Pet mjera opreza za obradu grafita |Radionica modernih mašina

Prerada grafita može biti težak posao, pa je stavljanje određenih pitanja na prvo mjesto ključno za produktivnost i profitabilnost.
Činjenice su pokazale da je grafit teško obrađivati, posebno za EDM elektrode koje zahtijevaju odličnu preciznost i strukturnu konzistentnost.Evo pet ključnih tačaka koje treba zapamtiti kada koristite grafit:
Gradove grafita je vizualno teško razlikovati, ali svaki ima jedinstvena fizička svojstva i performanse.Kvalitete grafita su podijeljene u šest kategorija prema prosječnoj veličini čestica, ali samo tri manje kategorije (veličina čestica od 10 mikrona ili manje) se često koriste u modernom EDM-u.Rang u klasifikaciji je pokazatelj potencijalnih aplikacija i performansi.
Prema članku Douga Garde (Toyo Tanso, koji je u to vrijeme pisao za našu sestrinsku publikaciju “MoldMaking Technology”, ali sada je to SGL Carbon), za grubu obradu koriste se slojevi s rasponom veličine čestica od 8 do 10 mikrona.Manje precizne aplikacije za završnu obradu i detalje koriste razrede veličine čestica od 5 do 8 mikrona.Elektrode napravljene od ovih vrsta se često koriste za izradu kalupa za kovanje i livenje pod pritiskom, ili za manje složene primene u prahu i sinterovanim metalima.
Dizajn finih detalja i manje, složenije karakteristike pogodnije su za veličine čestica u rasponu od 3 do 5 mikrona.Primene elektroda u ovom opsegu uključuju rezanje žice i vazduhoplovstvo.
Ultra-fine precizne elektrode koje koriste grafitne klase s veličinom čestica od 1 do 3 mikrona često su potrebne za posebne primjene metala i karbida u zrakoplovstvu.
Kada je pisao članak za MMT, Jerry Mercer iz Poco Materials identificirao je veličinu čestica, čvrstoću na savijanje i tvrdoću po Shoreu kao tri ključne determinante performansi tokom obrade elektroda.Međutim, mikrostruktura grafita je obično ograničavajući faktor u performansama elektrode tokom završne EDM operacije.
U drugom članku o MMT-u, Mercer je naveo da bi čvrstoća na savijanje trebala biti veća od 13.000 psi kako bi se osiguralo da se grafit može preraditi u duboka i tanka rebra bez lomljenja.Proces proizvodnje grafitnih elektroda je dug i može zahtijevati detaljne karakteristike koje je teško obrađivati, tako da osiguranje trajnosti kao što je ovo pomaže u smanjenju troškova.
Tvrdoća po Shoreu mjeri obradivost klasa grafita.Mercer upozorava da suviše mekani slojevi grafita mogu začepiti utore alata, usporiti proces obrade ili ispuniti rupe prašinom, čime se vrši pritisak na zidove rupa.U tim slučajevima, smanjenje uvlačenja i brzine može spriječiti greške, ali će povećati vrijeme obrade.Tokom obrade, tvrdi, sitnozrnati grafit također može uzrokovati lomljenje materijala na rubu rupe.Ovi materijali takođe mogu biti veoma abrazivni za alat, što dovodi do habanja, što utiče na integritet prečnika rupe i povećava troškove rada.Općenito, kako bi se izbjeglo otklone pri visokim vrijednostima tvrdoće, potrebno je smanjiti protok obrade i brzinu svake tačke s tvrdoćom po Shoreu većom od 80 za 1%.
Zbog načina na koji EDM stvara zrcalnu sliku elektrode u obrađenom dijelu, Mercer je također rekao da je čvrsto zbijena, ujednačena mikrostruktura neophodna za grafitne elektrode.Neravne granice čestica povećavaju poroznost, čime se povećava erozija čestica i ubrzava kvar elektrode.Tokom početnog procesa obrade elektrodama, neujednačena mikrostruktura također može dovesti do neravnomjerne završne obrade površine - ovaj problem je još ozbiljniji na centrima za obradu velikih brzina.Tvrde tačke u grafitu također mogu uzrokovati otklon alata, uzrokujući da konačna elektroda bude izvan specifikacije.Ovaj otklon može biti dovoljno mali da se kosi otvor pojavi ravno na ulaznoj tački.
Postoje specijalizovane mašine za obradu grafita.Iako će ove mašine uvelike ubrzati proizvodnju, one nisu jedine mašine koje proizvođači mogu koristiti.Pored kontrole prašine (opisano kasnije u članku), prethodni MMS članci su također izvještavali o prednostima mašina s brzim vretenima i kontrolom s velikom brzinom obrade za proizvodnju grafita.U idealnom slučaju, brza kontrola bi takođe trebala imati funkcije koje gledaju u budućnost, a korisnici bi trebali koristiti softver za optimizaciju putanje alata.
Prilikom impregnacije grafitnih elektroda – odnosno popunjavanja pora mikrostrukture grafita česticama mikronske veličine – Garda preporučuje upotrebu bakra jer može stabilno obraditi specijalne legure bakra i nikla, kao što su one koje se koriste u svemirskim aplikacijama.Grafiti impregnirani bakrom daju finije završne obrade od neimpregniranih vrsta iste klasifikacije.Takođe mogu postići stabilnu obradu kada rade u nepovoljnim uslovima kao što su loše ispiranje ili neiskusni operateri.
Prema Mercerovom trećem članku, iako je sintetički grafit – vrsta koja se koristi za izradu EDM elektroda – biološki inertan i stoga u početku manje štetan za ljude od nekih drugih materijala, nepravilna ventilacija i dalje može uzrokovati probleme.Sintetički grafit je provodljiv, što može uzrokovati određene probleme uređaju, koji može doći do kratkog spoja kada dođe u kontakt sa stranim provodljivim materijalima.Osim toga, grafit impregniran materijalima kao što su bakar i volfram zahtijeva dodatnu njegu.
Mercer je objasnio da ljudsko oko ne može vidjeti grafitnu prašinu u vrlo malim koncentracijama, ali i dalje može uzrokovati iritaciju, suzenje i crvenilo.Kontakt sa prašinom može biti abrazivan i blago iritantan, ali je malo vjerovatno da će se apsorbirati.Vremenski ponderisani prosjek (TWA) izlaganja grafitnoj prašini za 8 sati je 10 mg/m3, što je vidljiva koncentracija i nikada se neće pojaviti u sistemu za prikupljanje prašine koji se koristi.
Prekomjerno izlaganje grafitnoj prašini duže vrijeme može uzrokovati zadržavanje udahnutih čestica grafita u plućima i bronhima.To može dovesti do teške kronične pneumokonioze zvane grafitna bolest.Grafitizacija se obično odnosi na prirodni grafit, ali u rijetkim slučajevima je povezana sa sintetičkim grafitom.
Prašina koja se nakuplja na radnom mjestu je vrlo zapaljiva, a (u četvrtom članku) Mercer kaže da može eksplodirati pod određenim uvjetima.Kada paljenje naiđe na dovoljnu koncentraciju finih čestica suspendiranih u zraku, doći će do požara prašine i deflagracije.Ako je prašina raspršena u velikoj količini ili se nalazi u zatvorenom prostoru, veća je vjerovatnoća da će eksplodirati.Kontrola bilo koje vrste opasnog elementa (gorivo, kisik, paljenje, difuzija ili ograničenje) može uvelike smanjiti mogućnost eksplozije prašine.U većini slučajeva, industrija se fokusira na gorivo uklanjanjem prašine iz izvora kroz ventilaciju, ali prodavnice treba da uzmu u obzir sve faktore kako bi postigle maksimalnu sigurnost.Oprema za kontrolu prašine takođe treba da ima rupe otporne na eksploziju ili sisteme otporne na eksploziju, ili da bude instalirana u okruženju sa nedostatkom kiseonika.
Mercer je identifikovao dve glavne metode za kontrolu grafitne prašine: vazdušni sistemi velike brzine sa sakupljačima prašine — koji mogu biti fiksni ili prenosivi u zavisnosti od primene — i mokri sistemi koji zasićuju područje oko rezača tečnošću.
Prodavnice koje obavljaju malu količinu obrade grafita mogu koristiti prijenosni uređaj s visokoefikasnim filterom za čestice zraka (HEPA) koji se može premještati između strojeva.Međutim, radionice koje obrađuju velike količine grafita obično bi trebale koristiti fiksni sistem.Minimalna brzina zraka za hvatanje prašine je 500 stopa u minuti, a brzina u kanalu se povećava na najmanje 2000 stopa u sekundi.
Mokri sistemi rizikuju da tečnost „upije“ (apsorbuje) u materijal elektrode kako bi isprala prašinu.Ako se tekućina ne ukloni prije postavljanja elektrode u EDM, može doći do kontaminacije dielektričnog ulja.Operateri bi trebali koristiti otopine na bazi vode jer su ta rješenja manje sklona upijanju ulja od otopina na bazi ulja.Sušenje elektrode prije upotrebe EDM obično uključuje stavljanje materijala u konvekcijsku pećnicu oko sat vremena na temperaturi malo iznad tačke isparavanja otopine.Temperatura ne bi trebala prelaziti 400 stepeni, jer će to oksidirati i korodirati materijal.Operateri takođe ne bi trebalo da koriste komprimovani vazduh za sušenje elektrode, jer će pritisak vazduha samo potisnuti fluid dublje u strukturu elektrode.
Princeton Tool se nada da će proširiti svoj portfolio proizvoda, povećati svoj uticaj na zapadnoj obali i postati jači sveukupni dobavljač.Kako bi se istovremeno ostvarila ova tri cilja, nabavka još jedne mehaničke radionice postala je najbolji izbor.
Žičani EDM uređaj rotira horizontalno vođenu elektrodnu žicu u CNC kontrolisanoj E osi, obezbeđujući radionici prostor za rad i fleksibilnost za proizvodnju složenih i visoko preciznih PCD alata.


Vrijeme objave: Sep-26-2021