Графит для электроэрозии и графитовые электроды

Электроэрозионная обработка металлов используется при изготовлении изделий сложной формы методом электроимпульсной обработки, где инструментом является прошивной электрод.

Электрод может быть изготовлен из разных материалов:

• Плотный мелкозернистый графит;
• Медь;
• Вольфрам.

На сегодняшний день, 71% мирового рынка отдает свое предпочтение графитовым электродным материалам.

Почему?

"МЕДЬ ДЕШЕВЛЕ ГРАФИТА” - да, если судить по рыночной стоимости материала за 1 кг.
На самом деле, благодаря разнообразию доступных графитовых материалов, некоторые марки электроэрозионных графитов, оказываются более экономичными по сравнению с медью за счет следующих статей:

• На один и тот же электрод, графита будет истрачено 1,8кг, а меди 8,7 кг;
• Стоимость обработки электрода (Графит обладает превосходными свойствами механической обработки. Скорость обработки графитовых электродов в 2-3 раз выше, чем у медных электродов);
• Сокращение времени электроэрозионной обработки;
• Повышение производительности прошивных электроэрозионных станков;

Из-за своих мягких и «пластичных» свойств, медь может быть «вязкой», что требует изменения стандартных методов обработки, таких как подача и скорость. Это увеличивает время обработки и приводит к росту затрат. В отличие от этого, графит обрабатывается традиционным способом проще и быстрее, поэтому даже при использовании более дорогих графитовых материалов затраты на обработку часто оказываются ниже, чем при выборе меди.

1. Стоимость электродов

Графит производится с широким спектром характеристик, что позволяет подбирать марки с оптимальными свойствами для электроэрозионной обработки. В менее ответственных случаях, где допустимы большие радиусы, открытые допуски или минимальные требования к электроэрозионной обработке, можно использовать электроды с крупнозернистой структурой, пониженной прочностью и более низкой стоимостью.

Однако для высокоточных операций, требующих жестких допусков и строгих параметров обработки, необходим высококачественный графитовый электрод, соответствующий специфическим условиям применения.

В отличие от графита, медь представлена на рынке в ограниченном количестве типов, что снижает возможность точного подбора характеристик под требования ЭЭО и, как следствие, ограничивает максимальную эффективность обработки.

2. Разнообразие марок материалов

В отличие от меди, графит обладает высокой устойчивостью к повышенной плотности тока, сохраняя работоспособность даже при обработке деталей со сложной геометрией. Это позволяет размещать на одном электроде несколько элементов разной формы, значительно сокращая количество требуемых инструментов;

Высокая электропроводимость;

Высокая температура деструкции;

Устойчивость к тепловому удару;

Низкий коэффициент теплового расширения (в 3 раза меньше чем у меди);

Малый удельный вес и простота в обращении (вес графита составляет около 1/5 веса меди, что делает его простым в обращении);

Более низкое удельное сопротивление, относительно меди.

3. Особенности электродов из графита

Опытные операторы электроэрозионного оборудования хорошо знакомы с проблемой чрезмерного износа, который вынуждает либо применять дополнительные электроды, либо регулярно проводить их переточку. При использовании графита уровень износа электрода составляет менее 1% от глубины обработки, даже при работе на максимально жестких режимах. В отличие от медных электродов, графитовые сохраняют свою форму и геометрию при повышенных токах и продолжительном времени обработки.

4. Стойкость электродов к износу

Хотя медные электроды по-прежнему остаются эталоном по качеству получаемой поверхности, современные графитовые аналоги с мелкозернистой структурой демонстрируют сопоставимые результаты. Технологический прогресс в области ЭЭО позволил графитовым электродам достигать уровня шероховатости, характерного для меди, при одновременном увеличении производительности в 2-3 раза и снижении износа инструмента на 15-20%.

5. Высокая точность и шероховатость поверхности

Графитовые электроды действительно широко применяются в различных промышленных процессах благодаря своим уникальным свойствам: высокой электропроводности, термостойкости, химической инертности и легкости механической обработки.

Сферы применения

Марки графита для электроэрозионной обработки

Марка графита

ГИП-6

ГИП-5

ГИП-4

Размер
зерна, мкм

5

8

10

1,82

1,88

Плотность, г/см3

1,72

Прочность на изгиб МПа, не менее

70

60

40

70

75

Твердость
по Шору, HR

60

Коэфф. Теплового расширения, 10-6К

5,5

5,3

4,8

11-12

12-13

УЭС, не более, мкОм*м

10-11

Различные марки графитов отличаются размером зерна, что определяет их эксплуатационные характеристики при электроэрозионной обработке (ЭЭО).

Ключевые особенности:

• Мелкозернистый графит обеспечивает высокую точность обработки и превосходное качество поверхности, что делает его идеальным выбором для чистовых операций и изготовления сложных деталей с мелкими элементами;
• Крупнозернистый графит отличается повышенной скоростью съема материала и чаще применяется для черновой обработки, где важна производительность, а не чистота поверхности.

Таким образом, выбор марки графита зависит от конкретных задач обработки:

Для финишных операций – мелкозернистые марки (высокая детализация, минимальная шероховатость);

Для грубой обработки – крупнозернистые марки (максимальная скорость резания).

Оптимальный подбор материала электрода позволяет достичь баланса между скоростью, точностью и качеством обработки.

Различные марки графитов отличаются плотностью, что напрямую влияет на их ключевые эксплуатационные свойства:

Высокоплотный графит:

• Обладает повышенной механической прочностью;
• Отличается увеличенным сроком службы;
• Подходит для ответственных операций с высокими нагрузками;
• Обеспечивает стабильность геометрии при интенсивной обработке.

Низкоплотный графит:

• Демонстрирует улучшенные характеристики электрического разряда;
• Обеспечивает более высокую эффективность эрозии;
• Часто применяется в операциях, где критична скорость обработки.

Практические рекомендации:

• Для прецизионной обработки и сложных операций предпочтительны высокоплотные марки;
• При необходимости оптимизации скорости съема материала могут применяться менее плотные марки;
• Выбор плотности следует осуществлять с учетом требований к точности, качеству поверхности и производительности.

Прочность графита на изгиб и ее влияние на электроэрозионную обработку:

• Степень износостойкости электрода;
• Возможность обработки миниатюрных и сложных элементов;
• Стабильность геометрии инструмента в процессе работы.

Преимущества высоких значений прочности на изгиб:

1. Сниженный износ - электрод дольше сохраняет первоначальные размеры и форму;
2. Точность микрообработки - возможность создания тонких элементов без разрушения инструмента;
3. Уменьшение брака - снижение вероятности поломки электрода при обработке

Практическое значение:

Для ответственных операций, требующих высокой точности (изготовление штампов, пресс-форм, микрообработка), следует выбирать марки графита с максимальными показателями прочности на изгиб. Это обеспечит стабильное качество обработки и сократит количество заменяемых электродов.

Чистота графита и ее влияние на электроэрозионную обработку:

Чистота графитового материала является критически важным параметром, определяющим его эксплуатационные характеристики в процессах электроэрозионной обработки.

Преимущества высокочистого графита:

• Улучшенная электропроводность - обеспечивает стабильность электрического разряда;
• Повышенная термическая стабильность - минимизирует тепловые деформации;
• Однородность структуры - гарантирует предсказуемость обработки;
• Сниженный износ инструмента - увеличивает ресурс электрода.

Как выбрать оптимальную марку графита для электроэрозионной обработки?
Компания «Карбосил» предлагает высококачественный импортный изостатический графит, проверенный многолетним опытом применения в электроэрозионной обработке.

• Предприятие осуществляет работу по чертежам или эскизам заказчика;
• Имеем на складе большой ассортимент графитового полуфабриката, что позволит в кратчайшие сроки подобрать и изготовить продукцию для любой потребности заказчика;
• Средний срок изготовления – 1 неделя;
• Доставка – в любую точку России (логистика согласовывается индивидуально).
• «Карбосил» – надежный поставщик графитовых заготовок, для электроэрозионной обработки.

ООО “КАРБОСИЛ”
© Все права защищены

О нас

Деятельность

Главный офис:

108831 ГОРОД МОСКВА,
Г. ЩЕРБИНКА, БУТОВСКИЙ ТУП., Д.1, ПОМЕЩ.1