1. Karakteristikat EDM të materialeve grafit.
1.1. Shpejtësia e përpunimit të shkarkimit.
Grafiti është një material jo metalik me një pikë shkrirjeje shumë të lartë prej 3,650 °C, ndërsa bakri ka një pikë shkrirjeje prej 1,083 °C, kështu që elektroda e grafitit mund t'i rezistojë kushteve më të larta të vendosjes së rrymës.
Kur zona e shkarkimit dhe shkalla e madhësisë së elektrodës janë më të mëdha, avantazhet e përpunimit të ashpër me efikasitet të lartë të materialit grafit janë më të dukshme.
Përçueshmëria termike e grafitit është 1/3 e asaj të bakrit, dhe nxehtësia e gjeneruar gjatë procesit të shkarkimit mund të përdoret për të hequr materialet metalike në mënyrë më efektive. Prandaj, efikasiteti i përpunimit të grafitit është më i lartë se ai i elektrodës së bakrit në përpunimin e mesëm dhe të imët.
Sipas përvojës së përpunimit, shpejtësia e përpunimit të shkarkimit të elektrodës së grafitit është 1.5-2 herë më e shpejtë se ajo e elektrodës së bakrit në kushtet e duhura të përdorimit.
1.2. Konsumi i elektrodës.
Elektroda e grafitit ka karakterin që mund t'i rezistojë kushteve të larta të rrymës, përveç kësaj, në kushtet e një cilësie të përshtatshme të përpunimit të ashpër, duke përfshirë copat e punës të çelikut të karbonit të prodhuara gjatë përpunimit të heqjes së përmbajtjes dhe lëngut të punës në temperaturë të lartë, dekompozimi i grimcave të karbonit, efekti i polaritetit, nën veprimin e heqjes së pjesshme të përmbajtjes, grimcat e karbonit do të ngjiten në sipërfaqen e elektrodës për të formuar një shtresë mbrojtëse, duke siguruar që elektroda e grafitit të ketë humbje të vogla në përpunimin e ashpër, ose edhe "zero mbeturina".
Humbja kryesore e elektrodës në EDM vjen nga përpunimi i ashpër. Edhe pse shkalla e humbjeve është e lartë në kushtet e vendosjes së përfundimit, humbja e përgjithshme është gjithashtu e ulët për shkak të lejimit të vogël të përpunimit të rezervuar për pjesët.
Në përgjithësi, humbja e elektrodës së grafitit është më e vogël se ajo e elektrodës së bakrit në përpunimin e ashpër me rrymë të lartë dhe pak më e madhe se ajo e elektrodës së bakrit në përpunimin përfundimtar. Humbja e elektrodës së elektrodës së grafitit është e ngjashme.
1.3. Cilësia e sipërfaqes.
Diametri i grimcave të materialit grafit ndikon drejtpërdrejt në ashpërsinë sipërfaqësore të EDM-së. Sa më i vogël të jetë diametri, aq më e ulët mund të arrihet ashpërsia sipërfaqësore.
Disa vite më parë, duke përdorur material grafiti me diametër fi 5 mikronë, sipërfaqja më e mirë mund të arrihet vetëm VDI18 edm (Ra0.8 mikronë), sot diametri i kokrrës së materialeve grafit është arritur brenda 3 mikronëve të fi, sipërfaqja më e mirë mund të arrijë një VDI12 edm të qëndrueshëm (Ra0.4 mu m) ose një nivel më të sofistikuar, por elektroda grafiti pasqyron edm.
Materiali i bakrit ka rezistencë të ulët dhe strukturë kompakte, dhe mund të përpunohet në mënyrë të qëndrueshme në kushte të vështira. Vrazhdësia e sipërfaqes mund të jetë më pak se Ra0.1 m, dhe mund të përpunohet me pasqyrë.
Kështu, nëse përpunimi i shkarkimit synon një sipërfaqe jashtëzakonisht të imët, është më i përshtatshëm të përdoret material bakri si elektrodë, i cili është avantazhi kryesor i elektrodës së bakrit mbi elektrodën e grafitit.
Por elektroda e bakrit, nën kushtet e vendosjes së rrymës së lartë, sipërfaqja e elektrodës bëhet e lehtë e ashpër, duket madje e çarë, dhe materialet grafit nuk do ta kishin këtë problem. Kërkesa për vrazhdësi sipërfaqësore për VDI26 (Ra2.0 mikronë) në lidhje me përpunimin e mykut, duke përdorur një elektrodë grafiti, mund të bëhet nga përpunimi i trashë në atë të imët, duke realizuar efektin uniform të sipërfaqes, defektet sipërfaqësore.
Përveç kësaj, për shkak të strukturës së ndryshme të grafitit dhe bakrit, pika e korrozionit të shkarkimit sipërfaqësor të elektrodës së grafitit është më e rregullt se ajo e elektrodës së bakrit. Prandaj, kur përpunohet e njëjta vrazhdësi sipërfaqësore VDI20 ose më e lartë, granulariteti sipërfaqësor i copës së përpunuar nga elektroda e grafitit është më i dallueshëm, dhe ky efekt sipërfaqësor i kokrrizës është më i mirë se efekti sipërfaqësor i shkarkimit të elektrodës së bakrit.
1.4. Saktësia e përpunimit mekanik.
Koeficienti i zgjerimit termik të materialit grafit është i vogël, koeficienti i zgjerimit termik të materialit të bakrit është 4 herë më i madh se ai i materialit grafit, kështu që në përpunimin e shkarkimit, elektroda e grafitit është më pak e prirur ndaj deformimit sesa elektroda e bakrit, e cila mund të arrijë saktësi përpunimi më të qëndrueshme dhe të besueshme.
Sidomos kur përpunohet brinjë e thellë dhe e ngushtë, temperatura e lartë lokale bën që elektroda e bakrit të përkulet lehtë, por elektroda e grafitit jo.
Për elektrodën e bakrit me një raport të madh thellësi-diametër, duhet të kompensohet një vlerë e caktuar e zgjerimit termik për të korrigjuar madhësinë gjatë vendosjes së përpunimit, ndërsa elektroda e grafitit nuk është e nevojshme.
1.5. Pesha e elektrodës.
Materiali i grafitit është më pak i dendur se bakri, dhe pesha e elektrodës së grafitit me të njëjtin vëllim është vetëm 1/5 e asaj të elektrodës së bakrit.
Mund të shihet se përdorimi i grafitit është shumë i përshtatshëm për elektrodat me vëllim të madh, gjë që zvogëlon shumë ngarkesën e boshtit të makinës EDM. Elektroda nuk do të shkaktojë shqetësime gjatë fiksimit për shkak të peshës së saj të madhe, dhe do të prodhojë zhvendosje devijimi gjatë përpunimit etj. Mund të shihet se është me rëndësi të madhe përdorimi i elektrodës së grafitit në përpunimin e formave në shkallë të gjerë.
1.6. Vështirësia e prodhimit të elektrodës.
Performanca e përpunimit të materialit grafit është e mirë. Rezistenca ndaj prerjes është vetëm 1/4 e asaj të bakrit. Nën kushtet e duhura të përpunimit, efikasiteti i frezimit të elektrodës së grafitit është 2~3 herë më i lartë se ai i elektrodës së bakrit.
Elektroda e grafitit është e lehtë për t'u pastruar këndisht dhe mund të përdoret për të përpunuar pjesën e punës e cila duhet të përfundohet nga elektroda të shumta në një elektrodë të vetme.
Struktura unike e grimcave të materialit grafit parandalon shfaqjen e gungave pas frezimit dhe formimit të elektrodës, gjë që mund të përmbushë drejtpërdrejt kërkesat e përdorimit kur gunga nuk hiqet lehtë në modelimin kompleks, duke eliminuar kështu procesin e lustrimit manual të elektrodës dhe duke shmangur gabimin e ndryshimit të formës dhe madhësisë të shkaktuar nga lustrimi.
Duhet theksuar se, meqenëse grafiti është grumbullim pluhuri, bluarja e grafitit do të prodhojë shumë pluhur, kështu që makina e bluarjes duhet të ketë një guarnicion dhe një pajisje për mbledhjen e pluhurit.
Nëse është e nevojshme të përdoret edM për të përpunuar elektrodën grafit, performanca e saj e përpunimit nuk është aq e mirë sa materiali i bakrit, shpejtësia e prerjes është rreth 40% më e ngadaltë se bakri.
1.7. Instalimi dhe përdorimi i elektrodës.
Materiali i grafitit ka veti të mira ngjitëse. Mund të përdoret për të lidhur grafitin me pajisjen duke e frezuar elektrodën dhe duke e shkarkuar, gjë që mund të kursejë procedurën e përpunimit të vrimës së vidës në materialin e elektrodës dhe të kursejë kohë pune.
Materiali i grafitit është relativisht i brishtë, veçanërisht elektroda e vogël, e ngushtë dhe e gjatë, e cila është e lehtë të thyhet kur i nënshtrohet forcës së jashtme gjatë përdorimit, por mund të kuptohet menjëherë se elektroda është dëmtuar.
Nëse është elektrodë bakri, ajo vetëm do të përkulet dhe nuk do të thyhet, gjë që është shumë e rrezikshme dhe e vështirë për t'u gjetur gjatë përdorimit, dhe do të çojë lehtësisht në skrapin e pjesës së punës.
1.8. Çmimi.
Materiali i bakrit është një burim jo i rinovueshëm, tendenca e çmimeve do të bëhet gjithnjë e më e shtrenjtë, ndërsa çmimi i materialit të grafitit tenton të stabilizohet.
Çmimi i materialit të bakrit është rritur në vitet e fundit, dhe prodhuesit kryesorë të grafitit kanë përmirësuar procesin e prodhimit të grafitit duke e bërë atë avantazh konkurrues. Tani, me të njëjtin vëllim, çmimi i materialit të elektrodës së grafitit dhe çmimi i materialeve të elektrodës së bakrit në përgjithësi janë mjaft të ndryshëm, por grafiti mund të arrijë përpunim efikas sesa përdorimi i elektrodës së bakrit për të kursyer një numër të madh orësh pune, ekuivalente me uljen direkte të kostos së prodhimit.
Si përmbledhje, midis 8 karakteristikave edM të elektrodës grafit, avantazhet e saj janë të dukshme: efikasiteti i elektrodës së frezimit dhe përpunimit të shkarkimit është dukshëm më i mirë se ai i elektrodës së bakrit; elektroda e madhe ka peshë të vogël, stabilitet të mirë dimensional, elektroda e hollë nuk deformohet lehtë dhe tekstura sipërfaqësore është më e mirë se ajo e elektrodës së bakrit.
Disavantazhi i materialit grafit është se nuk është i përshtatshëm për përpunimin e shkarkimit sipërfaqësor të imët nën VDI12 (Ra0.4 m), dhe efikasiteti i përdorimit të edM për të bërë elektrodë është i ulët.
Megjithatë, nga një këndvështrim praktik, një nga arsyet e rëndësishme që ndikojnë në promovimin efektiv të materialeve grafit në Kinë është se nevojitet një makinë speciale për përpunimin e grafitit për elektrodat e bluarjes, e cila paraqet kërkesa të reja për pajisjet e përpunimit të ndërmarrjeve të mykëve, disa ndërmarrje të vogla mund të mos e kenë këtë gjendje.
Në përgjithësi, avantazhet e elektrodave të grafitit mbulojnë shumicën dërrmuese të rasteve të përpunimit edM dhe janë të denja për popullarizim dhe zbatim, me përfitime të konsiderueshme afatgjata. Mangësia e përpunimit të sipërfaqes së imët mund të kompensohet nga përdorimi i elektrodave të bakrit.
2. Përzgjedhja e materialeve të elektrodës së grafitit për EDM
Për materialet e grafitit, ekzistojnë kryesisht katër treguesit e mëposhtëm që përcaktojnë drejtpërdrejt performancën e materialeve:
1) Diametri mesatar i grimcave të materialit
Diametri mesatar i grimcave të materialit ndikon drejtpërdrejt në gjendjen e shkarkimit të materialit.
Sa më e vogël të jetë grimca mesatare e materialit grafit, aq më uniforme është shkarkimi, aq më të qëndrueshme janë kushtet e shkarkimit, aq më e mirë është cilësia e sipërfaqes dhe aq më të vogla janë humbjet.
Sa më e madhe të jetë madhësia mesatare e grimcave, aq më e mirë është shkalla e heqjes që mund të arrihet në përpunimin e ashpër, por efekti sipërfaqësor i përfundimit është i dobët dhe humbja e elektrodës është e madhe.
2) Rezistenca e materialit në përkulje
Rezistenca ndaj përkuljes së një materiali është një pasqyrim i drejtpërdrejtë i rezistencës së tij, duke treguar ngushtësinë e strukturës së tij të brendshme.
Materiali me rezistencë të lartë ka performancë relativisht të mirë të rezistencës ndaj shkarkimit. Për elektrodën me saktësi të lartë, duhet të zgjidhet sa më shumë që të jetë e mundur materiali me rezistencë të mirë.
3) Fortësia Shore e materialit
Grafiti është më i fortë se materialet metalike, dhe humbja e mjetit prerës është më e madhe se ajo e metalit prerës.
Në të njëjtën kohë, fortësia e lartë e materialit grafit në kontrollin e humbjes së shkarkimit është më e mirë.
4) Rezistenca e natyrshme e materialit
Shkalla e shkarkimit të materialit grafit me rezistencë të lartë të natyrshme do të jetë më e ngadaltë se ajo me rezistencë të ulët.
Sa më e lartë të jetë rezistenca e natyrshme, aq më e vogël është humbja e elektrodës, por sa më e lartë të jetë rezistenca e natyrshme, aq më shumë do të ndikohet stabiliteti i shkarkimit.
Aktualisht, ekzistojnë shumë lloje të ndryshme grafiti nga furnizuesit kryesorë të grafitit në botë.
Në përgjithësi, sipas diametrit mesatar të grimcave të materialeve grafit që do të klasifikohen, diametri i grimcave ≤ 4 m përcaktohet si grafit i imët, grimcat në 5~10 m përcaktohen si grafit i mesëm, grimcat në 10 m e sipër përcaktohen si grafit i trashë.
Sa më i vogël të jetë diametri i grimcave, aq më i shtrenjtë është materiali, aq më i përshtatshëm mund të zgjidhet materiali i grafitit sipas kërkesave dhe kostos së EDM-së.
3. Prodhimi i elektrodës së grafitit
Elektroda e grafitit prodhohet kryesisht me anë të bluarjes.
Nga pikëpamja e teknologjisë së përpunimit, grafiti dhe bakri janë dy materiale të ndryshme, dhe karakteristikat e tyre të ndryshme të prerjes duhet të zotërohen.
Nëse elektroda e grafitit përpunohet me procesin e elektrodës së bakrit, problemet do të shfaqen në mënyrë të pashmangshme, siç është thyerja e shpeshtë e fletës, e cila kërkon përdorimin e mjeteve prerëse dhe parametrave të prerjes të përshtatshëm.
Përpunimi i elektrodës së grafitit është më i vështirë se veshja e mjetit të elektrodës së bakrit, nga pikëpamja ekonomike, zgjedhja e mjetit të karabit është më ekonomike, zgjidhni mjetin e veshjes me diamant (i quajtur thikë grafiti) çmimi është më i shtrenjtë, por mjeti i veshjes me diamant ka jetë të gjatë shërbimi, saktësi të lartë të përpunimit, përfitimi i përgjithshëm ekonomik është i mirë.
Madhësia e këndit të përparmë të mjetit ndikon gjithashtu në jetëgjatësinë e tij të shërbimit, këndi i përparmë 0° i mjetit do të jetë deri në 50% më i lartë se këndi i përparmë 15° i jetëgjatësisë së shërbimit të mjetit, stabiliteti i prerjes është gjithashtu më i mirë, por sa më i madh këndi, aq më e mirë është sipërfaqja e përpunimit, përdorimi i këndit 15° të mjetit mund të arrijë sipërfaqen më të mirë të përpunimit.
Shpejtësia e prerjes në përpunim mund të rregullohet sipas formës së elektrodës, zakonisht 10 m/min, ngjashëm me përpunimin e aluminit ose plastikës, mjeti prerës mund të vendoset direkt në dhe jashtë pjesës së punës në përpunimin e ashpër, dhe fenomeni i shembjes këndore dhe fragmentimit është i lehtë për t'u shfaqur në përpunimin përfundimtar, dhe shpesh përdoret mënyra e ecjes së shpejtë me thikë të lehtë.
Elektroda e grafitit gjatë procesit të prerjes do të prodhojë shumë pluhur, për të shmangur thithjen e grimcave të grafitit nga boshti dhe vidhat e makinës, aktualisht ekzistojnë dy zgjidhje kryesore, njëra është përdorimi i një makine speciale për përpunimin e grafitit, tjetra është riparimi i qendrës së zakonshme të përpunimit, e pajisur me një pajisje speciale për mbledhjen e pluhurit.
Makina speciale e frezimit me shpejtësi të lartë prej grafiti në treg ka efikasitet të lartë të frezimit dhe mund të përfundojë lehtësisht prodhimin e elektrodave komplekse me saktësi të lartë dhe cilësi të mirë të sipërfaqes.
Nëse nevojitet EDM për të bërë një elektrodë grafiti, rekomandohet të përdorni një material grafiti të imët me një diametër grimcash më të vogël.
Performanca e përpunimit të grafitit është e dobët, sa më i vogël të jetë diametri i grimcave, aq më e lartë mund të arrihet efikasiteti i prerjes dhe mund të shmangen problemet anormale siç janë këputja e shpeshtë e telit dhe skajet sipërfaqësore.
4. Parametrat EDM të elektrodës së grafitit
Përzgjedhja e parametrave EDM të grafitit dhe bakrit është mjaft e ndryshme.
Parametrat e EDM përfshijnë kryesisht rrymën, gjerësinë e pulsit, hendekun e pulsit dhe polaritetin.
Më poshtë përshkruhet baza për përdorimin racional të këtyre parametrave kryesorë.
Dendësia e rrymës së elektrodës së grafitit është përgjithësisht 10~12 A/cm2, shumë më e madhe se ajo e elektrodës së bakrit. Prandaj, brenda diapazonit të rrymës së lejuar në zonën përkatëse, sa më e madhe të zgjidhet rryma, aq më e shpejtë do të jetë shpejtësia e përpunimit të shkarkimit të grafitit, aq më e vogël do të jetë humbja e elektrodës, por vrazhdësia e sipërfaqes do të jetë më e trashë.
Sa më e madhe të jetë gjerësia e pulsit, aq më e ulët do të jetë humbja e elektrodës.
Megjithatë, një gjerësi më e madhe e pulsit do ta përkeqësojë stabilitetin e përpunimit, do ta ngadalësojë shpejtësinë e përpunimit dhe sipërfaqen do ta bëjë më të ashpër.
Për të siguruar humbje të ulëta të elektrodës gjatë përpunimit të ashpër, zakonisht përdoret një gjerësi relativisht e madhe e pulsit, e cila mund të realizojë në mënyrë efektive përpunimin me humbje të ulët të elektrodës së grafitit kur vlera është midis 100 dhe 300 SHBA.
Për të marrë një sipërfaqe të imët dhe një efekt shkarkimi të qëndrueshëm, duhet të zgjidhet një gjerësi më e vogël e pulsit.
Në përgjithësi, gjerësia e pulsit të elektrodës së grafitit është rreth 40% më e vogël se ajo e elektrodës së bakrit.
Hapësira e pulsit ndikon kryesisht në shpejtësinë e përpunimit të shkarkimit dhe stabilitetin e përpunimit. Sa më e madhe të jetë vlera, aq më e mirë do të jetë stabiliteti i përpunimit, gjë që është e dobishme për të arritur njëtrajtshmëri më të mirë të sipërfaqes, por shpejtësia e përpunimit do të zvogëlohet.
Nën kushtin e sigurimit të stabilitetit të përpunimit, efikasiteti më i lartë i përpunimit mund të arrihet duke zgjedhur një hendek më të vogël pulsi, por kur gjendja e shkarkimit është e paqëndrueshme, efikasiteti më i lartë i përpunimit mund të arrihet duke zgjedhur një hendek më të madh pulsi.
Në përpunimin e shkarkimit të elektrodës grafit, boshllëku i pulsit dhe gjerësia e pulsit zakonisht vendosen në 1:1, ndërsa në përpunimin e elektrodave të bakrit, boshllëku i pulsit dhe gjerësia e pulsit zakonisht vendosen në 1:3.
Nën përpunimin e qëndrueshëm të grafitit, raporti i përputhjes midis boshllëkut të pulsit dhe gjerësisë së pulsit mund të rregullohet në 2:3.
Në rastin e një pastrimi të vogël të pulsit, është e dobishme të formohet një shtresë mbuluese në sipërfaqen e elektrodës, e cila është e dobishme për të zvogëluar humbjet e elektrodës.
Përzgjedhja e polaritetit të elektrodës së grafitit në EDM është në thelb e njëjtë me atë të elektrodës së bakrit.
Sipas efektit të polaritetit të EDM, përpunimi i polaritetit pozitiv zakonisht përdoret kur përpunohet çeliku me formë, domethënë, elektroda është e lidhur me polin pozitiv të furnizimit me energji, dhe pjesa e punës është e lidhur me polin negativ të furnizimit me energji.
Duke përdorur gjerësi të madhe rryme dhe pulsi, zgjedhja e përpunimit me polaritet pozitiv mund të arrijë humbje jashtëzakonisht të ulëta të elektrodës. Nëse polariteti është i gabuar, humbja e elektrodës do të bëhet shumë e madhe.
Vetëm kur sipërfaqja kërkohet të përpunohet imët më pak se VDI18 (Ra0.8 m) dhe gjerësia e pulsit është shumë e vogël, përpunimi i polaritetit negativ përdoret për të marrë cilësi më të mirë të sipërfaqes, por humbja e elektrodës është e madhe.
Tani makinat CNC edM janë të pajisura me parametra përpunimi me shkarkim grafiti.
Përdorimi i parametrave elektrikë është inteligjent dhe mund të gjenerohet automatikisht nga sistemi ekspert i makinës metalike.
Në përgjithësi, makina mund të konfigurojë parametrat e optimizuar të përpunimit duke zgjedhur çiftin e materialeve, llojin e aplikimit, vlerën e ashpërsisë së sipërfaqes dhe duke futur zonën e përpunimit, thellësinë e përpunimit, shkallëzimin e madhësisë së elektrodës, etj. Gjatë programimit.
Vendosur për elektrodën grafit të bibliotekës së makinës edm, parametrat e përpunimit të pasur, lloji i materialit mund të zgjidhet në grafit të trashë, grafit, grafit korrespondon me një shumëllojshmëri të materialeve të detalit, për të ndarë llojin e aplikimit për standardin, brazdë të thellë, majë të mprehtë, sipërfaqe të madhe, zgavër të madhe, të tilla si të imët, gjithashtu ofron humbje të ulët, standard, efikasitet të lartë dhe kështu me radhë shumë lloje të zgjedhjes së përparësisë së përpunimit.
5. Përfundim
Materiali i ri i elektrodës së grafitit ia vlen të popullarizohet fuqishëm dhe avantazhet e tij do të njihen dhe pranohen gradualisht nga industria vendase e prodhimit të formave.
Përzgjedhja e saktë e materialeve të elektrodës grafit dhe përmirësimi i lidhjeve teknologjike përkatëse do të sjellë efikasitet të lartë, cilësi të lartë dhe përfitim me kosto të ulët për ndërmarrjet e prodhimit të formave.
Koha e postimit: 04 Dhjetor 2020