1.Característiques EDM dels materials de grafit.
1.1.Velocitat de mecanitzat de descàrrega.
El grafit és un material no metàl·lic amb un punt de fusió molt alt de 3.650 °C, mentre que el coure té un punt de fusió d'1.083 °C, de manera que l'elèctrode de grafit pot suportar condicions de fixació de corrent més grans.
Quan l'àrea de descàrrega i l'escala de la mida de l'elèctrode són més grans, els avantatges del mecanitzat en brut d'alta eficiència de material de grafit són més evidents.
La conductivitat tèrmica del grafit és 1/3 de la del coure, i la calor generada durant el procés de descàrrega es pot utilitzar per eliminar els materials metàl·lics de manera més eficaç.Per tant, l'eficiència de processament del grafit és superior a la de l'elèctrode de coure en processament mitjà i fi.
Segons l'experiència de processament, la velocitat de processament de descàrrega de l'elèctrode de grafit és 1,5 ~ 2 vegades més ràpida que la de l'elèctrode de coure en les condicions d'ús correctes.
1.2.Consum d'elèctrodes.
L'elèctrode de grafit té el caràcter que pot suportar les condicions d'alta corrent, a més, sota la condició d'una configuració de desbast adequada, incloses les peces d'acer al carboni produïdes durant l'eliminació de mecanitzat en contingut i fluid de treball a alta temperatura de descomposició de partícules de carboni, l'efecte de polaritat, sota L'acció d'eliminació parcial del contingut, les partícules de carboni s'adheriran a la superfície de l'elèctrode per formar una capa protectora, garantirà l'elèctrode de grafit amb una petita pèrdua en el mecanitzat en brut, o fins i tot "zero residu".
La principal pèrdua d'elèctrodes en EDM prové del mecanitzat en brut.Tot i que la taxa de pèrdua és alta en les condicions de fixació d'acabat, la pèrdua global també és baixa a causa del petit marge de mecanitzat reservat a les peces.
En general, la pèrdua de l'elèctrode de grafit és menor que la de l'elèctrode de coure en el mecanitzat gruixut de gran corrent i una mica més que la de l'elèctrode de coure en el mecanitzat d'acabat.La pèrdua de l'elèctrode de l'elèctrode de grafit és similar.
1.3.La qualitat superficial.
El diàmetre de partícules del material de grafit afecta directament la rugositat superficial de l'EDM.Com més petit sigui el diàmetre, menor serà la rugositat de la superfície.
Fa uns anys utilitzant partícules phi de 5 micres de diàmetre de material de grafit, la millor superfície només pot aconseguir VDI18 edm (Ra0,8 micres), avui en dia el diàmetre del gra dels materials de grafit ha estat capaç d'aconseguir dins de 3 micres de phi, la millor superfície. pot aconseguir VDI12 edm estable (Ra0,4 mu m) o un nivell més sofisticat, però l'elèctrode de grafit per reflectir edm.
El material de coure té una resistència baixa i una estructura compacta, i es pot processar de manera estable en condicions difícils.La rugositat superficial pot ser inferior a Ra0,1 m i es pot processar amb mirall.
Així, si el mecanitzat de descàrrega té una superfície extremadament fina, és més adequat utilitzar material de coure com a elèctrode, que és el principal avantatge de l'elèctrode de coure sobre l'elèctrode de grafit.
Però l'elèctrode de coure en condicions de gran ajust de corrent, la superfície de l'elèctrode és fàcil de tornar-se rugosa, sembla que fins i tot es trenca, i els materials de grafit no tindrien aquest problema, el requisit de rugositat superficial per a VDI26 (Ra2.0 micres) sobre el processament de motlles, utilitzant un elèctrode de grafit es pot fer de processament gruixut a fi, s'adona de l'efecte superficial uniforme, els defectes superficials.
A més, a causa de la diferent estructura de grafit i coure, el punt de corrosió de descàrrega superficial de l'elèctrode de grafit és més regular que el de l'elèctrode de coure.Per tant, quan es processa la mateixa rugositat superficial de VDI20 o superior, la granularitat de la superfície de la peça processada per l'elèctrode de grafit és més clara i aquest efecte de superfície de gra és millor que l'efecte de superfície de descàrrega de l'elèctrode de coure.
1.4.La precisió de mecanitzat.
El coeficient d'expansió tèrmica del material de grafit és petit, el coeficient d'expansió tèrmica del material de coure és 4 vegades superior al del material de grafit, de manera que en el processament de descàrrega, l'elèctrode de grafit és menys propens a la deformació que l'elèctrode de coure, que pot obtenir més estable i precisió de processament fiable.
Especialment quan es processa una costella profunda i estreta, la temperatura local alta fa que l'elèctrode de coure es doblegui fàcilment, però l'elèctrode de grafit no.
Per a l'elèctrode de coure amb una relació de profunditat-diàmetre gran, s'ha de compensar un cert valor d'expansió tèrmica per corregir la mida durant la configuració del mecanitzat, mentre que l'elèctrode de grafit no és necessari.
1.5.Pes de l'elèctrode.
El material de grafit és menys dens que el coure i el pes de l'elèctrode de grafit del mateix volum és només 1/5 del de l'elèctrode de coure.
Es pot veure que l'ús de grafit és molt adequat per a l'elèctrode amb un gran volum, la qual cosa redueix molt la càrrega de l'eix de la màquina-eina per electroerosió.L'elèctrode no causarà molèsties en la fixació a causa del seu gran pes, i produirà un desplaçament de deflexió en el processament, etc. Es pot veure que és de gran importància utilitzar l'elèctrode de grafit en el processament de motlles a gran escala.
1.6.Dificultat de fabricació d'elèctrodes.
El rendiment de mecanitzat del material de grafit és bo.La resistència al tall és només 1/4 de la del coure.En les condicions de processament correctes, l'eficiència de l'elèctrode de grafit de fresat és de 2 a 3 vegades la de l'elèctrode de coure.
L'elèctrode de grafit és fàcil de netejar l'angle i es pot utilitzar per processar la peça que s'ha d'acabar amb diversos elèctrodes en un sol elèctrode.
L'estructura de partícules única del material de grafit evita que es produeixin rebaves després del fresat i la formació de l'elèctrode, cosa que pot satisfer directament els requisits d'ús quan les rebaves no s'eliminen fàcilment en el modelatge complex, eliminant així el procés de polit manual de l'elèctrode i evitant la forma. error de canvi i mida causat pel poliment.
Cal tenir en compte que, com que el grafit és una acumulació de pols, el grafit de fresat produirà molta pols, de manera que la fresadora ha de tenir un dispositiu de segellat i recollida de pols.
Si és necessari utilitzar edM per processar l'elèctrode de grafit, el seu rendiment de processament no és tan bo com el material de coure, la velocitat de tall és aproximadament un 40% més lenta que el coure.
1.7.Instal·lació i ús d'elèctrodes.
El material de grafit té una bona propietat d'unió.Es pot utilitzar per unir el grafit amb l'aparell fresant l'elèctrode i la descàrrega, cosa que pot estalviar el procediment de mecanitzar el forat del cargol al material de l'elèctrode i estalviar temps de treball.
El material de grafit és relativament fràgil, especialment l'elèctrode petit, estret i llarg, que és fàcil de trencar quan se sotmet a força externa durant l'ús, però pot saber immediatament que l'elèctrode ha estat danyat.
Si es tracta d'un elèctrode de coure, només es doblegarà i no es trencarà, cosa que és molt perillosa i difícil de trobar en el procés d'ús, i conduirà fàcilment a la ferralla de la peça de treball.
1.8.Preu.
El material de coure és un recurs no renovable, la tendència dels preus es farà cada cop més car, mentre que el preu del material de grafit tendeix a estabilitzar-se.
El preu del material de coure augmenta en els darrers anys, els principals fabricants de grafit que milloren el procés en la producció de grafit fan el seu avantatge competitiu, ara, sota el mateix volum, la generalitat del preu del material d'elèctrode de grafit i el preu dels materials d'elèctrode de coure és bastant, però el grafit pot aconseguir un processament eficient, que l'ús d'elèctrodes de coure per estalviar un gran nombre d'hores de treball, equivalent a reduir el cost de producció directament.
En resum, entre les 8 característiques edM de l'elèctrode de grafit, els seus avantatges són evidents: l'eficiència de l'elèctrode de fresat i el processament de descàrrega és significativament millor que la de l'elèctrode de coure;L'elèctrode gran té un pes petit, una bona estabilitat dimensional, l'elèctrode prim no és fàcil de deformar i la textura superficial és millor que l'elèctrode de coure.
El desavantatge del material de grafit és que no és adequat per al processament de descàrregues superficials fines sota VDI12 (Ra0,4 m) i l'eficiència d'utilitzar edM per fer elèctrode és baixa.
Tanmateix, des d'un punt de vista pràctic, una de les raons importants que afecten la promoció efectiva dels materials de grafit a la Xina és que es necessita una màquina especial de processament de grafit per fresar elèctrodes, que planteja nous requisits per als equips de processament de les empreses de motlles, algunes petites empreses. pot no tenir aquesta condició.
En general, els avantatges dels elèctrodes de grafit cobreixen la gran majoria de les ocasions de processament d'edM i són dignes de popularització i aplicació, amb avantatges considerables a llarg termini.La deficiència del processament de la superfície fina es pot compensar mitjançant l'ús d'elèctrodes de coure.
2.Selecció de materials d'elèctrodes de grafit per a electroerosió
Per als materials de grafit, hi ha principalment els quatre indicadors següents que determinen directament el rendiment dels materials:
1) Diàmetre mitjà de partícules del material
El diàmetre mitjà de partícules del material afecta directament la condició de descàrrega del material.
Com més petita sigui la partícula mitjana de material de grafit, més uniforme és la descàrrega, més estable és la condició de descàrrega, millor serà la qualitat de la superfície i menor serà la pèrdua.
Com més gran sigui la mida mitjana de les partícules, millor es pot obtenir una taxa d'eliminació en el mecanitzat en brut, però l'efecte superficial de l'acabat és pobre i la pèrdua d'elèctrodes és gran.
2) La resistència a la flexió del material
La resistència a la flexió d'un material és un reflex directe de la seva resistència, que indica l'estanquitat de la seva estructura interna.
El material d'alta resistència té un rendiment relativament bo de resistència a la descàrrega.Per a l'elèctrode d'alta precisió, s'ha de seleccionar el material amb bona resistència tant com sigui possible.
3) Duresa Shore del material
El grafit és més dur que els materials metàl·lics i la pèrdua de l'eina de tall és més gran que la del metall de tall.
Al mateix temps, l'alta duresa del material de grafit en el control de pèrdues de descàrrega és millor.
4) La resistivitat inherent del material
La velocitat de descàrrega del material de grafit amb alta resistivitat inherent serà més lenta que la de baixa resistivitat.
Com més gran sigui la resistivitat inherent, menor serà la pèrdua d'elèctrode, però com més gran sigui la resistivitat inherent, l'estabilitat de la descàrrega es veurà afectada.
Actualment, hi ha molts graus diferents de grafit disponibles dels principals proveïdors de grafit del món.
En general, segons el diàmetre mitjà de partícules dels materials de grafit a classificar, el diàmetre de partícules ≤ 4 m es defineix com a grafit fi, les partícules de 5 ~ 10 m es defineixen com a grafit mitjà, les partícules de 10 m anteriors es defineixen com a grafit gruixut.
Com més petit sigui el diàmetre de la partícula, més car és el material, més adequat es pot seleccionar el material de grafit segons els requisits i el cost de l'EDM.
3.Fabricació d'elèctrode de grafit
L'elèctrode de grafit es fa principalment per fresat.
Des del punt de vista de la tecnologia de processament, el grafit i el coure són dos materials diferents i s'han de dominar les seves diferents característiques de tall.
Si l'elèctrode de grafit es processa mitjançant el procés d'elèctrode de coure, inevitablement es produiran problemes, com la fractura freqüent de la làmina, que requereix l'ús d'eines de tall i paràmetres de tall adequats.
Mecanitzar l'elèctrode de grafit que el desgast de l'eina de l'elèctrode de coure, pel que fa a la consideració econòmica, l'elecció de l'eina de carbur és la més econòmica, trieu l'eina de recobriment de diamant (anomenada ganivet de grafit) el preu és més car, però l'eina de recobriment de diamant llarga vida útil, alta precisió de processament, el benefici econòmic global és bo.
La mida de l'angle frontal de l'eina també afecta la seva vida útil, l'angle frontal de 0 ° de l'eina serà fins a un 50% més gran que l'angle frontal de 15 ° de la vida útil de l'eina, l'estabilitat de tall també és millor, però el més gran sigui l'angle, millor serà la superfície de mecanitzat, l'ús d'un angle de 15 ° de l'eina pot aconseguir la millor superfície de mecanitzat.
La velocitat de tall en el mecanitzat es pot ajustar segons la forma de l'elèctrode, generalment 10 m/min, similar al mecanitzat d'alumini o plàstic, l'eina de tall es pot posar directament a la peça de treball en mecanitzat en brut, i el fenomen de l'angle. El col·lapse i la fragmentació són fàcils de produir en el mecanitzat d'acabat, i sovint s'adopta la manera de caminar ràpid amb ganivet lleuger.
L'elèctrode de grafit en el procés de tall produirà molta pols, per tal d'evitar l'eix i el cargol de la màquina inhalats de partícules de grafit, actualment hi ha dues solucions principals, una és utilitzar una màquina especial de processament de grafit, l'altra és el centre de processament normal. equipat amb un dispositiu especial de recollida de pols.
La fresadora especial de grafit d'alta velocitat del mercat té una alta eficiència de fresat i pot completar fàcilment la fabricació d'elèctrodes complexos amb alta precisió i bona qualitat de superfície.
Si es necessita EDM per fer un elèctrode de grafit, es recomana utilitzar un material de grafit fi amb un diàmetre de partícules més petit.
El rendiment de mecanitzat del grafit és baix, com més petit sigui el diàmetre de partícules, més gran serà l'eficiència de tall que es pot obtenir i es poden evitar problemes anormals com la ruptura freqüent de filferro i la franja superficial.
4. Paràmetres EDM de l'elèctrode de grafit
La selecció dels paràmetres EDM de grafit i coure és força diferent.
Els paràmetres de l'EDM inclouen principalment el corrent, l'amplada del pols, la bretxa del pols i la polaritat.
A continuació es descriuen les bases per a l'ús racional d'aquests paràmetres principals.
La densitat de corrent de l'elèctrode de grafit és generalment de 10 ~ 12 A/cm2, molt més gran que la de l'elèctrode de coure.Per tant, dins del rang de corrent permès a l'àrea corresponent, com més gran sigui el corrent, més ràpida serà la velocitat de processament de la descàrrega de grafit, menor serà la pèrdua d'elèctrode, però la rugositat superficial serà més gruixuda.
Com més gran sigui l'amplada del pols, menor serà la pèrdua d'elèctrodes.
Tanmateix, una amplada de pols més gran empitjorarà l'estabilitat del processament, la velocitat de processament més lenta i la superfície més rugosa.
Per tal d'assegurar una baixa pèrdua d'elèctrode durant el mecanitzat en brut, s'acostuma a utilitzar una amplada de pols relativament gran, que pot realitzar efectivament el mecanitzat de baixes pèrdues de l'elèctrode de grafit quan el valor està entre 100 i 300 EUA.
Per obtenir una superfície fina i un efecte de descàrrega estable, s'ha de triar una amplada de pols més petita.
En general, l'amplada del pols de l'elèctrode de grafit és aproximadament un 40% menor que la de l'elèctrode de coure
La bretxa de pols afecta principalment la velocitat de mecanitzat de descàrrega i l'estabilitat del mecanitzat.Com més gran sigui el valor, millor serà l'estabilitat de mecanitzat, la qual cosa és útil per obtenir una millor uniformitat de la superfície, però la velocitat de mecanitzat es reduirà.
Sota la condició de garantir l'estabilitat del processament, es pot obtenir una eficiència de processament més alta escollint una bretxa de pols més petita, però quan l'estat de descàrrega és inestable, es pot obtenir una eficiència de processament més gran escollint una bretxa de pols més gran.
En el mecanitzat de descàrrega d'elèctrodes de grafit, la bretxa de pols i l'amplada de pols solen establir-se en 1:1, mentre que en el mecanitzat d'elèctrodes de coure, la bretxa de pols i l'amplada de pols se solen establir en 1:3.
Amb un processament estable de grafit, la relació de concordança entre la bretxa del pols i l'amplada del pols es pot ajustar a 2:3.
En el cas d'un pols petit, és beneficiós formar una capa de cobertura a la superfície de l'elèctrode, que és útil per reduir la pèrdua de l'elèctrode.
La selecció de polaritat de l'elèctrode de grafit en EDM és bàsicament la mateixa que la de l'elèctrode de coure.
Segons l'efecte de polaritat de l'electroerosió, el mecanitzat de polaritat positiva s'acostuma a utilitzar quan es mecanitza l'acer de matriu, és a dir, l'elèctrode està connectat al pol positiu de la font d'alimentació i la peça es connecta al pol negatiu de la font d'alimentació.
Utilitzant una gran amplada de corrent i pols, la selecció del mecanitzat de polaritat positiva pot aconseguir una pèrdua d'elèctrodes extremadament baixa.Si la polaritat és incorrecta, la pèrdua de l'elèctrode serà molt gran.
Només quan es requereix un processament fi de la superfície inferior a VDI18 (Ra0,8 m) i l'amplada del pols és molt petita, el processament de polaritat negativa s'utilitza per obtenir una millor qualitat superficial, però la pèrdua d'elèctrodes és gran.
Ara les màquines eina CNC edM estan equipades amb paràmetres de mecanitzat de descàrrega de grafit.
L'ús de paràmetres elèctrics és intel·ligent i pot ser generat automàticament pel sistema expert de la màquina-eina.
En general, la màquina pot configurar els paràmetres de processament optimitzats seleccionant el parell de material, el tipus d'aplicació, el valor de rugositat superficial i introduint l'àrea de processament, la profunditat de processament, l'escala de la mida de l'elèctrode, etc. Durant la programació.
Conjunt per a l'elèctrode de grafit de la biblioteca de màquines-eina d'edm paràmetres de processament rics, el tipus de material es pot triar entre el grafit gruixut, el grafit, el grafit correspon a una varietat de material de peça, per subdividir el tipus d'aplicació per a l'estàndard, ranura profunda, punta afilada, gran àrea, cavitat gran, com ara fina, també ofereix baixa pèrdua, estàndard, alta eficiència i així successivament els molts tipus d'elecció de prioritat de processament.
5.Conclusió
El nou material d'elèctrode de grafit val la pena popularitzar amb força i els seus avantatges seran reconeguts i acceptats gradualment per la indústria nacional de fabricació de motlles.
La selecció correcta dels materials d'elèctrode de grafit i la millora dels enllaços tecnològics relacionats aportaran un benefici d'alta eficiència, alta qualitat i baix cost a les empreses de fabricació de motlles.
Hora de publicació: 04-12-2020