1.碳素(结构钢、工具钢)钢线切割工艺性
常用牌号有20# 、45#、T7、18、TI0A、T12A。特点是淬火硬度高,淬火后表面约为HRC62,有一定的耐磨性,成本较低。但其淬透性较差,热处理变形大,残余应力显著,回火稳定差。在线切割加工中,材料易变形,甚至崩裂。因而在进行热处理前,采用预加工的方法在轮廓线周围留一定的加工余量,以消除内应力。
碳素工具钢以T10应用最为广泛,一般用于制造尺寸不大形状简单、承受轻负荷的冷冲模零件。
20#钢经表面渗碳淬火,可获得较高的表面硬度和芯部的韧性。适用于冷挤法制造形状复杂的型腔模。
45#钢具有较高的强度,经调质处理有较好的综合力学性能,可进行表面或整体淬火以提高硬度,常用于制造塑料模和压铸模。
碳素钢由于含碳量高,加之淬火后切割中易变形,其切割性能不是很好,切割速度较之合金工具钢稍慢,切割表面偏黑,切割表面的均匀性较差,易出现短路条纹。如热处理不当,加工中会出现开裂。
2.合金钢线切割工艺性
常用牌号有9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、Cr12、Crl2MoV、Cr4W2MoV、GCr15、W18Cr4V等。其特点是淬透性、耐磨性、淬火变形均比碳素钢好。其中Cr12、Cr12MoV具有高耐磨性、高红硬性、较高的韧性、热处理变形小,能承受较大的冲击负荷。广泛用于制造承载大冲次多、工件形状复杂的模具。Cr4W2MoV、W18Cr4V用于制造形状复杂的高速耐热耐磨刀具,高温轴承、模具、轧辊。
合金钢具有良好的线切割加工性能,加工速度高、加工表面光亮、均匀,有较小的表面粗糙度。
3.硬质合金线切割工艺性
常用硬质合金有YG和YT两类。其硬度高、结构稳定、变形小,常用来制造各种复杂的模具和刀具。
其线切割加工速度较低,但表面粗糙度好。由于线切割加工时使用水质工作液,其表面会产生显微裂纹的变质层。
4.紫铜线切割工艺性
紫铜就是纯铜,具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀和塑性。模具制造行业常用紫铜制作电极(铜公) ,这类电极往往形状复杂,精度要求高,需用线切割来加工。
紫铜的线切割加工速度较低,是合金钢的50%~60%,表面粗糙度较大,放电间隙也较大,但其切割稳定性还是较好。
5.石墨线切割工艺性
石墨完全是由碳元素组成的,具有导电性和耐腐蚀性,因而也可制作一些精度不高的电极。
石墨的线切割性能很差,效率只有合金工具钢的20% ~ 30% ,其放电间隙小,不易排屑,加工时易短路,属不易加工材料。
6.铝线切割工艺性
铝质量轻又具有金属的强度,常用来制作一些结构件,在机械上也可作连接件等。
铝的线切割加工性能良好,切割速度是合金工具钢的2~3倍,加工后表面光亮,表面粗糙度一般,铝在高温下,表面极易形成不导电的氧化膜,因而线切割加工时放电停歇时间相对要小,才能保证高速加工。
另外,在加工时要进行消磁处理及去除表面氧化皮和锈斑等。