Вибір графіту є ключем до досягнення оптимальної продуктивності вашої головки
Графіт є матеріалом вибору для більшості електроерозійних електродів, які сьогодні виробляються в західному світі. Вибір найкращого сорту графіту для конкретного застосування може бути складним, якщо не розуміти відмінності між сортами графіту. Залежно від обраного сорту графіту та застосування, графіт може бути обмежуючим або ключовим фактором у досягненні бажаних результатів від обладнання.
На вибір є широкий асортимент сортів від багатьох виробників. Кожен виробник використовує різні технології обробки, вихідні матеріали та контроль процесу, що означає, що кінцевий продукт буде зовсім іншим. Сорти кожного виробника розроблені для оптимальної продуктивності для певних типів застосувань. Щоб допомогти у виборі матеріалу, кожен виробник публікує технічні характеристики на свій матеріал, але стандартних методів тестування немає.
Оскільки будь-який сорт графіту виглядає схожим на інший сорт, зовнішній вигляд не є частиною критеріїв вибору. Кожен сорт слід підбирати за його фізичними характеристиками і властивостями. Щоб полегшити цей процес, різні сорти графіту згруповано в шість класифікацій, розділених за середнім розміром частинок. Тільки чотири з шести класифікацій придатні для використання в якості електроерозійних електродів. Те, як різні оцінки позиціонуються в межах класифікації, є показником їхнього потенціалу ефективності.
Досягнення в графіті
Графітова промисловість постійно прагне виробляти сорти вищої якості. Графітові матеріали продовжували розвиватися разом з іншими аспектами індустрії EDM, але менш різкими темпами. Було досягнуто прогресу в мікроструктурі графітових матеріалів, оскільки це є ключем до продуктивності.
Грубі графіти з розміром частинок понад 100 мікрон ніколи не були придатними як електродний матеріал. Протягом останнього десятиліття середні сорти з розміром часток між 21-100 мікрон майже зникли з ринку як матеріал для електророзрізної обробки. За останні кілька років багато низьких сортів у класифікації високої якості (матеріали з розміром частинок 11-20 мікрон) також зникли. Класифікація надтонких матеріалів (розмір частинок 6-10) залишається стабільною. Деякі з виробників цих матеріалів дозволяють продавати свої сорти графіту як власні бренди, що може заплутати кінцевого користувача. Плутанина виникає, коли дистриб’ютори витратних матеріалів змінюють назви своїх власних брендів, але все ще використовують той самий матеріал або змінюють матеріал, але зберігають ту саму назву для власного бренду. Той самий сорт може пропонуватися під багатьма торговими марками.
Ультратонка класифікація (розмір частинок 1-5 мкм) — це те, на що спрямована більшість реальних зусиль щодо розробки. Для багатьох пластикових споживчих товарів потрібні форми з дрібними деталями та обробкою, яку можна легко досягти за допомогою надтонких матеріалів. Матеріали цієї класифікації дуже складні та дорогі у виготовленні, а ще важче виробляти послідовну партію за партією та рік за роком.
У класифікації ангстрофіну дуже мало сортів (< 1 micron particle size). The grades are available in small blocks to control the uniformity of the graphite. These grades are the most expensive to produce and have limited use. Generally, they are used for fine detailed engraving electrodes and small featured electrodes that produce very high surface finishes without the use of powder additives when polishing of cavities is not possible.
Нижчі сорти графіту повільно зникають з ринку у міру того, як змінюється застосування EDM. Формування з великою порожниною без дрібних деталей і штампів для кування можна легко виконати за допомогою високошвидкісного фрезерування, таким чином зменшуючи потребу в класифікації тонкої класифікації. У той же час складна детальна робота з порожнинами вимагає графіту з невеликими розмірами частинок, однорідною мікроструктурою та високою міцністю для створення складних дрібних порожнин.
Оцінки в класифікаціях
Фізичні властивості кожного сорту графіту визначають рейтинг у класифікаціях. Властивості, які впливають на продуктивність, це розмір частинок, міцність на вигин і твердість за Шором. Ці властивості разом із мікрофотографією мікроструктури є найкращими інструментами для прогнозування характеристик графіту.
Найкращий графіт у будь-якій класифікації має щільно упаковані частинки з невеликою варіацією розміру. Такий однорідний матеріал протистоїть зносу, спричиненому термічною природою процесу електроерозії. Розмір частинок зазвичай вказується як середній розмір. Коли розмір часток охоплює малий діапазон, мікроструктура матеріалу стає більш однорідною зі зниженою пористістю. Пористість у графіті є межею між частинками. Частинки зв'язуються разом хімічними або механічними засобами, і збій цієї системи є причиною вивільнення частинок у щілину під час EDM. Якщо частинки матеріалу малі, однакові за розміром і щільно упаковані, ерозія електрода мінімальна. Розмір частинок впливає на мінімальну обробку поверхні, яку дасть матеріал. Оскільки електрод відтворює свою структуру в порожнині, не можна отримати високу обробку поверхні за допомогою сортів графіту, які мають великі частки та неоднорідну мікроструктуру.
Мікроструктура сорту графіту часто є обмежуючим фактором, що визначає продуктивність EDM. Неоднорідна мікроструктура з широким діапазоном розмірів частинок і пор може мати м’які плями, які є великими ділянками пористості, та/або жорсткі плями, які є конгломератами, спричиненими непослідовним змішуванням. Тверді плями також можуть бути спричинені просочуванням відкритої пористості матеріалу смолою, а потім повторною обробкою матеріалу, що надає частинкам і просоченим смолою ділянкам різні значення твердості. Оскільки неозброєним оком неможливо побачити мікроструктуру, немає способу виявити ці проблеми до процесу обробки. Виявлення причини проблем обробки включає в себе руйнівний контроль і дослідження мікрофотографій.
