Spracovanie grafitu môže byť zložitá záležitosť, takže uprednostňovanie určitých problémov je rozhodujúce pre produktivitu a ziskovosť.
Fakty ukázali, že grafit je ťažké obrábať, najmä pre EDM elektródy, ktoré vyžadujú vynikajúcu presnosť a štrukturálnu konzistenciu.Pri používaní grafitu je potrebné pamätať na päť kľúčových bodov:
Typy grafitu sú vizuálne ťažko rozlíšiteľné, ale každý má jedinečné fyzikálne vlastnosti a výkon.Typy grafitu sú rozdelené do šiestich kategórií podľa priemernej veľkosti častíc, ale v moderných EDM sa často používajú iba tri menšie kategórie (veľkosť častíc 10 mikrónov alebo menej).Poradie v klasifikácii je ukazovateľom potenciálnych aplikácií a výkonu.
Podľa článku Douga Gardu (Toyo Tanso, ktorý v tom čase napísal pre našu sesterskú publikáciu „Technológia tvorby foriem“, ale teraz je to SGL Carbon), sa na hrubovanie používajú triedy s veľkosťou častíc 8 až 10 mikrónov.Menej presné dokončovacie a detailné aplikácie používajú triedy s veľkosťou častíc 5 až 8 mikrónov.Elektródy vyrobené z týchto druhov sa často používajú na výrobu kovacích foriem a foriem na tlakové liatie alebo na menej zložité aplikácie práškov a spekaných kovov.
Dizajn jemných detailov a menšie, komplexnejšie funkcie sú vhodnejšie pre častice s veľkosťou od 3 do 5 mikrónov.Elektródové aplikácie v tomto rozsahu zahŕňajú rezanie drôtov a letecký priemysel.
Pre špeciálne aplikácie kovov a karbidov v leteckom priemysle sa často vyžadujú ultra jemné presné elektródy využívajúce triedy grafitu s veľkosťou častíc 1 až 3 mikróny.
Pri písaní článku pre MMT Jerry Mercer z Poco Materials identifikoval veľkosť častíc, pevnosť v ohybe a tvrdosť podľa Shorea ako tri kľúčové determinanty výkonu počas spracovania elektród.Mikroštruktúra grafitu je však zvyčajne limitujúcim faktorom výkonu elektródy počas finálnej EDM operácie.
V inom článku MMT Mercer uviedol, že pevnosť v ohybe by mala byť vyššia ako 13 000 psi, aby sa zabezpečilo, že grafit možno spracovať na hlboké a tenké rebrá bez toho, aby sa zlomil.Výrobný proces grafitových elektród je dlhý a môže vyžadovať detailné, ťažko obrobiteľné prvky, takže zabezpečenie odolnosti, ako je toto, pomáha znižovať náklady.
Tvrdosť Shore meria spracovateľnosť grafitových tried.Spoločnosť Mercer varuje, že príliš mäkké druhy grafitu môžu upchať štrbiny nástroja, spomaliť proces obrábania alebo zaplniť otvory prachom, čím sa vytvorí tlak na steny otvoru.V týchto prípadoch môže zníženie posuvu a rýchlosti zabrániť chybám, ale predĺži čas spracovania.Tvrdý, drobnozrnný grafit môže pri spracovaní spôsobiť aj prasknutie materiálu na okraji otvoru.Tieto materiály môžu byť pre nástroj tiež veľmi abrazívne, čo vedie k opotrebovaniu, čo ovplyvňuje integritu priemeru otvoru a zvyšuje náklady na prácu.Vo všeobecnosti, aby sa predišlo vychýleniu pri vysokých hodnotách tvrdosti, je potrebné znížiť posuv pri spracovaní a rýchlosť každého hrotu s tvrdosťou podľa Shorea vyššou ako 80 o 1 %.
Vzhľadom na spôsob, akým EDM vytvára zrkadlový obraz elektródy v spracovanej časti, Mercer tiež uviedol, že pre grafitové elektródy je nevyhnutná tesne zabalená rovnomerná mikroštruktúra.Nerovnomerné hranice častíc zvyšujú pórovitosť, čím sa zvyšuje erózia častíc a urýchľuje sa zlyhanie elektródy.Počas počiatočného procesu obrábania elektródou môže nerovnomerná mikroštruktúra tiež viesť k nerovnomernej povrchovej úprave - tento problém je ešte závažnejší na vysokorýchlostných obrábacích centrách.Tvrdé miesta v grafite môžu tiež spôsobiť vychýlenie nástroja, čo spôsobí, že konečná elektróda nespĺňa špecifikácie.Toto vychýlenie môže byť dostatočne malé na to, aby sa šikmý otvor na vstupnom bode javil ako rovný.
Existujú špecializované stroje na spracovanie grafitu.Hoci tieto stroje výrazne urýchlia výrobu, nie sú to jediné stroje, ktoré môžu výrobcovia použiť.Okrem kontroly prachu (opísanej ďalej v článku) minulé články o MMS informovali aj o výhodách strojov s rýchlymi vretenami a riadením s vysokou rýchlosťou spracovania pri výrobe grafitu.V ideálnom prípade by rýchle ovládanie malo mať aj funkcie zamerané na budúcnosť a používatelia by mali používať softvér na optimalizáciu dráhy nástroja.
Pri impregnácii grafitových elektród – teda vypĺňaní pórov grafitovej mikroštruktúry časticami s mikrónovou veľkosťou – Garda odporúča použitie medi, pretože dokáže stabilne spracovávať špeciálne zliatiny medi a niklu, ako sú tie, ktoré sa používajú v leteckom priemysle.Druhy grafitu impregnované meďou poskytujú jemnejšie povrchové úpravy ako neimpregnované triedy rovnakej klasifikácie.Môžu tiež dosiahnuť stabilné spracovanie pri práci v nepriaznivých podmienkach, ako je zlé splachovanie alebo neskúsená obsluha.
Podľa tretieho článku spoločnosti Mercer, hoci syntetický grafit – druh používaný na výrobu elektroerozívnych elektród – je biologicky inertný, a preto spočiatku menej škodlivý pre ľudí ako niektoré iné materiály, nesprávne vetranie môže stále spôsobovať problémy.Syntetický grafit je vodivý, čo môže spôsobiť určité problémy zariadeniu, ktoré môže pri kontakte s cudzími vodivými materiálmi skratovať.Navyše grafit impregnovaný materiálmi ako meď a volfrám vyžaduje zvýšenú starostlivosť.
Mercer vysvetlil, že ľudské oko nevidí grafitový prach vo veľmi malých koncentráciách, no napriek tomu môže spôsobiť podráždenie, slzenie a začervenanie.Kontakt s prachom môže byť abrazívny a mierne dráždivý, ale je nepravdepodobné, že by sa absorboval.Časovo vážený priemer expozície (TWA) pre grafitový prach za 8 hodín je 10 mg/m3, čo je viditeľná koncentrácia a nikdy sa neobjaví v používanom systéme na zachytávanie prachu.
Nadmerné vystavenie grafitovému prachu po dlhú dobu môže spôsobiť, že vdýchnuté častice grafitu zostanú v pľúcach a prieduškách.To môže viesť k závažnej chronickej pneumokonióze nazývanej grafitová choroba.Grafitizácia zvyčajne súvisí s prírodným grafitom, ale v ojedinelých prípadoch so syntetickým grafitom.
Prach, ktorý sa hromadí na pracovisku, je vysoko horľavý a (vo štvrtom článku) Mercer hovorí, že za určitých podmienok môže explodovať.Keď vznietenie narazí na dostatočnú koncentráciu jemných častíc suspendovaných vo vzduchu, dôjde k požiaru prachu a vznieteniu.Ak je prach rozptýlený vo veľkom množstve alebo je v uzavretom priestore, je pravdepodobnejšie, že vybuchne.Ovládanie akéhokoľvek druhu nebezpečného prvku (palivo, kyslík, zapálenie, difúzia alebo obmedzenie) môže výrazne znížiť možnosť výbuchu prachu.Vo väčšine prípadov sa priemysel zameriava na palivo odstránením prachu zo zdroja ventiláciou, ale obchody by mali zvážiť všetky faktory, aby dosiahli maximálnu bezpečnosť.Zariadenia na kontrolu prachu by tiež mali mať otvory odolné voči výbuchu alebo systémy odolné voči výbuchu alebo by mali byť inštalované v prostredí s nedostatkom kyslíka.
Spoločnosť Mercer identifikovala dve hlavné metódy kontroly grafitového prachu: vysokorýchlostné vzduchové systémy so zberačmi prachu – ktoré môžu byť pevné alebo prenosné v závislosti od aplikácie – a mokré systémy, ktoré nasýtia oblasť okolo frézy tekutinou.
Obchody, ktoré vykonávajú malé množstvo spracovania grafitu, môžu používať prenosné zariadenie s vysoko účinným vzduchovým filtrom pevných častíc (HEPA), ktorý možno presúvať medzi strojmi.Dielne, ktoré spracovávajú veľké množstvá grafitu, by však mali zvyčajne používať pevný systém.Minimálna rýchlosť vzduchu na zachytávanie prachu je 500 stôp za minútu a rýchlosť v potrubí sa zvyšuje na najmenej 2 000 stôp za sekundu.
Mokré systémy riskujú, že kvapalina „nasiakne“ (absorbuje sa) do materiálu elektródy, aby sa spláchol prach.Neodstránenie kvapaliny pred umiestnením elektródy do EDM môže viesť ku kontaminácii dielektrického oleja.Operátori by mali používať roztoky na báze vody, pretože tieto riešenia sú menej náchylné na absorpciu oleja ako roztoky na báze oleja.Sušenie elektródy pred použitím EDM zvyčajne zahŕňa umiestnenie materiálu do konvekčnej pece na približne hodinu pri teplote mierne nad bodom vyparovania roztoku.Teplota by nemala presiahnuť 400 stupňov, pretože to spôsobí oxidáciu a koróziu materiálu.Operátori by tiež nemali používať stlačený vzduch na sušenie elektródy, pretože tlak vzduchu iba vtlačí tekutinu hlbšie do štruktúry elektródy.
Princeton Tool dúfa, že rozšíri svoje produktové portfólio, zvýši svoj vplyv na západnom pobreží a stane sa celkovo silnejším dodávateľom.Na dosiahnutie týchto troch cieľov súčasne sa najlepšou voľbou stala akvizícia ďalšej obrábacej dielne.
Drôtové EDM zariadenie otáča vodorovne vedený elektródový drôt v CNC riadenej osi E, čím poskytuje dielni vôľu obrobku a flexibilitu pri výrobe zložitých a vysoko presných PCD nástrojov.
Čas odoslania: 26. septembra 2021