Obrada grafita može biti nezgodan posao, stoga je stavljanje određenih pitanja na prvo mjesto ključno za produktivnost i profitabilnost.
Činjenice su dokazale da je grafit teško obraditi, posebno za EDM elektrode koje zahtijevaju izvrsnu preciznost i strukturnu konzistentnost.Evo pet ključnih točaka koje treba zapamtiti kada koristite grafit:
Vrste grafita vizualno je teško razlikovati, ali svaka ima jedinstvena fizička svojstva i performanse.Klase grafita podijeljene su u šest kategorija prema prosječnoj veličini čestica, ali samo tri manje kategorije (veličina čestica od 10 mikrona ili manje) često se koriste u modernoj EDM.Rang u klasifikaciji pokazatelj je potencijalnih primjena i performansi.
Prema članku Douga Garde (Toyo Tanso, koji je u to vrijeme pisao za našu sestrinsku publikaciju “MoldMaking Technology”, ali sada je to SGL Carbon), vrste s rasponom veličine čestica od 8 do 10 mikrona koriste se za grubu obradu.Manje precizna završna obrada i primjena detalja koriste stupnjeve veličine čestica od 5 do 8 mikrona.Elektrode izrađene od ovih vrsta često se koriste za izradu kalupa za kovanje i kalupe za tlačno lijevanje ili za manje složene primjene praha i sinteriranih metala.
Dizajn s finim detaljima i manje, složenije značajke prikladnije su za veličine čestica u rasponu od 3 do 5 mikrona.Primjene elektroda u ovom rasponu uključuju rezanje žice i zrakoplovstvo.
Ultra-fine precizne elektrode koje koriste grafitne vrste s veličinom čestica od 1 do 3 mikrona često su potrebne za posebne primjene metala i karbida u zrakoplovstvu.
Kad je pisao članak za MMT, Jerry Mercer iz tvrtke Poco Materials identificirao je veličinu čestica, čvrstoću na savijanje i Shoreovu tvrdoću kao tri ključne odrednice performansi tijekom obrade elektroda.Međutim, mikrostruktura grafita obično je ograničavajući čimbenik u performansama elektrode tijekom završne EDM operacije.
U drugom članku MMT-a, Mercer je izjavio da bi čvrstoća na savijanje trebala biti veća od 13 000 psi kako bi se osiguralo da se grafit može preraditi u duboka i tanka rebra bez lomljenja.Proces proizvodnje grafitnih elektroda je dug i može zahtijevati detaljne značajke koje je teško strojno obraditi, tako da osiguranje trajnosti poput ove pomaže u smanjenju troškova.
Tvrdoća po Shoru mjeri obradivost vrsta grafita.Mercer upozorava da vrste grafita koje su premekane mogu začepiti utore alata, usporiti proces strojne obrade ili ispuniti rupe prašinom, stvarajući tako pritisak na stijenke rupa.U tim slučajevima smanjenje uvlačenja i brzine može spriječiti pogreške, ali će produžiti vrijeme obrade.Tijekom obrade, tvrdi, sitnozrnati grafit također može uzrokovati lomljenje materijala na rubu otvora.Ovi materijali također mogu biti vrlo abrazivni za alat, što dovodi do trošenja, što utječe na cjelovitost promjera rupe i povećava troškove rada.Općenito, kako bi se izbjeglo otklon pri visokim vrijednostima tvrdoće, potrebno je smanjiti posmak obrade i brzinu svake točke s Shoreovom tvrdoćom većom od 80 za 1%.
Zbog načina na koji EDM stvara zrcalnu sliku elektrode u obrađenom dijelu, Mercer je također rekao da je čvrsto zbijena, jednolika mikrostruktura ključna za grafitne elektrode.Neravne granice čestica povećavaju poroznost, čime se povećava erozija čestica i ubrzava kvar elektrode.Tijekom početnog procesa obrade elektrodama, nejednaka mikrostruktura također može dovesti do nejednake završne obrade površine - ovaj problem je još ozbiljniji na obradnim centrima velike brzine.Tvrda mjesta u grafitu također mogu uzrokovati otklon alata, uzrokujući da završna elektroda bude izvan specifikacije.Ovaj otklon može biti dovoljno neznatan da kosa rupa izgleda ravno na ulaznoj točki.
Postoje specijalizirani strojevi za obradu grafita.Iako će ovi strojevi uvelike ubrzati proizvodnju, oni nisu jedini strojevi koje proizvođači mogu koristiti.Uz kontrolu prašine (opisanu kasnije u članku), prošli članci MMS-a također su izvijestili o prednostima strojeva s brzim vretenima i kontrolom s velikim brzinama obrade za proizvodnju grafita.U idealnom slučaju, brza kontrola također bi trebala imati značajke usmjerene prema budućnosti, a korisnici bi trebali koristiti softver za optimizaciju putanje alata.
Prilikom impregniranja grafitnih elektroda—odnosno ispunjavanja pora grafitne mikrostrukture česticama mikronske veličine—Garda preporučuje upotrebu bakra jer može stabilno obrađivati posebne legure bakra i nikla, poput onih koje se koriste u zrakoplovnim primjenama.Vrste grafita impregnirane bakrom daju finiju završnu obradu od neimpregniranih vrsta iste klasifikacije.Također mogu postići stabilnu obradu pri radu u nepovoljnim uvjetima kao što je loše ispiranje ili neiskusni operateri.
Prema Mercerovom trećem članku, iako je sintetski grafit - vrsta koja se koristi za izradu EDM elektroda - biološki inertan i stoga u početku manje štetan za ljude nego neki drugi materijali, nepravilna ventilacija može uzrokovati probleme.Sintetski grafit je vodljiv, što može uzrokovati probleme s uređajem, koji može izazvati kratki spoj kada dođe u kontakt sa stranim vodljivim materijalima.Osim toga, grafit impregniran materijalima kao što su bakar i volfram zahtijeva dodatnu njegu.
Mercer je objasnio da ljudsko oko ne može vidjeti grafitnu prašinu u vrlo malim koncentracijama, ali ipak može izazvati iritaciju, suzenje i crvenilo.Dodir s prašinom može biti abrazivan i blago iritantan, ali je malo vjerojatno da će se apsorbirati.Smjernica vremenski ponderirane prosječne (TWA) izloženosti grafitnoj prašini u 8 sati je 10 mg/m3, što je vidljiva koncentracija i nikada se neće pojaviti u sustavu za sakupljanje prašine koji se koristi.
Dugotrajna izloženost grafitnoj prašini može uzrokovati zadržavanje udahnutih čestica grafita u plućima i bronhima.To može dovesti do ozbiljne kronične pneumokonioze koja se naziva grafitna bolest.Grafitizacija se obično odnosi na prirodni grafit, ali u rijetkim slučajevima se odnosi na sintetski grafit.
Prašina koja se nakuplja na radnom mjestu vrlo je zapaljiva, a (u četvrtom članku) Mercer kaže da može eksplodirati pod određenim uvjetima.Kada paljenje naiđe na dovoljnu koncentraciju finih čestica lebdećih u zraku, doći će do požara prašine i deflagracije.Ako je prašina raspršena u velikoj količini ili je u zatvorenom prostoru, veća je vjerojatnost da će eksplodirati.Kontrola bilo koje vrste opasnog elementa (gorivo, kisik, paljenje, difuzija ili restrikcija) može uvelike smanjiti mogućnost eksplozije prašine.U većini slučajeva, industrija se fokusira na gorivo uklanjanjem prašine iz izvora kroz ventilaciju, ali trgovine bi trebale uzeti u obzir sve čimbenike kako bi postigle maksimalnu sigurnost.Oprema za kontrolu prašine također treba imati otvore za zaštitu od eksplozije ili sustave za zaštitu od eksplozije ili biti instalirana u okruženju s nedostatkom kisika.
Mercer je identificirao dvije glavne metode za kontrolu grafitne prašine: brzi zračni sustavi sa sakupljačima prašine—koji mogu biti fiksni ili prijenosni ovisno o primjeni—i mokri sustavi koji zasićuju područje oko rezača tekućinom.
Trgovine koje rade malu količinu obrade grafita mogu koristiti prijenosni uređaj s visokoučinkovitim filtrom čestica zraka (HEPA) koji se može premještati između strojeva.Međutim, radionice koje obrađuju velike količine grafita obično bi trebale koristiti fiksni sustav.Minimalna brzina zraka za hvatanje prašine je 500 stopa u minuti, a brzina u kanalu se povećava na najmanje 2000 stopa u sekundi.
Mokri sustavi izlažu se riziku "upijanja" tekućine (upijanja) u materijal elektrode kako bi se isprala prašina.Ako ne uklonite tekućinu prije postavljanja elektrode u EDM, može doći do kontaminacije dielektričnog ulja.Operateri bi trebali koristiti otopine na bazi vode jer su te otopine manje sklone upijanju ulja od otopina na bazi ulja.Sušenje elektrode prije korištenja EDM obično uključuje stavljanje materijala u konvekcijsku pećnicu oko sat vremena na temperaturu malo iznad točke isparavanja otopine.Temperatura ne smije prelaziti 400 stupnjeva, jer će to oksidirati i korodirati materijal.Operatori također ne bi trebali koristiti komprimirani zrak za sušenje elektrode, jer će tlak zraka samo potisnuti tekućinu dublje u strukturu elektrode.
Princeton Tool se nada da će proširiti svoj portfelj proizvoda, povećati svoj utjecaj na zapadnoj obali i postati jači ukupni dobavljač.Kako bismo istovremeno ostvarili ova tri cilja, kupnja još jedne strojarnice postala je najbolji izbor.
Žičani EDM uređaj okreće vodoravno vođenu žicu elektrode u CNC-kontroliranoj E osi, pružajući radionici razmak izratka i fleksibilnost za proizvodnju složenih i visoko preciznih PCD alata.
Vrijeme objave: 26. rujna 2021