Переробка графіту може бути складною справою, тому для продуктивності та прибутковості важливо поставити певні питання на перше місце.
Факти довели, що графіт важко піддавати механічній обробці, особливо для електроерозійних електродів, які вимагають високої точності та структурної послідовності.Ось п’ять ключових моментів, про які слід пам’ятати, використовуючи графіт:
Сорти графіту візуально важко розрізнити, але кожен має унікальні фізичні властивості та характеристики.Сорти графіту поділяються на шість категорій відповідно до середнього розміру частинок, але лише три дрібні категорії (розмір частинок 10 мкм або менше) часто використовуються в сучасній електроерозії.Ранг у класифікації є показником потенційних застосувань і продуктивності.
Відповідно до статті Дуга Гарди (Toyo Tanso, який тоді писав для нашого дочірнього видання «MoldMaking Technology», але тепер це SGL Carbon), для чорнової обробки використовуються марки з розміром частинок від 8 до 10 мікрон.Для менш точної фінішної обробки та обробки деталей використовуються розміри частинок від 5 до 8 мікрон.Електроди, виготовлені з цих марок, часто використовуються для виготовлення прес-форм для кування та лиття під тиском або для менш складних застосувань порошку та спеченого металу.
Тонкий дизайн деталей і більш дрібні, складніші елементи більше підходять для частинок розміром від 3 до 5 мікрон.Застосування електродів у цьому діапазоні включає різання дроту та аерокосмічну промисловість.
Надтонкі електроди з графітом із розміром частинок від 1 до 3 мікрон часто потрібні для спеціальних аерокосмічних металів і карбідів.
Під час написання статті для MMT Джеррі Мерсер з Poco Materials визначив розмір частинок, міцність на вигин і твердість за Шором як три ключові детермінанти продуктивності під час обробки електродів.Однак мікроструктура графіту зазвичай є обмежуючим фактором у продуктивності електрода під час кінцевої операції електроерозійної обробки.
В іншій статті MMT Мерсер заявив, що міцність на вигин повинна бути вищою за 13 000 фунтів на квадратний дюйм, щоб гарантувати, що графіт може бути перероблений у глибокі та тонкі ребра без руйнування.Процес виробництва графітових електродів тривалий і може вимагати детальних, складних для обробки деталей, тому така довговічність допомагає зменшити витрати.
Твердість за Шором вимірює оброблюваність марок графіту.Mercer попереджає, що надто м’які сорти графіту можуть забити пази інструменту, уповільнити процес обробки або заповнити отвори пилом, тим самим створюючи тиск на стінки отворів.У цих випадках зменшення подачі та швидкості може запобігти помилкам, але збільшить час обробки.Під час обробки твердий дрібнозернистий графіт також може призвести до руйнування матеріалу на краю отвору.Ці матеріали також можуть бути дуже абразивними для інструменту, що призводить до зносу, що впливає на цілісність діаметра отвору та збільшує витрати на роботу.Як правило, щоб уникнути прогину при високих значеннях твердості, необхідно зменшити подачу обробки та швидкість кожної точки з твердістю за Шором вище 80 на 1%.
Через те, як EDM створює дзеркальне відображення електрода в обробленій частині, Мерсер також сказав, що для графітових електродів важлива щільна однорідна мікроструктура.Нерівні межі частинок збільшують пористість, тим самим збільшуючи ерозію частинок і прискорюючи вихід з ладу електродів.Під час початкового процесу обробки електрода нерівна мікроструктура також може призвести до нерівномірної обробки поверхні - ця проблема ще більш серйозна на високошвидкісних обробних центрах.Тверді плями в графіті також можуть спричинити відхилення інструменту, що призведе до того, що кінцевий електрод не відповідає вимогам.Це відхилення може бути досить незначним, щоб косий отвір виглядав прямим у точці входу.
Існують спеціальні машини для обробки графіту.Хоча ці машини значно прискорять виробництво, це не єдині машини, які можуть використовувати виробники.На додаток до контролю над пилом (описаного далі в статті), минулі статті MMS також повідомляли про переваги машин із швидкими шпинделями та керування з високою швидкістю обробки для виробництва графіту.В ідеалі швидке керування також має мати перспективні функції, а користувачі повинні використовувати програмне забезпечення для оптимізації шляху інструменту.
Під час просочування графітових електродів, тобто заповнення пор мікроструктури графіту частинками мікронного розміру, Garda рекомендує використовувати мідь, оскільки вона може стабільно обробляти спеціальні сплави міді та нікелю, такі як ті, що використовуються в аерокосмічній галузі.Сорти графіту, просочені міддю, забезпечують більш тонку обробку, ніж сорти без просочення тієї ж класифікації.Вони також можуть досягти стабільної обробки при роботі в несприятливих умовах, таких як погана промивка або недосвідчені оператори.
Згідно з третьою статтею Мерсера, хоча синтетичний графіт — тип, який використовується для виготовлення електроерозійних електродів — біологічно інертний і тому спочатку менш шкідливий для людини, ніж деякі інші матеріали, неправильна вентиляція все одно може спричинити проблеми.Синтетичний графіт є електропровідним, що може спричинити деякі проблеми з пристроєм, у якому може статися коротке замикання під час контакту зі сторонніми електропровідними матеріалами.Крім того, графіт, просочений такими матеріалами, як мідь і вольфрам, вимагає особливого догляду.
Мерсер пояснив, що людське око не може побачити графітовий пил у дуже малих концентраціях, але він все одно може викликати подразнення, сльозотечу та почервоніння.Контакт із пилом може викликати абразивність і легке подразнення, але навряд чи він поглинеться.Середнє зважене за часом (TWA) значення експозиції для графітового пилу за 8 годин становить 10 мг/м3, що є видимою концентрацією і ніколи не з’явиться в системі збору пилу, що використовується.
Надмірний вплив графітового пилу протягом тривалого часу може призвести до того, що вдихнуті частинки графіту залишаються в легенях і бронхах.Це може призвести до важкого хронічного пневмоконіозу, який називається хворобою графіту.Графітізація зазвичай пов'язана з природним графітом, але в рідкісних випадках вона пов'язана з синтетичним графітом.
Пил, який накопичується на робочому місці, є легкозаймистим, і (у четвертій статті) Мерсер каже, що він може вибухнути за певних умов.Коли запалювання стикається з достатньою концентрацією дрібних частинок, зважених у повітрі, відбувається пожежа пилу та спалах.Якщо пил розсіяний у великій кількості або знаходиться в закритому приміщенні, він, швидше за все, вибухне.Контроль будь-якого типу небезпечних елементів (паливо, кисень, займання, дифузія або обмеження) може значно зменшити ймовірність вибуху пилу.У більшості випадків промисловість зосереджується на паливі, видаляючи пил із джерела через вентиляцію, але магазини повинні враховувати всі фактори для досягнення максимальної безпеки.Обладнання для боротьби з пилом також повинно мати вибухозахищені отвори або вибухозахищені системи або встановлюватися в середовищі з дефіцитом кисню.
Компанія Mercer визначила два основні методи боротьби з графітовим пилом: високошвидкісні повітряні системи з пиловловлювачами, які можуть бути стаціонарними або портативними залежно від застосування, і вологі системи, які насичують рідиною область навколо різака.
Цехи, які займаються невеликою обробкою графіту, можуть використовувати портативний пристрій із високоефективним повітряним фільтром твердих частинок (HEPA), який можна переміщати між машинами.Однак майстерні, які обробляють великі обсяги графіту, зазвичай повинні використовувати фіксовану систему.Мінімальна швидкість повітря для захоплення пилу становить 500 футів на хвилину, а швидкість у каналі збільшується щонайменше до 2000 футів на секунду.
У мокрих системах існує ризик «всмоктування» рідини (поглинання) матеріалом електрода для змивання пилу.Якщо не видалити рідину перед розміщенням електрода в електророзійному електророзмірювачі, це може призвести до забруднення діелектричного масла.Оператори повинні використовувати розчини на водній основі, оскільки ці розчини менш схильні до поглинання масла, ніж розчини на основі масла.Сушіння електрода перед використанням EDM зазвичай передбачає розміщення матеріалу в конвекційній печі приблизно на годину при температурі трохи вище точки випаровування розчину.Температура не повинна перевищувати 400 градусів, так як це призведе до окислення і роз’їдання матеріалу.Операторам також не слід використовувати стиснене повітря для сушіння електрода, оскільки тиск повітря лише проштовхує рідину глибше в структуру електрода.
Princeton Tool сподівається розширити свій портфель продуктів, збільшити свій вплив на Західному узбережжі та стати сильнішим постачальником.Для досягнення цих трьох цілей одночасно найкращим вибором стало придбання ще одного механічного цеху.
Пристрій електроерозійної обробки дроту обертає горизонтально скерований електродний дріт по осі E, керованої ЧПК, забезпечуючи майстерні зазор для заготовок і гнучкість для виготовлення складних і високоточних інструментів PCD.
Час публікації: 26 вересня 2021 р