Gli elettrodi in grafite ad altissima potenza, sostituendo gli elettrodi in rame nella produzione di stampi, riducono significativamente i tempi di produzione, migliorano la produttività e diminuiscono i costi. Negli ultimi anni, con l'introduzione di stampi di precisione e ad alta efficienza (con cicli di produzione sempre più brevi), le esigenze del settore degli stampi sono aumentate costantemente. A causa dei limiti intrinseci degli elettrodi in rame, questi si sono rivelati sempre più inadeguati a soddisfare le esigenze di sviluppo dell'industria degli stampi. La grafite, come materiale per elettrodi EDM, è ampiamente utilizzata nell'industria degli stampi grazie ai suoi vantaggi, quali elevata lavorabilità, leggerezza, rapidità di formatura, bassissimo coefficiente di dilatazione termica, basse perdite e facilità di ravvivatura. È quindi inevitabile la sua sostituzione con gli elettrodi in rame.
1. Caratteristiche dei materiali degli elettrodi di grafite
La lavorazione CNC si caratterizza per l'elevata velocità di elaborazione, l'alta lavorabilità e la facilità di ravvivatura. La velocità di lavorazione delle macchine per la grafite è da 3 a 5 volte superiore a quella degli elettrodi in rame, e la velocità di lavorazione di precisione è particolarmente eccezionale. Inoltre, la sua resistenza è molto elevata. Per elettrodi ultra-alti (da 50 a 90 mm) e ultra-sottili (da 0,2 a 0,5 mm), non si verificano deformazioni durante la lavorazione. Inoltre, in molti casi, i prodotti devono avere un effetto di texture molto buono. Ciò richiede che, nella produzione degli elettrodi, questi siano il più possibile elettrodi maschio integrali. Tuttavia, durante la produzione di elettrodi maschio integrali si verificano diverse sgrossature nascoste negli angoli. Grazie alla facile rifilatura della grafite, questo problema può essere facilmente risolto e il numero di elettrodi può essere notevolmente ridotto, cosa impossibile con gli elettrodi in rame.
2. Formatura EDM rapida, piccola espansione termica e basse perdite: grazie alla migliore conduttività elettrica della grafite rispetto a quella del rame, la sua velocità di scarica è più rapida di quella del rame, essendo da 3 a 5 volte superiore. Inoltre, può sopportare una corrente relativamente elevata durante la scarica, il che è più vantaggioso per la lavorazione EDM di sgrossatura. Allo stesso tempo, a parità di volume, il peso della grafite è 1/5 di quello del rame, il che riduce notevolmente il carico dell'EDM. Ha grandi vantaggi nella produzione di elettrodi di grandi dimensioni ed elettrodi maschio integrali. La temperatura di sublimazione della grafite è di 4200℃, che è da 3 a 4 volte quella del rame (la temperatura di sublimazione del rame è di 1100℃). Ad alte temperature, cambiamento
elettrodo di grafite ad altissima potenza
È estremamente piccolo (da 1/3 a 1/5 di quello del rame nelle stesse condizioni elettriche) e non si ammorbidisce. L'energia di scarica può essere trasferita al pezzo in lavorazione in modo efficiente e con un basso consumo. Poiché la resistenza della grafite aumenta effettivamente alle alte temperature, è possibile ridurre efficacemente le perdite per scarica (le perdite della grafite sono 1/4 di quelle del rame), garantendo la qualità della lavorazione.
3. Leggerezza e basso costo: nel costo di produzione di un set di stampi, il tempo di lavorazione CNC, il tempo di elettroerosione e l'usura degli elettrodi rappresentano la maggior parte del costo totale, e tutti questi fattori sono determinati dal materiale stesso degli elettrodi. Rispetto al rame, la velocità di lavorazione e la velocità di elettroerosione della grafite sono entrambe da 3 a 5 volte superiori. Allo stesso tempo, la caratteristica di minima usura e la produzione di un elettrodo in grafite integrale possono ridurre il numero di elettrodi, diminuendo così il consumo di materiale e il tempo di lavorazione degli elettrodi. Tutto ciò può ridurre significativamente il costo di produzione degli stampi.
2. Requisiti e caratteristiche della lavorazione meccanica ed elettrica degli elettrodi di grafite
1. Produzione degli elettrodi: La produzione professionale di elettrodi di grafite utilizza principalmente macchine utensili ad alta velocità. Le macchine utensili devono avere una buona stabilità, con movimenti uniformi e stabili su tre assi, privi di vibrazioni. Inoltre, anche la precisione di rotazione di componenti come l'albero principale deve essere la più elevata possibile. L'elettrodo può essere lavorato anche su macchine utensili generiche, ma il processo di scrittura del percorso utensile è diverso da quello degli elettrodi di rame.
2. Gli elettrodi in grafite per la lavorazione a scarica elettrica (EDM) sono elettrodi in carbonio. Grazie alla sua elevata conduttività elettrica, la grafite consente di risparmiare molto tempo nella lavorazione a scarica elettrica, ed è proprio questo uno dei motivi per cui viene utilizzata come elettrodo.
3. Caratteristiche di lavorazione degli elettrodi in grafite: La grafite industriale è dura e fragile, causando un'usura relativamente elevata degli utensili durante la lavorazione CNC. Generalmente, si raccomanda l'utilizzo di utensili rivestiti con leghe dure o diamante. Durante la sgrossatura della grafite, l'utensile può essere posizionato e rimosso direttamente dal pezzo. Tuttavia, durante la finitura, per evitare scheggiature e crepe, si adotta spesso un utensile leggero e un metodo di traslazione rapido.
In generale, la grafite si rompe raramente quando la profondità di taglio è inferiore a 0,2 mm, e si può ottenere anche una migliore qualità superficiale della parete laterale. La polvere generata durante la lavorazione CNC degli elettrodi di grafite è relativamente grande e può penetrare nelle guide, nelle viti di comando e nei mandrini della macchina utensile, ecc. Ciò richiede che la macchina utensile per la lavorazione della grafite sia dotata di dispositivi adeguati per la gestione della polvere di grafite, e che la tenuta della macchina utensile sia buona poiché la grafite è tossica. La polvere di grafite è una sostanza altamente sensibile alle reazioni chimiche. La sua resistività cambia in ambienti diversi, il che significa che il suo valore di resistenza varia. Tuttavia, c'è una cosa che rimane costante: la polvere di grafite è uno degli eccellenti materiali conduttivi non metallici. Finché la polvere di grafite viene mantenuta in un oggetto isolante senza interruzioni, come un filo sottile, rimarrà elettrificata. Ma qual è il valore di resistenza? Non esiste un valore preciso nemmeno per questo, perché la finezza della polvere di grafite varia e il valore di resistenza della polvere di grafite utilizzata in materiali e ambienti diversi sarà anch'esso diverso.
Forse non sapete che la polvere di grafite ad elevata purezza ha anche applicazioni conduttive:
In generale, la gomma è un isolante. Se è richiesta la conduttività elettrica, è necessario aggiungere sostanze conduttive. La polvere di grafite possiede un'eccellente conduttività elettrica e proprietà lubrificanti e di sformatura. La grafite viene trasformata in polvere di grafite, che ha eccellenti proprietà lubrificanti e conduttive. Maggiore è la purezza della polvere di grafite, migliori sono le sue prestazioni conduttive. Molte aziende che producono articoli speciali in gomma necessitano di gomma conduttiva. Quindi, è possibile aggiungere polvere di grafite alla gomma per condurla elettricamente? La risposta è sì, ma sorge spontanea la domanda: qual è la percentuale di polvere di grafite da aggiungere alla gomma? Alcune aziende utilizzano una percentuale non superiore al 30%, impiegata per prodotti in gomma resistenti all'usura come pneumatici per auto, ecc. Esistono anche aziende specializzate nella produzione di gomma che utilizzano una percentuale del 100%. Solo tali prodotti sono in grado di condurre elettricità. Il principio fondamentale della conduttività è che un conduttore non può essere interrotto, proprio come un filo. Se viene interrotto a metà, non si elettrizzerà. La polvere di grafite conduttiva presente nella gomma conduttiva è il conduttore. Se la polvere di grafite viene bloccata dalla gomma isolante, non condurrà più elettricità. Pertanto, se la percentuale di polvere di grafite è troppo bassa, l'effetto conduttivo sarà probabilmente scarso.
La polvere di grafite è una sostanza altamente sensibile alle reazioni chimiche. La sua resistività varia in base all'ambiente, quindi il suo valore di resistenza è variabile. Tuttavia, una cosa rimane costante: la polvere di grafite ad alta purezza è uno dei migliori materiali conduttivi non metallici. Finché la polvere di grafite viene conservata in un oggetto isolante senza interruzioni, come un filo sottile, continuerà a essere elettrificata. Ma qual è il valore di resistenza? Non esiste un valore preciso, perché la finezza della polvere di grafite varia e, di conseguenza, il valore di resistenza della polvere di grafite utilizzata in materiali e ambienti diversi sarà differente.
Data di pubblicazione: 9 maggio 2025