Grafiitin käsittely voi olla hankalaa liiketoimintaa, joten tiettyjen asioiden asettaminen etusijalle on kriittistä tuottavuuden ja kannattavuuden kannalta.
Faktat ovat osoittaneet, että grafiittia on vaikea työstää, erityisesti EDM-elektrodeissa, jotka vaativat erinomaista tarkkuutta ja rakenteellista yhtenäisyyttä.Tässä on viisi keskeistä seikkaa, jotka on muistettava grafiittia käytettäessä:
Grafiittilaatuja on visuaalisesti vaikea erottaa, mutta jokaisella on ainutlaatuiset fyysiset ominaisuudet ja suorituskyky.Grafiittilaadut jaetaan kuuteen luokkaan keskimääräisen hiukkaskoon mukaan, mutta nykyaikaisessa EDM:ssä käytetään usein vain kolmea pienempää luokkaa (hiukkaskoko 10 mikronia tai vähemmän).Sijoitus luokituksessa on indikaattori mahdollisista sovelluksista ja suorituskyvystä.
Doug Gardan (Toyo Tanso, joka kirjoitti tuolloin sisarjulkaisuamme "MoldMaking Technology", mutta nyt se on SGL Carbon) artikkelin mukaan rouhintaan käytetään laatuja, joiden hiukkaskoko on 8-10 mikronia.Vähemmän tarkoissa viimeistely- ja yksityiskohtasovelluksissa käytetään 5–8 mikronin hiukkaskokolaatuja.Näistä laatulajeista valmistettuja elektrodeja käytetään usein taontamuottien ja painevalumuottien valmistukseen tai vähemmän monimutkaisiin jauhe- ja sintrattuihin metallisovelluksiin.
Hienot yksityiskohdat ja pienemmät, monimutkaisemmat ominaisuudet sopivat paremmin 3–5 mikronin partikkelikoille.Tämän valikoiman elektrodisovelluksia ovat langanleikkaus ja ilmailu.
Erittäin hienoja tarkkuuselektrodeja, joissa käytetään grafiittilaatuja ja joiden hiukkaskoko on 1–3 mikronia, tarvitaan usein erityisissä ilmailu- ja avaruusmetallisovelluksissa.
Kirjoittaessaan artikkelia MMT:lle Jerry Mercer Poco Materialsista tunnisti hiukkaskoon, taivutuslujuuden ja Shore-kovuuden kolmeksi keskeiseksi tekijäksi, jotka määrittävät suorituskyvyn elektrodikäsittelyn aikana.Grafiitin mikrorakenne on kuitenkin yleensä rajoittava tekijä elektrodin suorituskyvyssä viimeisen EDM-operaation aikana.
Toisessa MMT-artikkelissa Mercer totesi, että taivutuslujuuden tulisi olla suurempi kuin 13 000 psi, jotta grafiitti voidaan käsitellä syvin ja ohuiksi ripoiksi rikkomatta.Grafiittielektrodien valmistusprosessi on pitkä ja saattaa vaatia yksityiskohtaisia, vaikeasti koneistettavia ominaisuuksia, joten tämän kaltaisen kestävyyden varmistaminen auttaa vähentämään kustannuksia.
Shore-kovuus mittaa grafiittilaatujen työstettävyyttä.Mercer varoittaa, että liian pehmeät grafiittilaadut voivat tukkia työkalun urat, hidastaa koneistusprosessia tai täyttää reiät pölyllä ja siten painaa reikien seinämiä.Näissä tapauksissa syötteen ja nopeuden vähentäminen voi estää virheet, mutta se lisää käsittelyaikaa.Käsittelyn aikana kova, pienirakeinen grafiitti voi myös aiheuttaa reiän reunassa olevan materiaalin rikkoutumisen.Nämä materiaalit voivat myös olla erittäin hankaavia työkalulle, mikä johtaa kulumiseen, mikä vaikuttaa reiän halkaisijan eheyteen ja lisää työkustannuksia.Yleisesti ottaen taipuman välttämiseksi korkeilla kovuusarvoilla on tarpeen vähentää prosessointisyöttöä ja nopeutta jokaisessa pisteessä, jonka Shore-kovuus on yli 80, 1 %.
Koska EDM luo peilikuvan käsitellyssä osassa olevasta elektrodista, Mercer sanoi myös, että tiukasti pakattu, yhtenäinen mikrorakenne on olennainen grafiittielektrodeille.Epätasaiset hiukkasten rajat lisäävät huokoisuutta, mikä lisää hiukkasten eroosiota ja kiihdyttää elektrodien rikkoutumista.Alkuelektrodin työstöprosessin aikana epätasainen mikrorakenne voi myös johtaa epätasaiseen pinnan viimeistelyyn - tämä ongelma on vielä vakavampi nopeissa työstökeskuksissa.Grafiitin kovat kohdat voivat myös aiheuttaa työkalun taipumisen, jolloin lopullinen elektrodi ei ole määritysten mukainen.Tämä taipuma voi olla tarpeeksi pieni, jotta vino reikä näkyy suoraan sisääntulokohdassa.
On olemassa erikoistuneita grafiitinkäsittelykoneita.Vaikka nämä koneet nopeuttavat huomattavasti tuotantoa, ne eivät ole ainoita laitteita, joita valmistajat voivat käyttää.Pölynpoiston (kuvattu myöhemmin artikkelissa) lisäksi aiemmissa MMS-artikkeleissa kerrottiin myös nopeilla karoilla varustettujen koneiden eduista ja suurella käsittelynopeuksilla varustetusta ohjauksesta grafiitin valmistuksessa.Ihannetapauksessa nopeassa ohjauksessa tulisi olla myös tulevaisuuteen suuntautuvia ominaisuuksia, ja käyttäjien tulisi käyttää työkaluradan optimointiohjelmistoa.
Kun kyllästetään grafiittielektrodeja – eli täytetään grafiittimikrorakenteen huokoset mikronin kokoisilla hiukkasilla – Garda suosittelee kuparin käyttöä, koska se pystyy käsittelemään vakaasti erityisiä kupari- ja nikkeliseoksia, kuten ilmailusovelluksissa käytettäviä.Kuparilla kyllästetyt grafiittilaadut tuottavat hienompaa viimeistelyä kuin saman luokan kyllästämättömät lajikkeet.Ne voivat myös saavuttaa vakaan käsittelyn työskennellessään epäsuotuisissa olosuhteissa, kuten huonossa huuhtelussa tai kokemattomissa käyttäjissä.
Mercerin kolmannen artikkelin mukaan, vaikka synteettinen grafiitti - sellainen, jota käytetään EDM-elektrodien valmistukseen - on biologisesti inerttiä ja siksi aluksi vähemmän haitallista ihmisille kuin jotkut muut materiaalit, väärä ilmanvaihto voi silti aiheuttaa ongelmia.Synteettinen grafiitti on johtavaa, mikä voi aiheuttaa ongelmia laitteelle, joka voi oikosulku joutuessaan kosketuksiin vieraiden johtavien materiaalien kanssa.Lisäksi kuparin ja volframin kaltaisilla materiaaleilla kyllästetty grafiitti vaatii erityistä varovaisuutta.
Mercer selitti, että ihmissilmä ei näe grafiittipölyä hyvin pieninä pitoisuuksina, mutta se voi silti aiheuttaa ärsytystä, repeytymistä ja punoitusta.Kosketus pölyn kanssa voi olla hankaavaa ja hieman ärsyttävää, mutta se ei todennäköisesti imeydy.Grafiittipölyn aikapainotettu keskiarvo (TWA) altistumisen ohjearvo 8 tunnissa on 10 mg/m3, joka on näkyvä pitoisuus, eikä sitä koskaan esiinny käytössä olevassa pölynkeräysjärjestelmässä.
Pitkäaikainen liiallinen altistuminen grafiittipölylle voi saada hengitetyt grafiittihiukkaset jäämään keuhkoihin ja keuhkoputkiin.Tämä voi johtaa vakavaan krooniseen pneumokonioosiin, jota kutsutaan grafiittitaudiksi.Grafitisointi liittyy yleensä luonnongrafiittiin, mutta harvoin synteettiseen grafiittiin.
Työpaikalle kertynyt pöly on erittäin syttyvää, ja (neljännessä artikkelissa) Mercer sanoo, että se voi räjähtää tietyissä olosuhteissa.Kun sytytys kohtaa riittävän suuren pitoisuuden ilmassa suspendoituneita hienojakoisia hiukkasia, syntyy pölypalo ja syttyminen.Jos pölyä leviää suuria määriä tai se on suljetussa tilassa, se räjähtää todennäköisemmin.Kaikenlaisten vaarallisten elementtien (polttoaine, happi, sytytys, diffuusio tai rajoitus) hallinta voi merkittävästi vähentää pölyräjähdyksen mahdollisuutta.Useimmissa tapauksissa teollisuus keskittyy polttoaineeseen poistamalla pöly lähteestä ilmanvaihdon kautta, mutta myymälöiden tulee ottaa huomioon kaikki tekijät maksimaalisen turvallisuuden saavuttamiseksi.Pölyntorjuntalaitteistoissa tulee myös olla räjähdyssuojattuja reikiä tai räjähdyssuojattuja järjestelmiä, tai ne tulee asentaa happivajaiseen ympäristöön.
Mercer on tunnistanut kaksi päämenetelmää grafiittipölyn hallintaan: nopeat ilmajärjestelmät pölynkerääjillä – jotka voivat olla kiinteitä tai kannettavia sovelluksesta riippuen – ja märkäjärjestelmät, jotka kyllästävät leikkurin ympärillä olevan alueen nesteellä.
Liikkeet, jotka käsittelevät vähän grafiittia, voivat käyttää kannettavaa laitetta, jossa on korkean hyötysuhteen hiukkasilmasuodatin (HEPA), jota voidaan siirtää koneiden välillä.Suuria grafiittimääriä käsittelevien työpajojen tulisi kuitenkin yleensä käyttää kiinteää järjestelmää.Pienin ilmannopeus pölyn keräämiseksi on 500 jalkaa minuutissa, ja nopeus kanavassa kasvaa vähintään 2000 jalkaan sekunnissa.
Kosteissa järjestelmissä on vaara, että neste "imeytyy" (imeytyy) elektrodimateriaaliin pölyn huuhtelemiseksi pois.Jos nestettä ei poisteta ennen elektrodin asettamista EDM:ään, voi seurauksena olla dielektrisen öljyn saastuminen.Käyttäjien tulisi käyttää vesipohjaisia liuoksia, koska nämä liuokset ovat vähemmän alttiita öljyn imeytymiselle kuin öljypohjaiset liuokset.Elektrodin kuivaamiseen ennen EDM:n käyttöä kuuluu yleensä materiaalin sijoittaminen kiertoilmauuniin noin tunniksi lämpötilaan, joka on hieman liuoksen haihtumispisteen yläpuolella.Lämpötila ei saa ylittää 400 astetta, koska tämä hapettaa ja syövyttää materiaalia.Käyttäjät eivät myöskään saa käyttää paineilmaa elektrodin kuivaamiseen, koska ilmanpaine pakottaa nesteen vain syvemmälle elektrodin rakenteeseen.
Princeton Tool toivoo voivansa laajentaa tuotevalikoimaansa, lisätä vaikutusvaltaansa länsirannikolla ja tulla vahvemmaksi kokonaistoimittajaksi.Näiden kolmen tavoitteen saavuttamiseksi samanaikaisesti toisen koneistuspajan hankinnasta tuli paras valinta.
Lanka-EDM-laite pyörittää vaakasuoraan ohjattua elektrodilankaa CNC-ohjatulla E-akselilla, mikä tarjoaa työpajalle työkappaleen välyksen ja joustavuutta monimutkaisten ja erittäin tarkkojen PCD-työkalujen valmistamiseen.
Postitusaika: 26.9.2021