1.Grafiitmaterjalide EDM-i omadused.
1.1.Tühjendustöötluskiirus.
Grafiit on mittemetallist materjal, mille sulamistemperatuur on väga kõrge 3650 °C, vase sulamistemperatuur on aga 1083 °C, nii et grafiitelektrood talub suuremaid voolu seadistustingimusi.
Kui tühjendusala ja elektroodi suuruse skaala on suuremad, on grafiitmaterjali suure tõhususega töötlemata töötlemise eelised ilmsemad.
Grafiidi soojusjuhtivus on 1/3 vase omast ja tühjendusprotsessi käigus tekkivat soojust saab kasutada metallmaterjalide tõhusamaks eemaldamiseks. Seetõttu on grafiidi töötlemise efektiivsus keskmise ja peentöötluse puhul kõrgem kui vaskelektroodil.
Töötlemiskogemuse kohaselt on grafiitelektroodi tühjendamise kiirus õigetes kasutustingimustes 1,5–2 korda kiirem kui vaskelektroodil.
1.2.Elektroodi kulu.
Grafiitelektroodil on iseloom, mis talub tugevat voolutugevust, lisaks on sobiva töötlemisseade korral, sealhulgas süsinikterasest toorikud, mis on toodetud töötlemisel eemaldatud sisu ja töövedelik süsinikuosakeste lagunemisel kõrgel temperatuuril, polaarsusefekt, Sisu osalise eemaldamise toimel kleepuvad süsinikuosakesed elektroodi pinnale, moodustades kaitsekihi, tagades grafiitelektroodi väikese kadu töötlemata töötlemisel või isegi "null jäätmeid".
Peamine elektroodikadu EDM-is tuleneb töötlemata töötlemisest. Kuigi kadu on viimistluse seadistustingimustes kõrge, on ka üldine kadu väike osadele reserveeritud väikese töötlusvaru tõttu.
Üldiselt on grafiitelektroodi kadu väiksem kui vaskelektroodil suure voolu töötlemisel ja veidi suurem kui vaskelektroodil viimistlustöötlusel. Grafiitelektroodi elektroodikadu on sarnane.
1.3. Pinnakvaliteet.
Grafiitmaterjali osakeste läbimõõt mõjutab otseselt EDM-i pinnakaredust. Mida väiksem on läbimõõt, seda väiksem on pinna karedus.
Mõned aastad tagasi, kasutades osakeste phi 5 mikroni läbimõõduga grafiitmaterjali, saavutab parim pind ainult VDI18 edm (Ra0,8 mikronit), tänapäeval on grafiitmaterjalide tera läbimõõt olnud 3 mikroni phi, mis on parim pind. võib saavutada stabiilse VDI12 edm (Ra0,4 mu m) või keerukama taseme, kuid grafiitelektrood peegeldab edm.
Vaskmaterjalil on madal takistus ja kompaktne struktuur ning seda saab rasketes tingimustes stabiilselt töödelda. Pinna karedus võib olla alla Ra0,1 m ja seda saab töödelda peegliga.
Seega, kui tühjendustöötlemisel on väga peen pind, on elektroodina sobivam kasutada vaskmaterjali, mis on vaskelektroodi peamine eelis grafiitelektroodi ees.
Kuid suure voolutugevuse korral muutub vaskelektroodi pind kergesti karedaks, tekib isegi pragunemine ja grafiitmaterjalidel seda probleemi ei esineks, pinna kareduse nõue VDI26 (Ra2,0 mikronit) jaoks vormi töötlemisel, kasutades grafiitelektroodi saab teha jämedast kuni peene töötlemiseni, realiseerib ühtlase pinnaefekti, pinnadefekte.
Lisaks on grafiidi ja vase erineva struktuuri tõttu grafiitelektroodi pinnalahenduse korrosioonipunkt korrapärasem kui vaskelektroodil. Seega, kui töödeldakse sama pinnakaredusega VDI20 või rohkem, on grafiitelektroodiga töödeldud tooriku pinna granulaarsus selgem ja see tera pinnaefekt on parem kui vaskelektroodi tühjenduspinna efekt.
1.4. Töötlemise täpsus.
Grafiitmaterjali soojuspaisumise koefitsient on väike, vaskmaterjali soojuspaisumise koefitsient on 4 korda suurem kui grafiitmaterjalil, nii et tühjendustöötlemisel on grafiitelektrood vähem deformatsioonile vastuvõtlik kui vaskelektrood, mis võib saada stabiilsema ja stabiilsema. usaldusväärne töötlemise täpsus.
Eriti sügava ja kitsa ribi töötlemisel paneb kohalik kõrge temperatuur vaskelektroodi kergesti painduma, grafiitelektroodi aga mitte.
Suure sügavuse ja läbimõõdu suhtega vaskelektroodi puhul tuleks töötluse seadistamise ajal suuruse korrigeerimiseks kompenseerida teatud soojuspaisumise väärtus, samas kui grafiitelektroodi pole vaja.
1.5.Elektroodi kaal.
Grafiitmaterjal on vähem tihe kui vask ja sama mahuga grafiitelektroodi kaal on vaid 1/5 vaskelektroodi omast.
On näha, et suure mahuga elektroodi jaoks sobib väga hästi grafiidi kasutamine, mis vähendab oluliselt EDM-tööpinkide spindli koormust. Elektrood ei põhjusta oma suure kaalu tõttu ebamugavusi klammerdumisel ning see tekitab töötlemisel läbipainde nihke jne. On näha, et grafiitelektroodi kasutamine suuremahulises vormitöötlemises on väga oluline.
1.6.Elektroodide valmistamise raskused.
Grafiitmaterjali töötlemise jõudlus on hea. Lõiketakistus on vaid 1/4 vasest. Õigetes töötlemistingimustes on grafiitelektroodi jahvatamise efektiivsus 2–3 korda suurem kui vaskelektroodil.
Grafiitelektroodi on lihtne nurk puhastada ja seda saab kasutada töödeldava detaili töötlemiseks, mis tuleb mitme elektroodi abil viimistleda üheks elektroodiks.
Grafiitmaterjali ainulaadne osakeste struktuur takistab pärast elektroodide jahvatamist ja vormimist pursside tekkimist, mis vastab otseselt kasutusnõuetele, kui burre pole keerulises modelleerimises kergesti eemaldatav, välistades seega elektroodi käsitsi poleerimise protsessi ja vältides kuju. poleerimisest põhjustatud muutuse ja suuruse viga.
Tuleb märkida, et kuna grafiit koguneb tolmu, tekib grafiidi freesimisel palju tolmu, mistõttu peab freespinkil olema tihend ja tolmukogumisseade.
Kui grafiitelektroodi töötlemiseks on vaja kasutada edM-i, ei ole selle töötlemine nii hea kui vaskmaterjal, lõikekiirus on umbes 40% aeglasem kui vask.
1.7.Elektroodide paigaldamine ja kasutamine.
Grafiitmaterjalil on hea nakkuvusomadus. Seda saab kasutada grafiidi ühendamiseks kinnitusdetailidega, freesides elektroodi ja tühjendades, mis võib säästa elektroodi materjali kruviava töötlemise protseduuri ja säästa tööaega.
Grafiitmaterjal on suhteliselt habras, eriti väike, kitsas ja pikk elektrood, mis on kasutamise ajal välise jõu mõjul kergesti purunev, kuid võib kohe teada, et elektrood on kahjustatud.
Kui see on vaskelektrood, siis see ainult paindub ja ei purune, mis on väga ohtlik ja kasutamise käigus raskesti leitav ning see viib kergesti töödeldava detaili jäägini.
1.8.Hind.
Vaskmaterjal on taastumatu ressurss, hinnatrend läheb järjest kallimaks, samas kui grafiitmaterjali hind kipub stabiliseeruma.
Viimastel aastatel kerkinud vasematerjali hind, suuremad grafiiditootjad, kes täiustavad grafiidi tootmisprotsessi, saavutavad oma konkurentsieelise, praegu on sama mahu juures grafiitelektroodimaterjalide ja vaskelektroodimaterjalide hinna üldine, kuid grafiit võib saavutada tõhusa töötlemise, kui vaskelektroodi kasutamine suure hulga töötundide säästmiseks, mis on samaväärne tootmiskulude otseseks vähendamiseks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et grafiitelektroodi 8 edM omaduste hulgas on selle eelised ilmsed: freeselektroodi ja tühjendustöötluse efektiivsus on oluliselt parem kui vaskelektroodil; suurel elektroodil on väike kaal, hea mõõtmete stabiilsus, õhukest elektroodi ei ole lihtne deformeerida ja pinna tekstuur on vaskelektroodist parem.
Grafiitmaterjali puuduseks on see, et see ei sobi peenpinnalahenduse töötlemiseks VDI12 all (Ra0,4 m) ja edM-i kasutamise efektiivsus elektroodi valmistamiseks on madal.
Praktilisest vaatenurgast on aga Hiinas grafiitmaterjalide tõhusat edendamist mõjutav üks olulisi põhjusi see, et elektroodide freesimiseks on vaja spetsiaalset grafiiditöötlemismasinat, mis seab uued nõuded vormiettevõtete, mõnede väikeettevõtete töötlemisseadmetele. seda tingimust ei pruugi olla.
Üldiselt katavad grafiitelektroodide eelised enamiku edM-i töötlemisjuhtudest ning on väärt populariseerimist ja rakendamist, millel on märkimisväärne pikaajaline kasu. Peene pinnatöötluse puudujääki saab korvata vaskelektroodide kasutamisega.
2.EDM-i grafiitelektroodi materjalide valik
Grafiitmaterjalide puhul on peamiselt järgmised neli näitajat, mis määravad otseselt materjalide toimivuse:
1) Materjali osakeste keskmine läbimõõt
Materjali osakeste keskmine läbimõõt mõjutab otseselt materjali tühjenemise seisundit.
Mida väiksem on grafiitmaterjali keskmine osake, seda ühtlasem on tühjendus, seda stabiilsem on tühjendusseisund, seda parem on pinna kvaliteet ja seda väiksem on kadu.
Mida suurem on osakeste keskmine suurus, seda parema eemaldamiskiiruse saab töötlemata töötlemisel, kuid viimistluse pinnaefekt on halb ja elektroodikadu on suur.
2) Materjali paindetugevus
Materjali paindetugevus on selle tugevuse otsene peegeldus, mis näitab selle sisemise struktuuri tihedust.
Suure tugevusega materjalil on suhteliselt hea tühjenemiskindlus. Suure täpsusega elektroodi jaoks tuleks valida võimalikult suure tugevusega materjal.
3) Materjali Shore kõvadus
Grafiit on metallmaterjalidest kõvem ja lõikeriista kadu on suurem kui lõikemetalli oma.
Samal ajal on grafiitmaterjali kõrge kõvadus tühjenduskadude kontrollimisel parem.
4) Materjali omane eritakistus
Suure eritakistusega grafiitmaterjali tühjenduskiirus on aeglasem kui madala takistusega materjalil.
Mida kõrgem on loomupärane takistus, seda väiksem on elektroodikadu, kuid mida suurem on loomupärane takistus, seda mõjutab tühjenemise stabiilsus.
Praegu on maailma juhtivatelt grafiiditarnijatelt saadaval palju erinevaid grafiiti.
Üldiselt liigitatakse klassifitseeritavate grafiitmaterjalide osakeste keskmise läbimõõdu järgi osakeste läbimõõt ≤ 4 m peene grafiidina, 5–10 m suurused osakesed keskmise grafiidina, 10 m ülemised osakesed jämeda grafiidina.
Mida väiksem on osakeste läbimõõt, seda kallim on materjal, seda sobivama grafiitmaterjali saab valida vastavalt EDM-i nõuetele ja maksumusele.
3.Grafiitelektroodi valmistamine
Grafiitelektroodi valmistatakse peamiselt freesimise teel.
Töötlemistehnoloogia seisukohalt on grafiit ja vask kaks erinevat materjali ning nende erinevaid lõikeomadusi tuleks valdada.
Kui grafiitelektroodi töödeldakse vaskelektroodi protsessiga, tekivad vältimatult probleemid, näiteks lehe sagedane purunemine, mis nõuab sobivate lõiketööriistade ja lõikeparameetrite kasutamist.
Grafiitelektroodi töötlemine kui vaskelektroodi tööriista kulumine on majanduslikul kaalutlusel karbiidtööriista valik kõige ökonoomsem, teemantkatte tööriista (nn grafiitnoa) valik on kallim, kuid teemantkatte tööriista pikk kasutusiga, kõrge töötlemise täpsus, üldine majanduslik kasu on hea.
Tööriista esinurga suurus mõjutab ka selle kasutusiga, tööriista 0° esinurk on kuni 50% kõrgem kui tööriista kasutusea 15° esinurk, lõikestabiilsus on samuti parem, kuid Mida suurem on nurk, seda parem on töötlemispind, tööriista 15° nurga kasutamine võib saavutada parima töötluspinna.
Töötlemise lõikekiirust saab reguleerida vastavalt elektroodi kujule, tavaliselt 10 m / min, sarnaselt alumiiniumi või plasti töötlemisega, lõiketööriist võib töötlemata töötlemisel olla otse tooriku peal ja sellest eemal ning nurga nähtus. Kokkuvarisemine ja killustumine on viimistlustöötlemisel kerge tekkima ning sageli võetakse kasutusele kerge noaga kiirkõnni viis.
Grafiitelektrood tekitab lõikamisprotsessis palju tolmu, et vältida grafiidiosakeste sissehingamist masina spindli ja kruviga, on praegu kaks peamist lahendust, üks on kasutada spetsiaalset grafiiditöötlemismasinat, teine on tavaline töötlemiskeskus. paigaldada, varustatud spetsiaalse tolmukogumisseadmega.
Turul olev spetsiaalne grafiidist kiirfreespink on kõrge jahvatusefektiivsusega ning suudab hõlpsasti lõpule viia keeruliste elektroodide valmistamise suure täpsuse ja hea pinnakvaliteediga.
Kui grafiitelektroodi valmistamiseks on vaja EDM-i, on soovitatav kasutada peent grafiitmaterjali, mille osakeste läbimõõt on väiksem.
Grafiidi töötlemine on halb, mida väiksem on osakese läbimõõt, seda suurem on lõikamistõhusus ja saab vältida ebatavalisi probleeme, nagu traadi sagedane purunemine ja pinnaääred.
4. Grafiitelektroodi EDM parameetrid
Grafiidi ja vase EDM parameetrite valik on üsna erinev.
EDM-i parameetrid hõlmavad peamiselt voolu, impulsi laiust, impulsi vahet ja polaarsust.
Järgnevalt kirjeldatakse nende peamiste parameetrite ratsionaalse kasutamise aluseid.
Grafiitelektroodi voolutihedus on üldiselt 10–12 A/cm2, palju suurem kui vaskelektroodil. Seetõttu vastavas piirkonnas lubatud vooluvahemikus, mida suurem vool on valitud, seda suurem on grafiidilahenduse töötlemise kiirus, seda väiksem on elektroodikadu, kuid pinna karedus on paksem.
Mida suurem on impulsi laius, seda väiksem on elektroodi kadu.
Suurem impulsi laius muudab aga töötlemise stabiilsuse halvemaks ning töötlemiskiiruse aeglasemaks ja pinna karedamaks.
Madala elektroodikadude tagamiseks töötlemata töötlemise ajal kasutatakse tavaliselt suhteliselt suurt impulsi laiust, mis võimaldab tõhusalt teostada grafiitelektroodi madala kadudega töötlemist, kui väärtus on vahemikus 100 kuni 300 USA.
Peene pinna ja stabiilse tühjendusefekti saavutamiseks tuleks valida väiksem impulsi laius.
Üldiselt on grafiitelektroodi impulsi laius umbes 40% väiksem kui vaskelektroodil
Impulsi vahe mõjutab peamiselt tühjendustöötluse kiirust ja töötlemise stabiilsust. Mida suurem on väärtus, seda parem on töötluse stabiilsus, mis aitab saavutada paremat pinna ühtlust, kuid töötluskiirus väheneb.
Töötlemise stabiilsuse tagamise tingimusel saab suurema töötlusefektiivsuse saavutada väiksema impulsivahe valimisega, kuid ebastabiilse tühjenemise oleku korral saab suurema töötlusefektiivsuse saavutada suurema impulsivahe valimisega.
Grafiitelektroodide tühjendustöötlemisel seatakse impulsi vahe ja impulsi laius tavaliselt 1:1, samas kui vaskelektroodide töötlemisel on impulsi vahe ja impulsi laius tavaliselt 1:3.
Stabiilse grafiiditöötluse korral saab impulsi vahe ja impulsi laiuse sobitussuhet reguleerida väärtusele 2:3.
Väikese impulsi kliirensi korral on kasulik moodustada elektroodi pinnale kattekiht, mis aitab vähendada elektroodi kadu.
EDM-i grafiitelektroodi polaarsuse valik on põhimõtteliselt sama, mis vaskelektroodil.
Vastavalt EDM-i polaarsusefektile kasutatakse surveterase töötlemisel tavaliselt positiivse polaarsusega töötlemist, see tähendab, et elektrood on ühendatud toiteallika positiivse poolusega ja toorik on ühendatud toiteallika negatiivse poolusega.
Kasutades suurt voolu ja impulsi laiust, võib positiivse polaarsusega töötluse valimine saavutada äärmiselt madala elektroodikadu. Kui polaarsus on vale, muutub elektroodikadu väga suureks.
Ainult siis, kui pind on vaja peentöödelda vähem kui VDI18 (Ra0,8 m) ja impulsi laius on väga väike, kasutatakse parema pinnakvaliteedi saavutamiseks negatiivse polaarsusega töötlemist, kuid elektroodikadu on suur.
Nüüd on CNC edM tööpingid varustatud grafiidi tühjendustöötlusparameetritega.
Elektriliste parameetrite kasutamine on intelligentne ja seda saab automaatselt genereerida tööpingi ekspertsüsteem.
Üldiselt saab masin konfigureerida optimeeritud töötlemisparameetreid, valides materjalipaari, rakenduse tüübi, pinna kareduse väärtuse ja sisestades töötlemisala, töötlemissügavuse, elektroodi suuruse skaleerimise jne. Programmeerimise ajal.
Komplekt edm-tööpinkide raamatukogu grafiitelektroodide jaoks, millel on rikkalikud töötlemisparameetrid, materjali tüübi saab valida jämeda grafiidi, grafiidi, grafiidi puhul, mis vastab mitmesugustele tooriku materjalidele, et jagada rakenduse tüüp standardse, sügava soone, terava otsaga, suure jaoks. ala, suur õõnsus, näiteks peen, tagab ka väikese kadu, standardse, kõrge efektiivsuse ja nii edasi mitmesuguseid töötlemisprioriteedivalikuid.
5.Järeldus
Uut grafiitelektroodimaterjali tasub jõuliselt populariseerida ning selle eeliseid hakkab järk-järgult tunnustama ja aktsepteerima ka kodumaine vormitootmistööstus.
Grafiitelektroodimaterjalide õige valik ja sellega seotud tehnoloogiliste seoste täiustamine toob vormitootmisettevõtetele kõrge efektiivsuse, kõrge kvaliteedi ja madala kulukasu.
Postitusaeg: detsember 04-2020