一种新技术的引进，要经过模仿、吸收、消化、创新这一过程，理论研究发现，电极线中锌含量越高,切割效果会越好，但是从有色金属加工学上来讲，当锌的比例超过40%后，电极丝的α单相结晶组织变成了有α和β组成的双相结晶组织，这时材料变得太脆而不适合把它加工成直径很小的细丝。因此普通黄铜电极丝在普遍追求高效率切割的今天受到了加工工艺方面的限制，这样就滋生了有其它特殊性能的电极丝。


要研究开发生产一种新的电极丝，首先要认识到成为电极丝材料所具有的基本特性，根据现在国内外技术的研究，总结得出，制造电极丝的材料必须具备以下特性：


一、机械特性：在电火花放电加工过程中，电极丝是要承受一定的拉力和因放电引起的冲击力的。如果这种材料的强度太低或者断裂韧性太低，在切割时，电极丝会抖动，最终导致切割工件表面的不光滑，更甚至的会引起一道一道的切割线痕。另外强度对保证电极丝恢复直度的功能也有作用，同样电极丝材料拥有一定的延伸性对切割有斜度的工件也比较有益。


二、气化特性：在加工过程中，放电所产生的热量是不断增加的，而这种热量如果不能够通过其它介质及时的排放出去，熔点再高的电极丝材料也会被熔化掉（电极丝应用领域所讲的烧断丝），因此组成电极丝的材料必须有将这些热量带出去的功能。


三、物理特性：电极丝的物理特性是提高切割效率的关键所在，这些特性是通过电极丝材料的基础成分的配比及芯材的组成金属性质所决定的。因为电极丝在切割时的抖动会产生瞬间的短路效应，这时切割过程会减慢，如果这时电极丝的表面金属不会因为放电烧蚀掉一部分，电极丝和切割金属之间就不会产生间隙，那么所产生的切割废屑就不会因为冲水的作用而排出去，这时电极丝就会烧断，同样也不能进行切割。


四、几何特性：这里所说的几何特性通常是指尺寸精度和尺寸稳定性。电极丝的外径直接决定了切割工件的表面尺寸精度，所以要求电极丝的尺寸精度及稳定性很重要，因为每次的累积加工误差可以通过机床本身来调节，而如果尺寸精度不稳定，{zh1}的切割精度也不稳定。


五、电气特性：电火花加工是靠瞬间的放电腐蚀来切割金属的，瞬间的放电间隙越短，所切割出来的金属表面光洁度会越高，因此就必须要求电极丝有能够承受瞬间高脉冲电流和大切割电流的能力。


现在市场上所流行的电极丝都是上述五种特性的有机组合，当然也加入其它一些特别明显的性能：如高的强度，大的延伸性等。根据不同的使用条件及加工状况，电极丝分为如下几种:


一、普通黄铜电极丝:这种电极丝是铜锌二元合金,因为受到黄铜中锌含量的限制,它的切割速度受到了制约,而随着黄铜中锌含量增多,其切割速度也会有小的提升,但它的提升速度是有限的。


二、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，切割表面会比普通黄铜丝光滑。但是这种电极丝在使用过程中常见的问题是掉粉问题，国内外生产厂家同样面临。


三、速度型镀层电极丝：芯材为普通黄铜，镀层为铜锌合金，厚度比普通镀锌电极丝的镀层要厚一些。这种镀层电极丝的速度比普通镀锌电极丝的切割速度要快一些，适合于高效率的加工。


四、扩散退火型电极丝：扩散退火型电极丝芯材为无氧铜，并通过扩散退火在外层包一层铜锌合金，其中铜和锌的比例为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比常规的电极丝要好。但是无氧铜本身的抗拉强度较低，用这种铜作芯材制造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。


五、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，这种电极丝特别适合于在困难条件上的加工，如超厚、大斜度、多层、冲水不良、石墨、单晶硅等难加工物质。


六、精细型电极丝：一般的电极丝直径最小能到0.07mm,对于要求有小α角的精细加工, α角的直径要求达到0.02-0.10 mm时,就选用钨或者钼来制造这种超细的电极丝了。


七、钢琴电极丝:这种电极丝因为芯材为制造钢琴用的高碳钢,所以又叫钢琴丝。组成为：芯材为高碳钢，表层镀黄铜，也有再镀锌的。高碳钢丝经多道次的加工及热处理，强度同样会达到钨或钼丝的强度。


现阶段，中国精密模具与机械精密制造加工还是一个新型的行业，很多新技术的使用还处在尝试阶段。上述第三、四、五、六、七种在实际使用中中国还很少采用，而我们的使用者经常使用的电极丝只有黄铜丝和镀锌电极丝两种，针对上述两种电极丝使用过程中经常出现的断线问题做下述的分析，以指导用户正确使用。


一.观念上的错误：


实际在使用电极丝的过程中，用户或者切割师傅总是以为断线是因为电极丝强度低而被拉断的，他们也认为强度低的电极丝容易断线，其实真正的断线不是因为电极丝的强度低造成的，而是因为其韧性不足引起的。


二.断线的本质：


放电时，电极丝表面会因为放电腐蚀的作用会在表面形成许许多多的坑洞，同时电极丝也受到电火花或者排屑的冲击，切割过程所形成的小坑洞中的几个受力最小的会因为断裂韧性不足而发生断裂，即断线。


三.电极丝放电加工过程冲水的作用：


水在电火花加工过程中的作用相当重要，放电过程中形成的小坑与很多因素有关，其中最重要的一个影响因素是冲水，冲水的效果直接影响了电极丝和工件之间间隙的气化特性，当然冲水还容易把电腐蚀产生的废屑排走，同时可以带走在放电过程中产生的热量。


四.廉价电极丝的问题：


现阶段我国使用的电极丝，95%以上是用普通黄铜制作的，而黄铜中通常含有60%-65%的铜，随着最近两年的铜价越来越高，有个别的电极丝母线制造企业选用回收废杂铜来生产电极丝母线，而这些废杂铜中往往含有铁、镍、锡、铅等降低电极丝性能的有害杂质成份，这些杂质元素的存在是引起电极丝断线的罪魁祸手，在这种情况下，用户往往以降低切割速度来减少断线，更甚至有的用户认为是机床性能变化或切割师傅的技能不够。使用含有杂质元素的电极丝不仅降低了加工效率，增加了成本，还会引起切割工件的加工质量或损坏客户的机床。


综上所述，在选择使用电极丝时，首先要从机型方面着手，看这种机型适合于使用什么类型的电极丝；其次，要考虑加工工况，比如所要加工的材料是硬或是软的、表面质量要求如何、加工零件精度要求如何以及机床所选用配套耗材的质量状况如何等，当然还要考虑水质的好坏；再次要考虑你的机床设备是否经常是满负荷运行；{zh1}要考虑各种不同电极丝的性能区别。