Grafīta izvēle ir atslēga, lai sasniegtu optimālu jūsu slēdža veiktspēju
Grafīts ir izvēles materiāls lielākajai daļai EDM elektrodu, ko šodien ražo Rietumu pasaulē. Labākās grafīta kategorijas izvēle konkrētam lietojumam var būt sarežģīta, ja nav saprotamas atšķirības starp grafīta kategorijām. Atkarībā no izvēlētās grafīta kategorijas un pielietojuma grafīts var būt ierobežojošais vai galvenais faktors, lai sasniegtu vēlamos iekārtas rezultātus.
Ir pieejams plašs šķirņu klāsts no vairākiem ražotājiem, no kuriem izvēlēties. Katrs ražotājs izmanto dažādas apstrādes metodes, izejmateriālus un procesa kontroli, kas nozīmē, ka galaprodukts būs diezgan atšķirīgs. Katra ražotāja kategorijas ir paredzētas optimālai veiktspējai noteikta veida lietojumiem. Lai atvieglotu materiālu izvēli, katrs ražotājs publicē sava materiāla tehniskās specifikācijas, taču nav standarta pārbaudes metožu.
Tā kā jebkura grafīta šķira izskatās līdzīga citai šķirai, izskats nav daļa no atlases kritērijiem. Katra šķira jāizvēlas pēc tās fiziskajām īpašībām un īpašībām. Lai atvieglotu šo procesu, dažādas grafīta kategorijas ir sagrupētas sešās klasifikācijās, kas ir atdalītas pēc vidējā daļiņu izmēra. Tikai četras no sešām klasifikācijām ir piemērotas izmantošanai kā EDM elektrodi. Tas, kā dažādas pakāpes ierindojas klasifikācijās, ir to darbības potenciāla rādītājs.
Grafīta sasniegumi
Grafīta rūpniecība pastāvīgi cenšas ražot augstākas kvalitātes kategorijas. Grafīta materiāli ir turpinājuši attīstīties kopā ar citiem EDM nozares aspektiem, taču ne tik dramatiskā tempā. Ir veikti uzlabojumi grafīta materiālu mikrostruktūrā, jo tā ir veiktspējas atslēga.
Rupjie grafīti ar daļiņu izmēru virs 100 mikroniem nekad nav bijuši piemēroti kā elektrodu materiāls. Pēdējās desmitgades laikā vidējas kategorijas ar daļiņu izmēru starp 21-100 mikroniem ir pilnībā izzudušas no tirgus kā EDM materiāls. Dažu pēdējo gadu laikā ir izzudušas arī daudzas zemās klases kategorijas smalkajā klasifikācijā (11-20 mikronu daļiņu izmēra materiāli). Īpaši smalkās klasifikācijas (6-10 daļiņu izmērs) materiāli ir palikuši stabili. Daži no šo materiālu ražotājiem ļauj pārdot savas grafīta kategorijas kā mājas zīmolus, kas var radīt neskaidrības galalietotājam. Apjukums rodas, ja palīgmateriālu izplatītāji maina savu māju zīmolu nosaukumus, bet joprojām izmanto to pašu materiālu vai maina materiālu, bet saglabā to pašu mājas zīmola nosaukumu. Tāda pati kategorija var tikt piedāvāta ar daudziem māju zīmolu nosaukumiem.
Īpaši smalkā klasifikācija (1-5 mikronu daļiņu izmērs) ir vieta, kur lielākā daļa reālo izstrādes pasākumu ir vērsta. Daudziem plastmasas patēriņa produktiem ir vajadzīgas veidnes ar smalkām detaļām un apdari, ko var viegli iegūt ar īpaši smalkiem materiāliem. Materiālus šajā klasifikācijā ir ļoti grūti un dārgi izgatavot, un vēl grūtāk ir ražot konsekventu materiālu partiju pēc partijas un gadu no gada.
Angstrofīna klasifikācijā ir ļoti maz pakāpju (< 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.
Zemākās grafīta kategorijas pakāpeniski pazūd no tirgus, jo mainās EDM lietojumprogrammas. Liela dobuma veidņu darbu bez smalkām detaļām un kalšanas presformām var viegli veikt ar ātrgaitas frēzēšanu, tādējādi samazinot vajadzību pēc kategorijām smalkajā klasifikācijā. Tajā pašā laikā sarežģītu, detalizētu dobuma darbu veikšanai ir nepieciešams grafīts ar maziem daļiņu izmēriem, viendabīgu mikrostruktūru un augstu stiprību, lai izveidotu sarežģītus, mazus dobumus.
Atzīmes klasifikācijās
Katras grafīta kategorijas fizikālās īpašības nosaka klasifikāciju. Īpašības, kas ietekmē veiktspēju, ir daļiņu izmērs, lieces izturība un krasta cietība. Šīs īpašības kopā ar mikrostruktūras mikrofotogrāfiju ir labākie instrumenti grafīta veiktspējas prognozēšanai.
Labākajam grafītam jebkurā klasifikācijā ir cieši iesaiņotas daļiņas ar nelielām izmaiņām. Šāda veida viendabīgs materiāls ir izturīgs pret nodilumu, ko izraisa EDM procesa termiskais raksturs. Daļiņu izmērs parasti tiek norādīts kā vidējais izmērs. Ja daļiņu izmērs aptver nelielu diapazonu, materiāla mikrostruktūra kļūst vienmērīgāka ar samazinātu porainību. Grafīta porainība ir robeža starp daļiņām. Daļiņas tiek savienotas kopā ar ķīmiskiem vai mehāniskiem līdzekļiem, un šīs sistēmas atteice ir tā, kas EDM apstrādes laikā izdala daļiņas spraugā. Ja materiāla daļiņas ir mazas, vienāda izmēra un cieši iesaiņotas, elektroda erozija ir minimāla. Daļiņu izmērs ietekmē minimālo virsmas apdari, ko materiāls radīs. Tā kā elektrods atveido savu struktūru dobumā, smalku virsmas apdari nevar iegūt ar grafīta šķirnēm, kurām ir lielas daļiņas un nevienmērīga mikrostruktūra.
Grafīta klases mikrostruktūra bieži ir ierobežojošais faktors, kas nosaka EDM veiktspēju. Neviendabīgā mikrostruktūrā ar plašu daļiņu un poru izmēru diapazonu var būt mīksti plankumi, kas ir lielas porainības zonas, un/vai cieti plankumi, kas ir konglomerāti, ko izraisa nekonsekventa sajaukšana. Cietus plankumus var izraisīt arī materiāla atvērtās porainības piesūcināšana ar piķi un pēc tam materiāla atkārtota apstrāde, piešķirot daļiņām un piķa impregnētajām vietām dažādas cietības vērtības. Tā kā ar neapbruņotu aci nevar redzēt mikrostruktūru, šīs problēmas nav iespējams noteikt pirms apstrādes. Apstrādes problēmu cēloņa identificēšana ietver destruktīvu testēšanu un mikrofotogrāfiju pārbaudi.
