1. Caracteristicile EDM ale materialelor din grafit.
1.1.Viteza de prelucrare cu descărcare.
Grafitul este un material nemetalic cu un punct de topire foarte ridicat de 3.650 ° C, în timp ce cuprul are un punct de topire de 1.083 ° C, astfel încât electrodul de grafit poate rezista la condiții mai mari de setare a curentului.
Când zona de descărcare și scara dimensiunii electrodului sunt mai mari, avantajele prelucrării brute de înaltă eficiență a materialului grafit sunt mai evidente.
Conductivitatea termică a grafitului este de 1/3 din cea a cuprului, iar căldura generată în timpul procesului de descărcare poate fi folosită pentru a îndepărta mai eficient materialele metalice.Prin urmare, eficiența de procesare a grafitului este mai mare decât cea a electrodului de cupru în procesarea medie și fină.
Conform experienței de procesare, viteza de procesare a descărcării electrodului de grafit este de 1,5 ~ 2 ori mai mare decât cea a electrodului de cupru în condițiile corecte de utilizare.
1.2.Consumul de electrozi.
Electrodul de grafit are caracterul care poate rezista la condițiile de curent ridicat, în plus, în condițiile unei setări adecvate de degroșare, inclusiv a pieselor de prelucrat din oțel carbon produse în timpul prelucrării, îndepărtarea în conținut și fluid de lucru la descompunerea la temperatură ridicată a particulelor de carbon, efectul de polaritate, sub Acțiunea de îndepărtare parțială a conținutului, particulele de carbon vor adera la suprafața electrodului pentru a forma un strat protector, asigură electrodul de grafit în pierderi mici în prelucrarea brută sau chiar „zero deșeuri”.
Pierderea principală a electrodului în EDM provine din prelucrarea brută.Deși rata de pierdere este mare în condițiile de stabilire a finisării, pierderea totală este, de asemenea, redusă datorită alocației mici de prelucrare rezervate pieselor.
În general, pierderea electrodului de grafit este mai mică decât cea a electrodului de cupru în prelucrarea brută cu curent mare și puțin mai mare decât cea a electrodului de cupru în prelucrarea de finisare.Pierderea electrodului electrodului de grafit este similară.
1.3.Calitatea suprafeței.
Diametrul particulelor de material grafit afectează direct rugozitatea suprafeței EDM.Cu cât diametrul este mai mic, cu atât se poate obține mai mică rugozitatea suprafeței.
Cu câțiva ani în urmă, folosind particule de phi cu diametrul de 5 microni, cea mai bună suprafață poate atinge doar VDI18 edm (Ra0,8 microni), în prezent, diametrul granulației materialelor de grafit a reușit să obțină în termen de 3 microni de phi, cea mai bună suprafață. poate atinge stabil VDI12 edm (Ra0.4 mu m) sau un nivel mai sofisticat, dar electrodul de grafit pentru a oglindi edm.
Materialul de cupru are rezistivitate scăzută și structură compactă și poate fi procesat stabil în condiții dificile.Rugozitatea suprafeței poate fi mai mică de Ra0,1 m și poate fi procesată prin oglindă.
Astfel, dacă prelucrarea prin descărcare urmărește o suprafață extrem de fină, este mai potrivit să se folosească material de cupru ca electrod, care este principalul avantaj al electrodului de cupru față de electrodul de grafit.
Dar electrodul de cupru în condițiile unei setari de curent mare, suprafața electrodului este ușor să devină aspră, să apară chiar crăpături, iar materialele de grafit nu ar avea această problemă, cerința de rugozitate a suprafeței pentru VDI26 (Ra2.0 microni) despre prelucrarea mucegaiului, folosind un electrod de grafit se poate face de la prelucrare grosieră la fină, realizează efectul de suprafață uniformă, defectele de suprafață.
În plus, datorită structurii diferite a grafitului și a cuprului, punctul de coroziune de descărcare de suprafață al electrodului de grafit este mai regulat decât cel al electrodului de cupru.Prin urmare, atunci când este procesată aceeași rugozitate a suprafeței VDI20 sau mai sus, granularitatea suprafeței piesei prelucrate cu electrodul de grafit este mai distinctă, iar acest efect de suprafață a granulelor este mai bun decât efectul de suprafață de descărcare al electrodului de cupru.
1.4. Precizia prelucrarii.
Coeficientul de dilatare termică a materialului de grafit este mic, coeficientul de dilatare termică a materialului de cupru este de 4 ori mai mare decât al materialului de grafit, astfel încât în procesarea de descărcare, electrodul de grafit este mai puțin predispus la deformare decât electrodul de cupru, care poate obține mai stabil și precizie fiabilă a procesării.
În special atunci când este procesată nervura adâncă și îngustă, temperatura locală ridicată face ca electrodul de cupru să se îndoaie ușor, dar electrodul de grafit nu.
Pentru electrodul de cupru cu un raport adâncime-diametru mare, o anumită valoare de dilatare termică ar trebui compensată pentru a corecta dimensiunea în timpul setării prelucrarii, în timp ce electrodul de grafit nu este necesar.
1.5.Greutatea electrodului.
Materialul de grafit este mai puțin dens decât cuprul, iar greutatea electrodului de grafit de același volum este doar 1/5 din cea a electrodului de cupru.
Se poate observa că utilizarea grafitului este foarte potrivită pentru electrodul cu un volum mare, ceea ce reduce foarte mult sarcina axului mașinii-unelte EDM.Electrodul nu va cauza neplăceri în strângere datorită greutății sale mari și va produce deplasare de deviere în procesare, etc. Se poate observa că este de mare importanță utilizarea electrodului de grafit în prelucrarea matriței la scară largă.
1.6.Dificultatea de fabricare a electrozilor.
Performanța de prelucrare a materialului grafit este bună.Rezistența la tăiere este de doar 1/4 față de cea a cuprului.În condițiile corecte de procesare, eficiența electrodului de grafit de frezare este de 2-3 ori mai mare decât a electrodului de cupru.
Electrodul de grafit este ușor de curățat Angle și poate fi folosit pentru a procesa piesa de prelucrat care ar trebui să fie finisată cu mai mulți electrozi într-un singur electrod.
Structura unică de particule a materialului de grafit previne apariția bavurilor după frezarea și formarea electrodului, ceea ce poate îndeplini direct cerințele de utilizare atunci când bavurile nu sunt îndepărtate cu ușurință în modelarea complexă, eliminând astfel procesul de lustruire manuală a electrodului și evitând forma modificarea și eroarea de dimensiune cauzată de lustruire.
Trebuie remarcat faptul că, deoarece grafitul este o acumulare de praf, grafitul de frezat va produce mult praf, astfel încât mașina de frezat trebuie să aibă un dispozitiv de etanșare și colectare a prafului.
Dacă este necesar să utilizați edM pentru a procesa electrodul de grafit, performanța sa de procesare nu este la fel de bună ca materialul de cupru, viteza de tăiere este cu aproximativ 40% mai mică decât cuprul.
1.7. Instalarea și utilizarea electrodului.
Materialul de grafit are proprietăți bune de aderență.Poate fi folosit pentru a lega grafitul cu dispozitivul prin frezarea electrodului și descărcarea, ceea ce poate salva procedura de prelucrare a orificiului șurubului pe materialul electrodului și poate economisi timp de lucru.
Materialul de grafit este relativ fragil, în special electrodul mic, îngust și lung, care este ușor de spart atunci când este supus unei forțe externe în timpul utilizării, dar poate ști imediat că electrodul a fost deteriorat.
Dacă este un electrod de cupru, se va îndoi și nu se va rupe, ceea ce este foarte periculos și greu de găsit în procesul de utilizare și va duce cu ușurință la deșeurile piesei de prelucrat.
1.8.Pretul.
Materialul de cupru este o resursă neregenerabilă, tendința prețurilor va deveni din ce în ce mai scumpă, în timp ce prețul materialului de grafit tinde să se stabilizeze.
Prețul materialului de cupru a crescut în ultimii ani, marii producători de grafit care îmbunătățesc procesul de producție de grafit își fac avantajul competitiv, acum, sub același volum, generalitatea prețului materialului pentru electrozi din grafit și prețul materialelor cu electrozi de cupru este destul de, dar Grafitul poate realiza o prelucrare eficientă, decât utilizarea electrodului de cupru pentru a economisi un număr mare de ore de lucru, echivalentul cu reducerea costurilor de producție în mod direct.
Pentru a rezuma, printre cele 8 caracteristici edM ale electrodului de grafit, avantajele acestuia sunt evidente: eficiența electrodului de frezare și procesării de descărcare este semnificativ mai bună decât cea a electrodului de cupru;electrodul mare are greutate mică, stabilitate dimensională bună, electrodul subțire nu este ușor de deformat, iar textura suprafeței este mai bună decât electrodul de cupru.
Dezavantajul materialului de grafit este că nu este potrivit pentru prelucrarea cu descărcare de suprafață fină sub VDI12 (Ra0,4 m), iar eficiența utilizării edM pentru a face electrod este scăzută.
Cu toate acestea, din punct de vedere practic, unul dintre motivele importante care afectează promovarea eficientă a materialelor de grafit în China este că este necesară o mașină specială de prelucrare a grafitului pentru frezarea electrozilor, ceea ce propune noi cerințe pentru echipamentele de procesare ale întreprinderilor de matriță, unele întreprinderi mici. poate să nu aibă această condiție.
În general, avantajele electrozilor de grafit acoperă marea majoritate a ocaziilor de procesare edM și sunt demne de popularizare și aplicare, cu beneficii considerabile pe termen lung.Deficiența prelucrării fine a suprafețelor poate fi compensată prin utilizarea electrozilor de cupru.
2.Selectarea materialelor pentru electrozi de grafit pentru EDM
Pentru materialele din grafit, există în principal următorii patru indicatori care determină direct performanța materialelor:
1) Diametrul mediu al particulelor de material
Diametrul mediu al particulelor de material afectează direct starea de descărcare a materialului.
Cu cât particulele medii de grafit sunt mai mici, cu atât descărcarea este mai uniformă, cu atât starea de descărcare este mai stabilă, cu atât calitatea suprafeței este mai bună și pierderea este mai mică.
Cu cât dimensiunea medie a particulelor este mai mare, cu atât se poate obține o rată de îndepărtare mai bună în prelucrarea brută, dar efectul de suprafață al finisării este slab și pierderea electrodului este mare.
2) Rezistența la încovoiere a materialului
Rezistența la încovoiere a unui material este o reflectare directă a rezistenței sale, indicând etanșeitatea structurii sale interne.
Materialul cu rezistență ridicată are o performanță relativ bună de rezistență la descărcare.Pentru electrodul de înaltă precizie, materialul cu rezistență bună trebuie selectat pe cât posibil.
3) Duritatea Shore a materialului
Grafitul este mai dur decât materialele metalice, iar pierderea sculei de tăiere este mai mare decât cea a metalului de tăiat.
În același timp, duritatea ridicată a materialului de grafit în controlul pierderii de descărcare este mai bună.
4) Rezistivitatea inerentă a materialului
Viteza de descărcare a materialului de grafit cu rezistivitate inerentă mare va fi mai lentă decât cea cu rezistivitate scăzută.
Cu cât rezistivitatea inerentă este mai mare, cu atât pierderea electrodului este mai mică, dar cu cât rezistivitatea inerentă este mai mare, stabilitatea descărcării va fi afectată.
În prezent, există multe tipuri diferite de grafit disponibile de la cei mai importanți furnizori de grafit din lume.
În general, în funcție de diametrul mediu al particulelor materialelor din grafit care trebuie clasificate, diametrul particulelor ≤ 4 m este definit ca grafit fin, particulele în 5~10 m sunt definite ca grafit mediu, particulele din 10 m mai sus sunt definite ca grafit grosier.
Cu cât diametrul particulelor este mai mic, cu atât materialul este mai scump, cu atât materialul grafit mai potrivit poate fi selectat în funcție de cerințele și costul EDM.
3.Fabricarea electrodului de grafit
Electrodul de grafit este realizat în principal prin frezare.
Din punct de vedere al tehnologiei de prelucrare, grafitul și cuprul sunt două materiale diferite, iar caracteristicile lor diferite de tăiere trebuie stăpânite.
Dacă electrodul de grafit este procesat prin procesul de electrod de cupru, vor apărea inevitabil probleme, cum ar fi fractura frecventă a foii, care necesită utilizarea instrumentelor de tăiere adecvate și a parametrilor de tăiere.
Prelucrarea electrodului de grafit decât uzura sculei cu electrod de cupru, din punct de vedere economic, alegerea uneltelor din carbură este cea mai economică, alegeți instrumentul de acoperire cu diamant (numit cuțit de grafit) prețul este mai scump, dar instrumentul de acoperire cu diamant durată de viață lungă, precizie ridicată de prelucrare, beneficiul economic general este bun.
Dimensiunea unghiului frontal al sculei afectează, de asemenea, durata de viață a acesteia, unghiul frontal de 0° al instrumentului va fi cu până la 50% mai mare decât unghiul frontal de 15° al duratei de viață a instrumentului, stabilitatea de tăiere este, de asemenea, mai bună, dar Unghiul este mai mare, cu atât suprafața de prelucrare este mai bună, utilizarea unghiului de 15° al unealtei poate obține cea mai bună suprafață de prelucrare.
Viteza de tăiere în prelucrare poate fi ajustată în funcție de forma electrodului, de obicei 10 m/min, similar cu prelucrarea aluminiului sau plasticului, unealta de tăiere poate fi direct pe și de pe piesa de prelucrat în prelucrarea brută și fenomenul de unghi. colapsul și fragmentarea sunt ușor de produs în prelucrarea de finisare, iar modul de mers rapid cuțitul ușor este adesea adoptat.
Electrodul de grafit în procesul de tăiere va produce mult praf, pentru a evita particulele de grafit inhalate axul și șurubul mașinii, există două soluții principale în prezent, una este utilizarea unei mașini speciale de prelucrare a grafitului, cealaltă este centrul de procesare obișnuit refit, echipat cu un dispozitiv special de colectare a prafului.
Mașina specială de frezat de mare viteză din grafit de pe piață are o eficiență ridicată de frezare și poate finaliza cu ușurință producția de electrozi complecși cu precizie ridicată și calitate bună a suprafeței.
Dacă este nevoie de EDM pentru a face un electrod de grafit, se recomandă utilizarea unui material de grafit fin cu un diametru de particule mai mic.
Performanța de prelucrare a grafitului este slabă, cu cât diametrul particulelor este mai mic, cu atât eficiența de tăiere poate fi obținută mai mare, iar problemele anormale, cum ar fi ruperea frecventă a firului și marginile de suprafață pot fi evitate.
4.Parametrii EDM ai electrodului de grafit
Selectarea parametrilor EDM de grafit și cupru este destul de diferită.
Parametrii EDM includ în principal curentul, lățimea impulsului, intervalul de impuls și polaritatea.
În cele ce urmează sunt descrise baza pentru utilizarea rațională a acestor parametri majori.
Densitatea de curent a electrodului de grafit este în general de 10 ~ 12 A/cm2, mult mai mare decât cea a electrodului de cupru.Prin urmare, în intervalul de curent permis în zona corespunzătoare, cu cât este selectat curentul mai mare, cu atât viteza de procesare a descărcării de grafit va fi mai rapidă, cu atât pierderea electrodului va fi mai mică, dar rugozitatea suprafeței va fi mai groasă.
Cu cât lățimea impulsului este mai mare, cu atât pierderea electrodului va fi mai mică.
Cu toate acestea, o lățime mai mare a pulsului va înrăutăți stabilitatea procesării, iar viteza de procesare mai lentă și suprafața mai aspră.
Pentru a asigura o pierdere redusă a electrodului în timpul prelucrării brute, se utilizează de obicei o lățime a impulsului relativ mare, care poate realiza efectiv prelucrarea cu pierderi reduse a electrodului de grafit atunci când valoarea este între 100 și 300 US.
Pentru a obține o suprafață fină și un efect de descărcare stabil, ar trebui să fie aleasă o lățime mai mică a impulsului.
În general, lățimea impulsului electrodului de grafit este cu aproximativ 40% mai mică decât cea a electrodului de cupru
Intervalul de puls afectează în principal viteza de prelucrare prin descărcare și stabilitatea prelucrarii.Cu cât valoarea este mai mare, cu atât stabilitatea de prelucrare va fi mai bună, ceea ce este util pentru obținerea unei mai bune uniformități a suprafeței, dar viteza de prelucrare va fi redusă.
În condiția asigurării stabilității procesării, eficiența de procesare mai mare poate fi obținută prin alegerea unui interval de impuls mai mic, dar când starea de descărcare este instabilă, eficiența de procesare mai mare poate fi obținută prin alegerea unui interval de impuls mai mare.
În prelucrarea cu electrozi de grafit, intervalul și lățimea impulsului sunt de obicei setate la 1:1, în timp ce în prelucrarea cu electrozi de cupru, intervalul și lățimea impulsului sunt de obicei setate la 1:3.
În condiții de procesare stabilă a grafitului, raportul de potrivire dintre intervalul de impuls și lățimea impulsului poate fi ajustat la 2:3.
În cazul unui clearance mic al pulsului, este benefic să se formeze un strat de acoperire pe suprafața electrodului, ceea ce este util pentru a reduce pierderea electrodului.
Selectarea polarității electrodului de grafit în EDM este practic aceeași cu cea a electrodului de cupru.
În funcție de efectul de polaritate al EDM, prelucrarea cu polaritate pozitivă este de obicei utilizată la prelucrarea oțelului matriță, adică electrodul este conectat la polul pozitiv al sursei de alimentare, iar piesa de prelucrat este conectată la polul negativ al sursei de alimentare.
Folosind o lățime mare a curentului și a impulsului, selectarea prelucrarii cu polaritate pozitivă poate obține pierderi extrem de scăzute ale electrodului.Dacă polaritatea este greșită, pierderea electrodului va deveni foarte mare.
Numai atunci când suprafața trebuie prelucrată fin mai puțin de VDI18 (Ra0,8 m) și lățimea impulsului este foarte mică, procesarea polarității negative este utilizată pentru a obține o calitate mai bună a suprafeței, dar pierderea electrodului este mare.
Acum mașinile-unelte CNC edM sunt echipate cu parametri de prelucrare cu descărcare de grafit.
Utilizarea parametrilor electrici este inteligentă și poate fi generată automat de sistemul expert al mașinii-unelte.
În general, mașina poate configura parametrii optimizați de procesare selectând perechea de material, tipul de aplicare, valoarea rugozității suprafeței și introducerea zonei de prelucrare, adâncimea de procesare, scalarea dimensiunii electrodului etc. În timpul programării.
Set pentru electrodul de grafit al bibliotecii de mașini-unelte edm parametrii de procesare bogati, tipul de material poate alege în grafit grosier, grafit, grafit corespunde unei varietăți de materiale ale piesei de prelucrat, pentru a subdiviza tipul de aplicare pentru standard, canelură adâncă, vârf ascuțit, mare zonă, cavitate mare, cum ar fi fine, oferă, de asemenea, pierderi reduse, standard, eficiență ridicată și așa mai departe multe tipuri de alegere prioritară de procesare.
5. Concluzie
Noul material pentru electrozi de grafit merită popularizat cu putere, iar avantajele sale vor fi recunoscute și acceptate treptat de industria internă de fabricare a matrițelor.
Selecția corectă a materialelor pentru electrozi de grafit și îmbunătățirea legăturilor tehnologice aferente vor aduce eficiență ridicată, calitate înaltă și beneficii la costuri reduse întreprinderilor producătoare de matrițe.
Ora postării: Dec-04-2020