極絲新材料的發展。及（jí）時建立電極絲材料的國家標準，規範電極絲（sī）的生產和（hé）使用，為國家“一帶一路”戰略規劃任務、目標（biāo）的實現和世界現代高端裝備製造業的發展做出更大（dà）的貢獻，提升中國工業製（zhì）造的精度，助（zhù）推中國製造（zào） 2025 有著（zhe）重要意義.

投稿（gǎo）箱：
如（rú）果您有（yǒu）機床行業、企業相關新（xīn）聞稿（gǎo）件發表，或（huò）進行資訊合作，歡迎聯係本網編（biān）輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企推薦（jiàn）

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更（gèng）多