1.ЭДМ характарыстыкі графітавых матэрыялаў.
1.1.Хуткасць апрацоўкі разраду.
Графіт - гэта неметалічны матэрыял з вельмі высокай тэмпературай плаўлення 3650 °C, у той час як медзь мае тэмпературу плаўлення 1083 °C, таму графітавы электрод можа вытрымліваць большыя ўмовы налады току.
Калі плошча разраду і маштаб памеру электрода большыя, перавагі высокаэфектыўнай грубай апрацоўкі графітавага матэрыялу больш відавочныя.
Цеплаправоднасць графіту складае 1/3 цеплаправоднасці медзі, і цяпло, якое выдзяляецца ў працэсе разраду, можна выкарыстоўваць для больш эфектыўнага выдалення металічных матэрыялаў. Такім чынам, эфектыўнасць апрацоўкі графіту вышэй, чым у меднага электрода пры сярэдняй і тонкай апрацоўцы.
Згодна з вопытам апрацоўкі, хуткасць апрацоўкі разраду графітавага электрода ў 1,5~2 разы вышэй, чым у меднага электрода пры правільных умовах выкарыстання.
1.2.Расход электрода.
Графітавы электрод мае характар, які можа вытрымліваць моцныя ўмовы току, акрамя таго, пры ўмове адпаведнай налады чарнавой апрацоўкі, у тым ліку нарыхтоўкі з вугляродзістай сталі, атрыманыя падчас механічнай апрацоўкі, выдаленне змесціва і рабочай вадкасці пры высокай тэмпературы раскладання часціц вугляроду, эфект палярнасці, пад Дзеянне частковага выдалення змесціва часціцы вугляроду будуць прыліпаць да паверхні электрода, утвараючы ахоўны пласт, забяспечваючы невялікія страты графітавага электрода пры грубай апрацоўцы або нават «нуль адходаў».
Асноўныя страты на электродах пры электраэрозіі адбываюцца ў выніку грубай механічнай апрацоўкі. Нягледзячы на тое, што каэфіцыент страт высокі ў наладжаных умовах аздаблення, агульныя страты таксама нізкія з-за невялікага прыпуску на апрацоўку, зарэзерваванага для дэталяў.
У цэлым страты графітавага электрода меншыя, чым страты меднага электрода пры чарнавой апрацоўцы вялікім токам, і крыху большыя, чым страты меднага электрода пры фінішнай апрацоўцы. Страты электрода графітавага электрода падобныя.
1.3 Якасць паверхні.
Дыяметр часціц графітавага матэрыялу непасрэдна ўплывае на шурпатасць паверхні EDM. Чым менш дыяметр, тым меншую шурпатасць паверхні можна атрымаць.
Некалькі гадоў таму з выкарыстаннем часціц phi дыяметрам графітавага матэрыялу 5 мікрон лепшай паверхні можна было дасягнуць толькі VDI18 edm (Ra0,8 мікрон), у наш час дыяметр збожжа графітавых матэрыялаў можа быць у межах 3 мікрон ад phi, найлепшай паверхні можна дасягнуць стабільнага VDI12 edm (Ra0,4 мкм) або больш складанага ўзроўню, але графітавы электрод адлюстроўвае edm.
Медны матэрыял мае нізкае ўдзельнае супраціўленне і кампактную структуру, і можа стабільна апрацоўвацца ў складаных умовах. Шурпатасць паверхні можа быць менш Ra0.1 м, і яна можа быць апрацавана люстэркам.
Такім чынам, калі разрадная апрацоўка патрабуе надзвычай тонкай паверхні, у якасці электрода лепш выкарыстоўваць медны матэрыял, што з'яўляецца галоўнай перавагай меднага электрода перад графітавым.
Але пры ўмове ўстаноўкі вялікага току меднага электрода паверхня электрода лёгка шурпатая, з'яўляюцца нават расколіны, і ў графітавых матэрыялаў гэтай праблемы не будзе, патрабаванні да шурпатасці паверхні для VDI26 (Ra2,0 мікрон) аб апрацоўцы прэс-формаў з выкарыстаннем Графітавы электрод можа быць зроблена ад грубай да тонкай апрацоўкі, рэалізуе раўнамерны эфект паверхні, дэфекты паверхні.
Акрамя таго, з-за рознай структуры графіту і медзі кропка карозіі павярхоўнага разраду графітавага электрода больш рэгулярная, чым у меднага электрода. Такім чынам, калі апрацоўваецца тая ж шурпатасць паверхні VDI20 або вышэй, зярністасць паверхні нарыхтоўкі, апрацаванай графітавым электродам, больш выразная, і гэты эфект зярністасці лепш, чым эфект паверхні разраду меднага электрода.
1.4.Дакладнасць апрацоўкі.
Каэфіцыент цеплавога пашырэння графітавага матэрыялу невялікі, каэфіцыент цеплавога пашырэння меднага матэрыялу ў 4 разы перавышае каэфіцыент цеплавога пашырэння графітавага матэрыялу, таму пры апрацоўцы разрадам графітавы электрод менш схільны да дэфармацыі, чым медны электрод, які можа стаць больш стабільным і стабільным. надзейная дакладнасць апрацоўкі.
Асабліва калі апрацоўваецца глыбокае і вузкае рабро, мясцовая высокая тэмпература прымушае медны электрод лёгка згінацца, а графітавы - не.
Для меднага электрода з вялікім стаўленнем глыбіні да дыяметра неабходна кампенсаваць пэўнае значэнне цеплавога пашырэння, каб выправіць памер падчас налад апрацоўкі, у той час як графітавы электрод не патрабуецца.
1.5.Вага электрода.
Графітавы матэрыял менш шчыльны, чым медзь, і вага графітавага электрода таго ж аб'ёму складае толькі 1/5 масы меднага электрода.
Можна заўважыць, што выкарыстанне графіту вельмі падыходзіць для электрода з вялікім аб'ёмам, які значна зніжае нагрузку на шпіндзель станка EDM. Электрод не будзе ствараць нязручнасцяў пры заціску з-за сваёй вялікай вагі, і ён будзе выклікаць зрушэнне адхілення пры апрацоўцы і г. д. Відаць, што выкарыстанне графітавага электрода мае вялікае значэнне ў буйнамаштабнай апрацоўцы формы.
1.6.Складанасць вырабу электродаў.
Прадукцыйнасць апрацоўкі графітавага матэрыялу добрая. Супраціў рэзанню складае толькі 1/4 супраціўлення медзі. Пры правільных умовах апрацоўкі эфектыўнасць фрэзеравання графітавага электрода ў 2-3 разы перавышае эфектыўнасць меднага электрода.
Графітавы электрод Angle лёгка ачысціць, і яго можна выкарыстоўваць для апрацоўкі нарыхтоўкі, якая павінна быць апрацавана некалькімі электродамі ў адзін электрод.
Унікальная структура часціц графітавага матэрыялу прадухіляе з'яўленне задзірын пасля фрэзеравання і фармавання электрода, што можа непасрэдна адпавядаць патрабаванням выкарыстання, калі задзірыны не лёгка выдаліць пры складаным мадэляванні, такім чынам выключаючы працэс ручной паліроўкі электрода і пазбягаючы формы змяненне і памылка памеру, выкліканая паліроўкай.
Варта адзначыць, што, паколькі графіт назапашвае пыл, фрэзераванне графіту будзе вырабляць шмат пылу, таму фрэзерны станок павінен мець ушчыльненне і прыладу для збору пылу.
Калі неабходна выкарыстоўваць EDM для апрацоўкі графітавага электрода, яго прадукцыйнасць апрацоўкі не такая добрая, як у меднага матэрыялу, хуткасць рэзкі прыкладна на 40% ніжэй, чым у медзі.
1.7.Устаноўка і выкарыстанне электродаў.
Графітавы матэрыял валодае добрай склейваннем. Яго можна выкарыстоўваць для злучэння графіту з прыстасаваннем шляхам фрэзеравання электрода і разрадкі, што можа зэканоміць працэдуру апрацоўкі адтулін для шруб на матэрыяле электрода і зэканоміць працоўны час.
Графітавы матэрыял адносна далікатны, асабліва маленькі, вузкі і доўгі электрод, які лёгка зламаць пры ўздзеянні знешняй сілы падчас выкарыстання, але можна адразу даведацца, што электрод пашкоджаны.
Калі гэта медны электрод, ён толькі сагнецца, а не зламаецца, што вельмі небяспечна і цяжка знайсці ў працэсе выкарыстання, і гэта лёгка прывядзе да лому нарыхтоўкі.
1.8.Кошт.
Медны матэрыял з'яўляецца неаднаўляльным рэсурсам, тэндэнцыя цэн будзе станавіцца ўсё больш і больш дарагім, у той час як цана графітавага матэрыялу мае тэндэнцыю да стабілізацыі.
Цэны на медны матэрыял растуць у апошнія гады, асноўныя вытворцы графіту, удасканальваючы працэс вытворчасці графіту, робяць сваю канкурэнтную перавагу, цяпер, пры тым жа аб'ёме, агульнасць цаны графітавага электроднага матэрыялу і цаны меднага электроднага матэрыялу даволі, але графіт можа дасягнуць эфектыўнай апрацоўкі, чым выкарыстанне меднага электрода, каб зэканоміць вялікую колькасць працоўных гадзін, што эквівалентна непасрэднаму зніжэнню кошту вытворчасці.
Падводзячы вынік, сярод характарыстык 8 edM графітавага электрода яго перавагі відавочныя: эфектыўнасць фрэзеравання электрода і апрацоўкі разрадам значна лепшая, чым у меднага электрода; вялікі электрод мае невялікую вагу, добрую стабільнасць памераў, тонкі электрод няпроста дэфармаваць, а тэкстура паверхні лепш, чым медны электрод.
Недахопам графітавага матэрыялу з'яўляецца тое, што ён не падыходзіць для апрацоўкі тонкім павярхоўным разрадам па VDI12 (Ra0,4 м), і эфектыўнасць выкарыстання EDM для вырабу электрода нізкая.
Аднак з практычнага пункту гледжання адной з важных прычын, якія ўплываюць на эфектыўнае прасоўванне графітавых матэрыялаў у Кітаі, з'яўляецца неабходнасць спецыяльнай машыны для апрацоўкі графіту для фрэзеравання электродаў, што вылучае новыя патрабаванні да абсталявання для апрацоўкі прэс-формаў, некаторых малых прадпрыемстваў. можа не мець гэтага стану.
Увогуле, перавагі графітавых электродаў ахопліваюць пераважную большасць выпадкаў апрацоўкі EDM і вартыя папулярызацыі і прымянення са значнымі доўгатэрміновымі перавагамі. Недахоп тонкай апрацоўкі паверхні можа быць кампенсаваны выкарыстаннем медных электродаў.
2.Выбар графітавых электродных матэрыялаў для электроэрозионной эрозіі
Для графітавых матэрыялаў існуюць у асноўным наступныя чатыры паказчыкі, якія непасрэдна вызначаюць прадукцыйнасць матэрыялаў:
1) Сярэдні дыяметр часціц матэрыялу
Сярэдні дыяметр часціц матэрыялу непасрэдна ўплывае на стан разраду матэрыялу.
Чым меншая сярэдняя часціца графітавага матэрыялу, тым больш раўнамерны разрад, тым больш стабільныя ўмовы разраду, тым лепшая якасць паверхні і меншыя страты.
Чым больш сярэдні памер часціц, тым лепшую хуткасць выдалення можна атрымаць пры чарнавой апрацоўцы, але эфект аздаблення паверхні дрэнны, а страты на электродзе вялікія.
2) Трываласць матэрыялу на выгіб
Трываласць матэрыялу на выгіб з'яўляецца прамым адлюстраваннем яго трываласці, паказваючы на герметычнасць яго ўнутранай структуры.
Матэрыял з высокай трываласцю мае адносна добрыя паказчыкі ўстойлівасці да разраду. Для электрода з высокай дакладнасцю трэба па магчымасці выбіраць матэрыял з добрай трываласцю.
3) Цвёрдасць матэрыялу па Шору
Графіт больш цвёрды, чым металічныя матэрыялы, і страты рэжучага інструмента больш, чым у рэжучага металу.
У той жа час, высокая цвёрдасць графітавага матэрыялу ў кантролі страт пры разрадзе лепш.
4) Уласнае ўдзельнае супраціўленне матэрыялу
Хуткасць разраду графітавага матэрыялу з высокім уласным удзельным супраціўленнем будзе меншай, чым з нізкім удзельным супраціўленнем.
Чым вышэй уласнае супраціўленне, тым меншыя страты на электродзе, але чым вышэй уласнае супраціўленне, гэта паўплывае на стабільнасць разраду.
У цяперашні час ёсць шмат розных гатункаў графіту, даступных ад вядучых сусветных пастаўшчыкоў графіту.
Як правіла, у адпаведнасці са сярэднім дыяметрам часціц графітавых матэрыялаў, якія падлягаюць класіфікацыі, дыяметр часціц ≤ 4 м вызначаецца як дробны графіт, часціцы памерам 5 ~ 10 м вызначаюцца як сярэдні графіт, часціцы памерам 10 м вышэй вызначаюцца як буйны графіт.
Чым меншы дыяметр часціц, тым даражэйшы матэрыял, тым больш прыдатны графітавы матэрыял можна выбраць у адпаведнасці з патрабаваннямі і коштам электраэрозіі.
3.Выраб графітавага электрода
Графітавы электрод у асноўным вырабляецца фрэзераваннем.
З пункту гледжання тэхналогіі апрацоўкі, графіт і медзь - гэта два розныя матэрыялы, і іх розныя рэжучыя характарыстыкі павінны быць асвоены.
Калі графітавы электрод апрацаваны працэсам меднага электрода, непазбежна ўзнікнуць праблемы, такія як частыя пераломы ліста, што патрабуе выкарыстання адпаведных рэжучых інструментаў і параметраў рэзкі.
Апрацоўка графітавага электрода, чым знос інструмента меднага электрода, з эканамічных меркаванняў, выбар цвёрдасплаўнага інструмента з'яўляецца найбольш эканамічным, выбірайце інструмент з алмазным пакрыццём (званы графітавым нажом) цана даражэйшая, але інструмент з алмазным пакрыццём працяглы тэрмін службы, высокая дакладнасць апрацоўкі, агульная эканамічная выгада добрая.
Памер пярэдняга вугла інструмента таксама ўплывае на яго тэрмін службы, 0° пярэдні кут інструмента будзе да 50% вышэй, чым 15° пярэдні кут тэрміну службы інструмента, стабільнасць рэзкі таксама лепш, але Чым больш кут, тым лепш паверхню апрацоўкі, выкарыстанне кута 15° інструмента можа дасягнуць лепшай паверхні апрацоўкі.
Хуткасць рэзання пры апрацоўцы можна рэгуляваць у залежнасці ад формы электрода, звычайна 10 м/мін, падобна да апрацоўкі алюмінія або пластыка, рэжучы інструмент можа быць непасрэдна на нарыхтоўцы і з яе пры грубай апрацоўцы, а таксама з'ява кута калапс і фрагментацыя лёгка адбыцца пры фінішнай апрацоўцы, і часта выкарыстоўваецца спосаб хуткай хады лёгкага нажа.
Графітавы электрод у працэсе рэзкі будзе вырабляць шмат пылу, каб пазбегнуць удыхання часціц графіту ў шпіндзель і шрубу машыны, у цяперашні час ёсць два асноўных рашэння: адно - выкарыстанне спецыяльнай машыны для апрацоўкі графіту, другое - звычайны апрацоўчы цэнтр пераабсталяваць, абсталяваны спецыяльным прыладай для збору пылу.
Спецыяльная графітная высокахуткасная фрэзерная машына на рынку мае высокую эфектыўнасць фрэзеравання і можа лёгка завяршыць вытворчасць складаных электродаў з высокай дакладнасцю і добрай якасцю паверхні.
Калі для вырабу графітавага электрода патрэбна электроэрозионная эрозія, то рэкамендуецца выкарыстоўваць тонкі графітавы матэрыял з меншым дыяметрам часціц.
Прадукцыйнасць апрацоўкі графіту дрэнная, чым меншы дыяметр часціц, тым вышэй эфектыўнасць рэзання, і можна пазбегнуць ненармальных праблем, такіх як часты разрыў дроту і махры на паверхні.
4.ЭДМ параметры графітавага электрода
Выбар параметраў EDM графіту і медзі даволі розны.
Параметры EDM у асноўным уключаюць ток, шырыню імпульсу, прамежак паміж імпульсамі і палярнасць.
Ніжэй апісваюцца асновы рацыянальнага выкарыстання гэтых асноўных параметраў.
Шчыльнасць току графітавага электрода звычайна складае 10~12 А/см2, што значна больш, чым у меднага электрода. Такім чынам, у межах дыяпазону току, дазволенага ў адпаведнай вобласці, чым большы ток абраны, тым вышэй будзе хуткасць апрацоўкі графітавага разраду, тым менш страты на электродзе, але шурпатасць паверхні будзе большай.
Чым больш шырыня імпульсу, тым менш страты на электродзе.
Аднак большая шырыня імпульсу пагоршыць стабільнасць апрацоўкі, знізіць хуткасць апрацоўкі і зрабіць паверхню больш шурпатай.
Каб забяспечыць нізкія страты на электродзе падчас чарнавой апрацоўкі, звычайна выкарыстоўваецца адносна вялікая шырыня імпульсу, якая можа эфектыўна рэалізаваць апрацоўку з нізкімі стратамі графітавага электрода, калі значэнне складае ад 100 да 300 US.
Каб атрымаць тонкую паверхню і стабільны эфект разраду, трэба выбраць меншую шырыню імпульсу.
У цэлым шырыня імпульсу графітавага электрода прыкладна на 40% менш, чым у меднага электрода
Прамежак паміж імпульсамі ў асноўным уплывае на хуткасць апрацоўкі разраду і стабільнасць апрацоўкі. Чым большае значэнне, тым лепшай будзе стабільнасць апрацоўкі, што дапамагае атрымаць лепшую аднастайнасць паверхні, але хуткасць апрацоўкі будзе зніжана.
Пры ўмове забеспячэння стабільнасці апрацоўкі больш высокую эфектыўнасць апрацоўкі можна атрымаць, выбраўшы меншы інтэрвал імпульсаў, але калі стан разраду нестабільны, больш высокую эфектыўнасць апрацоўкі можна атрымаць, выбраўшы большы інтэрвал імпульсаў.
Пры апрацоўцы разрадам графітавага электрода інтэрвал паміж імпульсамі і шырыня імпульсу звычайна ўсталёўваюцца 1:1, у той час як пры апрацоўцы меднымі электродамі інтэрвал паміж імпульсамі і шырыня імпульсу звычайна ўсталёўваюцца 1:3.
Пры стабільнай апрацоўцы графіту суадносіны паміж імпульсным прамежкам і шырынёй імпульсу можна адрэгуляваць да 2:3.
У выпадку невялікага зазору імпульсу, выгадна сфармаваць накрыўны пласт на паверхні электрода, які дапамагае паменшыць страты на электродзе.
Выбар палярнасці графітавага электрода ў EDM у асноўным такі ж, як і для меднага электрода.
Згодна з эфектам палярнасці EDM, апрацоўка станоўчай палярнасці звычайна выкарыстоўваецца пры апрацоўцы штампаванай сталі, гэта значыць электрод падключаецца да станоўчага полюса крыніцы харчавання, а нарыхтоўка - да адмоўнага полюса крыніцы харчавання.
Выкарыстоўваючы вялікі ток і працягласць імпульсу, выбіраючы апрацоўку станоўчай палярнасці, можна дасягнуць надзвычай нізкіх страт на электродзе. Калі палярнасць няправільная, страты на электродзе стануць вельмі вялікімі.
Толькі калі патрабуецца тонкая апрацоўка паверхні менш, чым VDI18 (Ra0,8 м), а шырыня імпульсу вельмі малая, апрацоўка адмоўнай палярнасці выкарыстоўваецца для атрымання лепшай якасці паверхні, але страты на электродзе вялікія.
Цяпер станкі з ЧПУ edM аснашчаны графітаразраднымі параметрамі апрацоўкі.
Выкарыстанне электрычных параметраў з'яўляецца разумным і можа аўтаматычна генеравацца экспертнай сістэмай станка.
Як правіла, машына можа канфігураваць аптымізаваныя параметры апрацоўкі, выбіраючы пару матэрыялаў, тып нанясення, значэнне шурпатасці паверхні і ўводзячы вобласць апрацоўкі, глыбіню апрацоўкі, маштабаванне памеру электрода і г.д. Падчас праграмавання.
Набор для графітавага электрода электронна-эрозійнай станка бібліятэкі багатых параметраў апрацоўкі, тып матэрыялу можна выбраць у грубы графіт, графіт, графіт адпавядае разнастайнасці матэрыялу нарыхтоўкі, каб падзяліць тып прымянення для стандарту, глыбокая канаўка, вострая кропка, вялікі плошча, вялікая паражніна, напрыклад, тонкая, таксама забяспечвае нізкія страты, стандарт, высокую эфектыўнасць і гэтак далей мноства відаў выбару прыярытэту апрацоўкі.
5.Заключэнне
Новы графітавы электродны матэрыял варты энергічнай папулярызацыі, і яго перавагі будуць паступова прызнаны і прыняты айчыннай прамысловасцю па вытворчасці прэс-формаў.
Правільны выбар матэрыялаў для графітавых электродаў і паляпшэнне звязаных з імі тэхналагічных сувязяў прынясуць высокую эфектыўнасць, высокую якасць і нізкі кошт для прадпрыемстваў па вытворчасці прэс-формаў.
Час публікацыі: 4 снежня 2020 г