1.Grafit malzemelerin EDM özellikleri.
1.1.Deşarj işleme hızı.
Grafit, 3.650 °C gibi çok yüksek bir erime noktasına sahip metalik olmayan bir malzemedir; bakırın ise 1.083 °C'lik bir erime noktası vardır, bu nedenle grafit elektrot daha yüksek akım ayar koşullarına dayanabilir.
Deşarj alanı ve elektrot boyutu ölçeği daha büyük olduğunda, grafit malzemenin yüksek verimli kaba işlenmesinin avantajları daha belirgindir.
Grafitin ısıl iletkenliği bakırın 1/3'ü kadardır ve boşaltma işlemi sırasında oluşan ısı, metal malzemeleri daha etkili bir şekilde çıkarmak için kullanılabilir. Bu nedenle orta ve ince işlemede grafitin işleme verimliliği bakır elektrottan daha yüksektir.
İşleme deneyimine göre, doğru kullanım koşullarında grafit elektrotun deşarj işlem hızı bakır elektrottan 1,5 ~ 2 kat daha hızlıdır.
1.2.Elektrot tüketimi.
Grafit elektrot, uygun kaba işleme ayarı koşulu altında, işleme sırasında üretilen karbon çeliği iş parçalarının içeriğinin ve çalışma sıvısının yüksek sıcaklıkta karbon parçacıklarının ayrışması, polarite etkisi altında ayrıştırılması dahil olmak üzere yüksek akım koşullarına dayanabilecek karaktere sahiptir. İçerikteki kısmi çıkarma eylemiyle, karbon parçacıkları elektrot yüzeyine yapışarak koruyucu bir katman oluşturacak, grafit elektrotun kaba işlemede küçük kayıplara uğramasını ve hatta "sıfır atık" olmasını sağlayacaktır.
EDM'deki ana elektrot kaybı kaba işlemeden kaynaklanır. İnce işlemenin ayar koşullarında kayıp oranı yüksek olmasına rağmen, parçalar için ayrılan küçük işleme payı nedeniyle genel kayıp da düşüktür.
Genel olarak, büyük akımın kaba işlenmesinde grafit elektrot kaybı bakır elektrottan daha azdır ve ince işlemede bakır elektrottan biraz daha fazladır. Grafit elektrotun elektrot kaybı benzerdir.
1.3.Yüzey kalitesi.
Grafit malzemenin parçacık çapı, EDM'nin yüzey pürüzlülüğünü doğrudan etkiler. Çap ne kadar küçük olursa yüzey pürüzlülüğü de o kadar düşük olur.
Birkaç yıl önce, 5 mikron çapındaki grafit malzemede parçacık phi kullanıldığında, en iyi yüzey yalnızca VDI18 erozyona (Ra0,8 mikron) ulaşabiliyordu; günümüzde grafit malzemelerin tane çapı, en iyi yüzey olan 3 mikron phi'ye ulaşabiliyor kararlı VDI12 erozyonu (Ra0,4 µm) veya daha karmaşık bir seviyeye ulaşabilir, ancak grafit elektrot erozyonu yansıtır.
Bakır malzeme düşük dirençli ve kompakt yapıya sahip olup, zor koşullar altında stabil bir şekilde işlenebilmektedir. Yüzey pürüzlülüğü Ra0,1 m'den az olabilir ve ayna ile işlenebilir.
Bu nedenle, eğer boşaltma işlemi son derece ince bir yüzey izliyorsa, bakır elektrotun grafit elektrota göre temel avantajı olan elektrot olarak bakır malzemenin kullanılması daha uygundur.
Ancak büyük akım ayarı koşulları altında bakır elektrot, elektrot yüzeyinin pürüzlü hale gelmesi kolaydır, hatta çatlak gibi görünür ve grafit malzemelerde bu sorun yaşanmaz; kalıp işleme ile ilgili VDI26 (Ra2.0 mikron) için yüzey pürüzlülüğü gereksinimi, Bir grafit elektrot, kaba işlemeden ince işlemeye kadar yapılabilir, düzgün yüzey efektini, yüzey kusurlarını gerçekleştirir.
Ayrıca grafit ve bakırın farklı yapısından dolayı grafit elektrotun yüzey deşarj korozyon noktası bakır elektrottan daha düzenlidir. Bu nedenle, VDI20 veya üzeri aynı yüzey pürüzlülüğü işlendiğinde, grafit elektrotla işlenen iş parçasının yüzey granülerliği daha belirgindir ve bu tanecik yüzey etkisi, bakır elektrotun deşarj yüzey etkisinden daha iyidir.
1.4.İşleme doğruluğu.
Grafit malzemenin termal genleşme katsayısı küçüktür, bakır malzemenin termal genleşme katsayısı grafit malzemenin 4 katıdır, bu nedenle deşarj işleminde grafit elektrot, daha kararlı hale gelebilen bakır elektrottan daha az deformasyona eğilimlidir ve güvenilir işleme doğruluğu.
Özellikle derin ve dar kaburga işlendiğinde, yerel yüksek sıcaklık bakır elektrotun kolayca bükülmesine neden olur, ancak grafit elektrotun bükülmesi söz konusu değildir.
Büyük derinlik-çap oranına sahip bakır elektrot için, işleme ayarı sırasında boyutu düzeltmek için belirli bir termal genleşme değerinin telafi edilmesi gerekirken, grafit elektrot gerekli değildir.
1.5.Elektrot ağırlığı.
Grafit malzemesi bakırdan daha az yoğundur ve aynı hacimdeki grafit elektrotun ağırlığı bakır elektrotun ağırlığının yalnızca 1/5'idir.
Büyük hacimli elektrot için grafit kullanımının çok uygun olduğu görülebilir, bu da EDM takım tezgahının iş milinin yükünü büyük ölçüde azaltır. Elektrot, büyük ağırlığı nedeniyle sıkmada rahatsızlığa neden olmayacak ve işlemede sapma yer değiştirmesine neden olacaktır. Büyük ölçekli kalıp işlemede grafit elektrot kullanmanın büyük önem taşıdığı görülebilir.
1.6.Elektrot üretim zorluğu.
Grafit malzemenin işleme performansı iyidir. Kesme direnci bakırın sadece 1/4'ü kadardır. Doğru işleme koşulları altında, grafit elektrotun frezelenmesinin verimliliği bakır elektrotun 2 ila 3 katıdır.
Grafit elektrotun açıyı temizlemesi kolaydır ve birden fazla elektrotla bitirilmesi gereken iş parçasını tek bir elektrotta işlemek için kullanılabilir.
Grafit malzemenin benzersiz parçacık yapısı, elektrot frezeleme ve şekillendirme sonrasında çapakların oluşmasını önler; bu, karmaşık modellemede çapakların kolayca giderilemediği durumlarda kullanım gereksinimlerini doğrudan karşılayabilir, böylece elektrotun manuel olarak parlatılması işlemini ortadan kaldırır ve şeklin önlenmesini sağlar. cilalamadan kaynaklanan değişiklik ve boyut hatası.
Grafit toz birikimi olduğundan, frezeleme grafitinin çok fazla toz üreteceği, dolayısıyla freze makinesinin bir conta ve toz toplama cihazına sahip olması gerektiği unutulmamalıdır.
Grafit elektrotu işlemek için edM kullanılması gerekiyorsa, işleme performansı bakır malzeme kadar iyi değildir, kesme hızı bakırdan yaklaşık% 40 daha yavaştır.
1.7.Elektrot kurulumu ve kullanımı.
Grafit malzemesi iyi yapışma özelliğine sahiptir. Elektrodu frezeleyerek ve boşaltarak grafitin fikstürle birleştirilmesi için kullanılabilir, bu da elektrot malzemesi üzerindeki vida deliğinin işlenmesi prosedürünü kaydedebilir ve çalışma süresinden tasarruf edebilir.
Grafit malzemesi nispeten kırılgandır, özellikle küçük, dar ve uzun elektrot, kullanım sırasında dış kuvvete maruz kaldığında kırılması kolaydır, ancak elektrotun hasar gördüğünü hemen anlayabilir.
Bakır elektrot ise sadece bükülür ve kırılmaz ki bu çok tehlikelidir ve kullanım sürecinde bulunması zordur ve iş parçasının kolayca hurdaya çıkmasına neden olur.
1.8.Fiyat.
Bakır malzeme yenilenemeyen bir kaynak olduğundan, fiyat eğilimi giderek daha pahalı hale gelirken, grafit malzemenin fiyatı istikrar kazanma eğilimindedir.
Son yıllarda artan bakır malzeme fiyatı, grafit üretimindeki süreci geliştiren büyük grafit üreticileri rekabet avantajını sağlıyor; şimdi, aynı hacim altında, grafit elektrot malzemesi fiyatının genelliği ve bakır elektrot malzemelerinin fiyatı oldukça yüksek, ancak Grafit, çok sayıda çalışma saatinden tasarruf etmek için bakır elektrot kullanımından daha verimli işleme sağlayabilir, bu da üretim maliyetini doğrudan düşürmeye eşdeğerdir.
Özetlemek gerekirse, grafit elektrotun 8 edM özelliği arasında avantajları açıktır: öğütme elektrotunun ve boşaltma işleminin verimliliği bakır elektrottan önemli ölçüde daha iyidir; Büyük elektrotun ağırlığı küçüktür, boyutsal kararlılığı iyidir, ince elektrotun deforme olması kolay değildir ve yüzey dokusu bakır elektrottan daha iyidir.
Grafit malzemenin dezavantajı, VDI12 (Ra0,4 m) altında ince yüzey deşarj işlemine uygun olmaması ve elektrot yapmak için edM kullanmanın verimliliğinin düşük olmasıdır.
Bununla birlikte, pratik açıdan bakıldığında, Çin'de grafit malzemelerin etkili tanıtımını etkileyen önemli nedenlerden biri, freze elektrotları için özel grafit işleme makinesine ihtiyaç duyulmasıdır; bu, kalıp işletmelerinin ve bazı küçük işletmelerin işleme ekipmanı için yeni gereksinimler ortaya koymaktadır. bu duruma sahip olmayabilir.
Genel olarak, grafit elektrotların avantajları, edM işleme durumlarının büyük çoğunluğunu kapsar ve önemli uzun vadeli faydalarla birlikte yaygınlaştırılmaya ve uygulamaya değerdir. İnce yüzey işleme eksikliği bakır elektrotların kullanılmasıyla giderilebilir.
2. EDM için grafit elektrot malzemelerinin seçimi
Grafit malzemeler için, malzemelerin performansını doğrudan belirleyen temel olarak aşağıdaki dört gösterge vardır:
1) Malzemenin ortalama parçacık çapı
Malzemenin ortalama parçacık çapı, malzemenin deşarj durumunu doğrudan etkiler.
Grafit malzemenin ortalama parçacığı ne kadar küçük olursa, deşarj o kadar düzgün olur, deşarj durumu o kadar stabil olur, yüzey kalitesi o kadar iyi olur ve kayıp o kadar az olur.
Ortalama parçacık boyutu ne kadar büyük olursa, kaba işlemede o kadar iyi kaldırma oranı elde edilebilir, ancak son işlemin yüzey etkisi zayıftır ve elektrot kaybı büyüktür.
2) Malzemenin bükülme mukavemeti
Bir malzemenin bükülme mukavemeti, mukavemetinin doğrudan bir yansımasıdır ve iç yapısının sıkılığını gösterir.
Yüksek mukavemetli malzeme nispeten iyi bir deşarj direnci performansına sahiptir. Yüksek hassasiyete sahip elektrot için mümkün olduğunca iyi mukavemete sahip malzeme seçilmelidir.
3) Malzemenin Shore sertliği
Grafit metal malzemelerden daha serttir ve kesici takımın kaybı kesici metalinkinden daha fazladır.
Aynı zamanda grafit malzemenin sertliğinin yüksek olması deşarj kaybı kontrolünde daha iyidir.
4) Malzemenin doğal direnci
Doğal direnci yüksek olan grafit malzemenin boşalma hızı, düşük dirençli olandan daha yavaş olacaktır.
Doğal direnç ne kadar yüksek olursa, elektrot kaybı o kadar küçük olur, ancak doğal direnç ne kadar yüksek olursa deşarjın stabilitesi de etkilenecektir.
Şu anda dünyanın önde gelen grafit tedarikçilerinden pek çok farklı kalitede grafit temin edilebilmektedir.
Genel olarak sınıflandırılacak grafit malzemelerin ortalama parçacık çapına göre parçacık çapı ≤ 4 m olan parçacıklar ince grafit, 5~ 10 m arasındaki parçacıklar orta grafit, 10 m üzerindeki parçacıklar ise kaba grafit olarak tanımlanır.
Parçacık çapı ne kadar küçük olursa, malzeme o kadar pahalı olur, EDM gereksinimlerine ve maliyetine göre daha uygun grafit malzeme seçilebilir.
3. Grafit elektrotun imalatı
Grafit elektrot esas olarak frezeleme yoluyla yapılır.
İşleme teknolojisi açısından grafit ve bakır iki farklı malzemedir ve bunların farklı kesme özelliklerine hakim olunmalıdır.
Grafit elektrot, bakır elektrot işlemiyle işlenirse, uygun kesme aletlerinin ve kesme parametrelerinin kullanılmasını gerektiren, levhanın sık sık kırılması gibi sorunlar kaçınılmaz olarak ortaya çıkacaktır.
Grafit elektrotun bakır elektrot aleti aşınmasından daha fazla işlenmesi, ekonomik açıdan, karbür aletin seçimi en ekonomiktir, elmas kaplama aletini (grafit bıçağı olarak adlandırılır) seçin fiyatı daha pahalıdır, ancak elmas kaplama aleti uzun servis ömrü, yüksek işleme hassasiyeti, genel ekonomik fayda iyidir.
Takımın ön açısının boyutu da servis ömrünü etkiler; takımın 0° ön açısı, takımın servis ömründeki 15° ön açıdan %50'ye kadar daha yüksek olacaktır, kesme stabilitesi de daha iyidir, ancak Açı ne kadar büyük olursa işleme yüzeyi o kadar iyi olur; takımın 15° Açısının kullanılması en iyi işleme yüzeyini elde edebilir.
İşlemedeki kesme hızı, alüminyum veya plastiğin işlenmesine benzer şekilde elektrotun şekline göre genellikle 10 m/dak olarak ayarlanabilir, kaba işlemede kesici takım doğrudan iş parçasının üzerinde ve dışında olabilir ve Açı olgusu Son işlemede çökme ve parçalanmanın meydana gelmesi kolaydır ve genellikle hafif bıçakla hızlı yürüme yöntemi benimsenir.
Grafit elektrot, kesme işleminde çok fazla toz üretecektir; grafit parçacıklarının makine mili ve vida tarafından solunmasını önlemek için, şu anda iki ana çözüm vardır; biri özel bir grafit işleme makinesi kullanmak, diğeri sıradan işleme merkezidir. özel bir toz toplama cihazıyla donatılmış olarak yeniden takın.
Piyasadaki özel grafit yüksek hızlı frezeleme makinesi, yüksek frezeleme verimliliğine sahiptir ve karmaşık elektrotların üretimini yüksek hassasiyet ve iyi yüzey kalitesiyle kolayca tamamlayabilir.
Grafit elektrot yapmak için EDM'ye ihtiyaç duyulursa parçacık çapı daha küçük olan ince bir grafit malzemenin kullanılması tavsiye edilir.
Grafitin işleme performansı zayıftır, parçacık çapı ne kadar küçük olursa, kesme verimliliği o kadar yüksek olur ve sık tel kopması ve yüzey saçaklanması gibi anormal problemler önlenebilir.
4. Grafit elektrotun EDM parametreleri
Grafit ve bakırın EDM parametrelerinin seçimi oldukça farklıdır.
EDM'nin parametreleri temel olarak akımı, darbe genişliğini, darbe aralığını ve polariteyi içerir.
Aşağıda bu ana parametrelerin rasyonel kullanımının temeli açıklanmaktadır.
Grafit elektrotun akım yoğunluğu genellikle 10~12 A/cm2 olup, bakır elektrottan çok daha büyüktür. Bu nedenle, karşılık gelen alanda izin verilen akım aralığı dahilinde, akım ne kadar büyük seçilirse, grafit boşaltma işlemi o kadar hızlı olur, elektrot kaybı o kadar az olur, ancak yüzey pürüzlülüğü daha kalın olur.
Darbe genişliği ne kadar büyük olursa elektrot kaybı o kadar düşük olur.
Bununla birlikte, daha büyük bir darbe genişliği işleme stabilitesini kötüleştirecek, işleme hızını yavaşlatacak ve yüzeyi daha pürüzlü hale getirecektir.
Kaba işleme sırasında düşük elektrot kaybını sağlamak için genellikle nispeten büyük bir darbe genişliği kullanılır; bu, değer 100 ila 300 US arasında olduğunda grafit elektrotun düşük kayıplı işlenmesini etkili bir şekilde gerçekleştirebilir.
İnce yüzey ve stabil deşarj etkisi elde etmek için daha küçük bir darbe genişliği seçilmelidir.
Genel olarak grafit elektrotun darbe genişliği bakır elektrotun darbe genişliğinden yaklaşık %40 daha azdır.
Darbe aralığı esas olarak boşaltma işleme hızını ve işleme stabilitesini etkiler. Değer ne kadar büyük olursa, işleme stabilitesi o kadar iyi olur, bu da daha iyi yüzey düzgünlüğü elde etmeye yardımcı olur, ancak işleme hızı azalır.
İşleme stabilitesinin sağlanması koşuluyla, daha küçük bir darbe aralığı seçilerek daha yüksek işleme verimliliği elde edilebilir, ancak deşarj durumu kararsız olduğunda daha büyük bir darbe aralığı seçilerek daha yüksek işleme verimliliği elde edilebilir.
Grafit elektrot boşaltma işleminde darbe aralığı ve darbe genişliği genellikle 1:1 olarak ayarlanırken, bakır elektrot işlemede darbe aralığı ve darbe genişliği genellikle 1:3 olarak ayarlanır.
Kararlı grafit işleme altında darbe aralığı ve darbe genişliği arasındaki uyum oranı 2:3'e ayarlanabilir.
Darbe aralığının küçük olması durumunda, elektrot yüzeyi üzerinde elektrot kaybını azaltmaya yardımcı olan bir kaplama tabakası oluşturmak faydalıdır.
EDM'deki grafit elektrotun polarite seçimi temel olarak bakır elektrotunkiyle aynıdır.
EDM'nin polarite etkisine göre, kalıp çeliği işlenirken genellikle pozitif polarite işleme kullanılır, yani elektrot güç kaynağının pozitif kutbuna bağlanır ve iş parçası güç kaynağının negatif kutbuna bağlanır.
Büyük akım ve darbe genişliği kullanarak, pozitif polarite işlemeyi seçerek son derece düşük elektrot kaybı elde edebilirsiniz. Polarite yanlışsa elektrot kaybı çok büyük olacaktır.
Yalnızca yüzeyin VDI18'den (Ra0,8 m) daha az ince işlenmesi gerektiğinde ve darbe genişliği çok küçük olduğunda, daha iyi yüzey kalitesi elde etmek için negatif polarite işleme kullanılır, ancak elektrot kaybı büyüktür.
Artık CNC edM takım tezgahları grafit boşaltma işleme parametreleriyle donatılmıştır.
Elektrik parametrelerinin kullanımı akıllıdır ve takım tezgahının uzman sistemi tarafından otomatik olarak oluşturulabilir.
Genel olarak makine, malzeme çiftini, uygulama tipini, yüzey pürüzlülük değerini seçip işleme alanını, işleme derinliğini, elektrot boyutu ölçeklendirmesini vb. girerek optimize edilmiş işleme parametrelerini yapılandırabilir. Programlama sırasında.
Erozyon tezgahı kütüphanesinin grafit elektrotu için zengin işleme parametreleri ayarlanmış, malzeme tipi kaba grafit, grafit, grafit olarak seçilebilir, uygulama tipini standart, derin oluk, keskin nokta, büyük için alt bölümlere ayırmak için çeşitli iş parçası malzemesine karşılık gelir alan, ince gibi geniş boşluk, aynı zamanda düşük kayıp, standart, yüksek verimlilik vb. birçok çeşit işleme önceliği seçimi sağlar.
5.Sonuç
Yeni grafit elektrot malzemesi güçlü bir şekilde yaygınlaştırılmaya değerdir ve avantajları, yerli kalıp imalat endüstrisi tarafından yavaş yavaş tanınacak ve kabul edilecektir.
Grafit elektrot malzemelerinin doğru seçimi ve ilgili teknolojik bağlantıların geliştirilmesi, kalıp imalatı yapan işletmelere yüksek verimlilik, yüksek kalite ve düşük maliyet avantajı sağlayacaktır.
Gönderim zamanı: 04 Aralık 2020