Pemprosesan grafit boleh menjadi perniagaan yang rumit, jadi mengutamakan isu tertentu adalah penting untuk produktiviti dan keuntungan.
Fakta telah membuktikan bahawa grafit sukar untuk dimesin, terutamanya untuk elektrod EDM yang memerlukan ketepatan dan ketekalan struktur yang sangat baik.Berikut adalah lima perkara penting yang perlu diingat apabila menggunakan grafit:
Gred grafit secara visual sukar untuk dibezakan, tetapi setiap satunya mempunyai sifat fizikal dan prestasi yang unik.Gred grafit dibahagikan kepada enam kategori mengikut saiz zarah purata, tetapi hanya tiga kategori yang lebih kecil (saiz zarah 10 mikron atau kurang) sering digunakan dalam EDM moden.Kedudukan dalam klasifikasi adalah penunjuk aplikasi dan prestasi yang berpotensi.
Menurut artikel oleh Doug Garda (Toyo Tanso, yang menulis untuk penerbitan saudara kami "Teknologi Pembuatan Acuan" pada masa itu, tetapi kini ia adalah SGL Carbon), gred dengan julat saiz zarah 8 hingga 10 mikron digunakan untuk pengasaran.Aplikasi kemasan dan perincian yang kurang tepat menggunakan gred saiz zarah 5 hingga 8 mikron.Elektrod yang diperbuat daripada gred ini sering digunakan untuk membuat acuan penempaan dan acuan tuangan mati, atau untuk aplikasi serbuk dan logam tersinter yang kurang kompleks.
Reka bentuk perincian yang halus dan ciri yang lebih kecil dan lebih kompleks adalah lebih sesuai untuk saiz zarah antara 3 hingga 5 mikron.Aplikasi elektrod dalam julat ini termasuk pemotongan wayar dan aeroangkasa.
Elektrod ketepatan ultra-halus menggunakan gred grafit dengan saiz zarah 1 hingga 3 mikron selalunya diperlukan untuk aplikasi logam aeroangkasa dan karbida khas.
Semasa menulis artikel untuk MMT, Jerry Mercer dari Bahan Poco mengenal pasti saiz zarah, kekuatan lenturan dan kekerasan Shore sebagai tiga penentu prestasi utama semasa pemprosesan elektrod.Walau bagaimanapun, struktur mikro grafit biasanya merupakan faktor pengehad dalam prestasi elektrod semasa operasi EDM akhir.
Dalam artikel MMT yang lain, Mercer menyatakan bahawa kekuatan lenturan harus lebih tinggi daripada 13,000 psi untuk memastikan grafit boleh diproses menjadi rusuk yang dalam dan nipis tanpa patah.Proses pembuatan elektrod grafit adalah panjang dan mungkin memerlukan ciri terperinci dan sukar untuk dimesin, jadi memastikan ketahanan seperti ini membantu mengurangkan kos.
Kekerasan pantai mengukur kebolehkerjaan gred grafit.Mercer memberi amaran bahawa gred grafit yang terlalu lembut boleh menyumbat slot alat, melambatkan proses pemesinan atau mengisi lubang dengan habuk, dengan itu memberi tekanan pada dinding lubang.Dalam kes ini, mengurangkan suapan dan kelajuan boleh menghalang ralat, tetapi ia akan meningkatkan masa pemprosesan.Semasa pemprosesan, grafit yang keras dan berbutir kecil juga boleh menyebabkan bahan di tepi lubang pecah.Bahan-bahan ini juga mungkin sangat melelas pada alat, menyebabkan kehausan, yang menjejaskan integriti diameter lubang dan meningkatkan kos kerja.Secara amnya, untuk mengelakkan pesongan pada nilai kekerasan yang tinggi, adalah perlu untuk mengurangkan suapan pemprosesan dan kelajuan setiap titik dengan kekerasan Shore lebih tinggi daripada 80 sebanyak 1%.
Oleh kerana cara EDM mencipta imej cermin elektrod dalam bahagian yang diproses, Mercer juga berkata bahawa struktur mikro seragam yang padat adalah penting untuk elektrod grafit.Sempadan zarah yang tidak sekata meningkatkan keliangan, dengan itu meningkatkan hakisan zarah dan mempercepatkan kegagalan elektrod.Semasa proses pemesinan elektrod awal, struktur mikro yang tidak rata juga boleh menyebabkan kemasan permukaan tidak rata-masalah ini lebih serius pada pusat pemesinan berkelajuan tinggi.Tompok keras dalam grafit juga boleh menyebabkan alat terpesong, menyebabkan elektrod akhir tidak sesuai dengan spesifikasi.Pesongan ini mungkin cukup sedikit sehingga lubang serong kelihatan lurus di titik masuk.
Terdapat mesin pemprosesan grafit khusus.Walaupun mesin ini akan mempercepatkan pengeluaran, ia bukan satu-satunya mesin yang boleh digunakan oleh pengeluar.Selain kawalan habuk (diterangkan kemudian dalam artikel), artikel MMS yang lalu juga melaporkan faedah mesin dengan gelendong cepat dan kawalan dengan kelajuan pemprosesan yang tinggi untuk pembuatan grafit.Sebaik-baiknya, kawalan pantas juga harus mempunyai ciri yang berpandangan ke hadapan, dan pengguna harus menggunakan perisian pengoptimuman laluan alat.
Apabila meresapi elektrod grafit—iaitu, mengisi liang struktur mikro grafit dengan zarah bersaiz mikron—Garda mengesyorkan penggunaan kuprum kerana ia boleh memproses aloi tembaga dan nikel khas secara stabil, seperti yang digunakan dalam aplikasi aeroangkasa.Gred grafit yang diresapi kuprum menghasilkan kemasan yang lebih halus daripada gred yang tidak diresapi dengan pengelasan yang sama.Mereka juga boleh mencapai pemprosesan yang stabil apabila bekerja dalam keadaan buruk seperti pembilasan yang lemah atau pengendali yang tidak berpengalaman.
Menurut artikel ketiga Mercer, walaupun grafit sintetik-jenis yang digunakan untuk membuat elektrod EDM-adalah lengai secara biologi dan oleh itu pada mulanya kurang berbahaya kepada manusia berbanding beberapa bahan lain, pengudaraan yang tidak betul masih boleh menyebabkan masalah.Grafit sintetik adalah konduktif, yang boleh menyebabkan beberapa masalah pada peranti, yang mungkin litar pintas apabila ia bersentuhan dengan bahan konduktif asing.Di samping itu, grafit yang diresapi dengan bahan seperti tembaga dan tungsten memerlukan penjagaan tambahan.
Mercer menjelaskan bahawa mata manusia tidak dapat melihat habuk grafit dalam kepekatan yang sangat kecil, tetapi ia masih boleh menyebabkan kerengsaan, koyakan dan kemerahan.Sentuhan dengan habuk mungkin melelas dan sedikit menjengkelkan, tetapi ia tidak mungkin diserap.Garis panduan pendedahan purata wajaran masa (TWA) untuk habuk grafit dalam 8 jam ialah 10 mg/m3, iaitu kepekatan yang boleh dilihat dan tidak akan muncul dalam sistem pengumpulan habuk yang sedang digunakan.
Pendedahan yang berlebihan kepada habuk grafit untuk masa yang lama boleh menyebabkan zarah grafit yang disedut kekal di dalam paru-paru dan bronkus.Ini boleh membawa kepada pneumokoniosis kronik yang teruk yang dipanggil penyakit grafit.Grafitisasi biasanya berkaitan dengan grafit semula jadi, tetapi dalam kes yang jarang berlaku ia berkaitan dengan grafit sintetik.
Debu yang terkumpul di tempat kerja sangat mudah terbakar, dan (dalam artikel keempat) Mercer mengatakan ia boleh meletup dalam keadaan tertentu.Apabila pencucuhan menemui kepekatan zarah halus yang cukup terampai di udara, kebakaran habuk dan deflagrasi akan berlaku.Jika habuk tersebar dalam jumlah yang banyak atau berada di kawasan tertutup, ia lebih cenderung untuk meletup.Mengawal sebarang jenis unsur berbahaya (bahan api, oksigen, pencucuhan, resapan atau sekatan) boleh mengurangkan kemungkinan letupan habuk.Dalam kebanyakan kes, industri memberi tumpuan kepada bahan api dengan mengeluarkan habuk dari sumber melalui pengudaraan, tetapi kedai harus mempertimbangkan semua faktor untuk mencapai keselamatan maksimum.Peralatan kawalan habuk juga harus mempunyai lubang kalis letupan atau sistem kalis letupan, atau dipasang dalam persekitaran yang kekurangan oksigen.
Mercer telah mengenal pasti dua kaedah utama untuk mengawal habuk grafit: sistem udara berkelajuan tinggi dengan pengumpul habuk—yang boleh dibetulkan atau mudah alih bergantung pada aplikasi—dan sistem basah yang menepu kawasan sekitar pemotong dengan bendalir.
Kedai yang melakukan sedikit pemprosesan grafit boleh menggunakan peranti mudah alih dengan penapis udara zarah berkecekapan tinggi (HEPA) yang boleh dialihkan antara mesin.Walau bagaimanapun, bengkel yang memproses sejumlah besar grafit biasanya harus menggunakan sistem tetap.Halaju udara minimum untuk menangkap habuk ialah 500 kaki seminit, dan halaju dalam saluran meningkat kepada sekurang-kurangnya 2000 kaki sesaat.
Sistem basah menghadapi risiko cecair "wicking" (diserap) ke dalam bahan elektrod untuk membuang habuk.Kegagalan untuk mengeluarkan cecair sebelum meletakkan elektrod dalam EDM boleh mengakibatkan pencemaran minyak dielektrik.Operator harus menggunakan penyelesaian berasaskan air kerana penyelesaian ini kurang terdedah kepada penyerapan minyak daripada penyelesaian berasaskan minyak.Mengeringkan elektrod sebelum menggunakan EDM biasanya melibatkan meletakkan bahan dalam ketuhar perolakan selama kira-kira sejam pada suhu sedikit di atas titik penyejatan larutan.Suhu tidak boleh melebihi 400 darjah, kerana ini akan mengoksida dan menghakis bahan.Operator juga tidak boleh menggunakan udara termampat untuk mengeringkan elektrod, kerana tekanan udara hanya akan memaksa bendalir lebih dalam ke dalam struktur elektrod.
Princeton Tool berharap untuk mengembangkan portfolio produknya, meningkatkan pengaruhnya di Pantai Barat, dan menjadi pembekal keseluruhan yang lebih kukuh.Bagi mencapai tiga matlamat ini pada masa yang sama, pemerolehan kedai pemesinan lain menjadi pilihan terbaik.
Peranti EDM wayar memutar wayar elektrod berpandukan mendatar dalam paksi E dikawal CNC, memberikan bengkel dengan kelegaan bahan kerja dan fleksibiliti untuk menghasilkan alat PCD yang kompleks dan berketepatan tinggi.
Masa siaran: Sep-26-2021