1. Grafit anyagok EDM jellemzői.
1.1.Kiürítési megmunkálási sebesség.
A grafit egy nem fémes anyag, amelynek olvadáspontja nagyon magas, 3 650 ° C, míg a réz olvadáspontja 1 083 ° C, így a grafit elektróda ellenáll a nagyobb árambeállítási feltételeknek.
Ha a kisülési terület és az elektródák mérete nagyobb, a grafitanyag nagy hatékonyságú durva megmunkálásának előnyei nyilvánvalóbbak.
A grafit hővezető képessége 1/3-a a réznek, és a kisütési folyamat során keletkező hővel hatékonyabban eltávolíthatók a fémanyagok.Ezért a grafit feldolgozási hatékonysága magasabb, mint a rézelektródáé közepes és finom feldolgozásban.
A feldolgozási tapasztalatok szerint a grafitelektróda kisülési feldolgozási sebessége 1,5-2-szer gyorsabb, mint a rézelektródáé, megfelelő használati feltételek mellett.
1.2.Elektródafogyasztás.
A grafitelektróda olyan karakterrel rendelkezik, amely ellenáll a nagy áramviszonyoknak, továbbá megfelelő nagyolási beállítás mellett, beleértve a megmunkálás során előállított szénacél munkadarabokat a tartalomban és a munkaközegben a szénrészecskék magas hőmérsékleten történő lebomlásakor, a polaritás hatását, A tartalom részleges eltávolítása során a szénrészecskék az elektróda felületéhez tapadva védőréteget képeznek, biztosítva a grafitelektróda kis veszteségét durva megmunkálásnál, vagy akár „nulla hulladékot”.
Az EDM fő elektródavesztesége a durva megmunkálásból származik.Bár a simítás beállítási körülményei között nagy a veszteség, a teljes veszteség is alacsony az alkatrészek számára fenntartott kis megmunkálási ráhagyás miatt.
Általánosságban elmondható, hogy a grafitelektróda vesztesége kisebb, mint a rézelektródáé nagy áramerősségű durva megmunkálásnál, és valamivel nagyobb, mint a rézelektródáé a simító megmunkálásnál.A grafitelektróda elektródvesztesége hasonló.
1.3.A felület minősége.
A grafit anyag szemcseátmérője közvetlenül befolyásolja az EDM felületi érdességét.Minél kisebb az átmérő, annál kisebb felületi érdesség érhető el.
Néhány évvel ezelőtt a phi 5 mikron átmérőjű grafitanyag használatával a legjobb felület csak VDI18 edm (Ra0,8 mikron) értékkel érhető el, manapság a grafit anyagok szemcseátmérője 3 mikron phi-n belül volt a legjobb felület. stabil VDI12 edm (Ra0,4 mu m) vagy kifinomultabb szintet érhet el, de a grafitelektróda tükrözi az edm-et.
A rézanyag alacsony ellenállású és kompakt szerkezetű, és nehéz körülmények között is stabilan megmunkálható.A felületi érdesség Ra0,1 m-nél kisebb lehet, tükörrel feldolgozható.
Így, ha a kisülési megmunkálás rendkívül finom felületet követ, célszerűbb rézanyagot használni elektródaként, ami a rézelektróda fő előnye a grafitelektródához képest.
De a rézelektróda nagy árambeállítás mellett könnyen érdessé válik, egyenletesen repedezhet, és a grafit anyagoknál nem lenne ilyen probléma, a VDI26 felületi érdesség követelménye (Ra2,0 mikron) a formafeldolgozással kapcsolatban, a grafitelektróda a durva feldolgozástól a finom megmunkálásig végezhető, megvalósítja az egyenletes felületi hatást, a felületi hibákat.
Ezenkívül a grafit és a réz eltérő szerkezete miatt a grafitelektróda felületi kisülési korróziós pontja szabályosabb, mint a rézelektródáé.Ezért, ha a VDI20 vagy annál nagyobb felületi érdesség feldolgozása történik, a grafitelektródával megmunkált munkadarab felületi szemcsézettsége jobban megkülönböztethető, és ez a szemcsefelületi hatás jobb, mint a rézelektróda kisülési felületi hatása.
1.4. A megmunkálási pontosság.
A grafit anyag hőtágulási együtthatója kicsi, a réz anyag hőtágulási együtthatója 4-szerese a grafit anyagénak, így a kisülési feldolgozás során a grafitelektróda kevésbé hajlamos a deformációra, mint a rézelektróda, amely stabilabb és stabilabb. megbízható feldolgozási pontosság.
Különösen mély és keskeny borda megmunkálása esetén a helyi magas hőmérséklet miatt a rézelektróda könnyen meghajlik, a grafitelektróda viszont nem.
A nagy mélység-átmérő arányú rézelektródáknál bizonyos hőtágulási értéket kompenzálni kell a méret korrigálása érdekében a megmunkálási beállítás során, míg a grafitelektróda nem szükséges.
1.5. Elektróda tömege.
A grafit anyaga kevésbé sűrű, mint a réz, és az azonos térfogatú grafitelektróda tömege csak 1/5-e a rézelektródénak.
Látható, hogy a grafit alkalmazása nagyon alkalmas a nagy térfogatú elektródákhoz, ami nagymértékben csökkenti az EDM szerszámgép orsójának terhelését.Az elektróda nagy súlya miatt nem okoz kényelmetlenséget a befogásban, és a feldolgozás során elhajlást okoz, stb. Látható, hogy a grafit elektróda alkalmazása a nagyüzemi formafeldolgozásban nagyon fontos.
1.6. Elektróda gyártási nehézség.
A grafitanyag megmunkálási teljesítménye jó.A vágási ellenállás csak 1/4-e a réznek.Megfelelő feldolgozási körülmények között a marási grafitelektróda hatékonysága 2-3-szorosa a rézelektródáénak.
A grafitelektróda könnyen tisztítható, és felhasználható a több elektródával megmunkálandó munkadarab egyetlen elektródává történő feldolgozására.
A grafitanyag egyedülálló részecskeszerkezete megakadályozza, hogy az elektróda marás és alakítás után sorja keletkezzen, amely közvetlenül megfelel a felhasználási követelményeknek, amikor a sorja nem távolítható el könnyen a komplex modellezés során, így kiküszöböli az elektróda kézi polírozásának folyamatát és elkerüli az alakzatot. polírozás okozta változás és mérethiba.
Figyelembe kell venni, hogy mivel a grafit porfelhalmozódás, a grafit marása sok port termel, ezért a marógépnek tömítéssel és porgyűjtő berendezéssel kell rendelkeznie.
Ha edM-et kell használni a grafitelektróda megmunkálásához, annak feldolgozási teljesítménye nem olyan jó, mint a rézanyagé, a vágási sebesség körülbelül 40%-kal lassabb, mint a réz.
1.7.Elektróda beszerelése és használata.
A grafit anyag jó tapadó tulajdonságokkal rendelkezik.Használható a grafit rögzítésére az elektróda marásával és kisütésével, ami megmentheti a csavarlyuk megmunkálásának folyamatát az elektróda anyagán, és megtakaríthatja a munkaidőt.
A grafit anyaga viszonylag törékeny, különösen a kicsi, keskeny és hosszú elektróda, amely használat közben külső erőhatás hatására könnyen eltörik, de azonnal tudni lehet, hogy az elektróda sérült.
Ha rézelektródáról van szó, akkor csak meghajlik és nem törik el, ami nagyon veszélyes és nehezen megtalálható a használat során, és könnyen a munkadarab selejtéhez vezet.
1.8.Ár.
A rézanyag nem megújuló erőforrás, az ártrend egyre drágább lesz, míg a grafitanyag ára stabilizálódik.
Az utóbbi években emelkedő rézanyag ára, a grafitgyártási folyamatot javító nagy grafitgyártók kivívják versenyelőnyét, ma azonos volumen mellett a grafitelektróda anyagárak és a rézelektróda anyagok árának általánossága meglehetősen, de a grafit hatékony feldolgozást érhet el, mint a rézelektróda használatával, hogy nagyszámú munkaórát takarítson meg, ami egyenértékű a termelési költségek közvetlen csökkentésével.
Összegezve, a grafitelektróda 8 edM-es jellemzői közül az előnyei nyilvánvalóak: a maróelektróda és a kisülési feldolgozás hatékonysága lényegesen jobb, mint a rézelektródáé;A nagy elektródának kicsi a súlya, jó a méretstabilitása, a vékony elektródát nem könnyű deformálni, és a felületi textúra jobb, mint a rézelektróda.
A grafitanyag hátránya, hogy nem alkalmas VDI12 (Ra0,4 m) alatti finom felületi kisülési feldolgozásra, és az edM elektródakészítés hatékonysága alacsony.
Gyakorlati szempontból azonban az egyik fontos ok, amely befolyásolja a grafitanyagok hatékony népszerűsítését Kínában, hogy speciális grafitfeldolgozó gépre van szükség a maróelektródákhoz, ami új követelményeket támaszt a penészes vállalkozások, egyes kisvállalkozások feldolgozó berendezéseivel szemben. esetleg nem áll fenn ez a feltétel.
Általánosságban elmondható, hogy a grafitelektródák előnyei az edM feldolgozási alkalmak túlnyomó többségét lefedik, és érdemesek népszerűsítésre és alkalmazásra, jelentős hosszú távú előnyökkel.A finom felületkezelés hiánya rézelektródák használatával pótolható.
2. Grafitelektróda anyagok kiválasztása szikraforgácsoláshoz
A grafitanyagok esetében főként a következő négy mutató van, amelyek közvetlenül meghatározzák az anyagok teljesítményét:
1) Az anyag átlagos részecskeátmérője
Az anyag átlagos részecskeátmérője közvetlenül befolyásolja az anyag kisülési állapotát.
Minél kisebb a grafitanyag átlagos részecskéje, annál egyenletesebb a kisülés, minél stabilabb a kisülési állapot, annál jobb a felület minősége és annál kisebb a veszteség.
Minél nagyobb az átlagos szemcseméret, annál jobb eltávolítási sebesség érhető el durva megmunkálásnál, de a simítás felületi hatása gyenge és az elektróda vesztesége nagy.
2) Az anyag hajlítószilárdsága
Egy anyag hajlítószilárdsága közvetlenül tükrözi az anyag szilárdságát, jelezve belső szerkezetének feszességét.
A nagy szilárdságú anyag viszonylag jó kisülési ellenállással rendelkezik.A nagy pontosságú elektródákhoz lehetőleg a jó szilárdságú anyagot kell kiválasztani.
3) Az anyag Shore-keménysége
A grafit keményebb, mint a fémanyagok, és a vágószerszám vesztesége nagyobb, mint a vágófémé.
Ugyanakkor a grafitanyag nagy keménysége a kisülési veszteség szabályozásában jobb.
4) Az anyag belső ellenállása
A nagy fajlagos ellenállású grafitanyag kisülési sebessége lassabb lesz, mint az alacsony ellenállású anyagé.
Minél nagyobb az inherens ellenállás, annál kisebb az elektróda vesztesége, de minél nagyobb az inherens ellenállás, az befolyásolja a kisülés stabilitását.
Jelenleg számos különböző minőségű grafit kapható a világ vezető grafitszállítóitól.
Általában a besorolandó grafitanyagok átlagos részecskeátmérője szerint a ≤ 4 m-es részecskeátmérőt finom grafitnak, az 5-10 m-es részecskéket közepes grafitnak, a fenti 10 m-es részecskéket pedig durva grafitnak nevezzük.
Minél kisebb a szemcseátmérő, annál drágább az anyag, annál alkalmasabb grafitanyagot lehet kiválasztani az EDM követelményei és költsége szerint.
3.Grafitelektróda gyártása
A grafitelektródát főként marással készítik.
Megmunkálástechnikai szempontból a grafit és a réz két különböző anyag, amelyek eltérő forgácsolási tulajdonságait érdemes elsajátítani.
Ha a grafitelektródát rézelektróda eljárással dolgozzák fel, akkor elkerülhetetlenül problémák lépnek fel, mint például a lemez gyakori törése, amely megfelelő vágószerszámok és vágási paraméterek használatát igényli.
A grafitelektróda megmunkálása, mint a rézelektróda szerszámkopása, gazdasági megfontolásból a keményfém szerszám kiválasztása a leggazdaságosabb, válassza a gyémánt bevonószerszámot (úgynevezett grafitkés) az ára drágább, de a gyémánt bevonószerszám hosszú élettartama, nagy feldolgozási pontosság, általános gazdasági haszon jó.
A szerszám elülső szögének mérete is befolyásolja az élettartamát, a szerszám 0°-os elülső szöge akár 50%-kal nagyobb lesz, mint a szerszám élettartamának 15°-os elülső szöge, a vágási stabilitás is jobb, de a nagyobb a szög, annál jobb a megmunkálási felület, a szerszám 15°-os szögének használatával a legjobb megmunkálási felület érhető el.
A megmunkálási sebesség az elektróda alakjának megfelelően állítható, általában 10 m/perc, hasonlóan az alumínium vagy műanyag megmunkálásához, a forgácsolószerszám közvetlenül a munkadarabon és a durva megmunkálásnál lefelé, valamint a Szög jelensége A simító megmunkálás során könnyen előfordulhat összeomlás és töredezettség, és gyakran alkalmazzák a könnyű késes gyorsjárást.
A grafitelektróda a vágási folyamat során sok port fog termelni, a grafitrészecskék belélegzésének elkerülése érdekében a gép orsóját és csavarját, jelenleg két fő megoldás létezik, az egyik egy speciális grafitfeldolgozó gép használata, a másik a szokásos feldolgozóközpont. szerelje fel, speciális porgyűjtő berendezéssel van felszerelve.
A piacon kapható speciális grafit nagysebességű marógép nagy marási hatásfokkal rendelkezik, és könnyedén, nagy pontossággal és jó felületi minőséggel tudja befejezni az összetett elektródák gyártását.
Ha grafitelektróda készítéséhez szikraforgácsolásra van szükség, akkor ajánlatos finom, kisebb részecskeátmérőjű grafitanyagot használni.
A grafit megmunkálási teljesítménye gyenge, minél kisebb a részecskeátmérő, annál nagyobb a vágási hatékonyság, és elkerülhetők az olyan rendellenes problémák, mint a gyakori huzalszakadás és a felületi perem.
4. Grafitelektróda EDM paraméterei
A grafit és a réz szikraforgácsolási paramétereinek kiválasztása meglehetősen eltérő.
Az EDM paraméterei elsősorban az áramerősséget, az impulzusszélességet, az impulzusrést és a polaritást tartalmazzák.
Az alábbiakban e főbb paraméterek ésszerű használatának alapjait ismertetjük.
A grafitelektróda áramsűrűsége általában 10-12 A/cm2, sokkal nagyobb, mint a rézelektródáé.Ezért a megfelelő területen megengedett áramtartományon belül minél nagyobb áramot választunk, annál gyorsabb lesz a grafitkisülés feldolgozási sebessége, annál kisebb lesz az elektróda vesztesége, de a felületi érdesség vastagabb.
Minél nagyobb az impulzus szélessége, annál kisebb lesz az elektródveszteség.
A nagyobb impulzusszélesség azonban rontja a feldolgozási stabilitást, lassabb a feldolgozási sebességet és durvább felületet.
A durva megmunkálás során az alacsony elektródaveszteség biztosítása érdekében általában viszonylag nagy impulzusszélességet használnak, amely hatékonyan képes megvalósítani a grafitelektróda alacsony veszteségű megmunkálását, ha az érték 100 és 300 US között van.
A finom felület és a stabil kisülési hatás elérése érdekében kisebb impulzusszélességet kell választani.
Általában a grafitelektróda impulzusszélessége körülbelül 40%-kal kisebb, mint a rézelektródáé
Az impulzusrés főként a kisütési megmunkálási sebességet és a megmunkálási stabilitást befolyásolja.Minél nagyobb az érték, annál jobb lesz a megmunkálási stabilitás, ami segít a jobb felületi egyenletesség elérésében, de a megmunkálási sebesség csökken.
A feldolgozási stabilitás biztosításának feltétele mellett kisebb impulzusrés választásával nagyobb feldolgozási hatékonyság érhető el, de instabil kisülési állapot esetén nagyobb feldolgozási hatékonyság érhető el nagyobb impulzusrés választásával.
A grafitelektróda kisüléses megmunkálásánál az impulzusrést és az impulzusszélességet általában 1:1-re, míg a rézelektródos megmunkálásnál az impulzusrést és az impulzusszélességet általában 1:3-ra állítják.
Stabil grafitfeldolgozás esetén az impulzusrés és az impulzusszélesség közötti illeszkedési arány 2:3-ra állítható.
Kis impulzushézag esetén előnyös egy fedőréteg kialakítása az elektróda felületén, ami segít az elektróda veszteség csökkentésében.
A grafitelektróda polaritásválasztása az EDM-ben alapvetően megegyezik a rézelektródáéval.
A szikraforgácsolás polaritáshatása szerint az acél megmunkálásakor általában pozitív polaritású megmunkálást alkalmaznak, vagyis az elektródát a tápegység pozitív pólusára, a munkadarabot pedig a tápegység negatív pólusára kötik.
Nagy áram és impulzusszélesség használatával a pozitív polaritású megmunkálás kiválasztásával rendkívül alacsony elektródaveszteség érhető el.Ha a polaritás rossz, az elektróda vesztesége nagyon nagy lesz.
Csak akkor, ha a felületet VDI18-nál (Ra0,8 m) kisebb finomsággal kell megmunkálni, és az impulzusszélesség nagyon kicsi, akkor a negatív polaritású feldolgozást alkalmazzák a jobb felületminőség elérése érdekében, de az elektródveszteség nagy.
Most a CNC edM szerszámgépek grafitkisülési megmunkálási paraméterekkel vannak felszerelve.
Az elektromos paraméterek használata intelligens, és a szerszámgép szakértői rendszere által automatikusan generálható.
Általában a gép konfigurálhatja az optimalizált feldolgozási paramétereket az anyagpár, az alkalmazás típusának, a felületi érdesség értékének kiválasztásával, valamint a feldolgozási terület, a feldolgozási mélység, az elektródaméret skálázásának stb. megadásával. A programozás során.
Az edm szerszámgépkönyvtár grafitelektródájának készlete gazdag feldolgozási paraméterekkel, az anyagtípus választható a durva grafitban, grafitban, a grafit különféle munkadarab anyagoknak felel meg, az alkalmazás típusának felosztásához a szabványos, mély hornyos, éles hegyű, nagy terület, nagy üreg, például finom, alacsony veszteséget, szabványos, nagy hatékonyságot és így tovább sokféle feldolgozási prioritást biztosít.
5. Következtetés
Az új grafitelektródaanyagot érdemes erőteljesen népszerűsíteni, előnyeit fokozatosan felismeri és elfogadja a hazai formagyártó ipar.
A grafitelektróda anyagok helyes megválasztása és a kapcsolódó technológiai kapcsolatok javítása nagy hatékonyságot, kiváló minőséget és alacsony költségelőnyt jelent a szerszámgyártó vállalkozások számára
Feladás időpontja: 2020. december 04