Grafiidi töötlemine võib olla keeruline äri, nii et teatud probleemide esikohale seadmine on tootlikkuse ja kasumlikkuse seisukohast ülioluline.
Faktid on tõestanud, et grafiiti on raske töödelda, eriti EDM-elektroodide puhul, mis nõuavad suurepärast täpsust ja struktuuri ühtlust.Siin on viis peamist punkti, mida grafiidi kasutamisel meeles pidada:
Grafiidi klassid on visuaalselt raskesti eristatavad, kuid igal neist on ainulaadsed füüsikalised omadused ja jõudlus.Grafiidi klassid jaotatakse osakeste keskmise suuruse järgi kuueks kategooriasse, kuid tänapäevases elektroforeesil kasutatakse sageli ainult kolme väiksemat kategooriat (osakeste suurus 10 mikronit või vähem).Aste klassifikatsioonis on potentsiaalsete rakenduste ja jõudluse näitaja.
Doug Garda (Toyo Tanso, kes kirjutas tollal meie sõsarväljaandele “MoldMaking Technology”, kuid nüüd on selleks SGL Carbon) artikli kohaselt kasutatakse töötlemiseks 8–10 mikronit osakeste suurust.Vähem täpsete viimistlus- ja detailirakenduste puhul kasutatakse 5–8 mikroni suurusi osakesi.Nendest klassidest valmistatud elektroode kasutatakse sageli sepistamis- ja survevaluvormide valmistamiseks või vähem keerukate pulbri- ja paagutatud metallide jaoks.
Peen detailne disain ja väiksemad, keerukamad funktsioonid sobivad paremini osakeste suurustele vahemikus 3 kuni 5 mikronit.Selle vahemiku elektroodide rakendused hõlmavad traadi lõikamist ja lennundust.
Spetsiaalsetes lennunduses kasutatavate metallide ja karbiidirakenduste jaoks on sageli vaja ülipeeneid täppiselektroode, mis kasutavad grafiiti osakeste suurusega 1–3 mikronit.
MMT jaoks artiklit kirjutades tuvastas Jerry Mercer Poco Materialsist elektroodide töötlemisel kolme peamise jõudluse määrajana osakeste suuruse, paindetugevuse ja Shore'i kõvaduse.Kuid grafiidi mikrostruktuur on tavaliselt elektroodi jõudlust piirav tegur lõpliku EDM-i operatsiooni ajal.
Teises MMT artiklis väitis Mercer, et paindetugevus peaks olema suurem kui 13 000 psi, et tagada grafiidi töötlemine sügavateks ja õhukesteks ribideks ilma purunemata.Grafiitelektroodide tootmisprotsess on pikk ja võib nõuda üksikasjalikke, raskesti töödeldavaid funktsioone, seega aitab selline vastupidavuse tagamine kulusid vähendada.
Shore kõvadus mõõdab grafiidi klasside töödeldavust.Mercer hoiatab, et liiga pehmed grafiidiklassid võivad ummistada tööriistapilusid, aeglustada töötlemisprotsessi või täita augud tolmuga, avaldades seeläbi survet aukude seintele.Sellistel juhtudel võib etteande ja kiiruse vähendamine vältida vigu, kuid see pikendab töötlemisaega.Töötlemise käigus võib kõva väikeseteraline grafiit põhjustada ka augu servas oleva materjali purunemise.Need materjalid võivad olla ka tööriistale väga abrasiivsed, põhjustades kulumist, mis mõjutab ava läbimõõdu terviklikkust ja suurendab töökulusid.Üldiselt tuleb läbipainde vältimiseks kõrgete kõvaduse väärtuste korral vähendada töötlemissööte ja kiirust iga punkti puhul, mille Shore'i kõvadus on suurem kui 80, 1% võrra.
Kuna EDM loob töödeldud osa elektroodi peegelpildi, ütles Mercer ka, et grafiitelektroodide jaoks on oluline tihedalt pakitud ühtlane mikrostruktuur.Ebaühtlased osakeste piirid suurendavad poorsust, suurendades seeläbi osakeste erosiooni ja kiirendades elektroodi riket.Elektroodide esialgse töötlemise ajal võib ebaühtlane mikrostruktuur põhjustada ka ebaühtlast pinnaviimistlust – see probleem on veelgi tõsisem kiirete töötluskeskuste puhul.Grafiidi kõvad kohad võivad samuti põhjustada tööriista kõrvalekaldumise, mille tulemusel lõplik elektrood ei vasta spetsifikatsioonidele.See läbipaine võib olla piisavalt väike, et kaldus auk paistab sisenemispunktis otse.
Seal on spetsiaalsed grafiidi töötlemise masinad.Kuigi need masinad kiirendavad oluliselt tootmist, ei ole need ainsad masinad, mida tootjad saavad kasutada.Lisaks tolmutõrjele (kirjeldatud artiklis hiljem) kirjeldati varasemates MMS-i artiklites ka kiirete spindlitega masinate eeliseid ja suure töötlemiskiirusega juhtimist grafiidi tootmisel.Ideaalis peaks kiirjuhtimisel olema ka tulevikku suunatud funktsioone ja kasutajad peaksid kasutama tööriistatee optimeerimise tarkvara.
Grafiitelektroodide immutamisel – st grafiidi mikrostruktuuri pooride täitmisel mikronisuuruste osakestega – soovitab Garda kasutada vaske, kuna see suudab stabiilselt töödelda spetsiaalseid vase- ja niklissulameid, näiteks neid, mida kasutatakse kosmosetööstuses.Vasega immutatud grafiidiklassid annavad peenemat viimistlust kui sama klassifikatsiooni immutamata klassid.Samuti võivad need saavutada stabiilse töötlemise ebasoodsates tingimustes, näiteks halva loputuse või kogenematute kasutajate korral.
Merceri kolmanda artikli kohaselt on sünteetiline grafiit, mida kasutatakse EDM-elektroodide valmistamiseks, bioloogiliselt inertne ja seetõttu inimestele esialgu vähem kahjulik kui mõned muud materjalid, kuid vale ventilatsioon võib siiski probleeme tekitada.Sünteetiline grafiit on juhtiv, mis võib põhjustada seadmele mõningaid probleeme, mis võivad elektrit juhtivate võõrmaterjalidega kokku puutudes tekkida lühisesse.Lisaks nõuab selliste materjalidega nagu vask ja volfram immutatud grafiit erilist hoolt.
Mercer selgitas, et inimsilm ei näe väga väikeses kontsentratsioonis grafiiditolmu, kuid see võib siiski põhjustada ärritust, pisaravoolu ja punetust.Kokkupuude tolmuga võib olla abrasiivne ja kergelt ärritav, kuid on ebatõenäoline, et see imendub.Grafiiditolmu ajaliselt kaalutud keskmise (TWA) kokkupuute juhis 8 tunni jooksul on 10 mg/m3, mis on nähtav kontsentratsioon ja ei ilmu kunagi kasutatavasse tolmukogumissüsteemi.
Pikaajaline liigne kokkupuude grafiiditolmuga võib põhjustada sissehingatud grafiidiosakeste jäämist kopsudesse ja bronhidesse.See võib põhjustada raske kroonilise pneumokonioosi, mida nimetatakse grafiidihaiguseks.Grafitiseerimine on tavaliselt seotud loodusliku grafiidiga, kuid harvadel juhtudel on see seotud sünteetilise grafiidiga.
Töökohale kogunev tolm on väga tuleohtlik ja (neljandas artiklis) ütleb Mercer, et see võib teatud tingimustel plahvatada.Kui süttimisel tekib õhus hõljuvate peenosakeste piisav kontsentratsioon, tekib tolmupõleng ja süttimine.Kui tolm on suures koguses hajutatud või suletud alal, on suurem tõenäosus plahvatada.Igasuguste ohtlike elementide (kütus, hapnik, süüde, difusioon või tõkestus) juhtimine võib oluliselt vähendada tolmu plahvatuse võimalust.Enamikul juhtudel keskendub tööstus kütusele, eemaldades tolmu allikast ventilatsiooni kaudu, kuid kauplused peaksid arvestama kõigi teguritega, et saavutada maksimaalne ohutus.Tolmutõrjeseadmetel peaksid olema ka plahvatuskindlad augud või plahvatuskindlad süsteemid või need peaksid olema paigaldatud hapnikuvaesesse keskkonda.
Mercer on tuvastanud kaks peamist meetodit grafiiditolmu kontrollimiseks: kiired õhusüsteemid tolmukogujatega – mis võivad olenevalt rakendusest olla fikseeritud või kaasaskantavad – ja märgsüsteemid, mis küllastavad lõikuri ümbruse vedelikuga.
Poed, mis tegelevad vähesel määral grafiiditöötlusega, saavad kasutada kaasaskantavat seadet, millel on kõrge efektiivsusega tahkete osakeste õhufilter (HEPA), mida saab masinate vahel teisaldada.Suures koguses grafiiti töötlevad töökojad peaksid aga tavaliselt kasutama fikseeritud süsteemi.Minimaalne õhu kiirus tolmu püüdmiseks on 500 jalga minutis ja kiirus kanalis suureneb vähemalt 2000 jalani sekundis.
Märgadel süsteemidel on oht, et vedelik imbub elektroodi materjali (imbub) tolmu mahapesemiseks.Vedeliku eemaldamata jätmine enne elektroodi EDM-i asetamist võib põhjustada dielektrilise õli saastumist.Operaatorid peaksid kasutama veepõhiseid lahuseid, kuna need lahused imenduvad õli vähem kui õlipõhised lahused.Elektroodi kuivatamine enne EDM-i kasutamist hõlmab tavaliselt materjali asetamist konvektsioonahju umbes tunniks temperatuurile, mis on veidi kõrgem lahuse aurustumispunktist.Temperatuur ei tohiks ületada 400 kraadi, kuna see oksüdeerib ja korrodeerib materjali.Samuti ei tohiks operaatorid kasutada elektroodi kuivatamiseks suruõhku, sest õhurõhk surub vedeliku ainult sügavamale elektroodi struktuuri.
Princeton Tool loodab laiendada oma tooteportfelli, suurendada oma mõju läänerannikul ja saada tugevamaks üldiseks tarnijaks.Nende kolme eesmärgi üheaegseks saavutamiseks sai parimaks valikuks teise töötlustsehhi soetamine.
Traadi EDM-seade pöörab horisontaalselt juhitud elektroodi traati CNC-juhitavas E-teljel, pakkudes töökojale tooriku vaba ruumi ja paindlikkust keerukate ja ülitäpsete PCD-tööriistade tootmiseks.
Postitusaeg: 26. september 2021