1. EDM karakteristike grafitnih materijala.
1.1.Brzina obrade pražnjenjem.
Grafit je nemetalni materijal s vrlo visokim talištem od 3,650°C, dok bakar ima talište od 1,083°C, tako da grafitna elektroda može izdržati veće uvjete podešavanja struje.
Kada su područje pražnjenja i veličina elektrode veći, prednosti visokoučinkovite grube obrade grafitnog materijala su očitije.
Toplinska vodljivost grafita je 1/3 od bakra, a toplina nastala tijekom procesa pražnjenja može se koristiti za učinkovitije uklanjanje metalnih materijala.Stoga je učinkovitost obrade grafita veća od bakrene elektrode u srednjoj i finoj obradi.
Prema iskustvu obrade, brzina obrade pražnjenja grafitne elektrode je 1,5~2 puta veća od one bakrene elektrode pod ispravnim uvjetima uporabe.
1.2.Potrošnja elektroda.
Grafitna elektroda ima karakter da može izdržati uvjete visoke struje, osim toga, pod uvjetom odgovarajućeg grubog podešavanja, uključujući obradke od ugljičnog čelika proizvedene tijekom obrade uklanjanje sadržaja i radnog fluida pri visokoj temperaturi razgradnje ugljičnih čestica, učinak polariteta, pod djelovanjem djelomičnog uklanjanja sadržaja, čestice ugljika prianjaju na površinu elektrode kako bi formirale zaštitni sloj, osigurale mali gubitak grafitne elektrode u gruboj obradi ili čak „nula otpada“.
Glavni gubitak elektrode u EDM dolazi od grube obrade.Iako je stopa gubitka visoka u uvjetima završne obrade, ukupni gubitak je također nizak zbog malog dodatka za strojnu obradu rezerviranog za dijelove.
Općenito, gubitak grafitne elektrode manji je od gubitka bakrene elektrode pri gruboj obradi velike struje i nešto veći od gubitka bakrene elektrode pri završnoj obradi.Gubitak elektrode grafitne elektrode je sličan.
1.3. Kvaliteta površine.
Promjer čestica grafitnog materijala izravno utječe na hrapavost površine EDM-a.Što je promjer manji, to se može postići manja hrapavost površine.
Prije nekoliko godina korištenjem čestica phi grafitnog materijala promjera 5 mikrona, najbolja površina može postići samo VDI18 edm (Ra0,8 mikrona), danas se promjer zrna grafitnih materijala može postići unutar 3 mikrona phi, najbolja površina može postići stabilan VDI12 edm (Ra0,4 mu m) ili sofisticiraniju razinu, ali grafitna elektroda za zrcalo edm.
Bakreni materijal ima nisku otpornost i kompaktnu strukturu, te se može stabilno obrađivati u teškim uvjetima.Hrapavost površine može biti manja od Ra0,1 m, a može se obraditi ogledalom.
Dakle, ako se obrada s pražnjenjem bavi izrazito finom površinom, prikladnije je koristiti bakreni materijal kao elektrodu, što je glavna prednost bakrene elektrode u odnosu na grafitnu elektrodu.
No, bakrena elektroda pod uvjetom velike trenutne postavke, površina elektrode lako postaje hrapava, pojavljuje se čak i pukotina, a grafitni materijali ne bi imali ovaj problem, zahtjev za hrapavost površine za VDI26 (Ra2,0 mikrona) o obradi kalupa, koristeći grafitna elektroda se može napraviti od grube do fine obrade, ostvaruje ujednačen površinski učinak, površinske nedostatke.
Osim toga, zbog različite strukture grafita i bakra, točka korozije površinskog pražnjenja grafitne elektrode je pravilnija od one bakrene elektrode.Stoga, kada se obrađuje ista površinska hrapavost VDI20 ili više, granularnost površine obratka obrađenog grafitnom elektrodom je jasnija, a ovaj učinak površine zrna je bolji od učinka površine pražnjenja bakrene elektrode.
1.4. Točnost obrade.
Koeficijent toplinskog širenja grafitnog materijala je mali, koeficijent toplinskog širenja bakrenog materijala je 4 puta veći od grafitnog materijala, tako da je u obradi pražnjenja grafitna elektroda manje sklona deformacijama od bakrene elektrode, koja može dobiti stabilnije i pouzdana točnost obrade.
Pogotovo kada se obrađuje duboko i usko rebro, lokalna visoka temperatura čini da se bakrena elektroda lako savija, ali grafitna elektroda ne.
Za bakrenu elektrodu s velikim omjerom dubine i promjera, određena vrijednost toplinskog širenja treba biti kompenzirana kako bi se ispravila veličina tijekom podešavanja obrade, dok grafitna elektroda nije potrebna.
1.5.Težina elektrode.
Grafitni materijal je manje gustoće od bakra, a težina grafitne elektrode istog volumena je samo 1/5 mase bakrene elektrode.
Vidi se da je upotreba grafita vrlo pogodna za elektrodu velikog volumena, što uvelike smanjuje opterećenje vretena EDM alatnog stroja.Elektroda zbog svoje velike težine neće stvarati neugodnosti u stezanju, a u obradi će uzrokovati otklonski pomak itd. Vidi se da je od velike važnosti korištenje grafitne elektrode u obradi kalupa velikih razmjera.
1.6. Poteškoće u proizvodnji elektroda.
Izvedba strojne obrade grafitnog materijala je dobra.Otpor rezanja je samo 1/4 otpornosti bakra.Pod ispravnim uvjetima obrade, učinkovitost mljevenja grafitne elektrode je 2~3 puta veća od bakrene elektrode.
Grafitna elektroda se lako čisti pod kutom i može se koristiti za obradu obradaka koji treba završiti s više elektroda u jednu elektrodu.
Jedinstvena struktura čestica grafitnog materijala sprječava nastanak neravnina nakon glodanja i oblikovanja elektrode, što može izravno zadovoljiti zahtjeve upotrebe kada se neravnine ne mogu lako ukloniti u složenom modeliranju, čime se eliminira proces ručnog poliranja elektrode i izbjegava oblik promjena i pogreška veličine uzrokovana poliranjem.
Treba napomenuti da, budući da je grafit nakupljanje prašine, glodanje grafita će proizvesti puno prašine, tako da glodalica mora imati brtvu i uređaj za prikupljanje prašine.
Ako je potrebno koristiti edM za obradu grafitne elektrode, njezina obrada nije tako dobra kao bakreni materijal, brzina rezanja je oko 40% sporija od bakra.
1.7.Ugradnja i korištenje elektroda.
Grafitni materijal ima dobra svojstva vezivanja.Može se koristiti za spajanje grafita s učvršćenjem glodanjem elektrode i pražnjenjem, što može uštedjeti postupak obrade otvora za vijak na materijalu elektrode i uštedjeti radno vrijeme.
Grafitni materijal je relativno krhak, posebno mala, uska i duga elektroda, koja se lako slomi kada je podvrgnuta vanjskoj sili tijekom uporabe, ali odmah može znati da je elektroda oštećena.
Ako se radi o bakrenoj elektrodi, ona će se samo savijati, a ne slomiti, što je vrlo opasno i teško pronaći u procesu uporabe, a lako će dovesti do otpada od obratka.
1.8.Cijena.
Bakreni materijal je neobnovljiv resurs, trend cijena će biti sve skuplji, dok se cijena grafitnog materijala stabilizira.
Cijena bakrenog materijala raste posljednjih godina, glavni proizvođači grafita koji poboljšavaju proces u proizvodnji grafita čine svoju konkurentsku prednost, sada, pod istim volumenom, općenitost cijene materijala grafitnih elektroda i cijena materijala bakrenih elektroda je prilično, ali grafit može postići učinkovitu obradu, nego korištenje bakrene elektrode za uštedu velikog broja radnih sati, što je jednako izravnom smanjenju troškova proizvodnje.
Ukratko, među karakteristikama 8 edM grafitne elektrode, njezine su prednosti očite: učinkovitost obrade elektrode za mljevenje i pražnjenja znatno je bolja od bakrene elektrode;velika elektroda ima malu težinu, dobru dimenzijsku stabilnost, tanku elektrodu nije lako deformirati, a površinska tekstura je bolja od bakrene elektrode.
Nedostatak grafitnog materijala je što nije prikladan za obradu finog površinskog pražnjenja pod VDI12 (Ra0,4 m), a učinkovitost korištenja edM-a za izradu elektrode je niska.
Međutim, s praktične točke gledišta, jedan od važnih razloga koji utječu na učinkovitu promociju grafitnih materijala u Kini je taj što je potreban poseban stroj za obradu grafita za elektrode za glodanje, što postavlja nove zahtjeve za opremu za obradu kalupa poduzeća, nekih malih poduzeća. možda nemaju ovo stanje.
Općenito, prednosti grafitnih elektroda pokrivaju veliku većinu edM obrada i vrijedne su popularizacije i primjene, uz značajne dugoročne prednosti.Nedostatak fine obrade površine može se nadoknaditi upotrebom bakrenih elektroda.
2.Odabir materijala grafitnih elektroda za EDM
Za grafitne materijale uglavnom postoje sljedeća četiri pokazatelja koji izravno određuju performanse materijala:
1) Prosječni promjer čestica materijala
Prosječni promjer čestica materijala izravno utječe na stanje pražnjenja materijala.
Što je manja prosječna čestica grafitnog materijala, to je pražnjenje ujednačenije, što je stanje pražnjenja stabilnije, kvaliteta površine je bolja i gubici su manji.
Što je veća prosječna veličina čestica, to se može postići bolja brzina uklanjanja pri gruboj obradi, ali je površinski učinak završne obrade loš i gubitak elektrode je velik.
2) Čvrstoća materijala na savijanje
Čvrstoća materijala na savijanje izravan je odraz njegove čvrstoće, što ukazuje na nepropusnost njegove unutarnje strukture.
Materijal visoke čvrstoće ima relativno dobru otpornost na pražnjenje.Za elektrodu visoke preciznosti potrebno je odabrati materijal dobre čvrstoće što je više moguće.
3) Shore tvrdoća materijala
Grafit je tvrđi od metalnih materijala, a gubitak reznog alata je veći od gubitka metala za rezanje.
U isto vrijeme, visoka tvrdoća grafitnog materijala u kontroli gubitka pražnjenja je bolja.
4) Inherentna otpornost materijala
Brzina pražnjenja grafitnog materijala s visokom inherentnom otpornošću bit će sporija od one s niskom otpornošću.
Što je veći svojstveni otpor, manji je gubitak elektrode, ali što je veći svojstveni otpor, to će biti pogođeno stabilnosti pražnjenja.
Trenutno postoji mnogo različitih vrsta grafita dostupnih od vodećih svjetskih dobavljača grafita.
Općenito, prema prosječnom promjeru čestica grafitnih materijala koji se klasificiraju, promjer čestica ≤ 4 m definira se kao fini grafit, čestice u 5~10 m definiraju se kao srednji grafit, čestice u 10 m iznad definiraju se kao grubi grafit.
Što je manji promjer čestica, što je materijal skuplji, to se može odabrati prikladniji grafitni materijal prema zahtjevima i cijeni EDM.
3.Izrada grafitne elektrode
Grafitna elektroda se uglavnom izrađuje mljevenjem.
Sa stajališta tehnologije obrade, grafit i bakar su dva različita materijala, te treba savladati njihove različite karakteristike rezanja.
Ako se grafitna elektroda obrađuje postupkom bakrene elektrode, neminovno će se pojaviti problemi poput čestih lomova lima, što zahtijeva korištenje odgovarajućih reznih alata i parametara rezanja.
Strojna grafitna elektroda od trošenja alata bakrene elektrode, s ekonomskog razmatranja, izbor karbidnog alata je najekonomičniji, odaberite alat za dijamantni premaz (koji se zove grafitni nož) cijena je skuplja, ali alat za dijamantni premaz dug radni vijek, visoka preciznost obrade, ukupna ekonomska korist je dobra.
Veličina prednjeg kuta alata također utječe na njegov vijek trajanja, prednji kut alata od 0° bit će do 50% veći od prednjeg kuta od 15° vijeka trajanja alata, stabilnost rezanja je također bolja, ali veći je kut, što je bolja površina obrade, korištenjem kuta alata od 15° može se postići najbolja površina obrade.
Brzina rezanja u strojnoj obradi može se podesiti prema obliku elektrode, obično 10m/min, slično kao kod obrade aluminija ili plastike, rezni alat može biti izravno na i izvan radnog komada u gruboj obradi, a fenomen kuta u završnoj obradi lako dolazi do kolapsa i fragmentacije, a često se usvaja i način brzog hoda laganim nožem.
Grafitna elektroda u procesu rezanja će proizvesti puno prašine, kako bi se izbjeglo udisanje grafitnih čestica strojnog vretena i vijka, trenutno postoje dva glavna rješenja, jedno je korištenje posebnog stroja za obradu grafita, drugo je obični centar za obradu remont, opremljen posebnim uređajem za prikupljanje prašine.
Posebna grafitna glodalica velike brzine na tržištu ima visoku učinkovitost glodanja i lako može dovršiti proizvodnju složenih elektroda s visokom preciznošću i dobrom kvalitetom površine.
Ako je EDM potreban za izradu grafitne elektrode, preporuča se korištenje finog grafitnog materijala s manjim promjerom čestica.
Izvedba strojne obrade grafita je loša, što je manji promjer čestica, to se može postići veća učinkovitost rezanja, a mogu se izbjeći abnormalni problemi kao što su često lomljenje žice i površinske rubove.
4.EDM parametri grafitne elektrode
Odabir EDM parametara grafita i bakra prilično je različit.
Parametri EDM uglavnom uključuju struju, širinu impulsa, razmak impulsa i polaritet.
U nastavku je opisana osnova za racionalno korištenje ovih glavnih parametara.
Gustoća struje grafitne elektrode je općenito 10~12 A/cm2, mnogo veća od one kod bakrene elektrode.Stoga, unutar raspona struje dopuštene u odgovarajućem području, što je veća struja odabrana, to će brzina obrade grafitnog pražnjenja biti veća, gubitak elektrode će biti manji, ali će hrapavost površine biti deblja.
Što je širina impulsa veća, to će biti manji gubitak elektrode.
Međutim, veća širina impulsa će pogoršati stabilnost obrade, a brzinu obrade sporijom, a površinu hrapavijom.
Kako bi se osigurali mali gubici elektroda tijekom grube obrade, obično se koristi relativno velika širina impulsa, koja može učinkovito realizirati obradu grafitnih elektroda s malim gubicima kada je vrijednost između 100 i 300 US.
Kako bi se postigla fina površina i stabilan učinak pražnjenja, treba odabrati manju širinu impulsa.
Općenito, širina impulsa grafitne elektrode je oko 40% manja od one bakrene elektrode
Razmak impulsa uglavnom utječe na brzinu obrade i stabilnost obrade.Što je veća vrijednost, to će biti bolja stabilnost obrade, što je korisno za postizanje bolje ujednačenosti površine, ali će brzina obrade biti smanjena.
Pod uvjetom osiguravanja stabilnosti obrade, veća učinkovitost obrade može se postići odabirom manjeg razmaka impulsa, ali kada je stanje pražnjenja nestabilno, veća učinkovitost obrade može se postići odabirom većeg impulsnog razmaka.
U obradi s pražnjenjem grafitne elektrode, razmak impulsa i širina impulsa obično se postavljaju na 1:1, dok se kod obrade bakrenih elektroda razmak impulsa i širina impulsa obično postavljaju na 1:3.
Pod stabilnom obradom grafita, omjer podudaranja između razmaka impulsa i širine impulsa može se podesiti na 2:3.
U slučaju malog razmaka impulsa, korisno je formirati pokrivni sloj na površini elektrode, što pomaže u smanjenju gubitka elektrode.
Odabir polariteta grafitne elektrode u EDM-u u osnovi je isti kao kod bakrene elektrode.
Prema učinku polariteta EDM-a, obrada pozitivnog polariteta obično se koristi kod obrade matrice čelika, odnosno elektroda je spojena na pozitivni pol napajanja, a izradak je spojen na negativni pol napajanja.
Koristeći veliku struju i širinu impulsa, odabirom obrade pozitivnog polariteta može se postići iznimno mali gubitak elektroda.Ako je polaritet pogrešan, gubitak elektrode će postati vrlo velik.
Samo kada je potrebna fina obrada površine manje od VDI18 (Ra0,8 m), a širina impulsa je vrlo mala, obrada negativnog polariteta se koristi za postizanje bolje kvalitete površine, ali je gubitak elektrode velik.
Sada su CNC edM alatni strojevi opremljeni parametrima strojne obrade s pražnjenjem grafita.
Korištenje električnih parametara je inteligentno i može ih automatski generirati stručni sustav alatnog stroja.
Općenito, stroj može konfigurirati optimizirane parametre obrade odabirom para materijala, vrste nanošenja, vrijednosti hrapavosti površine i unosom područja obrade, dubine obrade, skaliranja veličine elektrode itd. Tijekom programiranja.
Set za grafitnu elektrodu s bogatim parametrima obrade biblioteke edm alatnih strojeva, tip materijala može se odabrati u grubom grafitu, grafitu, grafitu koji odgovara različitim materijalima izratka, da bi se podijelila vrsta aplikacije za standardni, duboki utor, oštra točka, velika područje, velika šupljina, kao što je fina, također osigurava niske gubitke, standard, visoku učinkovitost i tako dalje mnoge vrste izbora prioriteta obrade.
5. Zaključak
Novi materijal grafitnih elektroda vrijedi snažno popularizirati i njegove će prednosti postupno prepoznavati i prihvaćati domaća industrija proizvodnje kalupa.
Ispravan odabir materijala za grafitne elektrode i poboljšanje povezanih tehnoloških veza donijet će poduzećima za proizvodnju kalupa visoku učinkovitost, visoku kvalitetu i nisku cijenu.
Vrijeme objave: 04.12.2020