Erittäin tehokkaat grafiittielektrodit, joissa kuparielektrodit korvataan grafiittielektrodeilla muotinvalmistuksessa, lyhentävät merkittävästi muotinvalmistussykliä, parantavat työn tuottavuutta ja alentavat muotinvalmistuskustannuksia. Viime vuosina tarkkuusmuottien ja tehokkaiden muottien (joiden muottisyklit lyhenevät) käyttöönoton myötä ihmisten vaatimukset muotinvalmistukselle ovat kasvaneet jatkuvasti. Kuparielektrodien itsensä erilaisten rajoitusten vuoksi ne eivät ole enää pystyneet täyttämään muottiteollisuuden kehitysvaatimuksia. Grafiittia EDM-elektrodimateriaalina on käytetty laajalti muotiteollisuudessa sen etujen, kuten hyvän työstettävyyden, keveyden, nopean muovattavuuden, erittäin alhaisen laajenemisnopeuden, alhaisen häviön ja helpon työstämisen, ansiosta. On väistämätöntä, että se korvaa kuparielektrodit.
1. Grafiittielektrodimateriaalien ominaisuudet
CNC-työstölle on ominaista nopea prosessointinopeus, hyvä lastuttavuus ja helppo työstö. Grafiittikoneiden prosessointinopeus on 3–5 kertaa kuparielektrodien nopeus, ja tarkka prosessointinopeus on erityisen erinomainen. Lisäksi niiden lujuus on erittäin korkea. Erittäin korkeiden (50–90 mm) ja erittäin ohuiden (0,2–0,5 mm) elektrodien muodonmuutos on vähäistä prosessoinnin aikana. Lisäksi tuotteilla on monissa tapauksissa oltava erittäin hyvä tekstuurivaikutus. Tämä edellyttää, että elektrodit valmistetaan mahdollisimman yhtenäisistä uroselektrodeista. Yhtenäisten uroselektrodien valmistuksessa on kuitenkin erilaisia piilossa olevia kulmien välyksiä. Grafiitin helpon leikkausominaisuuden ansiosta tämä ongelma voidaan ratkaista helposti ja elektrodien määrää voidaan vähentää huomattavasti, mitä kuparielektrodeilla ei voida saavuttaa.
2. Nopea EDM-muovaus, pieni lämpölaajeneminen ja pienet häviöt: Grafiitin paremman sähkönjohtavuuden ansiosta kuin kuparilla sen purkausnopeus on nopeampi kuin kuparilla, 3–5 kertaa kupariin verrattuna. Lisäksi se kestää suhteellisen suuren virran purkauksen aikana, mikä on edullisempaa karkeassa purkaustyöstössä. Samassa tilavuudessa grafiitin paino on 1/5 kertaa kuparin paino, mikä vähentää huomattavasti EDM:n kuormitusta. Sillä on suuria etuja suurten elektrodien ja integroitujen uroselektrodien valmistuksessa. Grafiitin sublimaatiolämpötila on 4200 ℃, mikä on 3–4 kertaa kuparin (kuparin sublimaatiolämpötila on 1100 ℃). Korkeissa lämpötiloissa se muuttuu
Erittäin tehokas grafiittielektrodi
Se on muodoltaan erittäin pieni (1/3–1/5 kuparia samoissa sähköisissä olosuhteissa) eikä pehmene. Purkausenergia voidaan siirtää työkappaleeseen tehokkaasti ja pienellä kulutuksella. Koska grafiitin lujuus itse asiassa kasvaa korkeissa lämpötiloissa, se voi tehokkaasti vähentää purkaushäviöitä (grafiitin hävikki on 1/4 kuparin häviöstä), mikä varmistaa käsittelyn laadun.
3. Kevyt ja edullinen: Muottisarjan tuotantokustannuksissa CNC-työstöaika, EDM-aika ja elektrodien kuluminen muodostavat suurimman osan kokonaiskustannuksista, ja kaikki nämä määräytyvät itse elektrodimateriaalin mukaan. Kupariin verrattuna grafiitin työstönopeus ja EDM-nopeus ovat molemmat 3–5 kertaa kuparin nopeus. Samaan aikaan minimaalinen kuluminen ja integroidun grafiittielektrodin valmistus voivat sekä vähentää elektrodien määrää, mikä vähentää materiaalinkulutusta ja elektrodien työstöaikaa. Kaikki nämä voivat merkittävästi vähentää muottien tuotantokustannuksia.
2. Grafiittielektrodien mekaanisen ja sähköisen käsittelyn vaatimukset ja ominaisuudet
1. Elektrodien valmistus: Ammattimaisessa grafiittielektrodien tuotannossa käytetään pääasiassa suurnopeuksisia työstökoneita. Työstökoneilla tulee olla hyvä vakaus ja tasaiset ja vakaat kolmiakseliset liikkeet ilman tärinää. Lisäksi komponenttien, kuten pääakselin, pyörimistarkkuuden tulee olla mahdollisimman hyvä. Elektrodia voidaan työstää myös yleisillä työstökoneilla, mutta työkalun radan kirjoitusprosessi eroaa kuparielektrodien työstöprosessista.
2. EDM-kipinätyöstössä grafiittielektrodit ovat hiilielektrodeja. Koska grafiitilla on hyvä sähkönjohtavuus, se voi säästää paljon aikaa kipinätyöstössä, mikä on myös yksi syy siihen, miksi grafiittia käytetään elektrodina.
3. Grafiittielektrodien työstöominaisuudet: Teollisuusgrafiitti on kovaa ja haurasta, mikä aiheuttaa suhteellisen voimakasta työkalujen kulumista CNC-työstössä. Yleensä suositellaan kovametallilla tai timantilla päällystettyjä työkaluja. Grafiitin karkeatyöstössä työkalu voidaan asettaa suoraan työkappaleelle ja irrottaa siitä. Viimeistelytyöstössä käytetään kuitenkin usein kevyttä työkalua ja nopeaa liikettä lohkeamisen ja halkeilun estämiseksi.
Yleisesti ottaen grafiitti rikkoutuu harvoin, kun leikkaussyvyydet ovat alle 0,2 mm, ja sivuseinän pinnanlaatu on myös parempi. Grafiittielektrodien CNC-työstössä syntyvä pöly on suhteellisen suurta ja voi tunkeutua työstökoneen ohjauskiskoihin, johtoruuveihin ja karoihin jne. Tämä edellyttää, että grafiittia työstävässä työstökoneessa on vastaavat laitteet grafiittipölyn käsittelyyn, ja työstökoneen tiivistyskyvyn on oltava myös hyvä, koska grafiitti on myrkyllistä. Grafiittijauhe on aine, joka on erittäin herkkä kemiallisille reaktioille. Sen resistiivisyys muuttuu eri ympäristöissä, mikä tarkoittaa, että sen resistanssiarvo vaihtelee. Yksi asia pysyy kuitenkin vakiona: grafiittijauhe on yksi erinomaisista ei-metallisista johtavista materiaaleista. Niin kauan kuin grafiittijauhetta pidetään eristävässä kappaleessa, kuten ohuessa langassa, se sähköistyy edelleen. Mutta mikä on resistanssin arvo? Tällekään arvolle ei ole tarkkaa lukua, koska grafiittijauheen hienous vaihtelee, ja myös eri materiaaleissa ja ympäristöissä käytetyn grafiittijauheen resistanssiarvo on erilainen.
Et ehkä tiedä, että erittäin puhtaalla grafiittijauheella on myös johtavia käyttötarkoituksia:
Yleensä kumi on eristävää. Jos sähkönjohtavuutta tarvitaan, on lisättävä johtavia aineita. Grafiittijauheella on erinomainen sähkönjohtavuus ja voiteluominaisuudet. Grafiittia jalostetaan grafiittijauheeksi, jolla on erinomaiset voitelu- ja johtavuusominaisuudet. Mitä puhtaampi grafiittijauhe on, sitä parempi sen johtavuus. Monet erikoiskumituotetehtaat tarvitsevat johtavaa kumia. Voidaanko grafiittijauhetta sitten lisätä kumiin sähkön johtamiseksi? Vastaus on kyllä, mutta on myös kysymys: mikä on grafiittijauheen osuus kumissa? Jotkut yritykset käyttävät enintään 30 %:n osuutta, jota käytetään kulutusta kestävissä kumituotteissa, kuten autonrenkaissa jne. On myös erikoiskumitehtaita, jotka käyttävät 100 %:n osuutta. Vain tällaiset tuotteet voivat johtaa sähköä. Johtavuuden perusperiaate on, että johdinta ei voida katkaista, aivan kuten lankaa. Jos se katkaistaan keskeltä, se ei sähköisty. Johtavassa kumissa oleva johtava grafiittijauhe on johdin. Jos eristävä kumi estää grafiittijauheen kulkeutumisen, se ei enää johda sähköä. Siksi, jos grafiittijauheen osuus on liian pieni, johtavuusvaikutus on todennäköisesti huono.
Grafiittijauhe on aine, joka on erittäin herkkä kemiallisille reaktioille. Sen resistiivisyys muuttuu eri ympäristöissä, mikä tarkoittaa, että sen resistanssiarvo vaihtelee. Yksi asia pysyy kuitenkin vakiona: erittäin puhdas grafiittijauhe on yksi erinomaisista ei-metallisista johtavista materiaaleista. Niin kauan kuin grafiittijauhetta pidetään eristävässä kappaleessa, kuten ohuessa langassa, se sähköistyy. Mutta mikä on resistanssin arvo? Tällekään arvolle ei ole tarkkaa lukua, koska grafiittijauheen hienous vaihtelee, ja myös eri materiaaleissa ja ympäristöissä käytetyn grafiittijauheen resistanssiarvo on erilainen.
Julkaisun aika: 09.05.2025