1. Mga katangian ng EDM ng mga materyales na grapayt.
1.1. Bilis ng pag-discharge ng makinarya.
Ang grapayt ay isang materyal na hindi metal na may napakataas na punto ng pagkatunaw na 3,650 °C, habang ang tanso ay may punto ng pagkatunaw na 1,083 °C, kaya ang elektrod ng grapayt ay kayang tiisin ang mas mataas na mga kondisyon ng pagtatakda ng kuryente.
Kapag mas malaki ang discharge area at ang laki ng electrode, mas halata ang mga bentahe ng mataas na kahusayan sa magaspang na pagma-machining ng materyal na grapayt.
Ang thermal conductivity ng graphite ay 1/3 ng copper, at ang init na nalilikha sa proseso ng discharge ay maaaring gamitin upang mas epektibong matanggal ang mga metal na materyales. Samakatuwid, ang kahusayan sa pagproseso ng graphite ay mas mataas kaysa sa copper electrode sa medium at fine processing.
Ayon sa karanasan sa pagproseso, ang bilis ng pagproseso ng discharge ng graphite electrode ay 1.5~2 beses na mas mabilis kaysa sa copper electrode sa ilalim ng tamang mga kondisyon ng paggamit.
1.2. Pagkonsumo ng elektrod.
Ang graphite electrode ay may katangiang kayang tiisin ang mataas na kasalukuyang kondisyon. Bukod pa rito, sa ilalim ng naaangkop na roughing setting, kabilang ang mga workpiece ng carbon steel na nalilikha habang nagma-machining, ang pag-alis ng nilalaman at ang working fluid sa mataas na temperaturang decomposition ng mga particle ng carbon, na may polarity effect. Sa ilalim ng bahagyang pag-alis ng nilalaman, ang mga particle ng carbon ay didikit sa ibabaw ng electrode upang bumuo ng isang proteksiyon na layer, na tinitiyak na ang graphite electrode ay nasa maliit na pagkawala sa magaspang na machining, o kahit na "zero waste".
Ang pangunahing pagkawala ng elektrod sa EDM ay nagmumula sa magaspang na pagma-machining. Bagama't mataas ang antas ng pagkawala sa mga kondisyon ng pagtatapos, mababa rin ang kabuuang pagkawala dahil sa maliit na allowance sa pagma-machining na nakalaan para sa mga piyesa.
Sa pangkalahatan, ang pagkawala ng graphite electrode ay mas mababa kaysa sa copper electrode sa magaspang na pagma-machining na may malaking kuryente at bahagyang mas malaki kaysa sa copper electrode sa finishing machining. Ang pagkawala ng electrode ng graphite electrode ay magkatulad.
1.3. Ang kalidad ng ibabaw.
Ang diyametro ng partikulo ng materyal na grapayt ay direktang nakakaapekto sa pagkamagaspang sa ibabaw ng EDM. Kung mas maliit ang diyametro, mas mababa ang makukuhang pagkamagaspang sa ibabaw.
Ilang taon na ang nakalilipas, gamit ang particle phi na may diameter na 5 microns ng graphite material, ang pinakamahusay na ibabaw ay maaari lamang makamit ang VDI18 edm (Ra0.8 microns). Sa kasalukuyan, ang grain diameter ng mga materyales na graphite ay nakakamit na sa loob ng 3 microns ng phi. Ang pinakamahusay na ibabaw ay maaaring makamit ang stable na VDI12 edm (Ra0.4 mu m) o mas sopistikadong antas, ngunit ang graphite electrode ay maaaring mag-mirror ng edm.
Ang materyal na tanso ay may mababang resistivity at siksik na istraktura, at maaaring iproseso nang matatag sa ilalim ng mahirap na mga kondisyon. Ang pagkamagaspang ng ibabaw ay maaaring mas mababa sa Ra0.1 m, at maaari itong iproseso gamit ang salamin.
Kaya, kung ang discharge machining ay gumagamit ng napakapinong ibabaw, mas angkop na gamitin ang materyal na tanso bilang elektrod, na siyang pangunahing bentahe ng elektrod na tanso kumpara sa elektrod na grapayt.
Ngunit sa ilalim ng mataas na setting ng kasalukuyang, ang ibabaw ng elektrod ay madaling magaspang, magmukhang pantay, at ang mga materyales na grapayt ay hindi magkakaroon ng problemang ito. Ang kinakailangang pagkamagaspang sa ibabaw ay VDI26 (Ra2.0 microns) para sa pagproseso ng amag. Ang paggamit ng grapayt electrode ay maaaring gawin mula sa magaspang hanggang sa pinong pagproseso, upang makamit ang pare-parehong epekto sa ibabaw at maalis ang mga depekto sa ibabaw.
Bukod pa rito, dahil sa magkaibang istruktura ng grapayt at tanso, ang surface discharge corrosion point ng graphite electrode ay mas regular kaysa sa copper electrode. Samakatuwid, kapag ang parehong surface roughness na VDI20 o mas mataas pa ang pinoproseso, ang surface granularity ng workpiece na pinoproseso ng graphite electrode ay mas natatangi, at ang grain surface effect na ito ay mas mahusay kaysa sa discharge surface effect ng copper electrode.
1.4. Ang katumpakan ng pagma-machining.
Maliit ang koepisyent ng thermal expansion ng materyal na grapayt, ang koepisyent ng thermal expansion ng materyal na tanso ay 4 na beses kaysa sa materyal na grapayt, kaya sa pagproseso ng discharge, ang graphite electrode ay hindi gaanong madaling kapitan ng deformation kaysa sa copper electrode, na maaaring makakuha ng mas matatag at maaasahang katumpakan sa pagproseso.
Lalo na kapag ang malalim at makitid na tadyang ay pinoproseso, ang lokal na mataas na temperatura ay nagpapadali sa pagbaluktot ng copper electrode, ngunit ang graphite electrode ay hindi.
Para sa copper electrode na may malaking depth-diameter ratio, dapat bayaran ang isang partikular na thermal expansion value upang itama ang laki habang ini-machining, habang hindi kinakailangan ang graphite electrode.
1.5. Bigat ng elektrod.
Ang materyal na grapayt ay hindi gaanong siksik kaysa sa tanso, at ang bigat ng elektrod ng grapayt na may parehong dami ay 1/5 lamang ng bigat ng elektrod ng tanso.
Makikita na ang paggamit ng grapayt ay angkop para sa elektrod na may malaking volume, na lubos na nakakabawas sa karga ng spindle ng EDM machine tool. Ang elektrod ay hindi magdudulot ng abala sa pag-clamping dahil sa malaking bigat nito, at magdudulot ito ng deflection displacement sa pagproseso, atbp. Makikita na napakahalaga ng paggamit ng grapayt electrode sa malawakang pagproseso ng molde.
1.6. Kahirapan sa paggawa ng elektrod.
Maganda ang performance ng grapayt sa pagma-machining. Ang cutting resistance ay 1/4 lamang kaysa sa copper. Sa ilalim ng tamang kondisyon sa pagproseso, ang efficiency ng milling graphite electrode ay 2-3 beses na mas mataas kaysa sa copper electrode.
Madaling linisin ang anggulo ng graphite electrode, at maaari itong gamitin upang iproseso ang workpiece na dapat tapusin ng maraming electrodes sa isang electrode lamang.
Ang natatanging istruktura ng partikulo ng materyal na grapayt ay pumipigil sa paglitaw ng mga burr pagkatapos ng paggiling at pagbuo ng elektrod, na maaaring direktang matugunan ang mga kinakailangan sa paggamit kapag ang mga burr ay hindi madaling matanggal sa kumplikadong pagmomodelo, sa gayon ay inaalis ang proseso ng manu-manong pagpapakintab ng elektrod at naiiwasan ang pagbabago ng hugis at error sa laki na dulot ng pagpapakintab.
Dapat tandaan na, dahil ang grapayt ay naiipon na alikabok, ang grapayt na nagpapagiling ay magbubunga ng maraming alikabok, kaya ang makinang nagpapagiling ay dapat mayroong selyo at aparato sa pagkolekta ng alikabok.
Kung kinakailangan gamitin ang edM upang iproseso ang graphite electrode, ang pagganap ng pagproseso nito ay hindi kasinghusay ng materyal na tanso, ang bilis ng pagputol ay humigit-kumulang 40% na mas mabagal kaysa sa tanso.
1.7. Pag-install at paggamit ng elektrod.
Ang materyal na grapayt ay may mahusay na katangian ng pagdidikit. Maaari itong gamitin upang pagdidikitin ang grapayt sa fixture sa pamamagitan ng paggiling ng elektrod at pagdiskarga, na makakatipid sa proseso ng pagma-machining ng butas ng turnilyo sa materyal na elektrod at makakatipid sa oras ng pagtatrabaho.
Ang materyal na grapayt ay medyo malutong, lalo na ang maliit, makitid, at mahabang elektrod, na madaling mabasag kapag napailalim sa panlabas na puwersa habang ginagamit, ngunit agad na malalaman na nasira ang elektrod.
Kung ito ay tansong elektrod, ito ay yumuko lamang at hindi masisira, na lubhang mapanganib at mahirap hanapin sa proseso ng paggamit, at madali itong hahantong sa pagkapira-piraso ng workpiece.
1.8.Presyo.
Ang materyal na tanso ay isang hindi nababagong mapagkukunan, ang takbo ng presyo ay magiging mas mahal, habang ang presyo ng materyal na grapayt ay may posibilidad na maging matatag.
Tumataas ang presyo ng materyal na tanso nitong mga nakaraang taon, ang mga pangunahing tagagawa ng grapayt ay nagpapabuti sa proseso ng produksyon ng grapayt upang makamit ang kanilang competitive advantage. Ngayon, sa ilalim ng parehong dami, ang pangkalahatang presyo ng materyal na grapayt electrode at ang presyo ng mga materyales na tansong elektrod ay medyo mataas, ngunit ang grapayt ay maaaring makamit ang mahusay na pagproseso, na mas makatipid ng maraming oras ng pagtatrabaho kaysa sa paggamit ng tansong elektrod, na katumbas ng direktang pagbawas ng gastos sa produksyon.
Bilang buod, sa 8 edM na katangian ng graphite electrode, kitang-kita ang mga bentahe nito: ang kahusayan ng milling electrode at discharge processing ay mas mahusay kaysa sa copper electrode; ang malaking electrode ay may maliit na timbang, mahusay na dimensional stability, ang manipis na electrode ay hindi madaling mabago ang hugis, at ang tekstura ng ibabaw ay mas mahusay kaysa sa copper electrode.
Ang disbentaha ng materyal na grapayt ay hindi ito angkop para sa pagproseso ng pinong paglabas sa ibabaw sa ilalim ng VDI12 (Ra0.4 m), at mababa ang kahusayan ng paggamit ng edM upang gumawa ng elektrod.
Gayunpaman, mula sa praktikal na pananaw, isa sa mga mahahalagang dahilan na nakakaapekto sa epektibong pagsulong ng mga materyales na grapayt sa Tsina ay ang pangangailangan para sa mga espesyal na makinang pangproseso ng grapayt para sa mga milling electrode, na naglalagay ng mga bagong kinakailangan para sa kagamitan sa pagproseso ng mga negosyo ng amag, ang ilang maliliit na negosyo ay maaaring walang ganitong kondisyon.
Sa pangkalahatan, ang mga bentahe ng mga graphite electrode ay sumasaklaw sa karamihan ng mga okasyon sa pagproseso ng edM, at karapat-dapat na palaganapin at gamitin, na may malaking pangmatagalang benepisyo. Ang kakulangan ng pinong pagproseso ng ibabaw ay maaaring mapunan sa pamamagitan ng paggamit ng mga copper electrode.
2. Pagpili ng mga materyales ng graphite electrode para sa EDM
Para sa mga materyales na grapayt, pangunahing may sumusunod na apat na tagapagpahiwatig na direktang tumutukoy sa pagganap ng mga materyales:
1) Karaniwang diyametro ng partikulo ng materyal
Ang karaniwang diyametro ng partikulo ng materyal ay direktang nakakaapekto sa kondisyon ng paglabas nito.
Kung mas maliit ang karaniwang partikulo ng materyal na grapayt, mas pare-pareho ang paglabas, mas matatag ang kondisyon ng paglabas, mas maganda ang kalidad ng ibabaw, at mas kaunti ang pagkawala.
Kung mas malaki ang karaniwang laki ng particle, mas mahusay ang rate ng pag-alis na maaaring makuha sa magaspang na makinarya, ngunit ang epekto sa ibabaw ng pagtatapos ay mababa at malaki ang pagkawala ng elektrod.
2) Ang lakas ng pagbaluktot ng materyal
Ang lakas ng pagbaluktot ng isang materyal ay direktang repleksyon ng lakas nito, na nagpapahiwatig ng higpit ng panloob na istruktura nito.
Ang materyal na may mataas na lakas ay may medyo mahusay na pagganap ng paglaban sa paglabas. Para sa elektrod na may mataas na katumpakan, ang materyal na may mahusay na lakas ay dapat piliin hangga't maaari.
3) Katigasan ng materyal sa baybayin
Mas matigas ang grapayt kaysa sa mga materyales na metal, at mas malaki ang pagkawala ng kagamitang pangputol kaysa sa metal na pangputol.
Kasabay nito, mas mainam ang mataas na katigasan ng materyal na grapayt sa kontrol ng pagkawala ng paglabas.
4) Ang likas na resistivity ng materyal
Ang discharge rate ng materyal na graphite na may mataas na likas na resistivity ay magiging mas mabagal kaysa sa may mababang resistivity.
Kung mas mataas ang likas na resistivity, mas maliit ang pagkawala ng elektrod, ngunit kung mas mataas ang likas na resistivity, maaapektuhan ang katatagan ng paglabas.
Sa kasalukuyan, maraming iba't ibang grado ng grapayt ang makukuha mula sa mga nangungunang supplier ng grapayt sa mundo.
Sa pangkalahatan, ayon sa karaniwang diyametro ng partikulo ng mga materyales na grapayt na iauri, ang diyametro ng partikulo na ≤ 4 m ay tinukoy bilang pinong grapayt, ang mga partikulo na 5 ~ 10 m ay tinukoy bilang katamtamang grapayt, at ang mga partikulo na 10 m pataas ay tinukoy bilang magaspang na grapayt.
Kung mas maliit ang diyametro ng particle, mas mahal ang materyal, mas angkop na materyal na grapayt ang maaaring mapili ayon sa mga kinakailangan at gastos ng EDM.
3. Paggawa ng elektrod ng grapayt
Ang graphite electrode ay pangunahing ginagawa sa pamamagitan ng paggiling.
Mula sa pananaw ng teknolohiya sa pagproseso, ang grapayt at tanso ay dalawang magkaibang materyales, at ang kanilang magkaibang katangian sa pagputol ay dapat na pinagkadalubhasaan.
Kung ang graphite electrode ay pinoproseso ng proseso ng copper electrode, tiyak na magkakaroon ng mga problema, tulad ng madalas na pagkabali ng sheet, na nangangailangan ng paggamit ng naaangkop na mga tool sa paggupit at mga parameter ng paggupit.
Mas mainam ang paggamit ng graphite electrode kaysa sa copper electrode tool para sa pagma-machine. Sa usaping pang-ekonomiya, ang carbide tool ang pinaka-matipid. Mas mahal ang diamond coating tool (tinatawag na graphite knife), ngunit mahaba ang buhay ng serbisyo ng diamond coating tool, mataas ang processing precision, at maganda ang pangkalahatang benepisyong pang-ekonomiya.
Ang laki ng anggulo sa harap ng kagamitan ay nakakaapekto rin sa buhay ng serbisyo nito. Ang anggulo sa harap ng kagamitan na 0° ay magiging hanggang 50% na mas mataas kaysa sa anggulo sa harap na 15° ng buhay ng serbisyo ng kagamitan. Mas mainam din ang katatagan ng pagputol, ngunit mas malaki ang anggulo, mas maganda ang ibabaw ng pagma-machining. Ang paggamit ng anggulo sa harap ng kagamitan na 15° ay makakamit ang pinakamahusay na ibabaw ng pagma-machining.
Ang bilis ng pagputol sa machining ay maaaring isaayos ayon sa hugis ng elektrod, karaniwang 10m/min, katulad ng pagmachining ng aluminyo o plastik, ang cutting tool ay maaaring direktang ilagay sa ibabaw at labas ng workpiece sa magaspang na machining, at ang penomeno ng pagguho ng anggulo at pagkapira-piraso ay madaling mangyari sa pagtatapos ng machining, at ang paraan ng mabilis na paglalakad gamit ang magaan na kutsilyo ay kadalasang ginagamit.
Ang graphite electrode sa proseso ng pagputol ay magbubunga ng maraming alikabok, upang maiwasan ang mga particle ng graphite na malanghap ng spindle at turnilyo ng makina, mayroong dalawang pangunahing solusyon sa kasalukuyan, ang isa ay ang paggamit ng isang espesyal na makina sa pagproseso ng graphite, ang isa pa ay ang pagkukumpuni ng ordinaryong processing center, na nilagyan ng isang espesyal na aparato sa pagkolekta ng alikabok.
Ang espesyal na graphite high speed milling machine na nasa merkado ay may mataas na kahusayan sa paggiling at madaling makukumpleto ang paggawa ng mga kumplikadong electrode nang may mataas na katumpakan at mahusay na kalidad ng ibabaw.
Kung kinakailangan ang EDM upang gumawa ng graphite electrode, inirerekomendang gumamit ng pinong materyal na graphite na may mas maliit na diyametro ng particle.
Mababa ang performance ng grapayt sa pagma-machining, mas maliit ang diameter ng particle, mas mataas ang cutting efficiency na makukuha, at maiiwasan ang mga abnormal na problema tulad ng madalas na pagkabali ng alambre at pagkabali ng ibabaw.
4. Mga parameter ng EDM ng elektrod ng grapayt
Ang pagpili ng mga parametro ng EDM ng grapayt at tanso ay medyo magkaiba.
Ang mga parametro ng EDM ay pangunahing kinabibilangan ng kasalukuyang, lapad ng pulso, puwang ng pulso at polarity.
Inilalarawan ng sumusunod ang batayan para sa makatwirang paggamit ng mga pangunahing parametrong ito.
Ang densidad ng kasalukuyang ng graphite electrode ay karaniwang 10~12 A/cm2, mas malaki kaysa sa copper electrode. Samakatuwid, sa loob ng saklaw ng kasalukuyang pinapayagan sa kaukulang lugar, mas malaki ang kasalukuyang napili, mas mabilis ang bilis ng pagproseso ng graphite discharge, mas maliit ang pagkawala ng electrode, ngunit mas makapal ang pagkamagaspang ng ibabaw.
Kung mas malaki ang lapad ng pulso, mas mababa ang pagkawala ng elektrod.
Gayunpaman, ang mas malaking lapad ng pulso ay magpapalala sa katatagan ng pagproseso, at magpapabagal sa bilis ng pagproseso at magpapagaspang sa ibabaw.
Upang matiyak ang mababang pagkawala ng elektrod habang nagma-magaspang na pagma-machining, karaniwang ginagamit ang medyo malaking lapad ng pulso, na maaaring epektibong maisakatuparan ang mababang pagkawala ng pagma-machining ng elektrod ng grapayt kapag ang halaga ay nasa pagitan ng 100 at 300 US.
Upang makakuha ng pinong ibabaw at matatag na epekto ng paglabas, dapat pumili ng mas maliit na lapad ng pulso.
Sa pangkalahatan, ang lapad ng pulso ng graphite electrode ay halos 40% na mas mababa kaysa sa copper electrode.
Ang pulse gap ay pangunahing nakakaapekto sa bilis ng discharge machining at katatagan ng machining. Kung mas malaki ang halaga, mas magiging maayos ang katatagan ng machining, na makakatulong para sa mas mahusay na pagkakapareho ng ibabaw, ngunit mababawasan ang bilis ng machining.
Sa ilalim ng kondisyon ng pagtiyak sa katatagan ng pagproseso, ang mas mataas na kahusayan sa pagproseso ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpili ng isang mas maliit na pulse gap, ngunit kapag ang estado ng paglabas ay hindi matatag, ang mas mataas na kahusayan sa pagproseso ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpili ng isang mas malaking pulse gap.
Sa graphite electrode discharge machining, ang pulse gap at pulse width ay karaniwang nakatakda sa 1:1, habang sa copper electrode machining, ang pulse gap at pulse width ay karaniwang nakatakda sa 1:3.
Sa ilalim ng matatag na pagproseso ng grapayt, ang matching ratio sa pagitan ng pulse gap at pulse width ay maaaring isaayos sa 2:3.
Sa kaso ng maliit na pulse clearance, kapaki-pakinabang na bumuo ng isang pantakip na patong sa ibabaw ng elektrod, na nakakatulong upang mabawasan ang pagkawala ng elektrod.
Ang pagpili ng polarity ng graphite electrode sa EDM ay halos kapareho ng sa copper electrode.
Ayon sa polarity effect ng EDM, ang positive polarity machining ay karaniwang ginagamit kapag nagma-machining ng die steel, ibig sabihin, ang electrode ay nakakonekta sa positive pole ng power supply, at ang workpiece ay nakakonekta sa negative pole ng power supply.
Gamit ang malaking kuryente at lapad ng pulso, ang pagpili ng positive polarity machining ay maaaring makamit ang napakababang electrode loss. Kung mali ang polarity, ang electrode loss ay magiging napakalaki.
Ginagamit lamang ang negatibong polarity processing upang makakuha ng mas mahusay na kalidad ng ibabaw kapag ang ibabaw ay kinakailangang pinong maproseso nang mas mababa sa VDI18 (Ra0.8 m) at ang lapad ng pulso ay napakaliit, ngunit malaki ang pagkawala ng elektrod.
Ngayon, ang mga CNC edM machine tool ay nilagyan na ng mga parameter ng graphite discharge machining.
Matalino ang paggamit ng mga electrical parameter at maaaring awtomatikong mabuo ng expert system ng machine tool.
Sa pangkalahatan, maaaring i-configure ng makina ang mga na-optimize na parameter ng pagproseso sa pamamagitan ng pagpili ng pares ng materyal, uri ng aplikasyon, halaga ng surface roughness at pag-input ng processing area, processing depth, electrode size scaling, atbp. habang nagpo-program.
Itinakda para sa graphite electrode ng edm machine tool library na mayaman sa mga parameter ng pagproseso, maaaring pumili ng uri ng materyal sa magaspang na grapayt, grapayt, grapayt na tumutugma sa iba't ibang materyal ng workpiece, upang hatiin ang uri ng aplikasyon para sa standard, malalim na uka, matalas na punto, malaking lugar, malaking lukab, tulad ng pinong, ay nagbibigay din ng mababang pagkawala, standard, mataas na kahusayan at iba pa sa maraming uri ng priyoridad sa pagproseso.
5. Konklusyon
Ang bagong materyal ng graphite electrode ay karapat-dapat na masiglang palaganapin at ang mga bentahe nito ay unti-unting makikilala at tatanggapin ng industriya ng paggawa ng amag sa loob ng bansa.
Ang tamang pagpili ng mga materyales ng graphite electrode at pagpapabuti ng mga kaugnay na teknolohikal na link ay magdudulot ng mataas na kahusayan, mataas na kalidad at mababang gastos na benepisyo sa mga negosyo sa paggawa ng amag.
Oras ng pag-post: Disyembre-04-2020