1.Ciri-ciri EDM bahan grafit.
1.1.Kelajuan pemesinan nyahcas.
Grafit ialah bahan bukan logam dengan takat lebur yang sangat tinggi iaitu 3, 650 ° C, manakala kuprum mempunyai takat lebur 1, 083 ° C, jadi elektrod grafit boleh menahan keadaan tetapan arus yang lebih besar.
Apabila kawasan nyahcas dan skala saiz elektrod lebih besar, kelebihan pemesinan kasar bahan grafit kecekapan tinggi adalah lebih jelas.
Kekonduksian terma grafit adalah 1/3 daripada tembaga, dan haba yang dihasilkan semasa proses nyahcas boleh digunakan untuk mengeluarkan bahan logam dengan lebih berkesan.Oleh itu, kecekapan pemprosesan grafit adalah lebih tinggi daripada elektrod tembaga dalam pemprosesan sederhana dan halus.
Mengikut pengalaman pemprosesan, kelajuan pemprosesan pelepasan elektrod grafit adalah 1.5~2 kali lebih cepat daripada elektrod kuprum di bawah keadaan penggunaan yang betul.
1.2.Penggunaan elektrod.
Elektrod grafit mempunyai watak yang boleh menahan keadaan semasa yang tinggi, di samping itu, di bawah keadaan tetapan kekasaran yang sesuai, termasuk bahan kerja keluli karbon yang dihasilkan semasa penyingkiran pemesinan dalam kandungan dan cecair kerja pada penguraian zarah karbon suhu tinggi, kesan kekutuban, di bawah tindakan penyingkiran separa dalam kandungan, zarah karbon akan melekat pada permukaan elektrod untuk membentuk lapisan pelindung, memastikan elektrod grafit dalam kerugian kecil dalam pemesinan kasar, atau bahkan "sisa sifar".
Kehilangan elektrod utama dalam EDM datang daripada pemesinan kasar.Walaupun kadar kerugian adalah tinggi dalam keadaan tetapan penamat, kerugian keseluruhan juga rendah disebabkan oleh elaun pemesinan kecil yang dikhaskan untuk bahagian.
Secara amnya, kehilangan elektrod grafit adalah kurang daripada elektrod kuprum dalam pemesinan kasar arus besar dan lebih sedikit daripada elektrod kuprum dalam pemesinan kemasan.Kehilangan elektrod elektrod grafit adalah serupa.
1.3. Kualiti permukaan.
Diameter zarah bahan grafit secara langsung mempengaruhi kekasaran permukaan EDM.Semakin kecil diameternya, semakin rendah kekasaran permukaan yang boleh diperolehi.
Beberapa tahun yang lalu menggunakan bahan grafit berdiameter phi 5 mikron, permukaan terbaik hanya boleh mencapai VDI18 edm (Ra0.8 mikron), pada masa kini diameter butiran bahan grafit telah dapat mencapai dalam 3 mikron phi, permukaan terbaik boleh mencapai VDI12 edm stabil (Ra0.4 mu m) atau tahap yang lebih canggih, tetapi elektrod grafit untuk cermin edm.
Bahan tembaga mempunyai kerintangan rendah dan struktur padat, dan boleh diproses secara stabil dalam keadaan sukar.Kekasaran permukaan boleh kurang daripada Ra0.1 m, dan ia boleh diproses dengan cermin.
Oleh itu, jika pemesinan nyahcas mengejar permukaan yang sangat halus, adalah lebih sesuai untuk menggunakan bahan tembaga sebagai elektrod, yang merupakan kelebihan utama elektrod tembaga berbanding elektrod grafit.
Tetapi elektrod tembaga di bawah keadaan tetapan arus yang besar, permukaan elektrod mudah menjadi kasar, kelihatan walaupun retak, dan bahan grafit tidak akan mempunyai masalah ini, keperluan kekasaran permukaan untuk VDI26 (Ra2.0 mikron) mengenai pemprosesan acuan, menggunakan elektrod grafit boleh dilakukan daripada pemprosesan kasar kepada halus, menyedari kesan permukaan seragam, kecacatan permukaan.
Di samping itu, disebabkan oleh struktur grafit dan tembaga yang berbeza, titik kakisan pelepasan permukaan elektrod grafit adalah lebih teratur daripada elektrod kuprum.Oleh itu, apabila kekasaran permukaan yang sama VDI20 atau ke atas diproses, kebutiran permukaan bahan kerja yang diproses oleh elektrod grafit adalah lebih jelas, dan kesan permukaan butiran ini lebih baik daripada kesan permukaan pelepasan elektrod kuprum.
1.4.Ketepatan pemesinan.
Pekali pengembangan haba bahan grafit adalah kecil, pekali pengembangan haba bahan tembaga adalah 4 kali ganda daripada bahan grafit, jadi dalam pemprosesan pelepasan, elektrod grafit kurang terdedah kepada ubah bentuk daripada elektrod tembaga, yang boleh mendapatkan lebih stabil dan ketepatan pemprosesan yang boleh dipercayai.
Terutama apabila rusuk yang dalam dan sempit diproses, suhu tinggi tempatan menjadikan elektrod kuprum mudah dibengkokkan, tetapi elektrod grafit tidak.
Untuk elektrod kuprum dengan nisbah diameter kedalaman yang besar, nilai pengembangan terma tertentu harus diberi pampasan untuk membetulkan saiz semasa penetapan pemesinan, manakala elektrod grafit tidak diperlukan.
1.5.Berat elektrod.
Bahan grafit kurang tumpat daripada kuprum, dan berat elektrod grafit dengan isipadu yang sama hanya 1/5 daripada elektrod kuprum.
Ia dapat dilihat bahawa penggunaan grafit sangat sesuai untuk elektrod dengan isipadu yang besar, yang sangat mengurangkan beban gelendong alat mesin EDM.Elektrod tidak akan menyebabkan kesulitan dalam pengapit kerana beratnya yang besar, dan ia akan menghasilkan anjakan pesongan dalam pemprosesan, dsb. Dapat dilihat bahawa penggunaan elektrod grafit dalam pemprosesan acuan berskala besar adalah sangat penting.
1.6. Kesukaran pembuatan elektrod.
Prestasi pemesinan bahan grafit adalah baik.Rintangan pemotongan hanya 1/4 daripada tembaga.Di bawah keadaan pemprosesan yang betul, kecekapan elektrod grafit pengilangan adalah 2~3 kali ganda daripada elektrod kuprum.
Elektrod grafit adalah mudah untuk membersihkan Sudut, dan ia boleh digunakan untuk memproses bahan kerja yang harus diselesaikan oleh berbilang elektrod ke dalam satu elektrod.
Struktur zarah unik bahan grafit menghalang burr daripada berlaku selepas pengilangan dan pembentukan elektrod, yang secara langsung boleh memenuhi keperluan penggunaan apabila burr tidak mudah dikeluarkan dalam pemodelan yang kompleks, dengan itu menghapuskan proses penggilap manual elektrod dan mengelakkan bentuk ralat perubahan dan saiz yang disebabkan oleh penggilap.
Perlu diingatkan bahawa, kerana grafit adalah pengumpulan habuk, grafit pengilangan akan menghasilkan banyak habuk, jadi mesin pengilangan mesti mempunyai peranti pengumpul kedap dan habuk.
Sekiranya perlu menggunakan edM untuk memproses elektrod grafit, prestasi pemprosesannya tidak sebaik bahan tembaga, kelajuan pemotongan adalah kira-kira 40% lebih perlahan daripada tembaga.
1.7.Pemasangan dan penggunaan elektrod.
Bahan grafit mempunyai sifat ikatan yang baik.Ia boleh digunakan untuk mengikat grafit dengan lekapan dengan mengisar elektrod dan menyahcas, yang boleh menjimatkan prosedur lubang skru pemesinan pada bahan elektrod dan menjimatkan masa kerja.
Bahan grafit agak rapuh, terutamanya elektrod yang kecil, sempit dan panjang, yang mudah pecah apabila dikenakan daya luar semasa digunakan, tetapi boleh segera mengetahui bahawa elektrod telah rosak.
Jika ia adalah elektrod tembaga, ia hanya akan bengkok dan tidak pecah, yang sangat berbahaya dan sukar dicari dalam proses penggunaan, dan ia akan dengan mudah membawa kepada sekerap bahan kerja.
1.8.Harga.
Bahan tembaga adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui, trend harga akan menjadi semakin mahal, manakala harga bahan grafit cenderung stabil.
Harga bahan tembaga meningkat dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengeluar utama grafit meningkatkan proses dalam pengeluaran grafit membuat kelebihan daya saingnya, kini, di bawah jumlah yang sama, umum harga bahan elektrod grafit dan harga bahan elektrod tembaga adalah agak, tetapi grafit boleh mencapai pemprosesan yang cekap, daripada penggunaan elektrod tembaga untuk menjimatkan sejumlah besar jam kerja, bersamaan untuk mengurangkan kos pengeluaran secara langsung.
Sebagai kesimpulan, antara 8 ciri edM elektrod grafit, kelebihannya adalah jelas: kecekapan elektrod pengilangan dan pemprosesan nyahcas adalah jauh lebih baik daripada elektrod kuprum;elektrod besar mempunyai berat kecil, kestabilan dimensi yang baik, elektrod nipis tidak mudah berubah bentuk, dan tekstur permukaan lebih baik daripada elektrod tembaga.
Kelemahan bahan grafit ialah ia tidak sesuai untuk pemprosesan nyahcas permukaan halus di bawah VDI12 (Ra0.4 m), dan kecekapan menggunakan edM untuk membuat elektrod adalah rendah.
Walau bagaimanapun, dari sudut pandangan praktikal, salah satu sebab penting yang mempengaruhi promosi berkesan bahan grafit di China ialah mesin pemprosesan grafit khas diperlukan untuk elektrod pengilangan, yang mengemukakan keperluan baru untuk peralatan pemprosesan perusahaan acuan, beberapa perusahaan kecil. mungkin tidak mempunyai keadaan ini.
Secara umumnya, kelebihan elektrod grafit meliputi sebahagian besar acara pemprosesan edM, dan layak untuk dipopularkan dan diaplikasikan, dengan faedah jangka panjang yang besar.Kekurangan pemprosesan permukaan halus boleh dibuat dengan menggunakan elektrod kuprum.
2.Pemilihan bahan elektrod grafit untuk EDM
Untuk bahan grafit, terdapat terutamanya empat penunjuk berikut yang secara langsung menentukan prestasi bahan:
1) Purata diameter zarah bahan
Purata diameter zarah bahan secara langsung mempengaruhi keadaan pelepasan bahan.
Semakin kecil zarah purata bahan grafit, semakin seragam pelepasan, semakin stabil keadaan nyahcas, semakin baik kualiti permukaan, dan semakin sedikit kerugian.
Semakin besar saiz zarah purata, kadar penyingkiran yang lebih baik boleh diperolehi dalam pemesinan kasar, tetapi kesan permukaan penamat adalah lemah dan kehilangan elektrod adalah besar.
2) Kekuatan lenturan bahan
Kekuatan lenturan bahan adalah pantulan langsung kekuatannya, menunjukkan ketat struktur dalamannya.
Bahan dengan kekuatan tinggi mempunyai prestasi rintangan pelepasan yang agak baik.Untuk elektrod dengan ketepatan tinggi, bahan dengan kekuatan yang baik harus dipilih sejauh mungkin.
3) Kekerasan pantai bahan
Grafit lebih keras daripada bahan logam, dan kehilangan alat pemotong lebih besar daripada logam pemotongan.
Pada masa yang sama, kekerasan tinggi bahan grafit dalam kawalan kehilangan pelepasan adalah lebih baik.
4) Kerintangan yang wujud bagi bahan
Kadar nyahcas bahan grafit dengan kerintangan inheren yang tinggi akan menjadi lebih perlahan berbanding dengan kerintangan yang rendah.
Semakin tinggi kerintangan yang wujud, semakin kecil kehilangan elektrod, tetapi semakin tinggi kerintangan yang wujud, kestabilan nyahcas akan terjejas.
Pada masa ini, terdapat banyak gred grafit yang berbeza tersedia daripada pembekal grafit terkemuka dunia.
Secara amnya mengikut diameter zarah purata bahan grafit yang akan dikelaskan, diameter zarah ≤ 4 m ditakrifkan sebagai grafit halus, zarah dalam 5~ 10 m ditakrifkan sebagai grafit sederhana, zarah dalam 10 m di atas ditakrifkan sebagai grafit kasar.
Lebih kecil diameter zarah, lebih mahal bahannya, bahan grafit yang lebih sesuai boleh dipilih mengikut keperluan dan kos EDM.
3. Fabrikasi elektrod grafit
Elektrod grafit terutamanya dibuat dengan pengilangan.
Dari sudut pandangan teknologi pemprosesan, grafit dan tembaga adalah dua bahan yang berbeza, dan ciri pemotongan yang berbeza harus dikuasai.
Jika elektrod grafit diproses melalui proses elektrod kuprum, masalah pasti akan berlaku, seperti kerap pecah kepingan, yang memerlukan penggunaan alat pemotong yang sesuai dan parameter pemotongan.
Pemesinan elektrod grafit daripada memakai alat elektrod tembaga, atas pertimbangan ekonomi, pilihan alat karbida adalah yang paling menjimatkan, pilih alat salutan berlian (dipanggil pisau grafit) harga lebih mahal, tetapi alat salutan berlian hayat perkhidmatan yang panjang, ketepatan pemprosesan yang tinggi, faedah ekonomi keseluruhan adalah baik.
Saiz Sudut hadapan alat juga mempengaruhi hayat perkhidmatannya, Sudut hadapan 0° alat akan menjadi sehingga 50% lebih tinggi daripada Sudut hadapan 15° hayat perkhidmatan alat, kestabilan pemotongan juga lebih baik, tetapi lebih besar Sudut, lebih baik permukaan pemesinan, penggunaan Sudut 15° alat boleh mencapai permukaan pemesinan yang terbaik.
Kelajuan pemotongan dalam pemesinan boleh diselaraskan mengikut bentuk elektrod, biasanya 10m/min, serupa dengan pemesinan aluminium atau plastik, alat pemotong boleh terus di atas dan di luar bahan kerja dalam pemesinan kasar, dan fenomena Sudut keruntuhan dan pemecahan mudah berlaku dalam pemesinan penamat, dan cara berjalan pantas pisau ringan sering diguna pakai.
Elektrod grafit dalam proses pemotongan akan menghasilkan banyak habuk, untuk mengelakkan zarah grafit yang disedut gelendong dan skru mesin, terdapat dua penyelesaian utama pada masa ini, satu adalah menggunakan mesin pemprosesan grafit khas, yang lain adalah pusat pemprosesan biasa pasang semula, dilengkapi dengan peranti pengumpulan habuk khas.
Mesin pengilangan berkelajuan tinggi grafit khas di pasaran mempunyai kecekapan pengilangan yang tinggi dan boleh menyelesaikan pembuatan elektrod kompleks dengan ketepatan tinggi dan kualiti permukaan yang baik dengan mudah.
Jika EDM diperlukan untuk membuat elektrod grafit, adalah disyorkan untuk menggunakan bahan grafit halus dengan diameter zarah yang lebih kecil.
Prestasi pemesinan grafit adalah lemah, lebih kecil diameter zarah, lebih tinggi kecekapan pemotongan boleh diperolehi, dan masalah yang tidak normal seperti putus wayar yang kerap dan pinggir permukaan boleh dielakkan.
4. Parameter EDM elektrod grafit
Pemilihan parameter EDM grafit dan tembaga agak berbeza.
Parameter EDM terutamanya termasuk arus, lebar nadi, jurang nadi dan kekutuban.
Berikut menerangkan asas untuk penggunaan rasional parameter utama ini.
Ketumpatan semasa elektrod grafit biasanya 10~12 A/cm2, jauh lebih besar daripada elektrod kuprum.Oleh itu, dalam julat arus yang dibenarkan di kawasan yang sepadan, semakin besar arus dipilih, semakin cepat kelajuan pemprosesan pelepasan grafit, semakin kecil kehilangan elektrod, tetapi kekasaran permukaan akan menjadi lebih tebal.
Semakin besar lebar nadi, semakin rendah kehilangan elektrod.
Walau bagaimanapun, lebar nadi yang lebih besar akan menjadikan kestabilan pemprosesan lebih teruk, dan kelajuan pemprosesan lebih perlahan dan permukaan lebih kasar.
Untuk memastikan kehilangan elektrod rendah semasa pemesinan kasar, lebar nadi yang agak besar biasanya digunakan, yang boleh merealisasikan pemesinan kehilangan rendah elektrod grafit dengan berkesan apabila nilainya antara 100 dan 300 AS.
Untuk mendapatkan permukaan halus dan kesan pelepasan yang stabil, lebar nadi yang lebih kecil harus dipilih.
Secara umum, lebar nadi elektrod grafit adalah kira-kira 40% kurang daripada elektrod kuprum.
Jurang nadi terutamanya mempengaruhi kelajuan pemesinan nyahcas dan kestabilan pemesinan.Semakin besar nilai, semakin baik kestabilan pemesinan, yang membantu untuk mendapatkan keseragaman permukaan yang lebih baik, tetapi kelajuan pemesinan akan dikurangkan.
Di bawah syarat memastikan kestabilan pemprosesan, kecekapan pemprosesan yang lebih tinggi boleh diperolehi dengan memilih jurang nadi yang lebih kecil, tetapi apabila keadaan pelepasan tidak stabil, kecekapan pemprosesan yang lebih tinggi boleh diperolehi dengan memilih jurang nadi yang lebih besar.
Dalam pemesinan nyahcas elektrod grafit, jurang nadi dan lebar nadi biasanya ditetapkan pada 1:1, manakala dalam pemesinan elektrod kuprum, jurang nadi dan lebar nadi biasanya ditetapkan pada 1:3.
Di bawah pemprosesan grafit yang stabil, nisbah padanan antara jurang nadi dan lebar nadi boleh dilaraskan kepada 2:3.
Dalam kes pelepasan nadi yang kecil, adalah berfaedah untuk membentuk lapisan penutup pada permukaan elektrod, yang membantu mengurangkan kehilangan elektrod.
Pemilihan kekutuban elektrod grafit dalam EDM pada asasnya sama dengan elektrod kuprum.
Mengikut kesan kekutuban EDM, pemesinan polariti positif biasanya digunakan apabila pemesinan keluli mati, iaitu, elektrod disambungkan ke kutub positif bekalan kuasa, dan bahan kerja disambungkan ke kutub negatif bekalan kuasa.
Menggunakan arus yang besar dan lebar nadi, memilih pemesinan polariti positif boleh mencapai kehilangan elektrod yang sangat rendah.Jika kekutuban salah, kehilangan elektrod akan menjadi sangat besar.
Hanya apabila permukaan diperlukan untuk diproses halus kurang daripada VDI18 (Ra0.8 m) dan lebar nadi adalah sangat kecil, pemprosesan kekutuban negatif digunakan untuk mendapatkan kualiti permukaan yang lebih baik, tetapi kehilangan elektrod adalah besar.
Kini alatan mesin CNC edM dilengkapi dengan parameter pemesinan nyahcas grafit.
Penggunaan parameter elektrik adalah pintar dan boleh dijana secara automatik oleh sistem pakar alat mesin.
Secara amnya, mesin boleh mengkonfigurasi parameter pemprosesan yang dioptimumkan dengan memilih pasangan bahan, jenis aplikasi, nilai kekasaran permukaan dan memasukkan kawasan pemprosesan, kedalaman pemprosesan, penskalaan saiz elektrod, dll. Semasa pengaturcaraan.
Ditetapkan untuk elektrod grafit parameter pemprosesan kaya perpustakaan alat mesin edm, jenis bahan boleh memilih dalam grafit kasar, grafit, grafit sepadan dengan pelbagai bahan bahan kerja, untuk membahagikan jenis aplikasi untuk standard, alur dalam, titik tajam, besar kawasan, rongga besar, seperti halus, juga menyediakan kehilangan rendah, standard, kecekapan tinggi dan sebagainya pelbagai jenis pilihan keutamaan pemprosesan.
5. Kesimpulan
Bahan elektrod grafit baharu patut dipopularkan dengan bersungguh-sungguh dan kelebihannya akan diiktiraf secara beransur-ansur dan diterima oleh industri pembuatan acuan domestik.
Pemilihan bahan elektrod grafit yang betul dan penambahbaikan pautan teknologi yang berkaitan akan membawa faedah kecekapan tinggi, kualiti tinggi dan kos rendah kepada perusahaan pembuatan acuan
Masa siaran: Dis-04-2020