1.Características de electroerosión dos materiais de grafito.
1.1.Velocidade de mecanizado de descarga.
O grafito é un material non metálico cun punto de fusión moi alto de 3, 650 ° C, mentres que o cobre ten un punto de fusión de 1, 083 ° C, polo que o eléctrodo de grafito pode soportar maiores condicións de configuración de corrente.
Cando a área de descarga e a escala do tamaño do electrodo son máis grandes, as vantaxes do mecanizado en bruto de alta eficiencia do material de grafito son máis obvias.
A condutividade térmica do grafito é 1/3 da do cobre, e a calor xerada durante o proceso de descarga pódese utilizar para eliminar os materiais metálicos de forma máis eficaz.Polo tanto, a eficiencia de procesamento do grafito é maior que a do electrodo de cobre no procesamento medio e fino.
Segundo a experiencia de procesamento, a velocidade de procesamento de descarga do electrodo de grafito é 1,5 ~ 2 veces máis rápida que a do electrodo de cobre nas condicións de uso correctas.
1.2.Consumo de electrodos.
O electrodo de grafito ten o carácter que pode soportar as condicións de alta corrente, ademais, baixo a condición de configuración de desbaste axeitada, incluíndo pezas de aceiro ao carbono producidas durante a eliminación de mecanizado no contido e fluído de traballo a alta temperatura de descomposición de partículas de carbono, o efecto de polaridade, baixo A acción de eliminación parcial do contido, as partículas de carbono uniranse á superficie do eléctrodo para formar unha capa protectora, garantir o eléctrodo de grafito en pequenas perdas no mecanizado en bruto, ou incluso "cero residuos".
A principal perda de electrodos na electroerosión procede do mecanizado en bruto.Aínda que a taxa de perdas é alta nas condicións de fixación do acabado, a perda global tamén é baixa debido á pequena tolerancia de mecanizado reservada ás pezas.
En xeral, a perda do electrodo de grafito é menor que a do eléctrodo de cobre no mecanizado en bruto de gran corrente e un pouco máis que a do eléctrodo de cobre no mecanizado de acabado.A perda do electrodo do electrodo de grafito é similar.
1.3.A calidade superficial.
O diámetro das partículas do material de grafito afecta directamente a rugosidade da superficie da electroerosión.Canto menor sexa o diámetro, menor será a rugosidade da superficie.
Hai uns anos usando partículas phi de 5 micras de diámetro de material de grafito, a mellor superficie só pode acadar VDI18 edm (Ra0,8 micras), hoxe en día o diámetro do gran dos materiais de grafito foi capaz de acadar dentro de 3 micras de phi, a mellor superficie. pode alcanzar VDI12 edm estable (Ra0,4 mu m) ou nivel máis sofisticado, pero o electrodo de grafito para espello edm.
O material de cobre ten baixa resistividade e estrutura compacta e pódese procesar de forma estable en condicións difíciles.A rugosidade da superficie pode ser inferior a Ra0,1 m e pódese procesar mediante espello.
Así, se o mecanizado de descarga ten unha superficie extremadamente fina, é máis axeitado usar material de cobre como electrodo, que é a principal vantaxe do electrodo de cobre fronte ao electrodo de grafito.
Pero o eléctrodo de cobre baixo a condición de configuración de corrente grande, a superficie do electrodo é fácil de facer áspera, parece incluso rachar e os materiais de grafito non terían este problema, o requisito de rugosidade da superficie para VDI26 (Ra2.0 micras) sobre o procesamento de moldes, usando un electrodo de grafito pódese facer de procesamento groso a fino, realiza o efecto de superficie uniforme, os defectos de superficie.
Ademais, debido á estrutura diferente do grafito e do cobre, o punto de corrosión da descarga superficial do electrodo de grafito é máis regular que o do electrodo de cobre.Polo tanto, cando se procesa a mesma rugosidade superficial de VDI20 ou superior, a granularidade da superficie da peza procesada polo electrodo de grafito é máis distinta e este efecto de superficie do gran é mellor que o efecto da superficie de descarga do electrodo de cobre.
1.4.A precisión de mecanizado.
O coeficiente de expansión térmica do material de grafito é pequeno, o coeficiente de expansión térmica do material de cobre é 4 veces o do material de grafito, polo que no procesamento de descarga, o electrodo de grafito é menos propenso á deformación que o eléctrodo de cobre, que pode obter máis estabilidade e precisión de procesamento fiable.
Especialmente cando se procesa unha costela profunda e estreita, a alta temperatura local fai que o electrodo de cobre se dobra facilmente, pero o de grafito non.
Para o electrodo de cobre cunha relación profundidade-diámetro grande, debe compensarse un determinado valor de expansión térmica para corrixir o tamaño durante a configuración do mecanizado, mentres que o electrodo de grafito non é necesario.
1.5.Peso do electrodo.
O material de grafito é menos denso que o cobre, e o peso do eléctrodo de grafito do mesmo volume é só 1/5 do eléctrodo de cobre.
Pódese ver que o uso de grafito é moi axeitado para o electrodo cun gran volume, o que reduce moito a carga do fuso da máquina-ferramenta EDM.O eléctrodo non causará inconvenientes na suxeición debido ao seu gran peso, e producirá un desprazamento de deflexión no procesamento, etc. Pódese ver que é de gran importancia usar o electrodo de grafito no procesamento de moldes a gran escala.
1.6.Dificultade de fabricación de electrodos.
O rendemento de mecanizado do material de grafito é bo.A resistencia ao corte é só 1/4 da do cobre.Nas condicións de procesamento correctas, a eficiencia do electrodo de grafito de fresado é de 2 ~ 3 veces a do electrodo de cobre.
O electrodo de grafito é fácil de borrar o ángulo, e pódese usar para procesar a peza de traballo que debe ser rematada por varios electrodos nun só electrodo.
A estrutura de partículas única do material de grafito evita que se produzan rebabas despois do fresado e formación do electrodo, o que pode cumprir directamente os requisitos de uso cando as rebabas non se eliminan facilmente no modelado complexo, eliminando así o proceso de pulido manual do electrodo e evitando a forma. erro de cambio e tamaño causado polo pulido.
Nótese que, debido a que o grafito é acumulación de po, o grafito de fresado producirá moito po, polo que a fresadora debe ter un selo e un dispositivo de recollida de po.
Se é necesario usar edM para procesar o electrodo de grafito, o seu rendemento de procesamento non é tan bo como o material de cobre, a velocidade de corte é un 40% máis lenta que o cobre.
1.7.Instalación e uso dos electrodos.
O material de grafito ten boas propiedades de unión.Pódese usar para unir o grafito co accesorio fresando o electrodo e descargando, o que pode aforrar o procedemento de mecanizar o burato do parafuso no material do electrodo e aforrar tempo de traballo.
O material de grafito é relativamente fráxil, especialmente o electrodo pequeno, estreito e longo, que é fácil de romper cando se somete a forzas externas durante o uso, pero pode saber inmediatamente que o electrodo foi danado.
Se é un electrodo de cobre, só se dobrará e non romperá, o que é moi perigoso e difícil de atopar no proceso de uso, e levará facilmente á chatarra da peza.
1.8.Prezo.
O material de cobre é un recurso non renovable, a tendencia dos prezos será cada vez máis cara, mentres que o prezo do material de grafito tende a estabilizarse.
O prezo do material de cobre aumentando nos últimos anos, os principais fabricantes de grafito mellorar o proceso na produción de grafito facer a súa vantaxe competitiva, agora, baixo o mesmo volume, a xeneralidade do prezo do material de electrodo de grafito e o prezo dos materiais de electrodo de cobre é bastante, pero O grafito pode lograr un procesamento eficiente, que o uso de electrodos de cobre para aforrar un gran número de horas de traballo, o que equivale a reducir directamente o custo de produción.
En resumo, entre as características 8 edM do electrodo de grafito, as súas vantaxes son obvias: a eficiencia do electrodo de fresado e procesamento de descarga é significativamente mellor que a do electrodo de cobre;O electrodo grande ten un peso pequeno, boa estabilidade dimensional, o electrodo fino non é fácil de deformar e a textura da superficie é mellor que o electrodo de cobre.
A desvantaxe do material de grafito é que non é axeitado para o procesamento de descarga de superficie fina baixo VDI12 (Ra0,4 m) e a eficiencia de usar edM para fabricar electrodos é baixa.
Non obstante, desde un punto de vista práctico, unha das razóns importantes que afectan á promoción efectiva dos materiais de grafito en China é que se necesita unha máquina especial de procesamento de grafito para fresar electrodos, o que presenta novos requisitos para os equipos de procesamento das empresas de moldes, algunhas pequenas empresas. pode non ter esta condición.
En xeral, as vantaxes dos electrodos de grafito cobren a gran maioría das ocasións de procesamento de edM, e son dignas de popularización e aplicación, con considerables beneficios a longo prazo.A deficiencia do procesamento de superficies finas pódese compensar mediante o uso de electrodos de cobre.
2.Selección de materiais de electrodos de grafito para EDM
Para os materiais de grafito, hai principalmente os seguintes catro indicadores que determinan directamente o rendemento dos materiais:
1) Diámetro medio de partículas do material
O diámetro medio das partículas do material afecta directamente a condición de descarga do material.
Canto menor sexa a partícula media de material de grafito, máis uniforme é a descarga, máis estable será a condición de descarga, mellor será a calidade da superficie e menor será a perda.
Canto maior sexa o tamaño medio de partícula, mellor taxa de eliminación pódese obter no mecanizado en bruto, pero o efecto superficial do acabado é pobre e a perda de electrodos é grande.
2) A resistencia á flexión do material
A resistencia á flexión dun material é un reflexo directo da súa resistencia, indicando a estanquidade da súa estrutura interna.
O material con alta resistencia ten un rendemento de resistencia á descarga relativamente bo.Para o electrodo de alta precisión, o material con boa resistencia debe seleccionarse na medida do posible.
3) Dureza Shore do material
O grafito é máis duro que os materiais metálicos e a perda da ferramenta de corte é maior que a do metal de corte.
Ao mesmo tempo, a alta dureza do material de grafito no control de perdas de descarga é mellor.
4) A resistividade inherente ao material
A taxa de descarga do material de grafito con alta resistividade inherente será máis lenta que a de baixa resistividade.
Canto maior sexa a resistividade inherente, menor será a perda de electrodos, pero canto maior sexa a resistividade inherente, a estabilidade da descarga verase afectada.
Actualmente, hai moitos tipos diferentes de grafito dispoñibles dos principais provedores de grafito do mundo.
Polo xeral, segundo o diámetro medio de partículas dos materiais de grafito a clasificar, o diámetro de partícula ≤ 4 m defínese como grafito fino, as partículas de 5 ~ 10 m defínese como grafito medio, as partículas de 10 m arriba defínese como grafito groso.
Canto menor sexa o diámetro das partículas, máis caro é o material, o material de grafito máis axeitado pode seleccionarse segundo os requisitos e o custo da EDM.
3.Fabricación de electrodos de grafito
O electrodo de grafito faise principalmente por fresado.
Desde o punto de vista da tecnoloxía de procesamento, o grafito e o cobre son dous materiais diferentes, e as súas diferentes características de corte deben ser dominadas.
Se o electrodo de grafito é procesado polo proceso de electrodo de cobre, inevitablemente ocorrerán problemas, como a fractura frecuente da folla, que require o uso de ferramentas de corte e parámetros de corte axeitados.
Mecanizado do electrodo de grafito que o desgaste da ferramenta de electrodo de cobre, a consideración económica, a elección da ferramenta de carburo é a máis económica, escolla a ferramenta de revestimento de diamante (chamada coitelo de grafito) o prezo é máis caro, pero a ferramenta de revestimento de diamante é longa vida útil, alta precisión de procesamento, o beneficio económico global é bo.
O tamaño do ángulo frontal da ferramenta tamén afecta a súa vida útil, o ángulo frontal de 0 ° da ferramenta será ata un 50% maior que o ángulo frontal de 15 ° da vida útil da ferramenta, a estabilidade de corte tamén é mellor, pero o maior é o ángulo, mellor é a superficie de mecanizado, o uso do ángulo de 15 ° da ferramenta pode conseguir a mellor superficie de mecanizado.
A velocidade de corte no mecanizado pódese axustar segundo a forma do eléctrodo, xeralmente 10 m/min, semellante ao mecanizado de aluminio ou plástico, a ferramenta de corte pode estar directamente dentro e fóra da peza en mecanizado en bruto e o fenómeno do ángulo. O colapso e a fragmentación son fáciles de producir no acabado de mecanizado, e adoita adoptarse a forma de camiñar rápido co coitelo lixeiro.
O electrodo de grafito no proceso de corte producirá moito po, para evitar que as partículas de grafito inhalan o fuso e o parafuso da máquina, actualmente hai dúas solucións principais, unha é usar unha máquina especial de procesamento de grafito, a outra é o centro de procesamento normal. refit, equipado cun dispositivo especial de recollida de po.
A fresadora especial de grafito de alta velocidade do mercado ten unha alta eficiencia de fresado e pode completar facilmente a fabricación de electrodos complexos con alta precisión e boa calidade de superficie.
Se se precisa EDM para facer un electrodo de grafito, recoméndase utilizar un material de grafito fino cun diámetro de partículas menor.
O rendemento de mecanizado do grafito é pobre, canto menor sexa o diámetro das partículas, maior será a eficiencia de corte e pódense evitar problemas anormais como a rotura frecuente do fío e a franxa superficial.
4. Parámetros EDM do electrodo de grafito
A selección dos parámetros EDM de grafito e cobre é bastante diferente.
Os parámetros de EDM inclúen principalmente a corrente, o ancho do pulso, a brecha do pulso e a polaridade.
A continuación descríbese a base para o uso racional destes parámetros principais.
A densidade de corrente do electrodo de grafito é xeralmente de 10~12 A/cm2, moito maior que a do electrodo de cobre.Polo tanto, dentro do rango de corrente permitido na área correspondente, canto maior sexa a corrente seleccionada, máis rápida será a velocidade de procesamento da descarga de grafito, menor será a perda de electrodos, pero a rugosidade da superficie será máis espesa.
Canto maior sexa o ancho do pulso, menor será a perda de electrodos.
Non obstante, un ancho de pulso maior empeorará a estabilidade do procesamento, a velocidade de procesamento será máis lenta e a superficie máis rugosa.
Para garantir unha baixa perda de electrodos durante o mecanizado en bruto, adoita utilizarse un ancho de pulso relativamente grande, que pode realizar un mecanizado de electrodos de grafito con baixa perda cando o valor está entre 100 e 300 US.
Para obter unha superficie fina e un efecto de descarga estable, debe escollerse un ancho de pulso menor.
En xeral, o ancho do pulso do electrodo de grafito é un 40% menor que o do electrodo de cobre.
A brecha de pulso afecta principalmente á velocidade de mecanizado de descarga e á estabilidade do mecanizado.Canto maior sexa o valor, mellor será a estabilidade de mecanizado, o que é útil para obter unha mellor uniformidade da superficie, pero a velocidade de mecanizado reducirase.
Baixo a condición de garantir a estabilidade do procesamento, pódese obter unha maior eficiencia de procesamento escollendo un intervalo de pulso menor, pero cando o estado de descarga é inestable, pódese obter unha maior eficiencia de procesamento escollendo un intervalo de pulso maior.
No mecanizado de descarga de electrodos de grafito, o espazo de pulso e o ancho do pulso adoitan establecerse en 1:1, mentres que no mecanizado de electrodos de cobre, o espazo de pulso e o ancho do pulso adoitan establecerse en 1:3.
Baixo un procesamento de grafito estable, a relación de coincidencia entre o intervalo de pulso e o ancho do pulso pódese axustar a 2:3.
No caso dunha pequena separación do pulso, é beneficioso formar unha capa de cuberta na superficie do electrodo, o que é útil para reducir a perda do electrodo.
A selección de polaridade do electrodo de grafito en EDM é basicamente a mesma que a do electrodo de cobre.
Segundo o efecto de polaridade da electroerosión, o mecanizado de polaridade positiva adoita utilizarse cando se mecaniza aceiro de matriz, é dicir, o electrodo está conectado ao polo positivo da fonte de alimentación e a peza de traballo está conectada ao polo negativo da fonte de alimentación.
Usando un gran ancho de corrente e pulso, a selección de mecanizado de polaridade positiva pode conseguir unha perda de electrodo moi baixa.Se a polaridade é incorrecta, a perda do electrodo será moi grande.
Só cando se require un procesamento fino da superficie inferior a VDI18 (Ra0,8 m) e o ancho do pulso é moi pequeno, utilízase o procesamento de polaridade negativa para obter unha mellor calidade da superficie, pero a perda de electrodos é grande.
Agora as máquinas ferramenta CNC edM están equipadas con parámetros de mecanizado de descarga de grafito.
O uso de parámetros eléctricos é intelixente e pode ser xerado automaticamente polo sistema experto da máquina ferramenta.
Xeralmente, a máquina pode configurar os parámetros de procesamento optimizados seleccionando o par de materiais, o tipo de aplicación, o valor de rugosidade da superficie e introducindo a área de procesamento, a profundidade de procesamento, a escala do tamaño do electrodo, etc. Durante a programación.
Conxunto para o electrodo de grafito da biblioteca de máquinas-ferramenta edm parámetros de procesamento ricos, o tipo de material pode escoller entre o grafito groso, grafito, grafito corresponde a unha variedade de materiais de peza de traballo, para subdividir o tipo de aplicación para o estándar, ranura profunda, punta afiada, gran área, cavidade grande, como a fina, tamén ofrece baixa perda, estándar, alta eficiencia e así por diante os moitos tipos de elección de prioridade de procesamento.
5.Conclusión
O novo material de electrodos de grafito paga a pena popularizarse con forza e as súas vantaxes serán gradualmente recoñecidas e aceptadas pola industria nacional de fabricación de moldes.
A correcta selección de materiais de electrodos de grafito e a mellora dos enlaces tecnolóxicos relacionados traerá unha alta eficiencia, alta calidade e un beneficio de baixo custo para as empresas de fabricación de moldes.
Hora de publicación: Dec-04-2020