1. 흑연 재료의 EDM 특성.
1.1. 방전 가공 속도.
흑연은 녹는점이 3,650°C로 매우 높은 비금속 재료인 반면, 구리는 녹는점이 1,083°C이므로 흑연 전극은 더 큰 전류 설정 조건을 견딜 수 있습니다.
방전 면적과 전극 크기가 클수록 흑연 재료의 고효율 황삭 가공의 이점이 더 분명합니다.
흑연의 열전도율은 구리의 1/3로 방전 과정에서 발생하는 열을 이용하여 금속 물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있습니다.따라서 흑연의 처리 효율은 중간 및 미세 가공에서 구리 전극보다 높습니다.
처리 경험에 따르면 흑연 전극의 방전 처리 속도는 올바른 사용 조건에서 구리 전극의 방전 처리 속도보다 1.5~2배 빠릅니다.
1.2.전극 소비.
흑연 전극은 고전류 조건을 견딜 수있는 특성을 가지고 있으며, 또한 적절한 황삭 설정 조건에서 가공 중에 생성 된 탄소강 공작물을 포함하여 고온에서 탄소 입자의 함량 및 작동 유체가 분해되고 극성 효과가 발생합니다. 내용의 부분적인 제거의 작용, 탄소 입자는 전극 표면에 부착되어 보호 층을 형성하고 거친 기계가공에서 흑연 전극의 손실을 최소화하거나 심지어 "폐기물 제로"를 보장합니다.
EDM의 주요 전극 손실은 거친 가공에서 발생합니다.정삭의 설정조건에서는 손실률이 높지만 부품에 대한 가공 여유가 적어 전체 손실도 적습니다.
일반적으로 흑연 전극의 손실은 대전류의 황삭 가공에서 구리 전극보다 적고 정삭 가공에서 구리 전극보다 약간 많습니다.흑연 전극의 전극 손실은 유사합니다.
1.3.표면 품질.
흑연 재료의 입자 직경은 EDM의 표면 거칠기에 직접적인 영향을 미칩니다.직경이 작을수록 표면 조도가 낮아질 수 있습니다.
몇 년 전 입자 직경 5미크론의 흑연 재료를 사용하여 최상의 표면은 VDI18 edm(Ra0.8미크론)만 달성할 수 있었지만, 오늘날 흑연 재료의 입자 직경은 최고의 표면인 phi의 3미크론 이내에서 달성할 수 있었습니다. 안정적인 VDI12 edm(Ra0.4μm) 또는 더 정교한 수준을 달성할 수 있지만 흑연 전극은 edm을 미러링합니다.
구리 재료는 저항이 낮고 구조가 조밀하며 어려운 조건에서도 안정적으로 처리할 수 있습니다.표면 거칠기는 Ra0.1m 미만일 수 있으며 거울 처리가 가능합니다.
따라서 방전 가공이 극도로 미세한 표면을 추구한다면 전극으로 구리 재료를 사용하는 것이 더 적합하며 이는 흑연 전극보다 구리 전극의 주요 장점입니다.
그러나 대전류 설정 조건에서 구리 전극은 전극 표면이 거칠어지기 쉽고 균열이 고르게 나타나며 흑연 재료에는 이러한 문제가 없습니다. 금형 가공에 대한 VDI26(Ra2.0 마이크론)의 표면 거칠기 요구 사항, 흑연 전극은 거친 것에서 미세한 것까지 처리할 수 있으며 균일한 표면 효과, 표면 결함을 실현합니다.
또한 흑연과 구리의 구조가 다르기 때문에 흑연 전극의 표면 방전 부식점은 구리 전극보다 더 규칙적입니다.따라서 VDI20 이상의 동일한 표면 거칠기를 처리하면 흑연 전극으로 처리 된 공작물의 표면 입도가 더 뚜렷하며 이러한 입자 표면 효과는 구리 전극의 방전 표면 효과보다 우수합니다.
1.4. 가공 정확도.
흑연 재료의 열팽창 계수가 작고 구리 재료의 열팽창 계수가 흑연 재료의 4 배이므로 방전 처리에서 흑연 전극은 구리 전극보다 변형되기 쉽고 더 안정적이고 얻을 수 있습니다 신뢰할 수 있는 처리 정확도.
특히 깊고 좁은 리브를 가공할 때 국부적인 고온으로 인해 구리 전극은 쉽게 휘는데 흑연 전극은 그렇지 않습니다.
깊이-직경 비율이 큰 구리 전극의 경우 가공 설정 시 크기를 수정하기 위해 특정 열팽창 값을 보상해야 하며 흑연 전극은 필요하지 않습니다.
1.5.전극 무게.
흑연 재료는 구리보다 밀도가 낮고 같은 부피의 흑연 전극의 무게는 구리 전극의 무게의 1/5에 불과합니다.
흑연의 사용은 부피가 큰 전극에 매우 적합하므로 EDM 공작 기계의 스핀들 부하를 크게 줄입니다.전극은 무게가 커서 형체에 불편을 일으키지 않으며 가공 등의 처짐 변위가 발생합니다. 대규모 금형 가공에서 흑연 전극을 사용하는 것이 매우 중요하다는 것을 알 수 있습니다.
1.6.전극 제조의 어려움.
흑연 재료의 가공 성능이 좋습니다.절단 저항은 구리의 1/4에 불과합니다.정확한 가공 조건에서 흑연 전극 밀링 효율은 구리 전극의 2~3배입니다.
흑연 전극은 각도를 지우기 쉽고 여러 전극으로 마무리해야 하는 공작물을 단일 전극으로 처리하는 데 사용할 수 있습니다.
흑연 재료의 독특한 입자 구조는 전극 밀링 및 성형 후 버가 발생하는 것을 방지하여 복잡한 모델링에서 버가 쉽게 제거되지 않는 경우 사용 요구 사항을 직접 충족할 수 있으므로 전극의 수동 연마 프로세스를 제거하고 형상을 피할 수 있습니다. 연마로 인한 변경 및 크기 오류.
흑연은 먼지가 쌓이기 때문에 밀링 흑연은 많은 먼지를 생성하므로 밀링 기계에는 밀봉 및 집진 장치가 있어야한다는 점에 유의해야합니다.
흑연 전극을 가공하기 위해 edM을 사용해야 하는 경우 가공 성능이 구리 재료만큼 좋지 않고 절단 속도가 구리보다 약 40% 느립니다.
1.7.전극 설치 및 사용.
흑연 재료는 우수한 결합 특성을 가지고 있습니다.전극을 밀링하고 방전하여 고정물과 흑연을 결합하는 데 사용할 수 있으므로 전극 재료에 나사 구멍을 가공하는 절차를 절약하고 작업 시간을 절약할 수 있습니다.
흑연 재료는 상대적으로 취성, 특히 작고 가늘고 긴 전극으로 사용 중 외력을 받으면 깨지기 쉽지만 전극이 손상되었음을 즉시 알 수 있습니다.
구리 전극의 경우 구부러지기만 하고 부러지지 않는데 이는 사용 과정에서 매우 위험하고 발견하기 어려우며 공작물의 스크랩으로 이어지기 쉽습니다.
1.8.가격.
구리 재료는 재생 불가능한 자원이며 가격 추세는 점점 더 비싸지고 흑연 재료의 가격은 안정화되는 경향이 있습니다.
최근 몇 년 동안 구리 재료 가격이 상승하면서 흑연의 주요 제조업체는 흑연 생산 공정을 개선하여 경쟁 우위를 확보하고 있으며 현재 동일한 볼륨에서 흑연 전극 재료 가격과 구리 전극 재료 가격의 보편성은 상당하지만 흑연은 구리 전극을 사용하는 것보다 효율적인 처리를 달성하여 많은 작업 시간을 절약하고 생산 비용을 직접 절감하는 것과 같습니다.
요약하면 흑연 전극의 8 edM 특성 중 장점이 분명합니다. 밀링 전극 및 방전 처리 효율이 구리 전극보다 훨씬 우수합니다.큰 전극은 무게가 작고 치수 안정성이 좋으며 얇은 전극은 변형되기 쉽지 않으며 표면 질감이 구리 전극보다 좋습니다.
흑연재료의 단점은 VDI12(Ra0.4m)하의 미세한 면방전 처리에 적합하지 않고 edM을 사용하여 전극을 만드는 효율이 낮다는 것이다.
그러나 실용적인 관점에서 볼 때 중국에서 흑연 재료의 효과적인 홍보에 영향을 미치는 중요한 이유 중 하나는 밀링 전극에 특수 흑연 가공 기계가 필요하기 때문에 금형 기업, 일부 소규모 기업의 가공 장비에 대한 새로운 요구 사항을 제시합니다. 이 조건이 없을 수 있습니다.
일반적으로 흑연 전극의 장점은 대부분의 edM 처리 사례를 포괄하며 상당한 장기적 이점과 함께 대중화 및 적용할 가치가 있습니다.미세 표면 처리의 결함은 구리 전극을 사용하여 보완할 수 있습니다.
2. EDM용 흑연 전극 재료 선택
흑연 재료의 경우 주로 재료의 성능을 직접적으로 결정하는 다음 네 가지 지표가 있습니다.
1) 재료의 평균 입경
재료의 평균 입경은 재료의 방전 상태에 직접적인 영향을 미칩니다.
흑연 재료의 평균 입자가 작을수록 방전이 균일할수록 방전 조건이 안정할수록 표면 품질이 좋아지고 손실이 적습니다.
평균입경이 클수록 황삭가공시 제거율이 좋아지나 마무리의 표면효과가 좋지 않고 전극손실이 크다.
2) 재료의 굽힘 강도
재료의 굽힘 강도는 강도의 직접적인 반영으로 내부 구조의 견고함을 나타냅니다.
고강도 재료는 비교적 우수한 내방전 성능을 가지고 있습니다.정밀도가 높은 전극은 가능한 한 강도가 좋은 재료를 선택해야 합니다.
3) 재료의 쇼어 경도
흑연은 금속 재료보다 단단하고 절삭 공구의 손실이 절삭 금속의 손실보다 큽니다.
동시에 방전 손실 제어에서 흑연 재료의 높은 경도가 더 좋습니다.
4) 재료 고유의 저항률
고유 저항이 높은 흑연 재료의 방전 속도는 저항이 낮은 것보다 느립니다.
고유 저항이 높을수록 전극 손실은 작아지지만 고유 저항이 높을수록 방전의 안정성에 영향을 미칩니다.
현재 세계 최고의 흑연 공급업체로부터 다양한 등급의 흑연을 사용할 수 있습니다.
일반적으로 분류되는 흑연 재료의 평균 입자 직경에 따라 입자 직경 ≤ 4m는 미세 흑연, 5~10m의 입자는 중간 흑연, 10m 이상의 입자는 거친 흑연으로 정의됩니다.
입자 직경이 작을수록 재료의 가격이 높을수록 EDM의 요구 사항 및 비용에 따라 더 적합한 흑연 재료를 선택할 수 있습니다.
3. 흑연 전극의 제작
흑연 전극은 주로 밀링으로 만들어집니다.
가공 기술의 관점에서 흑연과 구리는 두 가지 다른 재료이며 서로 다른 절단 특성을 마스터해야합니다.
흑연 전극을 구리 전극의 공정으로 가공하면 판재의 빈번한 파단과 같은 문제가 불가피하게 발생하므로 적절한 절단 도구와 절단 매개변수를 사용해야 합니다.
구리 전극 도구 마모보다 가공 흑연 전극, 경제적 고려에서 탄화물 도구 선택이 가장 경제적이며 다이아몬드 코팅 도구 (흑연 칼이라고 함) 가격이 더 비싸지 만 다이아몬드 코팅 도구 긴 수명, 높은 가공 정밀도, 전반적인 경제적 이익이 좋습니다.
공구의 전면 각도 크기도 수명에 영향을 미치며, 0° 전면 각도는 공구 수명의 15° 전면 각도보다 최대 50% 더 높으며 절삭 안정성도 더 좋지만 각도가 클수록 가공면이 좋아지고 공구의 15° 각도를 사용하면 최상의 가공면을 얻을 수 있습니다.
가공의 절삭 속도는 전극의 모양에 따라 조정할 수 있으며 일반적으로 10m/min이며 알루미늄 또는 플라스틱 가공과 유사하며 절삭 공구는 거친 가공에서 공작물을 직접 켜고 끌 수 있으며 각도 현상 마무리 가공에서 붕괴 및 파편이 발생하기 쉽고 가벼운 칼 빠른 보행 방식을 채택하는 경우가 많습니다.
절단 공정에서 흑연 전극은 많은 먼지를 생성합니다. 흑연 입자 흡입 기계 스핀들 및 나사를 피하기 위해 현재 두 가지 주요 솔루션이 있습니다. 하나는 특수 흑연 가공 기계를 사용하는 것이고 다른 하나는 일반 가공 센터입니다. 특수 집진 장치를 갖춘 수리.
시장에 나와 있는 특수 흑연 고속 밀링 머신은 밀링 효율이 높으며 고정밀 및 우수한 표면 품질로 복잡한 전극의 제조를 쉽게 완료할 수 있습니다.
흑연 전극을 만들기 위해 EDM이 필요한 경우 입자 직경이 작은 미세한 흑연 재료를 사용하는 것이 좋습니다.
흑연의 가공 성능이 좋지 않을수록 입자 직경이 작을수록 절단 효율이 높아지며 빈번한 와이어 끊김 및 표면 프린지와 같은 비정상적인 문제를 피할 수 있습니다.
4. 흑연 전극의 EDM 매개변수
흑연과 구리의 EDM 매개변수 선택은 상당히 다릅니다.
EDM의 매개변수는 주로 전류, 펄스 폭, 펄스 갭 및 극성을 포함합니다.
다음은 이러한 주요 매개변수를 합리적으로 사용하기 위한 근거를 설명합니다.
흑연 전극의 전류 밀도는 일반적으로 10~12 A/cm2로 구리 전극보다 훨씬 큽니다.따라서 해당 영역에서 허용되는 전류 범위 내에서 전류가 클수록 흑연 방전 처리 속도가 빠를수록 전극 손실은 작아지지만 표면 거칠기는 더 두꺼워집니다.
펄스 폭이 클수록 전극 손실이 낮아집니다.
그러나 펄스 폭이 클수록 처리 안정성이 나빠지고 처리 속도가 느려지고 표면이 거칠어집니다.
황삭 가공 중 낮은 전극 손실을 보장하기 위해 일반적으로 상대적으로 큰 펄스 폭이 사용되며 값이 100~300 US일 때 흑연 전극의 저손실 가공을 효과적으로 실현할 수 있습니다.
미세한 표면과 안정적인 방전 효과를 얻으려면 더 작은 펄스 폭을 선택해야 합니다.
일반적으로 흑연 전극의 펄스 폭은 구리 전극의 펄스 폭보다 약 40% 작습니다.
펄스 갭은 주로 방전 가공 속도와 가공 안정성에 영향을 미칩니다.값이 클수록 가공 안정성이 좋아 표면 균일도를 높이는 데 도움이 되지만 가공 속도가 느려집니다.
처리 안정성이 확보된 조건에서는 더 작은 펄스 갭을 선택하여 더 높은 처리 효율을 얻을 수 있지만 방전 상태가 불안정한 경우 더 큰 펄스 갭을 선택하여 더 높은 처리 효율을 얻을 수 있습니다.
흑연 전극 방전 가공에서 펄스 간격과 펄스 폭은 일반적으로 1:1로 설정되는 반면 구리 전극 가공에서는 펄스 간격과 펄스 폭이 일반적으로 1:3으로 설정됩니다.
안정적인 흑연 가공에서 펄스 간격과 펄스 폭의 일치 비율을 2:3으로 조정할 수 있습니다.
펄스 클리어런스가 작은 경우 전극 표면에 피복층을 형성하는 것이 유리하여 전극 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다.
EDM에서 흑연 전극의 극성 선택은 기본적으로 구리 전극의 극성 선택과 동일합니다.
EDM의 극성 효과에 따라 양극 가공은 일반적으로 다이 강을 가공할 때 사용됩니다. 즉, 전극은 전원 공급 장치의 양극에 연결되고 공작물은 전원 공급 장치의 음극에 연결됩니다.
대전류 및 펄스 폭을 사용하여 양극성 가공을 선택하면 극도로 낮은 전극 손실을 얻을 수 있습니다.극성이 틀리면 전극 손실이 매우 커집니다.
표면이 VDI18(Ra0.8m) 이하로 미세가공이 요구되고 펄스폭이 매우 작은 경우에만 음극성 처리를 사용하여 더 나은 표면 품질을 얻을 수 있지만 전극 손실이 크다.
이제 CNC edM 공작 기계에는 흑연 방전 가공 매개 변수가 장착되어 있습니다.
전기 매개변수의 사용은 지능적이며 공작 기계의 전문가 시스템에 의해 자동으로 생성될 수 있습니다.
일반적으로 기계는 재료 쌍, 적용 유형, 표면 거칠기 값을 선택하고 처리 영역, 처리 깊이, 전극 크기 스케일링 등을 입력하여 최적화된 처리 매개변수를 구성할 수 있습니다. 프로그래밍 중에.
edm 공작 기계 라이브러리 풍부한 처리 매개 변수의 흑연 전극에 대해 설정, 재료 유형은 거친 흑연, 흑연, 흑연은 다양한 공작물 재료에 해당하여 표준, 깊은 홈, 예리한 점, 큰 응용 프로그램 유형을 세분화하기 위해 선택할 수 있습니다. 지역, 미세와 같은 큰 구멍은 또한 낮은 손실, 표준, 고효율 등 다양한 처리 우선 순위 선택을 제공합니다.
5. 결론
새로운 흑연 전극 재료는 적극적으로 대중화 할 가치가 있으며 그 장점을 점차 국내 금형 제조 산업에서 인정하고 받아 들일 것입니다.
흑연 전극 재료의 올바른 선택과 관련 기술 링크의 개선은 금형 제조 기업에 고효율, 고품질 및 저비용 이점을 가져올 것입니다.
게시 시간: 2020년 12월 4일