Grafitni prah koji se koristi kao grafitne elektrode ima mnogo prednosti. Međutim, kako iskoristiti prednosti ovog materijala, istinski postići poboljšanje učinkovitosti, smanjenje troškova i povećanje konkurentnosti na tržištu, to nisu samo pitanja koja proizvođači grafita trebaju uzeti u obzir, već i problemi koje korisnici grafita trebaju shvatiti ozbiljno. Dakle, koje probleme treba prvo riješiti prilikom primjene grafitnih materijala?
Uklanjanje prašine: Zbog fine strukture čestica grafita, tijekom mehaničke obrade nastaje velika količina prašine, što ima značajan utjecaj na tvorničko okruženje. Osim toga, utjecaj prašine na opremu uglavnom se ogleda u njenom utjecaju na napajanje opreme. Zbog izvrsne električne vodljivosti grafita, nakon što uđe u razvodnu kutiju, sklon je izazivanju kratkih spojeva i drugih kvarova. Stoga se preporučuje opremanje posebnim strojem za obradu grafita. Međutim, zbog visokih investicijskih troškova posebne opreme za obradu grafita, mnoga poduzeća su prilično oprezna u tom pogledu. U takvim okolnostima mogu se usvojiti sljedeća nekoliko rješenja:
Outsourcing grafitnih elektroda: S rastućom primjenom grafita u industriji kalupa, sve više i više poduzeća za ugovornu proizvodnju kalupa (OEM) također je uvelo OEM poslovanje s grafitnim elektrodama.
Nakon obrade u ulju: Nakon kupnje grafita, prvo se na određeno vrijeme uranja u ulje za iskre (točno vrijeme ovisi o volumenu grafita), a zatim se stavlja u obradni centar na obradu. Na taj način, grafitna prašina neće letjeti okolo, već će padati. To će smanjiti utjecaj na opremu i okoliš.
Modifikacija obradnog centra: Takozvana modifikacija uglavnom uključuje ugradnju usisavača na obični obradni centar.
Praznični razmak tijekom obrade pražnjenog grafita: Za razliku od bakra, zbog brže brzine pražnjenja grafitnih elektroda, više procesne troske korodira po jedinici vremena. Kako učinkovito ukloniti trosku postaje problem. Stoga je potrebno da praznični razmak bude veći od onog bakra. Općenito govoreći, prilikom postavljanja pražnjenog razmaka, praznični razmak grafita je 10 do 30% veći od onog bakra.
Ispravno razumijevanje nedostataka: Osim prašine, grafit ima i neke nedostatke. Na primjer, pri obradi kalupa sa zrcalnom površinom, u usporedbi s bakrenim elektrodama, grafitne elektrode imaju manju vjerojatnost da će postići željeni učinak. Kako bi se postigao bolji površinski učinak, treba odabrati najsitnije čestice grafita, a cijena ove vrste grafita često je 4 do 6 puta veća od cijene običnog grafita. Osim toga, ponovna upotreba grafita je relativno niska. Zbog proizvodnog procesa, samo se mali dio grafita može koristiti za reprodukciju i iskorištavanje. Otpadni grafit nakon elektroerozivne obrade trenutno se ne može ponovno upotrijebiti, što predstavlja određene izazove za upravljanje okolišem poduzeća. U tom smislu, možemo osigurati besplatno recikliranje otpadnog grafita za kupce kako bismo izbjegli probleme s njihovim ekološkim certifikatima.
Odvajanje u mehaničkoj obradi: Budući da je grafit krhkiji od bakra, ako se grafit obrađuje istom metodom kao i bakrene elektrode, lako je uzrokovati odvajanje elektroda, posebno pri obradi tankorebrastih elektroda. U tom smislu, proizvođačima kalupa može se pružiti besplatna tehnička podrška. To se uglavnom postiže odabirom alata za rezanje, načinom prolaska alata i razumnom konfiguracijom parametara obrade. Uzorci prirodnog pahuljastog grafita oblikovani su hladnim prešanjem bez veziva korištenjem prirodnog pahuljastog grafita. Proučavani su učinci promjena tlaka oblikovanja i vremena držanja tlaka na gustoću, poroznost i čvrstoću na savijanje uzoraka. Kvalitativno je analiziran odnos između mikrostrukture i čvrstoće na savijanje uzoraka prirodnog pahuljastog grafita. Za proučavanje i raspravu o antioksidativnim svojstvima i mehanizmima prirodnog grafitnog praha i uzoraka prirodnih grafitnih elektroda prije i nakon antioksidativne obrade odabrana su dva sustava, borna kiselina - urea i tetraetil silikat - aceton - klorovodična kiselina. Glavni sadržaj i rezultati istraživanja su sljedeći: Proučavane su performanse oblikovanja prirodnog pahuljastog grafita i utjecaj uvjeta oblikovanja na mikrostrukturu i svojstva. Rezultati pokazuju da što je veći tlak oblikovanja uzorka prirodnog ljuskastog grafita, to je veća gustoća i čvrstoća na savijanje uzorka, dok je poroznost uzorka manja. Vrijeme držanja tlaka ima mali utjecaj na gustoću uzorka. Kada je dulje od 5 minuta, oblikovljivost uzorka je bolja. Čvrstoća na savijanje pokazuje očitu anizotropiju, a prosječne čvrstoće na savijanje u različitim smjerovima iznose 5,95 MPa, 9,68 MPa i 12,70 MPa. Anizotropija čvrstoće na savijanje usko je povezana s mikrostrukturom grafita.
Proučavana su antioksidativna svojstva sustava bor-dušik pripremljenog metodom otopine i sol metodom te prirodnog pahuljastog grafitnog praha obloženog silicijevim solom prije i poslije. Rezultati pokazuju da se s povećanjem broja impregnacija povećava količina silicijevog sola i sustava bor-dušik nanesenih na površinu grafitnog praha, a antioksidativna svojstva postaju bolja. Početna temperatura oksidacije prirodnog pahuljastog grafita je 883 K, a brzina gubitka težine oksidacijom na 923 K je 407,6 mg/g/h. Grafitni prah impregniran je devet puta u sustavu borna kiselina-urea i sustavu etil silikat-etanol-kloridna kiselina. Nakon toplinske obrade tijekom 1 sata pod atmosferom od 1273 K i N2, brzina gubitka težine oksidacijom prirodnog pahuljastog grafita na 923 K bila je 47,9 mg/g/h odnosno 206,1 mg/g/h. Nakon toplinske obrade tijekom 1 sata u atmosferi N2 na 1973 K odnosno 1723 K, brzine gubitka težine oksidacijom prirodnog pahuljastog grafita na 923 K bile su 3,0 mg/g/h odnosno 42,0 mg/g/h; Oba sustava mogu smanjiti brzinu gubitka težine oksidacijom prirodnog pahuljastog grafita, ali antioksidativni učinak sustava borna kiselina - urea je bolji od učinka sustava etil silikat - etanol - klorovodična kiselina.
Grafitne elektrode se uglavnom koriste u velikim industrijama kao što su proizvodnja čelika u električnim pećima, proizvodnja fosfora u pećima za rudu, električno taljenje magnezijevog pijeska, priprema vatrostalnih materijala električnim taljenjem, elektroliza aluminija te industrijska proizvodnja fosfora, silicija i kalcijevog karbida. Grafitne elektrode se dijele u dvije vrste: prirodne grafitne elektrode i umjetne grafitne elektrode. U usporedbi s umjetnim grafitnim elektrodama, prirodne grafitne elektrode ne zahtijevaju kemijski proces obrade grafita. Kao rezultat toga, proizvodni ciklus prirodnih grafitnih elektroda je značajno smanjen, potrošnja energije i onečišćenje su znatno smanjeni, a troškovi su znatno niži. Imaju očite cjenovne prednosti i ekonomske koristi, što je jedan od glavnih razloga za razvoj prirodnih grafitnih elektroda.
Osim toga, prirodne grafitne elektrode su visokovrijedni duboko prerađeni proizvodi prirodnog grafita te imaju značajnu razvojnu i primjenjivu vrijednost. Međutim, svojstva oblikovanja, otpornost na oksidaciju i mehanička svojstva prirodnih grafitnih elektroda trenutno su inferiorni u odnosu na umjetne grafitne elektrode, što je glavna prepreka njihovom razvoju. Stoga je prevladavanje tih prepreka ključno za razvoj primjene prirodnih grafitnih elektroda.
Proučavana su antioksidativna svojstva sustava bor-dušik pripremljenog metodom otopine i sol metodom te blokova prirodnog grafita od pahuljica premazanih silicijevim solom prije i poslije. Rezultati pokazuju da se antioksidativno svojstvo blokova prirodnog grafita premazanih silicijevim solom pogoršava s povećanjem broja impregnacija. Blokovi prirodnog grafita premazani sustavom bor-dušik imaju bolja antioksidativna svojstva s povećanjem broja impregnacija. Brzine gubitka težine oksidacijom blokova prirodnog grafita na 923K i 1273K bile su 122,432 mg/g/h odnosno 191,214 mg/g/h. Blokovi prirodnog grafita impregnirani su devet puta u sustavu borne kiseline - uree i sustavu etil silikata - etanola - klorovodične kiseline. Nakon toplinske obrade tijekom 1 sata u atmosferi od 1273K i N2, brzine gubitka težine oksidacijom na 923K bile su 20,477 mg/g/h odnosno 28,753 mg/g/h. Pri 1273 K, iznosile su 37,064 mg/g/h odnosno 54,398 mg/g/h; Nakon obrade pri 1973 K odnosno 1723 K, brzine gubitka težine oksidacijom prirodnih grafitnih blokova pri 923 K bile su 8,182 mg/g/h odnosno 31,347 mg/g/h; Pri 1273 K, iznosile su 126,729 mg/g/h odnosno 169,978 mg/g/h; Oba sustava mogu značajno smanjiti brzinu gubitka težine oksidacijom prirodnih grafitnih blokova. Slično tome, antioksidativni učinak sustava borna kiselina - urea je superiorniji od učinka sustava etil silikat - etanol - klorovodična kiselina.
Vrijeme objave: 12. lipnja 2025.