1. EDM-karakterizaĵoj de grafitaj materialoj.
1.1. Malŝarĝa maŝinadrapideco.
Grafito estas nemetala materialo kun tre alta fandopunkto de 3650 °C, dum kupro havas fandopunkton de 1083 °C, do la grafita elektrodo povas elteni pli altajn kurentajn kondiĉojn.
Kiam la eliga areo kaj la skalo de la elektroda grandeco estas pli grandaj, la avantaĝoj de alt-efika malglata maŝinado de grafita materialo estas pli evidentaj.
La varmokondukteco de grafito estas 1/3 tiu de kupro, kaj la varmo generita dum la malŝarĝa procezo povas esti uzata por pli efike forigi metalajn materialojn. Tial, la prilabora efikeco de grafito estas pli alta ol tiu de kupra elektrodo en meza kaj fajna prilaborado.
Laŭ la sperto pri prilaborado, la malŝarĝa prilabora rapido de grafita elektrodo estas 1,5~2 fojojn pli rapida ol tiu de kupra elektrodo sub ĝustaj uzkondiĉoj.
1.2.Elektroda konsumo.
Grafita elektrodo havas la karakterizaĵon, kiu povas elteni altajn kurentajn kondiĉojn. Krome, sub taŭga malglata prilaborado, inkluzive de karbonŝtalaj laborpecoj produktitaj dum maŝinado, forigo de enhavo kaj laborfluido ĉe alta temperaturo, malkomponiĝante de karbonpartikloj. Sub la ago de parta forigo de enhavo, karbonpartikloj algluiĝos al la elektroda surfaco por formi protektan tavolon, certigante malgrandan perdon de la grafita elektrodo dum malglata prilaborado, aŭ eĉ "nulan malŝparon".
La perdo ĉe la ĉefa elektrodo en elektroerozio devenas de malglata maŝinado. Kvankam la perdofteco estas alta en la kondiĉoj de finpolurado, la totala perdo ankaŭ estas malalta pro la malgranda maŝinada aldonaĵo rezervita por partoj.
Ĝenerale, la perdo de grafita elektrodo estas malpli ol tiu de kupra elektrodo en malglata maŝinado kun granda kurento kaj iomete pli ol tiu de kupra elektrodo en fina maŝinado. La elektroda perdo de grafita elektrodo estas simila.
1.3. La surfaca kvalito.
La partikla diametro de grafita materialo rekte influas la surfacan malglatecon de elektroeroziado. Ju pli malgranda estas la diametro, des pli malalta estas la surfaca malglateco atingebla.
Antaŭ kelkaj jaroj, uzante grafitan materialon kun diametro de 5 mikrometroj da partiklaj phi-partikloj, la plej bona surfaco povis atingi nur VDI18-edm-nivelon (Ra0.8 mikrometroj). Nuntempe, la grendiametro de grafitaj materialoj povas atingi phi-procenton ene de 3 mikrometroj. La plej bona surfaco povas atingi stabilan VDI12-edm-nivelon (Ra0.4 mikrometroj) aŭ pli sofistikan nivelon, sed la grafita elektrodo spegulas la edm-nivelon.
La kupra materialo havas malaltan rezistecon kaj kompaktan strukturon, kaj povas esti prilaborita stabile sub malfacilaj kondiĉoj. La surfaca malglateco povas esti malpli ol Ra0.1 m, kaj ĝi povas esti prilaborita per spegulo.
Tiel, se la malŝarĝa maŝinado celas ekstreme fajnan surfacon, estas pli taŭge uzi kupran materialon kiel elektrodon, kio estas la ĉefa avantaĝo de kupra elektrodo super grafita elektrodo.
Sed kupra elektrodo sub la kondiĉoj de granda kurento, la elektroda surfaco facile malglatiĝas, aperante eĉ fendetojn, kaj grafitaj materialoj ne havus ĉi tiun problemon. Laŭ la postuloj de VDI26 (Ra2.0 mikrometroj) pri surfaca malglateco, grafita elektrodo povas esti prilaborata de malglata ĝis fajna, atingante unuforman surfacan efikon kaj difektojn en la surfaco.
Krome, pro la malsama strukturo de grafito kaj kupro, la surfaco de la elfluiga korodpunkto de grafita elektrodo estas pli regula ol tiu de kupra elektrodo. Tial, kiam la sama surfaco de VDI20 aŭ pli estas prilaborita, la surfaco de la peco prilaborita per la grafita elektrodo estas pli klara, kaj ĉi tiu grenosurfaca efiko estas pli bona ol la elfluiga surfaco de kupra elektrodo.
1.4. La maŝinprilabora precizeco.
La koeficiento de termika ekspansio de grafita materialo estas malgranda, la koeficiento de termika ekspansio de kupra materialo estas 4-obla tiu de grafita materialo, do en la malŝarĝa prilaborado, grafita elektrodo estas malpli ema al deformado ol kupra elektrodo, kiu povas atingi pli stabilan kaj fidindan prilaboran precizecon.
Precipe kiam profunda kaj mallarĝa ripo estas prilaborata, loka alta temperaturo igas kupran elektrodon facile fleksiĝi, sed grafita elektrodo ne.
Por kupraj elektrodoj kun granda profundo-diametra proporcio, certa termika ekspansio-valoro devus esti kompensita por korekti la grandecon dum maŝinada agordo, dum grafita elektrodo ne estas necesa.
1.5. Pezo de la elektrodo.
La grafita materialo estas malpli densa ol kupro, kaj la pezo de la grafita elektrodo de la sama volumeno estas nur 1/5 de tiu de la kupra elektrodo.
Videblas, ke la uzo de grafito estas tre taŭga por elektrodoj kun granda volumeno, kio multe reduktas la ŝarĝon de la spindelo de EDM-maŝinilo. La elektrodo ne kaŭzos ĝenon dum fiksado pro sia granda pezo, kaj ĝi produktos dekliniĝan delokiĝon dum la prilaborado, ktp. Videblas, ke estas tre grave uzi grafitan elektrodon en grandskala muldila prilaborado.
1.6. Malfacileco de fabrikado de elektrodoj.
La maŝinada efikeco de grafita materialo estas bona. La tranĉrezisto estas nur 1/4 de tiu de kupro. Sub ĝustaj prilaboraj kondiĉoj, la efikeco de frezado de grafita elektrodo estas 2~3-oble pli alta ol tiu de kupra elektrodo.
Grafita elektrodo estas facile forigebla laŭ angulo, kaj ĝi povas esti uzata por prilabori la laborpecon, kiu devus esti finita per pluraj elektrodoj en unuopan elektrodon.
La unika partikla strukturo de grafita materialo malhelpas la aperon de lapoj post la muelado kaj formado de elektrodoj, kio povas rekte plenumi la uzajn postulojn kiam la lapoj ne facile forigeblas en la kompleksa modelado, tiel eliminante la procezon de mana polurado de la elektrodo kaj evitante la formoŝanĝon kaj grandeceraron kaŭzitajn de polurado.
Notindas, ke ĉar grafito akumuliĝas polvon, muelado de grafito produktos multe da polvo, do la frezmaŝino devas havi sigelon kaj polvokolektan aparaton.
Se necesas uzi edM por prilabori grafitan elektrodon, ĝia prilabora efikeco ne estas tiel bona kiel tiu de kupro, kaj la tranĉrapideco estas ĉirkaŭ 40% pli malrapida ol tiu de kupro.
1.7. Instalo kaj uzado de elektrodoj.
Grafita materialo havas bonan ligpovon. Ĝi povas esti uzata por kunligi grafiton kun la fiksaĵo per frezado de la elektrodo kaj malŝarĝo, kio povas ŝpari la proceduron de maŝinado de ŝraŭbotruo sur la elektroda materialo kaj ŝpari labortempon.
La grafita materialo estas relative fragila, precipe la malgranda, mallarĝa kaj longa elektrodo, kiu facile rompiĝas kiam submetita al ekstera forto dum uzo, sed tuj povas scii, ke la elektrodo estis difektita.
Se ĝi estas kupra elektrodo, ĝi nur fleksiĝos kaj ne rompiĝos, kio estas tre danĝera kaj malfacile trovebla dum uzado, kaj ĝi facile kondukos al la rubaĵo de la laborpeco.
1.8.Prezo.
Kupro estas nerenovigebla rimedo, la preztendenco fariĝos pli kaj pli multekosta, dum la prezo de grafito emas stabiliĝi.
Kun la altiĝo de la prezo de kupro en la lastaj jaroj, la ĉefaj grafito-produktantoj plibonigis la procezojn de produktado de grafito kaj akiris konkurencivan avantaĝon. Nun, sub la sama volumeno, la ĝeneraleco de la prezo de grafito-elektrodaj materialoj kaj la prezo de kupraj elektrodaj materialoj estas sufiĉe altaj, sed grafito povas atingi efikan prilaboradon, kaj la uzo de kupraj elektrodoj ŝparas grandan nombron da laborhoroj, kio egalas al rekta redukto de la produktokosto.
Resumante, inter la 8 edM-karakterizaĵoj de grafita elektrodo, ĝiaj avantaĝoj estas evidentaj: la efikeco de frezado kaj malŝarĝo-prilaborado estas signife pli bona ol tiu de kupra elektrodo; granda elektrodo havas malgrandan pezon, bonan dimensian stabilecon, maldika elektrodo ne facile deformiĝas, kaj la surfaca teksturo estas pli bona ol tiu de kupra elektrodo.
La malavantaĝo de grafita materialo estas, ke ĝi ne taŭgas por prilaborado de fajna surfaca malŝarĝo sub VDI12 (Ra0.4 m), kaj la efikeco de uzado de edM por fari elektrodon estas malalta.
Tamen, el praktika vidpunkto, unu el la gravaj kialoj influantaj la efikan reklamadon de grafitaj materialoj en Ĉinio estas, ke speciala grafita prilabormaŝino estas bezonata por muelado de elektrodoj, kio prezentas novajn postulojn por prilabora ekipaĵo de muldilaj entreprenoj, iuj malgrandaj entreprenoj eble ne havas ĉi tiun kondiĉon.
Ĝenerale, la avantaĝoj de grafitaj elektrodoj kovras la vastan plimulton de okazoj de elektromagneta metala prilaborado, kaj meritas popularigon kaj aplikon, kun konsiderindaj longdaŭraj profitoj. La manko de fajna surfaca prilaborado povas esti kompensita per la uzo de kupraj elektrodoj.
2. Elekto de grafitaj elektrodaj materialoj por EDM
Por grafitaj materialoj, ekzistas ĉefe la jenaj kvar indikiloj, kiuj rekte determinas la rendimenton de la materialoj:
1) Meza partikla diametro de la materialo
La averaĝa partikla diametro de la materialo rekte influas la eligkondiĉon de la materialo.
Ju pli malgranda estas la averaĝa partiklo de grafita materialo, des pli unuforma estas la malŝarĝo, des pli stabila estas la malŝarĝa kondiĉo, des pli bona estas la surfaca kvalito, kaj des malpli granda estas la perdo.
Ju pli granda estas la averaĝa partikla grandeco, des pli bonan forigrapidecon oni povas atingi en malglata maŝinado, sed la surfaca efiko de finpoluro estas malbona kaj la elektroda perdo estas granda.
2) La fleksoforto de la materialo
La fleksa forto de materialo estas rekta reflekto de ĝia forto, indikante la streĉecon de ĝia interna strukturo.
Materialo kun alta forto havas relative bonan reziston al malŝarĝo. Por elektrodo kun alta precizeco, oni elektu materialon kun bona forto kiel eble plej multe.
3) Marborda malmoleco de la materialo
Grafito estas pli malmola ol metalaj materialoj, kaj la perdo de la tranĉilo estas pli granda ol tiu de la tranĉmetalo.
Samtempe, la alta malmoleco de grafita materialo en la kontrolo de elflua perdo estas pli bona.
4) La eneca rezisteco de la materialo
La malŝarĝa rapideco de grafita materialo kun alta eneca rezisteco estos pli malrapida ol tiu kun malalta rezisteco.
Ju pli alta la eneca rezisteco, des pli malgranda la elektroda perdo, sed ju pli alta la eneca rezisteco, des pli stabileco de la malŝargo estos trafita.
Nuntempe, ekzistas multaj malsamaj gradoj de grafito haveblaj de la ĉefaj grafito-provizantoj de la mondo.
Ĝenerale laŭ la averaĝa partikla diametro de klasifikotaj grafitaj materialoj, partikla diametro ≤ 4 m estas difinita kiel fajna grafito, partikloj en 5~ 10 m estas difinitaj kiel meza grafito, partikloj en 10 m kaj pli estas difinitaj kiel kruda grafito.
Ju pli malgranda estas la partikla diametro, des pli multekosta estas la materialo, des pli taŭga grafita materialo povas esti elektita laŭ la postuloj kaj kosto de EDM.
3. Fabrikado de grafita elektrodo
La grafita elektrodo estas ĉefe farita per muelado.
El la vidpunkto de prilabora teknologio, grafito kaj kupro estas du malsamaj materialoj, kaj iliaj malsamaj tranĉkarakterizaĵoj devus esti majstritaj.
Se la grafita elektrodo estas prilaborita per la procezo de kupra elektrodo, problemoj neeviteble okazos, kiel ekzemple ofta rompiĝo de la folio, kio postulas la uzon de taŭgaj tranĉiloj kaj tranĉparametroj.
Prilabori grafitan elektrodon estas pli ekonomia ol uzi kuprajn elektrodajn ilojn. Rilate ekonomiajn konsiderojn, la elekto de karbida ilo estas plej ekonomia. Elekti diamantan tegaĵon (nomatan grafitan tranĉilon) estas pli multekosta, sed la diamanta tegaĵo havas longan servodaŭron, altan prilaboran precizecon kaj ĝeneralan ekonomian profiton.
La grandeco de la antaŭa angulo de la ilo ankaŭ influas ĝian funkcidaŭron. La antaŭa angulo de 0° de la ilo estos ĝis 50% pli alta ol la antaŭa angulo de 15° dum la funkcidaŭro de la ilo. La tranĉstabileco ankaŭ estas pli bona, sed ju pli granda la angulo, des pli bona la maŝinprilabora surfaco. La uzo de 15° angulo de la ilo povas atingi la plej bonan maŝinprilaboran surfacon.
La tranĉrapido en maŝinado povas esti agordita laŭ la formo de la elektrodo, kutime 10m/min, simile al la maŝinado de aluminio aŭ plasto, la tranĉilo povas esti rekte sur kaj de la laborpeco en malglata maŝinado, kaj la fenomeno de angula kolapso kaj fragmentiĝo facile okazas en finpretiga maŝinado, kaj la maniero de malpeza tranĉilo rapida marŝado ofte estas uzata.
Grafita elektrodo en la tranĉprocezo produktos multe da polvo. Por eviti, ke grafitaj partikloj enspiru la spindelon kaj ŝraŭbon de la maŝino, nuntempe ekzistas du ĉefaj solvoj: unu estas uzi specialan grafitan prilabormaŝinon, kaj la alia estas ripari ordinaran prilaborcentron, ekipitan per speciala polvokolekta aparato.
La speciala grafita altrapida frezmaŝino sur la merkato havas altan frezefikecon kaj povas facile kompletigi la fabrikadon de kompleksaj elektrodoj kun alta precizeco kaj bona surfaca kvalito.
Se EDM estas bezonata por fari grafitan elektrodon, oni rekomendas uzi fajnan grafitan materialon kun pli malgranda partikla diametro.
La maŝinada efikeco de grafito estas malbona, ju pli malgranda estas la partikla diametro, des pli alta estas la tranĉefikeco, kaj oni povas eviti nenormalajn problemojn kiel oftajn dratorompojn kaj surfacajn franĝojn.
4. EDM-parametroj de grafita elektrodo
La elekto de EDM-parametroj de grafito kaj kupro estas tre malsama.
La parametroj de EDM ĉefe inkluzivas kurenton, pulslarĝon, pulsinterspacon kaj polusecon.
La sekvanta priskribas la bazon por racia uzo de ĉi tiuj ĉefaj parametroj.
La kurentdenseco de grafita elektrodo estas ĝenerale 10~12 A/cm², multe pli granda ol tiu de kupra elektrodo. Tial, ene de la permesita kurentintervalo en la koncerna areo, ju pli granda estas la kurento, des pli rapida estos la prilabora rapido de la grafita malŝarĝo, des pli malgranda estos la elektroda perdo, sed la surfaca malglateco estos pli dika.
Ju pli granda estas la pulslarĝo, des pli malgranda estos la elektroda perdo.
Tamen, pli granda pulslarĝo malbonigos la prilaboran stabilecon, malrapidigos la prilaboran rapidon kaj malglatigos la surfacon.
Por certigi malaltan elektrodan perdon dum malglata maŝinado, oni kutime uzas relative grandan pulslarĝon, kiu povas efike realigi malalt-perdan maŝinadon de grafita elektrodo kiam la valoro estas inter 100 kaj 300 usonaj dolaroj.
Por atingi fajnan surfacon kaj stabilan malŝarĝan efikon, oni devus elekti pli malgrandan pulslarĝon.
Ĝenerale, la pulslarĝo de grafita elektrodo estas ĉirkaŭ 40% malpli ol tiu de kupra elektrodo.
La pulsa breĉo ĉefe influas la rapidon de elŝarĝo kaj la stabilecon de la maŝinado. Ju pli granda la valoro, des pli bona estos la stabileco de la maŝinado, kio helpas atingi pli bonan homogenecon de la surfaco, sed la rapideco de la maŝinado reduktiĝos.
Sub la kondiĉo de certigado de la stabileco de la prilaborado, pli alta prilabora efikeco atingeblas per elektado de pli malgranda pulsa interspaco, sed kiam la malŝarĝa stato estas malstabila, pli alta prilabora efikeco atingeblas per elektado de pli granda pulsa interspaco.
En grafita elektroda malŝarĝa maŝinado, pulsa interspaco kaj pulsa larĝo estas kutime agorditaj je 1:1, dum en kupraj elektrodaj maŝinado, pulsa interspaco kaj pulsa larĝo estas kutime agorditaj je 1:3.
Sub stabila grafita prilaborado, la kongrua proporcio inter pulsa interspaco kaj pulsa larĝo povas esti alĝustigita al 2:3.
Kaze de malgranda pulsa senigo, estas utile formi kovran tavolon sur la elektroda surfaco, kiu helpas redukti la elektrodan perdon.
La poluselekto de grafita elektrodo en EDM estas baze la sama kiel tiu de kupra elektrodo.
Laŭ la poluseca efiko de elektroerozio, pozitiva poluseca maŝinado kutime uziĝas dum maŝinado de ŝtalo, tio estas, la elektrodo estas konektita al la pozitiva poluso de la elektroprovizo, kaj la laborpeco estas konektita al la negativa poluso de la elektroprovizo.
Uzante grandan kurenton kaj pulslarĝon, elektante pozitivan polusecon, oni povas atingi ekstreme malaltan elektrodan perdon. Se la poluseco estas malĝusta, la elektroda perdo fariĝos tre granda.
Nur kiam la surfaco devas esti fajne prilaborita malpli ol VDI18 (Ra0.8 m) kaj la pulsa larĝo estas tre malgranda, la negativa polusa prilaborado estas uzata por atingi pli bonan surfacan kvaliton, sed la elektroda perdo estas granda.
Nun CNC-edM-maŝiniloj estas ekipitaj per grafitaj malŝarĝaj maŝinadparametroj.
La uzo de elektraj parametroj estas inteligenta kaj povas esti generita aŭtomate per la sperta sistemo de la maŝinilo.
Ĝenerale, la maŝino povas agordi la optimumajn prilaborajn parametrojn elektante la materialan paron, aplikaĵan tipon, surfacan krudecon kaj enigante la prilaboran areon, prilaboran profundon, skalon de elektroda grandeco, ktp. Dum programado.
Agordi por grafita elektrodo de elektroerozia maŝinila biblioteko riĉaj prilaboraj parametroj, la materiala tipo povas elekti el kruda grafito, grafito, grafito respondas al diversaj laborpecaj materialoj, por subdividi la aplikan tipon por la norma, profunda kanelo, akra pinto, granda areo, granda kavaĵo, kiel ekzemple fajna, ankaŭ provizas malaltan perdon, norman, altan efikecon kaj tiel plu la multajn specojn de prilabora prioritata elekto.
5. Konkludo
La nova grafita elektroda materialo valoras vigle populariĝi kaj ĝiaj avantaĝoj estos iom post iom agnoskitaj kaj akceptitaj de la hejma ŝimfabrikada industrio.
La ĝusta elekto de grafitaj elektrodaj materialoj kaj plibonigo de rilataj teknologiaj ligiloj alportos altan efikecon, altan kvaliton kaj malaltajn kostajn avantaĝojn al muldilfabrikaj entreprenoj.
Afiŝtempo: Dec-04-2020