1.EDM-kenmerken van grafietmaterialen.
1.1.Discharge bewerkingssnelheid.
Grafiet is een niet-metalen materiaal met een zeer hoog smeltpunt van 3.650 ° C, terwijl koper een smeltpunt van 1.083 ° C heeft, zodat de grafietelektrode bestand is tegen grotere huidige instelomstandigheden.
Wanneer het ontladingsgebied en de schaal van de elektrodegrootte groter zijn, zijn de voordelen van hoogrenderende ruwe bewerking van grafietmateriaal duidelijker.
De thermische geleidbaarheid van grafiet is 1/3 van die van koper en de warmte die tijdens het ontladingsproces wordt gegenereerd, kan worden gebruikt om metalen materialen effectiever te verwijderen.Daarom is de verwerkingsefficiëntie van grafiet hoger dan die van koperelektrode bij middelgrote en fijne verwerking.
Volgens de verwerkingservaring is de ontladingsverwerkingssnelheid van de grafietelektrode 1,5 ~ 2 keer sneller dan die van de koperelektrode onder de juiste gebruiksomstandigheden.
1.2.Elektrodenverbruik.
Grafietelektrode heeft het karakter dat bestand is tegen de hoge stroomomstandigheden, bovendien onder de voorwaarde van een geschikte voorbewerkingsinstelling, inclusief koolstofstalen werkstukken geproduceerd tijdens machinale verwijdering in inhoud en werkvloeistof bij hoge temperatuurontleding van koolstofdeeltjes, het polariteitseffect, onder de actie van gedeeltelijke verwijdering van inhoud, zullen koolstofdeeltjes aan het elektrode-oppervlak hechten om een beschermende laag te vormen, zorgen ervoor dat de grafietelektrode een klein verlies heeft bij ruwe bewerking, of zelfs "zero waste".
Het belangrijkste elektrodeverlies in EDM komt van ruwe bewerking.Hoewel het verliespercentage hoog is onder de omstandigheden van de afwerking, is het totale verlies ook laag vanwege de kleine bewerkingstoeslag die is gereserveerd voor onderdelen.
Over het algemeen is het verlies van grafietelektrode minder dan dat van koperelektrode bij ruwe bewerking van grote stroom en iets meer dan dat van koperelektrode bij nabewerking.Het elektrodeverlies van de grafietelektrode is vergelijkbaar.
1.3.De oppervlaktekwaliteit.
De deeltjesdiameter van grafietmateriaal heeft een directe invloed op de oppervlakteruwheid van EDM.Hoe kleiner de diameter, hoe lager de oppervlakteruwheid kan worden verkregen.
Een paar jaar geleden met behulp van deeltjes phi met grafietmateriaal met een diameter van 5 micron, kan het beste oppervlak alleen VDI18 edm (Ra0,8 micron) bereiken, tegenwoordig is de korreldiameter van grafietmaterialen in staat geweest om binnen 3 micron phi te bereiken, het beste oppervlak kan stabiel VDI12 edm (Ra0.4 mu m) of meer geavanceerd niveau bereiken, maar de grafietelektrode spiegel edm.
Het kopermateriaal heeft een lage soortelijke weerstand en een compacte structuur en kan onder moeilijke omstandigheden stabiel worden verwerkt.De oppervlakteruwheid kan minder zijn dan Ra0,1 m en kan met een spiegel worden verwerkt.
Dus als de ontladingsbewerking een extreem fijn oppervlak nastreeft, is het geschikter om kopermateriaal als elektrode te gebruiken, wat het belangrijkste voordeel is van een koperelektrode ten opzichte van een grafietelektrode.
Maar koperelektrode onder de voorwaarde van grote stroominstelling, het elektrodeoppervlak is gemakkelijk ruw te worden, lijkt zelfs te barsten, en grafietmaterialen zouden dit probleem niet hebben, de vereiste oppervlakteruwheid voor VDI26 (Ra2.0 micron) over schimmelverwerking, met behulp van een grafietelektrode kan van grof tot fijn worden verwerkt, realiseert het uniforme oppervlakte-effect, de oppervlaktedefecten.
Bovendien is vanwege de verschillende structuur van grafiet en koper het corrosiepunt van de oppervlakteontlading van de grafietelektrode regelmatiger dan dat van de koperelektrode.Daarom, wanneer dezelfde oppervlakteruwheid van VDI20 of hoger wordt verwerkt, is de oppervlaktekorreligheid van het werkstuk dat door de grafietelektrode wordt verwerkt, duidelijker, en dit korreloppervlakte-effect is beter dan het ontladingsoppervlakte-effect van de koperelektrode.
1.4.De bewerkingsnauwkeurigheid.
De thermische uitzettingscoëfficiënt van grafietmateriaal is klein, de thermische uitzettingscoëfficiënt van kopermateriaal is 4 keer die van grafietmateriaal, dus bij de ontladingsverwerking is grafietelektrode minder vatbaar voor vervorming dan koperelektrode, die stabieler kan worden en betrouwbare verwerkingsnauwkeurigheid.
Vooral wanneer diepe en smalle ribben worden verwerkt, zorgt lokale hoge temperatuur ervoor dat koperelektrode gemakkelijk buigt, maar grafietelektrode niet.
Voor koperelektroden met een grote diepte-diameterverhouding moet een bepaalde thermische uitzettingswaarde worden gecompenseerd om de maat te corrigeren tijdens de bewerkingsinstelling, terwijl een grafietelektrode niet vereist is.
1.5.Elektrodegewicht.
Het grafietmateriaal is minder dicht dan koper en het gewicht van de grafietelektrode met hetzelfde volume is slechts 1/5 van dat van de koperelektrode.
Het is te zien dat het gebruik van grafiet zeer geschikt is voor de elektrode met een groot volume, wat de belasting van de spil van EDM-werktuigmachines aanzienlijk vermindert.De elektrode zal geen ongemak veroorzaken bij het klemmen vanwege het grote gewicht, en het zal doorbuigingsverplaatsing veroorzaken bij de verwerking, enz. Het is duidelijk dat het van groot belang is om grafietelektroden te gebruiken bij de grootschalige malverwerking.
1.6.Probleem bij het vervaardigen van elektroden.
De bewerkingsprestaties van grafietmateriaal zijn goed.De snijweerstand is slechts 1/4 van die van koper.Onder de juiste verwerkingsomstandigheden is de efficiëntie van het malen van grafietelektrode 2 ~ 3 keer die van koperelektrode.
Grafietelektrode is gemakkelijk te wissen Hoek, en het kan worden gebruikt om het werkstuk dat door meerdere elektroden moet worden afgewerkt tot een enkele elektrode te verwerken.
De unieke deeltjesstructuur van grafietmateriaal voorkomt dat bramen ontstaan na het frezen en vormen van de elektrode, wat direct kan voldoen aan de gebruiksvereisten wanneer de bramen niet gemakkelijk kunnen worden verwijderd in de complexe modellering, waardoor het proces van handmatig polijsten van de elektrode wordt geëlimineerd en de vorm wordt vermeden verandering en grootte fout veroorzaakt door polijsten.
Opgemerkt moet worden dat, omdat grafiet stofophoping is, het frezen van grafiet veel stof zal produceren, dus de freesmachine moet een afdichting en een stofopvanginrichting hebben.
Als het nodig is om edM te gebruiken om grafietelektroden te verwerken, zijn de verwerkingsprestaties niet zo goed als kopermateriaal, de snijsnelheid is ongeveer 40% langzamer dan die van koper.
1.7. Installatie en gebruik van elektroden.
Grafietmateriaal heeft een goede hechting.Het kan worden gebruikt om grafiet aan de armatuur te binden door de elektrode te frezen en te ontladen, wat de procedure voor het machinaal bewerken van het schroefgat op het elektrodemateriaal kan besparen en werktijd kan besparen.
Het grafietmateriaal is relatief bros, vooral de kleine, smalle en lange elektrode, die gemakkelijk kan breken wanneer deze tijdens gebruik wordt blootgesteld aan externe kracht, maar onmiddellijk kan weten dat de elektrode is beschadigd.
Als het een koperen elektrode is, zal deze alleen buigen en niet breken, wat erg gevaarlijk en moeilijk te vinden is tijdens het gebruik, en het zal gemakkelijk leiden tot het schroot van het werkstuk.
1.8.Prijs.
Kopermateriaal is een niet-hernieuwbare hulpbron, de prijstrend zal steeds duurder worden, terwijl de prijs van grafietmateriaal de neiging heeft te stabiliseren.
De prijs van kopermateriaal is de afgelopen jaren gestegen, de belangrijkste fabrikanten van grafiet die het proces bij de productie van grafiet verbeteren, maken hun concurrentievoordeel, nu, onder hetzelfde volume, is de algemeenheid van de prijs van grafietelektrodemateriaal en de prijs van koperelektrodematerialen vrij, maar het grafiet kan een efficiënte verwerking bereiken, dan het gebruik van koperelektrode om een groot aantal werkuren te besparen, wat gelijk staat aan het direct verlagen van de productiekosten.
Samenvattend, van de 8 edM-kenmerken van grafietelektroden, zijn de voordelen duidelijk: de efficiëntie van de freeselektrode en de ontladingsverwerking is aanzienlijk beter dan die van de koperelektrode;grote elektrode heeft een klein gewicht, goede maatvastheid, dunne elektrode is niet gemakkelijk te vervormen en oppervlaktetextuur is beter dan koperelektrode.
Het nadeel van grafietmateriaal is dat het niet geschikt is voor verwerking van fijne oppervlakteontladingen onder VDI12 (Ra0,4 m), en dat de efficiëntie van het gebruik van edM om een elektrode te maken laag is.
Vanuit praktisch oogpunt is een van de belangrijkste redenen die van invloed zijn op de effectieve promotie van grafietmaterialen in China echter dat er een speciale grafietverwerkingsmachine nodig is voor het frezen van elektroden, wat nieuwe eisen stelt aan de verwerkingsapparatuur van schimmelondernemingen, sommige kleine ondernemingen heeft deze aandoening mogelijk niet.
Over het algemeen dekken de voordelen van grafietelektroden de overgrote meerderheid van edM-verwerkingsgelegenheden en zijn ze populairder en toepasbaar, met aanzienlijke voordelen op de lange termijn.Het tekort aan fijne oppervlaktebewerking kan worden gecompenseerd door het gebruik van koperelektroden.
2.Selectie van grafietelektrodematerialen voor EDM
Voor grafietmaterialen zijn er voornamelijk de volgende vier indicatoren die de prestaties van de materialen direct bepalen:
1) Gemiddelde deeltjesdiameter van het materiaal
De gemiddelde deeltjesdiameter van het materiaal is rechtstreeks van invloed op de ontladingstoestand van het materiaal.
Hoe kleiner het gemiddelde deeltje grafietmateriaal is, hoe uniformer de ontlading, hoe stabieler de ontladingsconditie, hoe beter de oppervlaktekwaliteit en hoe minder verlies.
Hoe groter de gemiddelde deeltjesgrootte, hoe beter de verwijderingssnelheid kan worden verkregen bij ruwe bewerking, maar het oppervlakte-effect van de afwerking is slecht en het elektrodeverlies is groot.
2) De buigsterkte van het materiaal:
De buigsterkte van een materiaal is een directe weerspiegeling van zijn sterkte, wat de strakheid van zijn interne structuur aangeeft.
Het materiaal met hoge sterkte heeft een relatief goede ontladingsweerstand.Voor de elektrode met hoge precisie moet zoveel mogelijk het materiaal met goede sterkte worden gekozen.
3) Shore-hardheid van het materiaal
Grafiet is harder dan metalen materialen en het verlies van het snijgereedschap is groter dan dat van het snijmetaal.
Tegelijkertijd is de hoge hardheid van grafietmateriaal in de controle van het lossingsverlies beter.
4) De inherente soortelijke weerstand van het materiaal
De ontladingssnelheid van grafietmateriaal met een hoge inherente soortelijke weerstand zal langzamer zijn dan die met een lage soortelijke weerstand.
Hoe hoger de inherente soortelijke weerstand, hoe kleiner het elektrodeverlies, maar hoe hoger de inherente soortelijke weerstand, de stabiliteit van de ontlading zal worden beïnvloed.
Op dit moment zijn er veel verschillende soorten grafiet verkrijgbaar bij 's werelds toonaangevende leveranciers van grafiet.
Over het algemeen wordt volgens de gemiddelde deeltjesdiameter van grafietmaterialen die moeten worden geclassificeerd, deeltjesdiameter ≤ 4 m gedefinieerd als fijn grafiet, deeltjes in 5 ~ 10 m worden gedefinieerd als gemiddeld grafiet, deeltjes in 10 m hierboven worden gedefinieerd als grof grafiet.
Hoe kleiner de deeltjesdiameter, hoe duurder het materiaal, hoe geschikter grafietmateriaal kan worden gekozen op basis van de vereisten en kosten van EDM.
3. Fabricage van grafietelektrode:
De grafietelektrode wordt voornamelijk gemaakt door te frezen.
Vanuit het oogpunt van verwerkingstechnologie zijn grafiet en koper twee verschillende materialen en moeten hun verschillende snijkenmerken worden beheerst.
Als de grafietelektrode wordt verwerkt door het proces van koperelektrode, zullen er onvermijdelijk problemen optreden, zoals frequente breuk van de plaat, waarvoor het gebruik van geschikte snijgereedschappen en snijparameters vereist is.
Het machinaal bewerken van grafietelektrode dan slijtage van het koperelektrodegereedschap, uit economische overwegingen is de keuze van het carbidegereedschap de meest economische, kies diamantcoatinggereedschap (grafietmes genoemd) prijs is duurder, maar diamantcoatinggereedschap lange levensduur, hoge verwerkingsprecisie, het algemene economische voordeel is goed.
De grootte van de fronthoek van het gereedschap heeft ook invloed op de levensduur, de 0° fronthoek van het gereedschap zal tot 50% hoger zijn dan de 15° fronthoek van de levensduur van het gereedschap, de snijstabiliteit is ook beter, maar de hoe groter de hoek, hoe beter het bewerkingsoppervlak, het gebruik van een hoek van 15° van het gereedschap kan het beste bewerkingsoppervlak bereiken.
De snijsnelheid bij de bewerking kan worden aangepast aan de vorm van de elektrode, meestal 10 m / min, vergelijkbaar met de bewerking van aluminium of plastic, het snijgereedschap kan direct op en van het werkstuk zijn bij ruwe bewerking, en het fenomeen van hoek ineenstorting en fragmentatie is gemakkelijk te voorkomen bij het afwerken van bewerkingen, en de manier van licht mes snel lopen wordt vaak aangenomen.
Grafietelektrode in het snijproces zal veel stof produceren, om te voorkomen dat grafietdeeltjes worden ingeademd, zijn er momenteel twee hoofdoplossingen, een is om een speciale grafietverwerkingsmachine te gebruiken, de andere is het gewone verwerkingscentrum refit, uitgerust met een speciaal stofopvangsysteem.
De speciale hogesnelheidsfreesmachine van grafiet op de markt heeft een hoge freesefficiëntie en kan de productie van complexe elektroden gemakkelijk voltooien met hoge precisie en een goede oppervlaktekwaliteit.
Als EDM nodig is om een grafietelektrode te maken, wordt aanbevolen om een fijn grafietmateriaal te gebruiken met een kleinere deeltjesdiameter.
De bewerkingsprestaties van grafiet zijn slecht, hoe kleiner de deeltjesdiameter, hoe hoger de snij-efficiëntie kan worden verkregen en de abnormale problemen zoals frequente draadbreuk en oppervlakteranden kunnen worden vermeden.
4.EDM-parameters van grafietelektrode:
De selectie van EDM-parameters van grafiet en koper is heel anders.
De parameters van EDM omvatten voornamelijk stroom, pulsbreedte, pulsafstand en polariteit.
Het volgende beschrijft de basis voor een rationeel gebruik van deze belangrijke parameters.
De stroomdichtheid van een grafietelektrode is over het algemeen 10~12 A/cm2, veel groter dan die van een koperelektrode.Daarom, binnen het stroombereik dat in het overeenkomstige gebied is toegestaan, geldt dat hoe groter de stroom wordt geselecteerd, hoe sneller de verwerkingssnelheid van de grafietontlading zal zijn, hoe kleiner het elektrodeverlies zal zijn, maar de oppervlakteruwheid zal dikker zijn.
Hoe groter de pulsbreedte, hoe lager het elektrodeverlies.
Een grotere pulsbreedte zal echter de verwerkingsstabiliteit verslechteren, de verwerkingssnelheid langzamer en het oppervlak ruwer.
Om een laag elektrodeverlies tijdens ruwe bewerking te garanderen, wordt meestal een relatief grote pulsbreedte gebruikt, die effectief een bewerking met weinig verlies van grafietelektrode kan realiseren wanneer de waarde tussen 100 en 300 US ligt.
Om een fijn oppervlak en een stabiel ontladingseffect te verkrijgen, moet een kleinere pulsbreedte worden gekozen.
Over het algemeen is de pulsbreedte van de grafietelektrode ongeveer 40% minder dan die van de koperelektrode
De pulsafstand heeft voornamelijk invloed op de bewerkingssnelheid van de ontlading en de bewerkingsstabiliteit.Hoe groter de waarde, hoe beter de bewerkingsstabiliteit, wat handig is voor het verkrijgen van een betere oppervlakte-uniformiteit, maar de bewerkingssnelheid zal worden verlaagd.
Onder de voorwaarde dat de verwerkingsstabiliteit wordt gegarandeerd, kan de hogere verwerkingsefficiëntie worden verkregen door een kleinere pulsafstand te kiezen, maar wanneer de ontladingstoestand onstabiel is, kan de hogere verwerkingsefficiëntie worden verkregen door een grotere pulsafstand te kiezen.
Bij machinale bewerking van grafietelektrode-ontlading worden de pulsafstand en pulsbreedte gewoonlijk ingesteld op 1:1, terwijl bij de bewerking van koperelektroden de pulsafstand en pulsbreedte gewoonlijk worden ingesteld op 1:3.
Bij stabiele grafietverwerking kan de afstemmingsverhouding tussen pulsafstand en pulsbreedte worden aangepast tot 2:3.
In het geval van een kleine pulsklaring is het gunstig om een deklaag op het elektrode-oppervlak te vormen, wat nuttig is om het elektrodeverlies te verminderen.
De polariteitsselectie van grafietelektrode in EDM is in principe hetzelfde als die van koperelektrode.
Volgens het polariteitseffect van EDM wordt machinale bewerking met positieve polariteit meestal gebruikt bij het bewerken van matrijsstaal, dat wil zeggen dat de elektrode is aangesloten op de positieve pool van de voeding en het werkstuk is aangesloten op de negatieve pool van de voeding.
Door gebruik te maken van een grote stroom- en pulsbreedte, kan het selecteren van bewerkingen met positieve polariteit een extreem laag elektrodeverlies bereiken.Als de polariteit verkeerd is, wordt het elektrodeverlies erg groot.
Alleen wanneer het oppervlak fijn moet worden verwerkt tot minder dan VDI18 (Ra0,8 m) en de pulsbreedte erg klein is, wordt de negatieve polariteitsverwerking gebruikt om een betere oppervlaktekwaliteit te verkrijgen, maar het elektrodeverlies is groot.
Nu zijn CNC edM-bewerkingsmachines uitgerust met bewerkingsparameters voor grafietontlading.
Het gebruik van elektrische parameters is intelligent en kan automatisch worden gegenereerd door het expertsysteem van de werktuigmachine.
Over het algemeen kan de machine de geoptimaliseerde verwerkingsparameters configureren door het materiaalpaar, het toepassingstype, de oppervlakteruwheidswaarde te selecteren en het verwerkingsgebied, de verwerkingsdiepte, de schaal van de elektrodegrootte, enz. In te voeren. Tijdens het programmeren.
Set voor grafietelektrode van edm-machinebibliotheek rijke verwerkingsparameters, het materiaaltype kan kiezen in het grove grafiet, grafiet, grafiet komt overeen met een verscheidenheid aan werkstukmateriaal, om het toepassingstype onder te verdelen voor de standaard, diepe groef, scherpe punt, groot gebied, grote holte, zoals fijn, biedt ook een laag verlies, standaard, hoog rendement, enzovoort, de vele soorten verwerkingsprioriteitkeuze.
5. Conclusie
Het nieuwe materiaal van de grafietelektrode is de moeite waard om krachtig te populariseren en de voordelen ervan zullen geleidelijk worden erkend en geaccepteerd door de binnenlandse matrijzenindustrie.
De juiste selectie van grafietelektrodematerialen en de verbetering van gerelateerde technologische verbindingen zullen een hoog rendement, hoge kwaliteit en lage kostenvoordelen opleveren voor malproductiebedrijven
Posttijd: 04-dec-2020