Penkios atsargumo priemonės apdorojant grafitą |Šiuolaikinės technikos dirbtuvės

Grafito apdorojimas gali būti sudėtingas verslas, todėl produktyvumui ir pelningumui labai svarbu iškelti tam tikras problemas.
Faktai įrodė, kad grafitą sunku apdirbti, ypač EDM elektrodams, kuriems reikalingas puikus tikslumas ir struktūrinis nuoseklumas.Štai penki pagrindiniai dalykai, kuriuos reikia atsiminti naudojant grafitą:
Grafito rūšis vizualiai sunku atskirti, tačiau kiekviena turi unikalių fizinių savybių ir našumo.Grafito rūšys skirstomos į šešias kategorijas pagal vidutinį dalelių dydį, tačiau šiuolaikiniame EDM dažnai naudojamos tik trys mažesnės kategorijos (dalelių dydis 10 mikronų ar mažesnis).Reitingas klasifikacijoje yra galimų pritaikymų ir našumo rodiklis.
Remiantis Dougo Gardos straipsniu (Toyo Tanso, kuris tuo metu rašė mūsų seseriniam leidiniui „MoldMaking Technology“, bet dabar tai yra SGL Carbon), grublėtam apdirbimui naudojamos markės, kurių dalelių dydis yra nuo 8 iki 10 mikronų.Mažiau tikslios apdailos ir detalių aplikacijose naudojamos 5–8 mikronų dydžio dalelės.Iš šių rūšių pagaminti elektrodai dažnai naudojami kalimo formoms ir liejimo formoms gaminti arba ne tokiems sudėtingiems milteliniams ir sukepinto metalo darbams.
Smulkus detalus dizainas ir mažesnės, sudėtingesnės funkcijos labiau tinka dalelėms, kurių dydis svyruoja nuo 3 iki 5 mikronų.Šio diapazono elektrodų taikymas apima vielos pjovimą ir aviaciją.
Ypatingai smulkūs tikslūs elektrodai, kuriuose naudojami 1–3 mikronų dalelių dydžio grafito tipai, dažnai reikalingi specialiems aviacijos metalo ir karbido panaudojimams.
Rašydamas straipsnį MMT, Jerry Mercer iš Poco Materials nurodė, kad dalelių dydis, lenkimo stiprumas ir Shore kietumas yra trys pagrindiniai elektrodo apdorojimo našumo veiksniai.Tačiau grafito mikrostruktūra paprastai yra ribojantis veiksnys elektrodo veikimui paskutinės EDM operacijos metu.
Kitame MMT straipsnyje Mercer pareiškė, kad lenkimo stipris turi būti didesnis nei 13 000 psi, kad būtų užtikrinta, jog grafitą būtų galima perdirbti į gilius ir plonus šonkaulius nesulaužant.Grafito elektrodų gamybos procesas yra ilgas ir gali prireikti išsamių, sunkiai apdirbamų savybių, todėl tokio patvarumo užtikrinimas padeda sumažinti išlaidas.
Šoro kietumas matuoja grafito rūšių apdirbamumą.„Mercer“ perspėja, kad per minkštos grafito rūšys gali užkimšti įrankio angas, sulėtinti apdirbimo procesą arba užpildyti skyles dulkėmis ir taip apspausti skylių sieneles.Tokiais atvejais sumažinus tiekimą ir greitį galima išvengti klaidų, tačiau tai padidins apdorojimo laiką.Apdorojimo metu dėl kieto smulkiagrūdžio grafito medžiaga skylės krašte gali lūžti.Šios medžiagos taip pat gali būti labai abrazyvios įrankiui, todėl gali nusidėvėti, o tai turi įtakos angos skersmens vientisumui ir padidina darbo sąnaudas.Paprastai, norint išvengti deformacijos esant didelėms kietumo vertėms, kiekvieno taško, kurio Šoro kietumas yra didesnis nei 80, apdorojimo padavimą ir greitį reikia sumažinti 1 %.
Dėl būdo, kuriuo EDM sukuria veidrodinį elektrodo vaizdą apdorotoje dalyje, Mercer taip pat teigė, kad grafito elektrodams būtina sandariai supakuota, vienoda mikrostruktūra.Nelygios dalelių ribos padidina poringumą, taip padidindamos dalelių eroziją ir pagreitindamos elektrodo gedimą.Pradinio elektrodo apdirbimo proceso metu netolygi mikrostruktūra taip pat gali sukelti netolygią paviršiaus apdailą – ši problema dar rimtesnė greitojo apdirbimo centruose.Dėl kietų grafito dėmių įrankis taip pat gali nukrypti, todėl galutinis elektrodas neatitinka specifikacijų.Šis įlinkis gali būti pakankamai nedidelis, kad įstriža skylė įėjimo taške atrodytų tiesiai.
Yra specializuotos grafito apdirbimo mašinos.Nors šios mašinos labai paspartins gamybą, tai nėra vienintelės mašinos, kurias gali naudoti gamintojai.Be dulkių kontrolės (aprašyta vėliau straipsnyje), ankstesniuose MMS straipsniuose taip pat buvo pranešta apie mašinų su greitais velenais ir valdymo su dideliu apdorojimo greičiu grafito gamybai pranašumus.Idealiu atveju greitas valdymas turėtų turėti ir į ateitį nukreiptų funkcijų, o vartotojai turėtų naudoti įrankio kelio optimizavimo programinę įrangą.
Impregnuojant grafito elektrodus, tai yra, užpildant grafito mikrostruktūros poras mikrono dydžio dalelėmis, Garda rekomenduoja naudoti varį, nes jis gali stabiliai apdoroti specialius vario ir nikelio lydinius, tokius kaip naudojami kosminėje erdvėje.Variu impregnuotas grafitas suteikia smulkesnę apdailą nei tos pačios klasifikacijos neimpregnuotos rūšys.Jie taip pat gali pasiekti stabilų apdorojimą, kai dirbama nepalankiomis sąlygomis, pvz., prastai nuplaunama arba nepatyrusiems operatoriams.
Trečiajame Mercer straipsnyje teigiama, kad nors sintetinis grafitas, naudojamas EDM elektrodams gaminti, yra biologiškai inertiškas ir todėl iš pradžių mažiau kenksmingas žmonėms nei kai kurios kitos medžiagos, netinkamas vėdinimas vis tiek gali sukelti problemų.Sintetinis grafitas yra laidus, todėl gali kilti tam tikrų prietaiso problemų, kurios gali įvykti trumpuoju jungimu, kai liečiasi su pašalinėmis laidžiomis medžiagomis.Be to, tokiomis medžiagomis kaip varis ir volframas impregnuotas grafitas reikalauja papildomos priežiūros.
Merceris paaiškino, kad žmogaus akis nemato labai mažų grafito dulkių, tačiau jos vis tiek gali sukelti dirginimą, ašarojimą ir paraudimą.Kontaktas su dulkėmis gali būti abrazyvinis ir šiek tiek dirginantis, tačiau mažai tikėtina, kad jos bus absorbuojamos.Laiko svertinio vidurkio (TWA) grafito dulkių poveikio gairės per 8 valandas yra 10 mg/m3, o tai yra matoma koncentracija ir niekada neatsiras naudojamoje dulkių surinkimo sistemoje.
Pernelyg ilgai veikiant grafito dulkėms, įkvėptos grafito dalelės gali likti plaučiuose ir bronchuose.Tai gali sukelti sunkią lėtinę pneumokoniozę, vadinamą grafito liga.Grafitinimas dažniausiai siejamas su natūraliu grafitu, tačiau retais atvejais – su sintetiniu grafitu.
Darbo vietoje besikaupiančios dulkės yra labai degios, ir (ketvirtajame straipsnyje) Mercer teigia, kad tam tikromis sąlygomis jos gali sprogti.Kai užsidegimas susiduria su pakankama smulkių dalelių koncentracija ore, įvyks dulkių gaisras ir degimas.Jei dulkės pasklinda dideliais kiekiais arba yra uždaroje patalpoje, didesnė tikimybė, kad jos sprogs.Bet kokio pavojingo elemento (kuro, deguonies, užsidegimo, difuzijos ar apribojimo) valdymas gali labai sumažinti dulkių sprogimo galimybę.Daugeliu atvejų pramonė daugiausia dėmesio skiria kurui, pašalindama dulkes nuo šaltinio per ventiliaciją, tačiau parduotuvės turėtų atsižvelgti į visus veiksnius, kad būtų užtikrintas didžiausias saugumas.Dulkių kontrolės įranga taip pat turi turėti sprogimui atsparias skyles arba sprogimui atsparias sistemas, arba ji turi būti įrengta aplinkoje, kurioje trūksta deguonies.
„Mercer“ nustatė du pagrindinius grafito dulkių valdymo būdus: greitaeigias oro sistemas su dulkių surinkėjais, kurios gali būti stacionarios arba nešiojamos, atsižvelgiant į pritaikymą, ir šlapias sistemas, kurios prisotina plotą aplink pjaustytuvą skysčiu.
Parduotuvės, kurios apdoroja nedidelį kiekį grafito, gali naudoti nešiojamąjį įrenginį su didelio efektyvumo kietųjų dalelių oro (HEPA) filtru, kurį galima perkelti iš vienos mašinos į kitą.Tačiau dirbtuvėse, kuriose apdorojami dideli grafito kiekiai, paprastai turėtų būti naudojama fiksuota sistema.Mažiausias oro greitis dulkėms surinkti yra 500 pėdų per minutę, o greitis ortakyje padidėja mažiausiai iki 2000 pėdų per sekundę.
Drėgnoms sistemoms kyla pavojus, kad skystis „įsigers“ (įsigers) į elektrodo medžiagą, kad nuplautų dulkes.Nepašalinus skysčio prieš įdedant elektrodą į EDM, gali būti užteršta dielektrinė alyva.Operatoriai turėtų naudoti vandens pagrindu pagamintus tirpalus, nes šie tirpalai yra mažiau linkę absorbuoti aliejų nei tirpalai aliejaus pagrindu.Išdžiovinus elektrodą prieš naudojant EDM, medžiaga paprastai dedama į konvekcinę krosnį maždaug valandai, kurios temperatūra yra šiek tiek aukštesnė už tirpalo garavimo tašką.Temperatūra neturi viršyti 400 laipsnių, nes tai oksiduos ir rūdys medžiagą.Operatoriai taip pat neturėtų naudoti suslėgto oro elektrodui džiovinti, nes oro slėgis skystį tik privers giliau patekti į elektrodo struktūrą.
Princeton Tool tikisi išplėsti savo produktų portfelį, padidinti savo įtaką Vakarų pakrantėje ir tapti stipresniu bendru tiekėju.Norint vienu metu pasiekti šiuos tris tikslus, geriausiu pasirinkimu tapo kitos apdirbimo cecho įsigijimas.
Vielos EDM įtaisas suka horizontaliai valdomą elektrodo laidą CNC valdomoje E ašyje, todėl dirbtuvėms suteikiamas laisvas ruošinio tarpas ir lankstumas gaminant sudėtingus ir didelio tikslumo PCD įrankius.


Paskelbimo laikas: 2021-09-26