Grafit, yaygın olarak kullanılan, siyah renkli, yüksek ve düşük sıcaklık direncine, iyi elektriksel ve termal iletkenliğe, iyi yağlayıcılığa ve kararlı kimyasal özelliklere sahip metal olmayan bir malzemedir; iyi elektriksel iletkenliği sayesinde EDM'de elektrot olarak kullanılabilir. Geleneksel bakır elektrotlarla karşılaştırıldığında, grafit yüksek sıcaklık direnci, düşük deşarj tüketimi ve küçük termal deformasyon gibi birçok avantaja sahiptir. Hassas ve karmaşık parçaların ve büyük boyutlu elektrotların işlenmesinde daha iyi uyum sağlar. Elektrik kıvılcımları ile işleme elektrotları olarak bakır elektrotların yerini yavaş yavaş almıştır [1]. Ayrıca, grafit aşınmaya dayanıklı bir malzeme olup, yağlama yağına gerek kalmadan yüksek hız, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç koşullarında kullanılabilir. Birçok ekipmanda grafit malzemeden yapılmış piston kapakları, contalar ve yataklar yaygın olarak kullanılmaktadır.
Günümüzde grafit malzemeler, makine, metalurji, kimya sanayi, ulusal savunma ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Grafit parçaların birçok çeşidi, karmaşık parça yapıları, yüksek boyutsal hassasiyet ve yüzey kalitesi gereksinimleri bulunmaktadır. Yerli grafit işleme araştırmaları yeterince derinlemesine değildir. Yerli grafit işleme tezgahları da nispeten azdır. Yabancı grafit işlemede ise ağırlıklı olarak yüksek hızlı işleme için grafit işleme merkezleri kullanılmaktadır ve bu, grafit işlemenin ana gelişim yönü haline gelmiştir.
Bu makale, grafit işleme teknolojisini ve işleme tezgahlarını aşağıdaki açılardan analiz etmektedir.
①Grafit işleme performansının analizi;
② Yaygın olarak kullanılan grafit işleme teknolojisi önlemleri;
③ Grafit işlemede yaygın olarak kullanılan aletler ve kesme parametreleri;
Grafit kesme performansı analizi
Grafit, heterojen bir yapıya sahip kırılgan bir malzemedir. Grafit kesimi, grafit malzemenin kırılgan kırılması yoluyla süreksiz talaş parçacıkları veya toz oluşturarak gerçekleştirilir. Grafit malzemelerin kesme mekanizmasıyla ilgili olarak, yurt içi ve yurt dışındaki bilim insanları birçok araştırma yapmıştır. Yabancı bilim insanları, grafit talaş oluşum sürecinin kabaca, takımın kesici kenarının iş parçasıyla temas etmesi ve takım ucunun ezilmesiyle küçük talaşlar ve küçük çukurlar oluşturması ve bir çatlak oluşması, bu çatlağın takım ucunun ön ve alt kısmına doğru uzanarak bir kırılma çukuru oluşturması ve takımın ilerlemesi nedeniyle iş parçasının bir kısmının kırılması ve talaş oluşması şeklinde olduğunu düşünmektedir. Yerli bilim insanları ise grafit parçacıklarının son derece ince olduğunu ve takımın kesici kenarının geniş bir uç yayına sahip olduğunu, bu nedenle kesici kenarın rolünün ekstrüzyona benzer olduğunu düşünmektedir. Takım-iş parçası temas alanındaki grafit malzeme, takım yüzeyi ve takım ucu tarafından sıkıştırılır. Basınç altında, kırılgan kırılma meydana gelir ve böylece talaş parçaları oluşur [3].
Grafit kesme işleminde, iş parçasının yuvarlak köşelerinin veya köşelerinin kesme yönündeki değişiklikler, takım tezgahının ivmesindeki değişiklikler, takımın içeri ve dışarı kesme yönü ve açısındaki değişiklikler, kesme titreşimi vb. nedenlerle grafit iş parçasına belirli bir darbe uygulanır ve bu da grafit parçanın kenarlarında kırılganlık ve çatlama, ciddi takım aşınması ve diğer sorunlara yol açar. Özellikle köşeler ve ince ve dar nervürlü grafit parçaların işlenmesinde, iş parçasının köşelerinde çatlama ve kırılma olasılığı daha yüksektir ve bu da grafit işlemede bir zorluk haline gelmiştir.
Grafit kesme işlemi 
Grafit malzemelerin geleneksel işleme yöntemleri arasında tornalama, frezeleme, taşlama, testereyle kesme vb. yer alır, ancak bunlar yalnızca basit şekilli ve düşük hassasiyetli grafit parçaların işlenmesini sağlayabilir. Grafit yüksek hızlı işleme merkezlerinin, kesici takımların ve ilgili destekleyici teknolojilerin hızlı gelişimi ve uygulamasıyla birlikte, bu geleneksel işleme yöntemleri kademeli olarak yüksek hızlı işleme teknolojileriyle değiştirilmiştir. Uygulamada şu görülmüştür: Grafitin sert ve kırılgan yapısı nedeniyle, işleme sırasında takım aşınması daha ciddidir; bu nedenle, karbür veya elmas kaplı takımların kullanılması önerilir.
Kesme işlemi ölçümleri
Grafitin özgünlüğü nedeniyle, grafit parçaların yüksek kaliteli işlenmesini sağlamak için, uygun işlem önlemleri alınmalıdır. Grafit malzemenin kaba işlenmesinde, takım doğrudan iş parçasına beslenebilir ve nispeten büyük kesme parametreleri kullanılabilir; son işleme sırasında talaşlanmayı önlemek için, takımın kesme miktarını azaltmak amacıyla genellikle iyi aşınma direncine sahip takımlar kullanılır ve kesici takımın adımının takım çapının 1/2'sinden az olduğundan emin olunur ve her iki ucun işlenmesi sırasında yavaşlatma işlemi gibi işlem önlemleri uygulanır [4].
Kesim sırasında kesme yolunun makul bir şekilde düzenlenmesi de gereklidir. İç kontur işlenirken, kesilen parçanın kuvvet kısmının her zaman daha kalın ve daha güçlü olması ve iş parçasının kırılmasının önlenmesi için çevre kontur mümkün olduğunca kullanılmalıdır [5]. Düzlemler veya oluklar işlenirken, mümkün olduğunca diyagonal veya spiral ilerleme seçilmelidir; parçanın çalışma yüzeyinde adacıklardan kaçınılmalı ve çalışma yüzeyinde iş parçasının kesilmesinden kaçınılmalıdır.
Ayrıca, kesme yöntemi de grafit kesimini etkileyen önemli bir faktördür. Aşağı doğru frezeleme sırasında oluşan kesme titreşimi, yukarı doğru frezelemeye göre daha azdır. Aşağı doğru frezeleme sırasında takımın kesme kalınlığı maksimumdan sıfıra düşer ve takım iş parçasına girdikten sonra sekme fenomeni oluşmaz. Bu nedenle, grafit işleme için genellikle aşağı doğru frezeleme tercih edilir.
Karmaşık yapılara sahip grafit iş parçalarının işlenmesinde, yukarıdaki hususlar dikkate alınarak işleme teknolojisinin optimize edilmesinin yanı sıra, en iyi kesim sonuçlarını elde etmek için özel koşullara göre bazı özel önlemler alınmalıdır.
Yayın tarihi: 20 Şubat 2021