Predelava grafita je lahko težaven posel, zato je za produktivnost in dobičkonosnost ključnega pomena, da se določena vprašanja postavijo na prvo mesto.
Dejstva so dokazala, da je grafit težko obdelati, zlasti za elektrode EDM, ki zahtevajo odlično natančnost in strukturno doslednost.Tukaj je pet ključnih točk, ki si jih morate zapomniti pri uporabi grafita:
Vrste grafita je vizualno težko razlikovati, vendar ima vsaka edinstvene fizikalne lastnosti in zmogljivost.Razredi grafita so razdeljeni v šest kategorij glede na povprečno velikost delcev, vendar se v sodobni EDM pogosto uporabljajo samo tri manjše kategorije (velikost delcev 10 mikronov ali manj).Uvrstitev v razvrstitvi je pokazatelj možnih aplikacij in uspešnosti.
Glede na članek Douga Garde (Toyo Tanso, ki je takrat pisal za našo sestrsko publikacijo »MoldMaking Technology«, zdaj pa je to SGL Carbon), se za grobo obdelavo uporabljajo vrste z razponom velikosti delcev od 8 do 10 mikronov.Pri manj natančnih aplikacijah končne obdelave in podrobnosti se uporabljajo stopnje velikosti delcev od 5 do 8 mikronov.Elektrode iz teh razredov se pogosto uporabljajo za izdelavo kalupov za kovanje in kalupe za tlačno litje ali za manj zapletene aplikacije v prahu in sintranih kovinah.
Zasnova s finimi detajli in manjše, bolj zapletene funkcije so primernejše za velikosti delcev od 3 do 5 mikronov.Uporaba elektrod v tem obsegu vključuje rezanje žice in vesoljsko uporabo.
Izjemno fine natančne elektrode, ki uporabljajo grafitne razrede z velikostjo delcev od 1 do 3 mikronov, so pogosto potrebne za posebne kovinske in karbidne aplikacije v vesolju.
Ko je pisal članek za MMT, je Jerry Mercer iz podjetja Poco Materials opredelil velikost delcev, upogibno trdnost in trdoto po Shoru kot tri ključne dejavnike učinkovitosti med obdelavo elektrod.Vendar pa je mikrostruktura grafita običajno omejevalni dejavnik pri delovanju elektrode med končno operacijo EDM.
V drugem članku MMT je Mercer izjavil, da mora biti upogibna trdnost višja od 13.000 psi, da se zagotovi, da se grafit lahko predela v globoka in tanka rebra, ne da bi se zlomil.Postopek izdelave grafitnih elektrod je dolg in lahko zahteva podrobne funkcije, ki jih je težko obdelati, zato zagotavljanje takšne vzdržljivosti pomaga zmanjšati stroške.
Trdota po Shoru meri obdelovalnost grafitnih razredov.Mercer opozarja, da lahko premehki grafitni razredi zamašijo reže orodja, upočasnijo proces obdelave ali napolnijo luknje s prahom, s čimer pritiskajo na stene lukenj.V teh primerih lahko zmanjšanje podajanja in hitrosti prepreči napake, vendar bo podaljšalo čas obdelave.Med obdelavo lahko trdi, drobnozrnati grafit povzroči tudi zlom materiala na robu luknje.Ti materiali so lahko tudi zelo abrazivni za orodje, kar povzroči obrabo, kar vpliva na celovitost premera luknje in poveča stroške dela.Na splošno, da bi se izognili upogibu pri visokih vrednostih trdote, je treba za 1 % zmanjšati podajanje in hitrost obdelave vsake točke s trdoto po Shoru nad 80.
Zaradi načina, kako EDM ustvari zrcalno sliko elektrode v obdelanem delu, je Mercer tudi dejal, da je za grafitne elektrode bistvena tesno zapakirana enotna mikrostruktura.Neravne meje delcev povečajo poroznost, s čimer povečajo erozijo delcev in pospešijo odpoved elektrod.Med začetnim postopkom obdelave elektrod lahko neenakomerna mikrostruktura povzroči tudi neenakomerno končno obdelavo površine - ta težava je še resnejša pri visokohitrostnih obdelovalnih centrih.Trde točke v grafitu lahko povzročijo tudi deformacijo orodja, kar povzroči, da končna elektroda ne ustreza specifikacijam.Ta odklon je lahko dovolj majhen, da je poševna luknja na vstopni točki ravna.
Obstajajo specializirani stroji za obdelavo grafita.Čeprav bodo ti stroji močno pospešili proizvodnjo, niso edini stroji, ki jih proizvajalci lahko uporabljajo.Poleg nadzora prahu (opisanega v nadaljevanju članka) so pretekli članki MMS poročali tudi o prednostih strojev s hitrimi vreteni in nadzorom z visoko hitrostjo obdelave za proizvodnjo grafita.V idealnem primeru bi moral hitri nadzor imeti tudi funkcije, usmerjene v prihodnost, uporabniki pa bi morali uporabljati programsko opremo za optimizacijo poti orodja.
Pri impregnaciji grafitnih elektrod – to je polnjenju por grafitne mikrostrukture z delci mikronske velikosti – Garda priporoča uporabo bakra, ker lahko stabilno obdeluje posebne zlitine bakra in niklja, kot so tiste, ki se uporabljajo v vesoljskih aplikacijah.Grafitni razredi, impregnirani z bakrom, dajejo finejše zaključke kot neimpregnirani razredi iste klasifikacije.Prav tako lahko dosežejo stabilno obdelavo pri delu v neugodnih pogojih, kot je slabo izpiranje ali neizkušeni operaterji.
Glede na Mercerjev tretji članek, čeprav je sintetični grafit - vrsta, ki se uporablja za izdelavo EDM elektrod - biološko inerten in zato na začetku manj škodljiv za ljudi kot nekateri drugi materiali, lahko nepravilno prezračevanje še vedno povzroča težave.Sintetični grafit je prevoden, kar lahko povzroči nekaj težav napravi, ki lahko povzroči kratek stik, ko pride v stik s tujimi prevodnimi materiali.Poleg tega grafit, impregniran z materiali, kot sta baker in volfram, zahteva dodatno nego.
Mercer je pojasnil, da človeško oko ne more videti grafitnega prahu v zelo majhnih koncentracijah, a vseeno lahko povzroči draženje, solzenje in rdečico.Stik s prahom je lahko abraziven in rahlo dražeč, vendar je malo verjetno, da se bo absorbiral.Smernica za časovno tehtano povprečje (TWA) izpostavljenosti grafitnemu prahu v 8 urah je 10 mg/m3, kar je vidna koncentracija in se nikoli ne pojavi v sistemu za zbiranje prahu, ki je v uporabi.
Prekomerna dolgotrajna izpostavljenost grafitnemu prahu lahko povzroči, da vdihani delci grafita ostanejo v pljučih in bronhih.To lahko povzroči hudo kronično pnevmokoniozo, imenovano grafitna bolezen.Grafitizacija je običajno povezana z naravnim grafitom, v redkih primerih pa s sintetičnim grafitom.
Prah, ki se nabira na delovnem mestu, je zelo vnetljiv in (v četrtem članku) Mercer pravi, da lahko pod določenimi pogoji eksplodira.Ko vžig naleti na zadostno koncentracijo drobnih delcev, suspendiranih v zraku, pride do požara prahu in deflagracije.Če je prah razpršen v veliki količini ali je v zaprtem prostoru, je večja verjetnost, da bo eksplodiral.Nadzor vseh vrst nevarnih elementov (gorivo, kisik, vžig, difuzija ali omejitev) lahko močno zmanjša možnost eksplozije prahu.V večini primerov se industrija osredotoča na gorivo z odstranjevanjem prahu iz vira s prezračevanjem, vendar morajo trgovine upoštevati vse dejavnike, da dosežejo največjo varnost.Oprema za nadzor prahu mora imeti tudi protieksplozijsko varne luknje ali protieksplozijsko varne sisteme ali pa mora biti nameščena v okolju s pomanjkanjem kisika.
Mercer je identificiral dve glavni metodi za nadzor grafitnega prahu: hitre zračne sisteme z zbiralniki prahu – ki so lahko fiksni ali prenosni, odvisno od uporabe – in mokre sisteme, ki nasičijo območje okoli rezalnika s tekočino.
Trgovine, ki izvajajo manjšo obdelavo grafita, lahko uporabljajo prenosno napravo z visoko učinkovitim zračnim filtrom za delce (HEPA), ki jo je mogoče premikati med stroji.Vendar morajo delavnice, ki predelujejo velike količine grafita, običajno uporabljati fiksni sistem.Najmanjša hitrost zraka za zajemanje prahu je 500 čevljev na minuto, hitrost v kanalu pa se poveča na vsaj 2000 čevljev na sekundo.
Pri mokrih sistemih obstaja tveganje, da se tekočina "vpije" (vpije) v material elektrode, da odplakne prah.Če tekočine ne odstranite, preden postavite elektrodo v EDM, lahko pride do kontaminacije dielektričnega olja.Upravljavci bi morali uporabljati raztopine na vodni osnovi, ker so te manj nagnjene k absorpciji olja kot raztopine na oljni osnovi.Sušenje elektrode pred uporabo EDM običajno vključuje postavitev materiala v konvekcijsko pečico za približno eno uro pri temperaturi, ki je nekoliko nad točko izhlapevanja raztopine.Temperatura ne sme preseči 400 stopinj, saj to oksidira in razjeda material.Operaterji prav tako ne smejo uporabljati stisnjenega zraka za sušenje elektrode, ker bo zračni tlak samo potisnil tekočino globlje v strukturo elektrode.
Princeton Tool upa, da bo razširil svoj portfelj izdelkov, povečal svoj vpliv na Zahodni obali in postal močnejši splošni dobavitelj.Za doseganje teh treh ciljev hkrati je nakup še ene strojne delavnice postal najboljša izbira.
Naprava za žično erozijo vrti vodoravno vodeno žico elektrode v CNC-krmiljeni osi E, kar delavnici zagotavlja razmik obdelovanca in prilagodljivost za izdelavo kompleksnih in visoko natančnih orodij PCD.
Čas objave: 26. september 2021