الکترودهای گرافیتی با توان فوق‌العاده بالا، با جایگزینی الکترودهای مسی با الکترودهای گرافیتی برای ساخت قالب، چرخه ساخت قالب را به طور قابل توجهی کوتاه می‌کنند، بهره‌وری نیروی کار را افزایش می‌دهند و هزینه ساخت قالب را کاهش می‌دهند. در سال‌های اخیر، با معرفی قالب‌های دقیق و قالب‌های با راندمان بالا (با چرخه‌های قالب‌گیری به طور فزاینده‌ای کوتاه‌تر)، نیازهای مردم برای تولید قالب بیشتر و بیشتر شده است. به دلیل محدودیت‌های مختلف خود الکترودهای مسی، این ماده به طور فزاینده‌ای نتوانسته است الزامات توسعه صنعت قالب‌سازی را برآورده کند. گرافیت، به عنوان یک ماده الکترود EDM، به دلیل مزایایی مانند قابلیت ماشینکاری بالا، وزن سبک، شکل‌دهی سریع، نرخ انبساط بسیار کم، اتلاف کم و پرداخت آسان، به طور گسترده در صنعت قالب‌سازی مورد استفاده قرار گرفته است. جایگزینی الکترودهای مسی با آن اجتناب‌ناپذیر است.
۱. ویژگی‌های مواد الکترود گرافیتی
ماشینکاری CNC دارای سرعت پردازش سریع، قابلیت ماشینکاری بالا و پرداخت آسان است. سرعت پردازش ماشین‌های گرافیتی ۳ تا ۵ برابر الکترودهای مسی است و سرعت پردازش دقیق آن به ویژه برجسته است. علاوه بر این، استحکام آن بسیار بالا است. برای الکترودهای فوق العاده بالا (۵۰ تا ۹۰ میلی‌متر) و فوق نازک (۰.۲ تا ۰.۵ میلی‌متر)، آنها در طول پردازش مستعد تغییر شکل نیستند. علاوه بر این، در بسیاری از موارد، محصولات باید اثر بافت بسیار خوبی داشته باشند. این امر مستلزم آن است که هنگام ساخت الکترودها، آنها باید تا حد امکان از الکترودهای نری یکپارچه ساخته شوند. با این حال، در طول تولید الکترودهای نری یکپارچه، گوشه‌های پنهان مختلفی وجود دارد. به دلیل خاصیت برش آسان گرافیت، این مشکل را می‌توان به راحتی حل کرد و تعداد الکترودها را تا حد زیادی کاهش داد، که الکترودهای مسی نمی‌توانند به آن دست یابند.
۲. تشکیل سریع EDM، انبساط حرارتی کم و تلفات کم: به دلیل رسانایی الکتریکی بهتر گرافیت نسبت به مس، سرعت تخلیه آن سریع‌تر از مس است و ۳ تا ۵ برابر مس است. علاوه بر این، می‌تواند جریان نسبتاً زیادی را در حین تخلیه تحمل کند که برای ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشن مزیت بیشتری دارد. در همین حال، در حجم یکسان، وزن گرافیت ۱/۵ برابر مس است که بار EDM را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. این ماده در ساخت الکترودهای بزرگ و الکترودهای نر یکپارچه مزایای زیادی دارد. دمای تصعید گرافیت ۴۲۰۰ درجه سانتیگراد است که ۳ تا ۴ برابر مس است (دمای تصعید مس ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد است). در دماهای بالا، تغییر
الکترود گرافیتی با توان بسیار بالا
از نظر شکل بسیار کوچک است (در شرایط الکتریکی یکسان، ۱/۳ تا ۱/۵ مس) و نرم نمی‌شود. انرژی تخلیه می‌تواند به طور موثر و با مصرف کم به قطعه کار منتقل شود. از آنجا که استحکام گرافیت در دماهای بالا افزایش می‌یابد، می‌تواند به طور موثری اتلاف تخلیه را کاهش دهد (اتلاف گرافیت ۱/۴ مس است) و کیفیت پردازش را تضمین می‌کند.
۳. وزن سبک و هزینه کم: در هزینه تولید مجموعه‌ای از قالب‌ها، زمان ماشینکاری CNC، زمان EDM و سایش الکترود الکترودها بخش عمده‌ای از کل هزینه را تشکیل می‌دهند و همه اینها توسط خود ماده الکترود تعیین می‌شوند. در مقایسه با مس، سرعت ماشینکاری و سرعت EDM گرافیت هر دو ۳ تا ۵ برابر مس است. در همین حال، ویژگی سایش حداقل و تولید الکترود گرافیتی یکپارچه می‌تواند تعداد الکترودها را کاهش دهد و در نتیجه مصرف مواد و زمان ماشینکاری الکترودها را کاهش دهد. همه اینها می‌توانند هزینه تولید قالب‌ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهند.
۲. الزامات و ویژگی‌های پردازش مکانیکی و الکتریکی الکترودهای گرافیتی
۱. تولید الکترودها: در تولید حرفه‌ای الکترود گرافیتی، عمدتاً از ماشین‌آلات پرسرعت برای پردازش استفاده می‌شود. ماشین‌آلات باید از پایداری خوبی برخوردار باشند و حرکات سه‌محوری یکنواخت و پایدار و بدون لرزش داشته باشند. علاوه بر این، دقت چرخشی اجزایی مانند شفت اصلی نیز باید تا حد امکان خوب باشد. الکترود را می‌توان با ماشین‌آلات عمومی نیز پردازش کرد، اما فرآیند نوشتن مسیر ابزار با الکترودهای مسی متفاوت است.
2. الکترودهای گرافیتی ماشینکاری تخلیه الکتریکی EDM، الکترودهای کربنی هستند. از آنجا که گرافیت رسانایی الکتریکی خوبی دارد، می‌تواند در ماشینکاری تخلیه الکتریکی زمان زیادی را صرفه‌جویی کند، که این نیز یکی از دلایل استفاده از گرافیت به عنوان الکترود است.
۳. ویژگی‌های پردازش الکترودهای گرافیتی: گرافیت صنعتی سخت و شکننده است و باعث سایش نسبتاً شدید ابزارها در حین ماشینکاری CNC می‌شود. به طور کلی، توصیه می‌شود از ابزارهایی با پوشش آلیاژ سخت یا الماس استفاده شود. هنگام ماشینکاری خشن گرافیت، ابزار را می‌توان مستقیماً روی قطعه کار قرار داد و از آن جدا کرد. با این حال، در حین ماشینکاری نهایی، برای جلوگیری از لب‌پریدگی و ترک خوردگی، اغلب از یک ابزار سبک و روش پیمایش سریع استفاده می‌شود.
به طور کلی، گرافیت به ندرت زمانی که عمق برش کمتر از 0.2 میلی‌متر باشد، می‌شکند و همچنین می‌توان کیفیت سطح بهتری از دیواره جانبی به دست آورد. گرد و غبار تولید شده در طول ماشینکاری CNC الکترودهای گرافیتی نسبتاً زیاد است و ممکن است به ریل‌های راهنما، پیچ‌های سربی و اسپیندل‌های ابزار ماشین و غیره نفوذ کند. این امر مستلزم آن است که ابزار ماشین پردازش گرافیت دارای دستگاه‌های مربوطه برای مقابله با گرد و غبار گرافیت باشد و عملکرد آب‌بندی ابزار ماشین نیز باید خوب باشد زیرا گرافیت سمی است. پودر گرافیت ماده‌ای است که به واکنش‌های شیمیایی بسیار حساس است. مقاومت آن در محیط‌های مختلف تغییر می‌کند، به این معنی که مقدار مقاومت آن متفاوت است. با این حال، یک چیز ثابت می‌ماند: پودر گرافیت یکی از مواد رسانای غیرفلزی عالی است. تا زمانی که پودر گرافیت بدون وقفه در یک جسم عایق، مانند یک نخ نازک، نگهداری شود، همچنان برق‌دار خواهد بود. اما مقدار مقاومت چقدر است؟ هیچ رقم مشخصی برای این مقدار نیز وجود ندارد، زیرا ظرافت پودر گرافیت متفاوت است و مقدار مقاومت پودر گرافیت مورد استفاده در مواد و محیط‌های مختلف نیز متفاوت خواهد بود.
شاید ندانید که پودر گرافیت با خلوص بالا کاربردهای رسانایی نیز دارد:
به طور کلی، لاستیک عایق است. اگر رسانایی الکتریکی مورد نیاز باشد، باید مواد رسانا اضافه شود. پودر گرافیت رسانایی الکتریکی عالی و خواص روانکاری و از قالب خارج کردن عالی دارد. گرافیت به پودر گرافیت تبدیل می‌شود که خواص روانکاری و رسانایی عالی دارد. هرچه خلوص پودر گرافیت بیشتر باشد، عملکرد رسانایی آن بهتر است. بسیاری از کارخانه‌های تولید محصولات لاستیکی خاص به لاستیک رسانا نیاز دارند. پس آیا می‌توان پودر گرافیت را برای هدایت الکتریسیته به لاستیک اضافه کرد؟ پاسخ مثبت است، اما یک سوال نیز وجود دارد: نسبت پودر گرافیت در لاستیک چقدر است؟ برخی از شرکت‌ها از نسبت حداکثر 30٪ استفاده می‌کنند که برای محصولات لاستیکی مقاوم در برابر سایش مانند لاستیک خودرو و غیره استفاده می‌شود. همچنین کارخانه‌های لاستیک خاصی وجود دارند که از نسبت 100٪ استفاده می‌کنند. فقط چنین محصولاتی می‌توانند الکتریسیته را هدایت کنند. اصل اساسی رسانایی این است که رسانا را نمی‌توان قطع کرد، درست مانند یک سیم. اگر در وسط قطع شود، الکتریسیته به آن منتقل نمی‌شود. پودر گرافیت رسانا در لاستیک رسانا، رسانا است. اگر پودر گرافیت توسط لاستیک عایق مسدود شود، دیگر الکتریسیته را هدایت نمی‌کند. بنابراین، اگر نسبت پودر گرافیت خیلی کم باشد، احتمالاً اثر رسانایی ضعیف خواهد بود.
پودر گرافیت ماده‌ای است که به واکنش‌های شیمیایی بسیار حساس است. مقاومت ویژه آن در محیط‌های مختلف تغییر می‌کند، به این معنی که مقدار مقاومت آن متفاوت است. با این حال، یک چیز ثابت می‌ماند: پودر گرافیت با خلوص بالا یکی از مواد رسانای غیرفلزی عالی است. تا زمانی که پودر گرافیت بدون وقفه، مانند یک نخ نازک، در یک جسم عایق نگه داشته شود، همچنان الکتریسیته خواهد داشت. اما مقدار مقاومت چقدر است؟ هیچ رقم مشخصی برای این مقدار نیز وجود ندارد، زیرا ظرافت پودر گرافیت متفاوت است و مقدار مقاومت پودر گرافیت مورد استفاده در مواد و محیط‌های مختلف نیز متفاوت خواهد بود.
زمان ارسال: مه-09-2025