1. Karakteristik EDM dari bahan grafit.
1.1.Kecepatan pemesinan debit.
Grafit merupakan bahan nonlogam dengan titik leleh yang sangat tinggi yaitu 3,650 °C, sedangkan tembaga memiliki titik leleh 1,083 °C, sehingga elektroda grafit dapat menahan kondisi setting arus yang lebih besar.
Ketika area pelepasan dan skala ukuran elektroda lebih besar, keuntungan dari pemesinan kasar bahan grafit dengan efisiensi tinggi lebih jelas.
Konduktivitas termal grafit adalah 1/3 dari tembaga, dan panas yang dihasilkan selama proses pelepasan dapat digunakan untuk menghilangkan bahan logam secara lebih efektif.Oleh karena itu, efisiensi pemrosesan grafit lebih tinggi daripada elektroda tembaga dalam pemrosesan sedang dan halus.
Menurut pengalaman pemrosesan, kecepatan pemrosesan pelepasan elektroda grafit adalah 1,5 ~ 2 kali lebih cepat daripada elektroda tembaga dalam kondisi penggunaan yang benar.
1.2.Konsumsi elektroda.
Elektroda grafit memiliki karakter yang dapat menahan kondisi arus tinggi, selain itu, di bawah kondisi pengaturan pengasaran yang sesuai, termasuk benda kerja baja karbon yang dihasilkan selama pemesinan penghilangan konten dan fluida kerja pada dekomposisi partikel karbon suhu tinggi, efek polaritas, di bawah tindakan penghapusan sebagian konten, partikel karbon akan menempel pada permukaan elektroda untuk membentuk lapisan pelindung, memastikan elektroda grafit dalam kerugian kecil dalam pemesinan kasar, atau bahkan "nol limbah".
Kehilangan elektroda utama dalam EDM berasal dari pemesinan kasar.Meskipun tingkat kehilangan tinggi dalam kondisi pengaturan penyelesaian, kerugian keseluruhan juga rendah karena kelonggaran pemesinan kecil yang disediakan untuk suku cadang.
Secara umum, kehilangan elektroda grafit lebih kecil daripada elektroda tembaga pada pemesinan kasar dengan arus besar dan sedikit lebih banyak daripada elektroda tembaga pada pemesinan akhir.Kehilangan elektroda elektroda grafit serupa.
1.3.Kualitas permukaan.
Diameter partikel material grafit secara langsung mempengaruhi kekasaran permukaan EDM.Semakin kecil diameternya, semakin rendah kekasaran permukaan yang dapat diperoleh.
Beberapa tahun yang lalu menggunakan partikel phi 5 mikron dalam bahan grafit diameter, permukaan terbaik hanya dapat mencapai VDI18 edm (Ra0,8 mikron), saat ini diameter butir bahan grafit telah mampu mencapai dalam 3 mikron phi, permukaan terbaik dapat mencapai stabil VDI12 edm (Ra0.4 mu m) atau tingkat yang lebih canggih, tetapi elektroda grafit untuk cermin edm.
Bahan tembaga memiliki resistivitas rendah dan struktur kompak, dan dapat diproses secara stabil dalam kondisi yang sulit.Kekasaran permukaan bisa kurang dari Ra0,1 m, dan dapat diproses dengan cermin.
Jadi, jika pemesinan pelepasan mengejar permukaan yang sangat halus, lebih cocok menggunakan bahan tembaga sebagai elektroda, yang merupakan keunggulan utama elektroda tembaga dibandingkan elektroda grafit.
Tapi elektroda tembaga di bawah kondisi pengaturan arus besar, permukaan elektroda mudah menjadi kasar, tampak retak, dan bahan grafit tidak akan memiliki masalah ini, persyaratan kekasaran permukaan untuk VDI26 (Ra2.0 mikron) tentang pemrosesan cetakan, menggunakan elektroda grafit dapat dilakukan dari pemrosesan kasar hingga halus, menyadari efek permukaan yang seragam, cacat permukaan.
Selain itu, karena struktur grafit dan tembaga yang berbeda, titik korosi pelepasan permukaan elektroda grafit lebih teratur daripada elektroda tembaga.Oleh karena itu, ketika kekasaran permukaan yang sama dari VDI20 atau di atasnya diproses, granularitas permukaan benda kerja yang diproses oleh elektroda grafit lebih berbeda, dan efek permukaan butir ini lebih baik daripada efek permukaan pelepasan elektroda tembaga.
1.4. Akurasi pemesinan.
Koefisien ekspansi termal bahan grafit kecil, koefisien ekspansi termal bahan tembaga adalah 4 kali lipat dari bahan grafit, sehingga dalam pemrosesan pelepasan, elektroda grafit kurang rentan terhadap deformasi daripada elektroda tembaga, yang dapat diperoleh lebih stabil dan akurasi pemrosesan yang andal.
Terutama ketika rusuk yang dalam dan sempit diproses, suhu tinggi lokal membuat elektroda tembaga mudah bengkok, tetapi elektroda grafit tidak.
Untuk elektroda tembaga dengan rasio kedalaman-diameter yang besar, nilai ekspansi termal tertentu harus dikompensasikan untuk memperbaiki ukuran selama pengaturan pemesinan, sedangkan elektroda grafit tidak diperlukan.
1.5. Berat elektroda.
Bahan grafit kurang padat daripada tembaga, dan berat elektroda grafit dengan volume yang sama hanya 1/5 dari elektroda tembaga.
Dapat dilihat bahwa penggunaan grafit sangat cocok untuk elektroda dengan volume besar, yang sangat mengurangi beban spindel alat mesin EDM.Elektroda tidak akan menyebabkan ketidaknyamanan dalam penjepitan karena beratnya yang besar, dan akan menghasilkan perpindahan defleksi dalam pemrosesan, dll. Dapat dilihat bahwa sangat penting untuk menggunakan elektroda grafit dalam pemrosesan cetakan skala besar.
1.6.Kesulitan pembuatan elektroda.
Kinerja pemesinan bahan grafit bagus.Resistansi pemotongan hanya 1/4 dari tembaga.Di bawah kondisi pemrosesan yang benar, efisiensi elektroda grafit penggilingan adalah 2 ~ 3 kali lipat dari elektroda tembaga.
Elektroda grafit mudah dibersihkan Sudutnya, dan dapat digunakan untuk memproses benda kerja yang harus diselesaikan oleh beberapa elektroda menjadi satu elektroda.
Struktur partikel yang unik dari bahan grafit mencegah gerinda terjadi setelah penggilingan dan pembentukan elektroda, yang dapat secara langsung memenuhi persyaratan penggunaan ketika gerinda tidak mudah dihilangkan dalam pemodelan kompleks, sehingga menghilangkan proses pemolesan manual elektroda dan menghindari bentuk perubahan dan kesalahan ukuran yang disebabkan oleh pemolesan.
Perlu dicatat bahwa, karena grafit adalah akumulasi debu, grafit penggilingan akan menghasilkan banyak debu, sehingga mesin penggilingan harus memiliki segel dan perangkat pengumpul debu.
Jika perlu menggunakan edM untuk memproses elektroda grafit, kinerja pemrosesannya tidak sebaik bahan tembaga, kecepatan potong sekitar 40% lebih lambat dari tembaga.
1.7.Instalasi dan penggunaan elektroda.
Bahan grafit memiliki sifat ikatan yang baik.Ini dapat digunakan untuk mengikat grafit dengan perlengkapan dengan menggiling elektroda dan pemakaian, yang dapat menghemat prosedur lubang sekrup pemesinan pada bahan elektroda dan menghemat waktu kerja.
Bahan grafit relatif rapuh, terutama elektroda kecil, sempit, dan panjang, yang mudah pecah ketika dikenakan gaya eksternal saat digunakan, tetapi dapat segera mengetahui bahwa elektroda telah rusak.
Jika itu adalah elektroda tembaga, itu hanya akan bengkok dan tidak pecah, yang sangat berbahaya dan sulit ditemukan dalam proses penggunaan, dan dengan mudah akan menyebabkan potongan benda kerja.
1.8.Harga.
Bahan tembaga adalah sumber daya yang tidak terbarukan, tren harga akan menjadi semakin mahal, sedangkan harga bahan grafit cenderung stabil.
Harga bahan tembaga naik dalam beberapa tahun terakhir, produsen utama grafit meningkatkan proses dalam produksi grafit membuat keunggulan kompetitifnya, sekarang, di bawah volume yang sama, harga bahan elektroda grafit secara umum dan harga bahan elektroda tembaga cukup, tapi grafit dapat mencapai pemrosesan yang efisien, daripada penggunaan elektroda tembaga untuk menghemat sejumlah besar jam kerja, setara dengan mengurangi biaya produksi secara langsung.
Singkatnya, di antara 8 karakteristik edM elektroda grafit, keuntungannya jelas: efisiensi pemrosesan elektroda penggilingan dan pelepasan secara signifikan lebih baik daripada elektroda tembaga;elektroda besar memiliki berat kecil, stabilitas dimensi yang baik, elektroda tipis tidak mudah mengalami deformasi, dan tekstur permukaan lebih baik daripada elektroda tembaga.
Kerugian dari bahan grafit adalah tidak cocok untuk pemrosesan pelepasan permukaan halus di bawah VDI12 (Ra0,4 m), dan efisiensi penggunaan edM untuk membuat elektroda rendah.
Namun, dari sudut pandang praktis, salah satu alasan penting yang mempengaruhi promosi bahan grafit yang efektif di Cina adalah bahwa mesin pengolah grafit khusus diperlukan untuk elektroda penggilingan, yang mengajukan persyaratan baru untuk peralatan pemrosesan perusahaan cetakan, beberapa perusahaan kecil mungkin tidak memiliki kondisi ini.
Secara umum, keunggulan elektroda grafit mencakup sebagian besar kesempatan pemrosesan edM, dan layak untuk dipopulerkan dan diterapkan, dengan manfaat jangka panjang yang cukup besar.Kekurangan pengolahan permukaan halus dapat dibuat dengan menggunakan elektroda tembaga.
2. Pemilihan bahan elektroda grafit untuk EDM
Untuk bahan grafit, terutama ada empat indikator berikut yang secara langsung menentukan kinerja bahan:
1) Diameter partikel rata-rata material
Diameter partikel rata-rata material secara langsung mempengaruhi kondisi pelepasan material.
Semakin kecil rata-rata partikel bahan grafit, semakin seragam debitnya, semakin stabil kondisi pelepasannya, semakin baik kualitas permukaannya, dan semakin kecil kerugiannya.
Semakin besar ukuran partikel rata-rata, semakin baik tingkat penghilangan yang dapat diperoleh dalam pemesinan kasar, tetapi efek permukaan penyelesaian buruk dan kehilangan elektroda besar.
2) Kekuatan lentur material
Kekuatan lentur suatu material adalah cerminan langsung dari kekuatannya, yang menunjukkan kekencangan struktur internalnya.
Bahan dengan kekuatan tinggi memiliki kinerja ketahanan pelepasan yang relatif baik.Untuk elektroda dengan presisi tinggi, bahan dengan kekuatan yang baik harus dipilih sejauh mungkin.
3) Kekerasan pantai material
Grafit lebih keras daripada bahan logam, dan kehilangan alat pemotong lebih besar daripada logam pemotong.
Pada saat yang sama, kekerasan tinggi bahan grafit dalam kontrol kehilangan pelepasan lebih baik.
4) Resistivitas yang melekat pada material
Laju pelepasan material grafit dengan resistivitas inheren tinggi akan lebih lambat dibandingkan dengan resistivitas rendah.
Semakin tinggi resistivitas bawaan, semakin kecil kerugian elektroda, tetapi semakin tinggi resistivitas bawaan, stabilitas pelepasan akan terpengaruh.
Saat ini, ada banyak jenis grafit yang tersedia dari pemasok grafit terkemuka dunia.
Umumnya menurut diameter partikel rata-rata bahan grafit yang akan diklasifikasikan, diameter partikel 4 m didefinisikan sebagai grafit halus, partikel dalam 5~ 10 m didefinisikan sebagai grafit sedang, partikel dalam 10 m di atas didefinisikan sebagai grafit kasar.
Semakin kecil diameter partikel, semakin mahal materialnya, semakin cocok material grafit yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan dan biaya EDM.
3.Fabrikasi elektroda grafit
Elektroda grafit terutama dibuat dengan penggilingan.
Dari sudut pandang teknologi pemrosesan, grafit dan tembaga adalah dua bahan yang berbeda, dan karakteristik pemotongannya yang berbeda harus dikuasai.
Jika elektroda grafit diproses dengan proses elektroda tembaga, masalah pasti akan terjadi, seperti seringnya lembaran patah, yang memerlukan penggunaan alat pemotong dan parameter pemotongan yang sesuai.
Pemesinan elektroda grafit daripada keausan alat elektroda tembaga, atas pertimbangan ekonomi, pilihan alat karbida adalah yang paling ekonomis, pilih alat pelapis berlian (disebut pisau grafit) harganya lebih mahal, tetapi alat pelapis berlian umur panjang, presisi pemrosesan tinggi, manfaat ekonomi secara keseluruhan baik.
Ukuran Sudut depan pahat juga memengaruhi masa pakainya, Sudut depan 0° pahat akan naik hingga 50% dari 15° Sudut depan masa pakai pahat, stabilitas pemotongan juga lebih baik, tetapi semakin besar Sudut, semakin baik permukaan pemesinan, penggunaan 15 ° Sudut pahat dapat mencapai permukaan pemesinan terbaik.
Kecepatan potong dalam pemesinan dapat disesuaikan sesuai dengan bentuk elektroda, biasanya 10m / mnt, mirip dengan pemesinan aluminium atau plastik, alat pemotong dapat langsung menghidupkan dan mematikan benda kerja dalam pemesinan kasar, dan fenomena Sudut keruntuhan dan fragmentasi mudah terjadi pada pemesinan akhir, dan cara berjalan cepat dengan pisau ringan sering diadopsi.
Elektroda grafit dalam proses pemotongan akan menghasilkan banyak debu, untuk menghindari partikel grafit terhirup poros dan sekrup mesin, ada dua solusi utama saat ini, satu adalah dengan menggunakan mesin pengolah grafit khusus, yang lain adalah pusat pemrosesan biasa mereparasi, dilengkapi dengan perangkat pengumpul debu khusus.
Mesin penggilingan kecepatan tinggi grafit khusus di pasaran memiliki efisiensi penggilingan tinggi dan dapat dengan mudah menyelesaikan pembuatan elektroda kompleks dengan presisi tinggi dan kualitas permukaan yang baik.
Jika EDM diperlukan untuk membuat elektroda grafit, disarankan untuk menggunakan bahan grafit halus dengan diameter partikel yang lebih kecil.
Kinerja pemesinan grafit buruk, semakin kecil diameter partikel, semakin tinggi efisiensi pemotongan yang dapat diperoleh, dan masalah abnormal seperti seringnya putus kawat dan pinggiran permukaan dapat dihindari.
4. Parameter EDM elektroda grafit
Pemilihan parameter EDM grafit dan tembaga sangat berbeda.
Parameter EDM terutama meliputi arus, lebar pulsa, celah pulsa dan polaritas.
Berikut ini menjelaskan dasar penggunaan rasional dari parameter utama ini.
Kepadatan arus elektroda grafit umumnya 10~12 A/cm2, jauh lebih besar daripada elektroda tembaga.Oleh karena itu, dalam kisaran arus yang diizinkan di area yang sesuai, semakin besar arus yang dipilih, semakin cepat kecepatan pemrosesan pelepasan grafit, semakin kecil kehilangan elektroda, tetapi kekasaran permukaan akan lebih tebal.
Semakin besar lebar pulsa, semakin rendah rugi-rugi elektroda.
Namun, lebar pulsa yang lebih besar akan membuat stabilitas pemrosesan lebih buruk, dan kecepatan pemrosesan lebih lambat dan permukaan lebih kasar.
Untuk memastikan kehilangan elektroda yang rendah selama pemesinan kasar, lebar pulsa yang relatif besar biasanya digunakan, yang secara efektif dapat mewujudkan pemesinan elektroda grafit dengan kerugian rendah ketika nilainya antara 100 dan 300 US.
Untuk mendapatkan permukaan yang halus dan efek pelepasan yang stabil, lebar pulsa yang lebih kecil harus dipilih.
Secara umum, lebar pulsa elektroda grafit sekitar 40% lebih kecil dari elektroda tembaga
Celah pulsa terutama mempengaruhi kecepatan pemesinan pelepasan dan stabilitas pemesinan.Semakin besar nilainya, semakin baik stabilitas pemesinan, yang membantu untuk mendapatkan keseragaman permukaan yang lebih baik, tetapi kecepatan pemesinan akan berkurang.
Dalam kondisi memastikan stabilitas pemrosesan, efisiensi pemrosesan yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan memilih celah pulsa yang lebih kecil, tetapi ketika keadaan pelepasan tidak stabil, efisiensi pemrosesan yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan memilih celah pulsa yang lebih besar.
Dalam pemesinan pelepasan elektroda grafit, celah pulsa dan lebar pulsa biasanya ditetapkan pada 1:1, sedangkan pada pemesinan elektroda tembaga, celah pulsa dan lebar pulsa biasanya ditetapkan pada 1:3.
Di bawah pemrosesan grafit yang stabil, rasio pencocokan antara celah pulsa dan lebar pulsa dapat disesuaikan menjadi 2:3.
Dalam kasus pembersihan pulsa kecil, akan bermanfaat untuk membentuk lapisan penutup pada permukaan elektroda, yang berguna untuk mengurangi kehilangan elektroda.
Pemilihan polaritas elektroda grafit pada EDM pada dasarnya sama dengan elektroda tembaga.
Menurut efek polaritas EDM, pemesinan polaritas positif biasanya digunakan saat pemesinan baja mati, yaitu elektroda terhubung ke kutub positif catu daya, dan benda kerja terhubung ke kutub negatif catu daya.
Menggunakan arus besar dan lebar pulsa, memilih pemesinan polaritas positif dapat mencapai kehilangan elektroda yang sangat rendah.Jika polaritasnya salah, rugi-rugi elektroda akan menjadi sangat besar.
Hanya ketika permukaan diperlukan untuk diproses halus kurang dari VDI18 (Ra0,8 m) dan lebar pulsa sangat kecil, pemrosesan polaritas negatif digunakan untuk mendapatkan kualitas permukaan yang lebih baik, tetapi kehilangan elektroda besar.
Sekarang peralatan mesin CNC edM dilengkapi dengan parameter pemesinan pelepasan grafit.
Penggunaan parameter listrik cerdas dan dapat dihasilkan secara otomatis oleh sistem pakar alat mesin.
Umumnya, mesin dapat mengonfigurasi parameter pemrosesan yang dioptimalkan dengan memilih pasangan material, jenis aplikasi, nilai kekasaran permukaan dan memasukkan area pemrosesan, kedalaman pemrosesan, penskalaan ukuran elektroda, dll. Selama pemrograman.
Ditetapkan untuk elektroda grafit dari parameter pemrosesan kaya perpustakaan alat mesin edm, jenis material dapat memilih dalam grafit kasar, grafit, grafit sesuai dengan berbagai bahan benda kerja, untuk membagi jenis aplikasi untuk standar, alur dalam, titik tajam, besar area, rongga besar, seperti halus, juga menyediakan kerugian rendah, standar, efisiensi tinggi dan sebagainya berbagai jenis pilihan prioritas pemrosesan.
5. Kesimpulan
Bahan elektroda grafit baru layak dipopulerkan dengan penuh semangat dan keunggulannya akan secara bertahap diakui dan diterima oleh industri pembuatan cetakan dalam negeri.
Pemilihan bahan elektroda grafit yang benar dan peningkatan tautan teknologi terkait akan membawa efisiensi tinggi, kualitas tinggi, dan manfaat biaya rendah bagi perusahaan manufaktur cetakan
Waktu posting: 04-Des-2020