Die Auswahl des Graphits ist der Schlüssel zur optimalen Leistung Ihres Senkerodiergeräts
Graphit ist das Material der Wahl für die Mehrzahl der heute in der westlichen Welt hergestellten EDM-Elektroden. Die Auswahl der besten Graphitsorte für eine bestimmte Anwendung kann schwierig sein, wenn die Unterschiede zwischen den Graphitsorten nicht bekannt sind. Je nach ausgewählter Graphitsorte und Anwendung kann der Graphit der limitierende oder der entscheidende Faktor für das Erreichen der gewünschten Ergebnisse mit der Ausrüstung sein.
Es gibt eine große Auswahl an Qualitäten verschiedener Hersteller. Jeder Hersteller verwendet unterschiedliche Verarbeitungstechniken, Ausgangsmaterialien und Prozesskontrollen, was bedeutet, dass das Endprodukt sehr unterschiedlich sein wird. Die Qualitäten jedes Herstellers sind auf optimale Leistung für bestimmte Anwendungsarten ausgelegt. Um die Materialauswahl zu erleichtern, veröffentlicht jeder Hersteller technische Spezifikationen zu seinem Material, es gibt jedoch keine standardisierten Testmethoden.
Da jede Graphitsorte einer anderen ähnlich sieht, ist das Aussehen kein Auswahlkriterium. Jede Sorte sollte nach ihren physikalischen Merkmalen und Eigenschaften ausgewählt werden. Um diesen Prozess zu vereinfachen, werden verschiedene Graphitsorten in sechs Klassifikationen eingeteilt, die nach durchschnittlicher Partikelgröße getrennt sind. Nur vier der sechs Klassifikationen sind für die Verwendung als EDM-Elektroden geeignet. Die Einstufung der verschiedenen Sorten innerhalb der Klassifikationen ist ein Indikator für ihr Leistungspotenzial.
Fortschritte bei Graphit
Die Graphitindustrie ist ständig bestrebt, höherwertige Qualitäten herzustellen. Graphitmaterialien haben sich zusammen mit den anderen Aspekten der EDM-Industrie weiterentwickelt, allerdings in einem weniger dramatischen Tempo. Es wurden Fortschritte bei der Mikrostruktur der Graphitmaterialien erzielt, da diese der Schlüssel zur Leistung ist.
Grobe Graphite mit Partikelgrößen über 100 Mikrometer waren nie als Elektrodenmaterial geeignet. Im letzten Jahrzehnt sind mittlere Güteklassen mit einer Partikelgröße zwischen 21-100 Mikrometern als EDM-Materialien fast vollständig vom Markt verschwunden. In den letzten Jahren sind auch viele der billigeren Güteklassen innerhalb der feinen Klassifizierung (Materialien mit 11-20 Mikrometer Partikelgröße) verschwunden. Materialien der superfeinen Klassifizierung (6-10 Partikelgröße) sind stabil geblieben. Einige Hersteller dieser Materialien lassen den Verkauf ihrer Graphitqualitäten als Hausmarken zu, was für den Endverbraucher verwirrend sein kann. Verwirrung entsteht, wenn Händler von Verbrauchsmaterialien die Namen ihrer Hausmarken ändern, aber immer noch dasselbe Material verwenden, oder das Material ändern, aber den Namen der Hausmarke beibehalten. Dieselbe Güteklasse kann unter vielen Hausmarkennamen angeboten werden.
Die meisten Entwicklungsanstrengungen konzentrieren sich auf die ultrafeine Klassifizierung (1-5 Mikron Partikelgröße). Viele der Kunststoffprodukte erfordern Formen mit feinen Details und Oberflächen, die mit ultrafeinen Materialien leicht erreicht werden können. Materialien dieser Klassifizierung sind sehr schwierig und teuer herzustellen, und es ist noch schwieriger, Charge für Charge und Jahr für Jahr gleichbleibendes Material herzustellen.
Es gibt nur sehr wenige Grade in der Angstrofin-Klassifikation (< 1 micron particle size). The grades are available in small blocks to control the uniformity of the graphite. These grades are the most expensive to produce and have limited use. Generally, they are used for fine detailed engraving electrodes and small featured electrodes that produce very high surface finishes without the use of powder additives when polishing of cavities is not possible.
Die Graphitsorten der unteren Preisklasse verschwinden langsam vom Markt, da sich die EDM-Anwendungen ändern. Große Hohlraumformen ohne feine Details und Schmiedegesenke können problemlos durch Hochgeschwindigkeitsfräsen hergestellt werden, wodurch der Bedarf an Sorten in der Feinklassifizierung sinkt. Gleichzeitig erfordert die komplizierte, detaillierte Hohlraumarbeit Graphit mit kleinen Partikelgrößen, gleichmäßiger Mikrostruktur und hoher Festigkeit, um komplexe, kleinräumige Hohlräume herzustellen.
Noten innerhalb von Klassifikationen
Die physikalischen Eigenschaften jeder Graphitsorte bestimmen die Einstufung innerhalb der Klassifizierungen. Die Eigenschaften, die die Leistung beeinflussen, sind Partikelgröße, Biegefestigkeit und Shore-Härte. Diese Eigenschaften sind zusammen mit einer Mikrofotografie der Mikrostruktur die besten Werkzeuge zur Vorhersage der Graphitleistung.
Der beste Graphit jeder Klassifizierung weist dicht gepackte Partikel mit geringen Größenunterschieden auf. Diese Art von gleichmäßigem Material widersteht dem Verschleiß, der durch die thermische Natur des EDM-Prozesses verursacht wird. Die Partikelgröße wird im Allgemeinen als Durchschnittsgröße angegeben. Wenn die Partikelgröße einen kleinen Bereich abdeckt, wird die Mikrostruktur des Materials gleichmäßiger und die Porosität verringert. Die Porosität im Graphit ist die Grenze zwischen den Partikeln. Die Partikel werden durch chemische oder mechanische Mittel aneinander gebunden und das Versagen dieses Systems ist der Grund, warum beim EDM-Verfahren Partikel in den Spalt freigesetzt werden. Wenn die Materialpartikel klein, gleichmäßig groß und dicht gepackt sind, ist die Erosion der Elektrode minimal. Die Partikelgröße hat Einfluss auf die Mindestoberflächengüte, die das Material erzeugt. Da die Elektrode ihre Struktur in der Kavität reproduziert, können mit Graphitsorten mit großen Partikeln und ungleichmäßiger Mikrostruktur keine feinen Oberflächengüten erzielt werden.
Die Mikrostruktur der Graphitsorte ist häufig der begrenzende Faktor, der die Leistung des EDM bestimmt. Eine ungleichmäßige Mikrostruktur mit einem breiten Spektrum an Partikel- und Porengrößen kann weiche Stellen aufweisen, die große poröse Bereiche darstellen, und/oder harte Stellen, die Konglomerate sind, die durch inkonsistentes Mischen entstehen. Harte Stellen können auch dadurch entstehen, dass die offene Porosität des Materials mit Pech imprägniert und das Material dann erneut verarbeitet wird, wodurch die mit Pech imprägnierten Partikel und Bereiche unterschiedliche Härtewerte erhalten. Da das bloße Auge die Mikrostruktur nicht sehen kann, gibt es keine Möglichkeit, diese Probleme vor dem Bearbeitungsprozess zu erkennen. Die Identifizierung der Ursache von Bearbeitungsproblemen umfasst zerstörende Prüfungen und die Untersuchung von Mikrofotografien.
