1. Saintréithe EDM ábhar graifíte.
1.1. Luas meaisínithe urscaoilte.
Is ábhar neamh-mhiotalach é graifít a bhfuil pointe leá an-ard aige de 3,650 °C, agus tá pointe leá 1,083 °C ag copar, mar sin is féidir leis an leictreoid graifíte seasamh in aghaidh coinníollacha socraithe reatha níos airde.
Nuair a bhíonn an limistéar urscaoilte agus scála mhéid an leictreoid níos mó, bíonn buntáistí meaisínithe garbh ardéifeachtúlachta ábhar graifíte níos soiléire.
Is é 1/3 seoltacht theirmeach an ghraifíte ná seoltacht theirmeach an chopair, agus is féidir an teas a ghintear le linn an phróisis urscaoilte a úsáid chun ábhair mhiotail a bhaint ar bhealach níos éifeachtaí. Dá bhrí sin, tá éifeachtúlacht phróiseála an ghraifíte níos airde ná éifeachtúlacht phróiseála an leictreoid chopair i bpróiseáil mheánach agus mhín.
De réir na taithí próiseála, tá luas próiseála urscaoilte leictreoid graifíte 1.5 ~ 2 uair níos tapúla ná luas leictreoid copair faoi na coinníollacha úsáide cearta.
1.2.Tomhaltas leictreoid.
Tá tréith ag leictreoid graifíte gur féidir leis seasamh in aghaidh coinníollacha ard-reatha, agus ina theannta sin, faoi choinníollacha garbh-socraithe cuí, lena n-áirítear píosaí oibre cruach carbóin a tháirgtear le linn meaisínithe, baintear an t-ábhar agus an sreabhán oibre ag dianscaoileadh cáithníní carbóin ag teocht ard, agus bíonn éifeacht pholaireachta ag baint an ábhair. Faoi ghníomh bainte páirteach an ábhair, cloífidh cáithníní carbóin le dromchla an leictreoid chun ciseal cosanta a fhoirmiú, rud a chinntíonn caillteanas beag ag an leictreoid graifíte le linn meaisínithe garbh, nó fiú "nialas dramhaíola".
Tagann an príomhchaillteanas leictreoid in EDM ó mheaisínithe garbh. Cé go bhfuil an ráta caillteanais ard i ndálaí socraithe an chríochnaithe, tá an caillteanas foriomlán íseal freisin mar gheall ar an lamháltas beag meaisínithe atá curtha in áirithe do chodanna.
Go ginearálta, bíonn caillteanas leictreoid graifíte níos lú ná caillteanas leictreoid copair i meaisínithe garbh le sruth mór agus beagán níos mó ná caillteanas leictreoid copair i meaisínithe críochnaithe. Tá caillteanas leictreoid leictreoid graifíte cosúil.
1.3. Cáilíocht an dromchla.
Bíonn tionchar díreach ag trastomhas na gcáithníní in ábhar graifíte ar gharbhacht dhromchla an EDM. Dá lú an trastomhas, is ea is ísle an gharbhacht dhromchla is féidir a fháil.
Cúpla bliain ó shin, in úsáid ábhar graifíte le trastomhas phi 5 micrón, ní raibh an dromchla is fearr in ann ach VDI18 edm (Ra0.8 micrón) a bhaint amach. Sa lá atá inniu ann, tá trastomhas gráin ábhar graifíte in ann phi laistigh de 3 mhicrón a bhaint amach, agus is féidir leis an dromchla is fearr leibhéal cobhsaí VDI12 edm (Ra0.4 mu m) nó leibhéal níos sofaisticiúla a bhaint amach, ach is é an leictreoid graifíte an edm scátháin.
Tá friotaíocht íseal agus struchtúr dlúth ag an ábhar copair, agus is féidir é a phróiseáil go cobhsaí faoi dhálaí deacra. Is féidir leis an garbh-dhromchla a bheith níos lú ná Ra0.1 m, agus is féidir é a phróiseáil le scáthán.
Dá bhrí sin, má tá dromchla thar a bheith mín á lorg ag an meaisínithe urscaoilte, is oiriúnaí ábhar copair a úsáid mar leictreoid, arb é an príomhbhuntáiste atá ag leictreoid copair thar leictreoid graifíte.
Ach faoi choinníollacha reatha móra, bíonn dromchla an leictreoid garbh go héasca, scoilteann sé fiú, agus ní bhíonn an fhadhb seo ag ábhair ghraifíte. Maidir le próiseáil mhúnla, is féidir le leictreoid ghraifíte a phróiseáil ó gharbh go mín, rud a fhágann go mbíonn éifeacht aonfhoirmeach dromchla agus lochtanna dromchla ann.
Ina theannta sin, mar gheall ar struchtúr difriúil graifíte agus copair, bíonn pointe creimeadh urscaoilte dromchla leictreoid graifíte níos rialta ná pointe creimeadh leictreoid chopair. Dá bhrí sin, nuair a phróiseáiltear an garbh-dhromchla céanna de VDI20 nó os a chionn, bíonn gráinneacht dromchla an phíosa oibre a phróiseáiltear leis an leictreoid graifíte níos soiléire, agus bíonn an éifeacht ghráinneach seo níos fearr ná éifeacht dromchla urscaoilte leictreoid chopair.
1.4. Cruinneas an mheaisínithe.
Tá comhéifeacht leathnú teirmeach ábhair graifíte beag, tá comhéifeacht leathnú teirmeach ábhair chopair ceithre huaire níos mó ná comhéifeacht leathnú teirmeach ábhair graifíte, mar sin le linn próiseála urscaoilte, is lú an seans go ndéanfar dífhoirmiú ar leictreoid graifíte ná ar leictreoid chopair, rud a fhéadann cruinneas próiseála níos cobhsaí agus níos iontaofa a fháil.
Go háirithe nuair a dhéantar easnacha domhain agus caol a phróiseáil, lúbtar an leictreoid chopair go héasca mar gheall ar theocht ard áitiúil, ach ní lúbtar an leictreoid graifíte.
I gcás leictreoid chopair a bhfuil cóimheas doimhneachta-trastomhas mór aige, ba cheart luach leathnaithe teirmeach áirithe a chúiteamh chun an méid a cheartú le linn socrú meaisínithe, agus níl gá le leictreoid graifíte.
1.5.Meáchan leictreoid.
Tá an t-ábhar graifíte níos lú dlúth ná copar, agus níl ach 1/5 de mheáchan an leictreoid ghraifíte den toirt chéanna de mheáchan an leictreoid chopair.
Is léir go bhfuil úsáid graifíte an-oiriúnach do leictreoid mhórmhéide, rud a laghdaíonn ualach an fhearsaid i meaisín EDM go mór. Ní chuirfidh an leictreoid isteach ar an teanntán mar gheall ar a mheáchan mór, agus beidh díláithriú diallta mar thoradh air le linn próiseála, etc. Is léir go bhfuil sé thar a bheith tábhachtach leictreoid graifíte a úsáid i bpróiseáil mhúnla ar scála mór.
1.6. Deacracht déantúsaíochta leictreoidí.
Tá feidhmíocht mheaisínithe ábhar graifíte maith. Níl an fhriotaíocht gearrtha ach 1/4 de fhriotaíocht chopair. Faoi na coinníollacha próiseála cearta, tá éifeachtúlacht muilleoireachta leictreoid graifíte 2 ~ 3 huaire níos airde ná éifeachtúlacht leictreoid chopair.
Is furasta leictreoid graifíte a ghlanadh Uillinn, agus is féidir é a úsáid chun an píosa oibre a phróiseáil ar cheart é a chríochnú le leictreoidí iolracha i leictreoid aonair.
Cuireann struchtúr uathúil na gcáithníní atá ag ábhar graifíte cosc ar bhorradh tar éis muilleoireacht agus foirmiú leictreoid, rud a fhéadann freastal go díreach ar na riachtanais úsáide nuair nach féidir na borradh a bhaint go héasca sa samhaltú casta, rud a chuireann deireadh leis an bpróiseas snasta láimhe ar an leictreoid agus a sheachnaíonn an t-athrú cruth agus an earráid méide de bharr snasta.
Ba chóir a thabhairt faoi deara, toisc go bhfuil graifít ag carnadh deannaigh, go dtáirgfidh muilleoireacht graifít go leor deannaigh, mar sin ní mór go mbeadh séala agus gléas bailithe deannaigh ag an meaisín muilleoireachta.
Más gá edM a úsáid chun leictreoid graifíte a phróiseáil, níl a fheidhmíocht phróiseála chomh maith le hábhar copair, tá luas gearrtha thart ar 40% níos moille ná copar.
1.7. Suiteáil agus úsáid leictreoidí.
Tá dea-airíonna nasctha ag ábhar graifíte. Is féidir é a úsáid chun graifít a nascadh leis an daingneán tríd an leictreoid a mhuilleáil agus a urscaoileadh, rud a shábhálann an nós imeachta maidir le poll scriú a mheaisíniú ar ábhar an leictreoid agus am oibre a shábháil.
Tá an t-ábhar graifíte sách sobhriste, go háirithe an leictreoid bheag, chúng agus fhada, atá éasca a bhriseadh nuair a chuirtear fórsa seachtrach air le linn úsáide, ach is féidir a fhios láithreach go bhfuil damáiste déanta don leictreoid.
Más leictreoid chopair atá ann, ní dhéanfaidh sé ach lúbadh agus ní bhrisfidh sé, rud atá an-chontúirteach agus deacair a fháil le linn úsáide, agus is furasta an píosa oibre a scrapáil dá bharr.
1.8.Praghas.
Is acmhainn neamh-inathnuaite é ábhar copair, beidh an treocht praghais ag éirí níos costasaí, agus bíonn claonadh ag praghas ábhar graifíte cobhsú.
Tá praghas ábhar copair ag ardú le blianta beaga anuas, agus tá feabhas tagtha ar phróiseas táirgthe graifíte ag na príomh-mhonaróirí, agus tá buntáiste iomaíoch bainte amach acu anois. Faoin méid céanna, tá praghas ábhar leictreoid graifíte agus praghas ábhar leictreoid copair sách ard, ach is féidir le graifít próiseáil níos éifeachtaí a bhaint amach ná leictreoid copair chun líon mór uaireanta oibre a shábháil, rud a laghdaíonn costas táirgthe go díreach.
I mbeagán focal, i measc na 8 saintréith edM atá ag leictreoid ghraifíte, tá a buntáistí soiléire: tá éifeachtúlacht an leictreoid mhuilleoireachta agus na próiseála urscaoilte i bhfad níos fearr ná éifeachtúlacht an leictreoid chopair; tá meáchan beag ag leictreoid mhór, tá dea-chobhsaíocht tríthoiseach aici, ní bhíonn sé éasca le leictreoid tanaí a dhífhoirmiú, agus tá uigeacht dhromchla níos fearr ná leictreoid chopair.
Is é an míbhuntáiste a bhaineann le hábhar graifíte ná nach bhfuil sé oiriúnach le haghaidh próiseála urscaoilte dromchla mín faoi VDI12 (Ra0.4 m), agus go bhfuil éifeachtúlacht úsáid edM chun leictreoid a dhéanamh íseal.
Mar sin féin, ó thaobh praiticiúil de, ceann de na cúiseanna tábhachtacha a mbíonn tionchar acu ar chur chun cinn éifeachtach ábhar graifíte sa tSín ná go bhfuil gá le meaisín próiseála graifíte speisialta le haghaidh leictreoidí muilleoireachta, rud a chuireann ceanglais nua chun cinn maidir le trealamh próiseála fiontar múnla, agus b'fhéidir nach mbeadh an coinníoll seo ag roinnt fiontar beag.
Go ginearálta, clúdaíonn buntáistí leictreoidí graifíte formhór mór na n-ócáidí próiseála edM, agus is fiú iad a chur chun cinn agus a chur i bhfeidhm, agus tá buntáistí suntasacha fadtéarmacha acu. Is féidir easnamh na próiseála dromchla mín a chúiteamh trí úsáid a bhaint as leictreoidí copair.
2. Roghnú ábhar leictreoid graifíte le haghaidh EDM
Maidir le hábhair ghraifíte, is iad na ceithre tháscaire seo a leanas den chuid is mó a chinneann feidhmíocht na n-ábhar go díreach:
1) Meán-trastomhas na gcáithníní den ábhar
Bíonn tionchar díreach ag meán-trastomhas na gcáithníní den ábhar ar riocht urscaoilte an ábhair.
Dá lú an cáithnín meánach d'ábhar graifíte, is ea is aonfhoirmí an t-urscaoileadh, is ea is cobhsaí an riocht urscaoilte, is amhlaidh is fearr cáilíocht an dromchla, agus is ea is lú an caillteanas.
Dá mhéad an meánmhéid cáithníní, is amhlaidh is fearr an ráta bainte is féidir a fháil i meaisínithe garbh, ach bíonn drochthionchar dromchla an chríochnaithe agus bíonn an caillteanas leictreoid mór.
2) Neart lúbadh an ábhair
Is léiriú díreach ar neart ábhair neart lúbthachta, rud a léiríonn déine a struchtúir inmheánaigh.
Tá feidhmíocht fhriotaíochta urscaoilte réasúnta maith ag an ábhar a bhfuil neart ard aige. Maidir leis an leictreoid a bhfuil cruinneas ard aige, ba cheart ábhar a bhfuil neart maith aige a roghnú a oiread agus is féidir.
3) Cruas cladaigh an ábhair
Tá graifít níos deacra ná ábhair mhiotail, agus tá caillteanas an uirlis ghearrtha níos mó ná caillteanas an mhiotail ghearrtha.
Ag an am céanna, tá cruas ard ábhar graifíte níos fearr i rialú caillteanais urscaoilte.
4) Friotaíocht dhúchasach an ábhair
Beidh ráta urscaoilte ábhair graifíte a bhfuil friotaíocht dhúchasach ard aige níos moille ná an ráta a bhfuil friotaíocht íseal aige.
Dá airde an fhriotaíocht dhúchasach, is ea is lú an caillteanas leictreoid, ach dá airde an fhriotaíocht dhúchasach, is ea is mó a bheidh tionchar ar chobhsaíocht an urscaoilte.
Faoi láthair, tá go leor gráid éagsúla graifíte ar fáil ó phríomhsholáthraithe graifíte an domhain.
Go ginearálta, de réir mheán-trastomhas na gcáithníní d'ábhair ghraifíte atá le haicmiú, sainmhínítear trastomhas cáithníní ≤ 4 m mar ghraifít mhín, sainmhínítear cáithníní idir 5 agus 10 m mar ghraifít mheánach, agus sainmhínítear cáithníní os cionn 10 m mar ghraifít gharbh.
Dá lú trastomhas na gcáithníní, is costasaí an t-ábhar, is ea is oiriúnaí is féidir ábhar graifíte a roghnú de réir riachtanais agus chostas EDM.
3. Déantúsaíocht leictreoid graifíte
Déantar an leictreoid graifíte den chuid is mó trí mhuilleoireacht.
Ó thaobh na teicneolaíochta próiseála de, is dhá ábhar éagsúla iad graifít agus copar, agus ba cheart máistreacht a fháil ar a saintréithe gearrtha éagsúla.
Má dhéantar an leictreoid graifíte a phróiseáil trí phróiseas leictreoid copair, beidh fadhbanna dosheachanta ann, amhail briseadh minic an bhileog, rud a éilíonn úsáid uirlisí gearrtha agus paraiméadair ghearrtha cuí.
Is fearr leictreoid graifíte a mheaisínithe ná uirlisí leictreoid copair. Ó thaobh an gheilleagair de, is é an rogha uirlis charbaid an ceann is eacnamaíche. Tá praghas na n-uirlisí sciath diamant (ar a dtugtar scian graifíte) níos airde, ach tá saolré seirbhíse níos faide ag an uirlis sciath diamant, cruinneas próiseála ard, agus sochar eacnamaíoch foriomlán maith aige.
Bíonn tionchar ag méid uillinn tosaigh an uirlis ar a shaol seirbhíse freisin, beidh uillinn tosaigh 0° an uirlis suas le 50% níos airde ná uillinn tosaigh 15° shaol seirbhíse an uirlis, agus bíonn cobhsaíocht an ghearrtha níos fearr freisin, ach dá mhéad an uillinn, is amhlaidh is fearr an dromchla meaisínithe, agus is féidir le húsáid uillinn 15° an uirlis an dromchla meaisínithe is fearr a bhaint amach.
Is féidir luas gearrtha an mheaisínithe a choigeartú de réir chruth an leictreoid, de ghnáth 10m/nóim, cosúil le meaisínithe alúmanaim nó plaisteach, is féidir an uirlis ghearrtha a bheith go díreach ar an bpíosa oibre agus as i meaisínithe garbh, agus is furasta feiniméan titim agus ilroinnt uillinne a tharlaíonn i meaisínithe críochnaithe, agus is minic a ghlactar le bealach siúl tapa scian éadrom.
Beidh go leor deannaigh á dtáirgeadh ag leictreoid graifíte le linn an phróisis gearrtha, agus chun cáithníní graifíte a sheachaint a ionanálfar sa mheaisín fearsaid agus scriú, tá dhá phríomhréiteach ann faoi láthair, ceann amháin ná meaisín próiseála graifíte speisialta a úsáid, agus an ceann eile ná athchóiriú a dhéanamh ar an ionad próiseála gnáth, atá feistithe le gléas bailithe deannaigh speisialta.
Tá éifeachtúlacht muilleoireachta ard ag an meaisín muilleoireachta ardluais graifíte speisialta atá ar an margadh agus is féidir leis monarú leictreoidí casta a chríochnú go héasca le cruinneas ard agus cáilíocht mhaith dromchla.
Más gá EDM chun leictreoid graifíte a dhéanamh, moltar ábhar graifíte mín a úsáid le trastomhas cáithníní níos lú.
Tá feidhmíocht mheaisínithe graifíte bocht, dá lú trastomhas na gcáithníní, is airde an éifeachtúlacht gearrtha is féidir a fháil, agus is féidir fadhbanna neamhghnácha amhail briseadh sreinge go minic agus imeall dromchla a sheachaint.
4. Paraiméadair EDM leictreoid graifíte
Tá rogha paraiméadair EDM graifíte agus copair sách difriúil.
Áirítear ar pharaiméadair EDM an sruth, leithead cuisle, bearna cuisle agus polaraíocht den chuid is mó.
Déantar cur síos ar an mbunús le haghaidh úsáid réasúnach na bpríomhpharaiméadair seo sa méid seo a leanas.
Is gnách go mbíonn dlús reatha leictreoid graifíte 10~12 A/cm2, i bhfad níos mó ná dlús reatha leictreoid chopair. Dá bhrí sin, laistigh den raon srutha a cheadaítear sa limistéar comhfhreagrach, dá mhéad an sruth a roghnaítear, is ea is tapúla luas próiseála urscaoilte graifíte, is ea is lú a bheidh caillteanas an leictreoid, ach beidh garbh-dhromchla an leictreoid níos tibhe.
Dá mhéad leithead na cuisle, is ea is ísle a bheidh an caillteanas leictreoid.
Mar sin féin, déanfaidh leithead cuisle níos mó an chobhsaíocht phróiseála níos measa, agus an luas próiseála níos moille agus an dromchla níos garbh.
Chun caillteanas íseal leictreoid a chinntiú le linn meaisínithe garbh, is gnách go n-úsáidtear leithead cuisle réasúnta mór, rud a fhéadann meaisínithe ísealchaillteanais leictreoid graifíte a bhaint amach go héifeachtach nuair a bhíonn an luach idir 100 agus 300 SAM.
Chun dromchla mín agus éifeacht urscaoilte cobhsaí a fháil, ba cheart leithead cuisle níos lú a roghnú.
Go ginearálta, tá leithead cuisle leictreoid graifíte thart ar 40% níos lú ná leithead cuisle leictreoid copair.
Bíonn tionchar ag an mbearna cuisle den chuid is mó ar luas meaisínithe an urscaoilte agus ar chobhsaíocht an mheaisínithe. Dá mhéad an luach, is amhlaidh is fearr a bheidh an chobhsaíocht mheaisínithe, rud a chabhraíonn le haonfhoirmeacht dromchla níos fearr a fháil, ach laghdófar an luas meaisínithe.
Faoin gcoinníoll go gcinntítear cobhsaíocht na próiseála, is féidir an éifeachtúlacht phróiseála níos airde a fháil trí bhearna cuisle níos lú a roghnú, ach nuair a bhíonn an staid urscaoilte éagobhsaí, is féidir an éifeachtúlacht phróiseála níos airde a fháil trí bhearna cuisle níos mó a roghnú.
I meaisínithe urscaoilte leictreoid graifíte, is gnách go mbíonn an bhearna cuisle agus an leithead cuisle socraithe ag 1:1, agus i meaisínithe leictreoid copair, is gnách go mbíonn an bhearna cuisle agus an leithead cuisle socraithe ag 1:3.
Faoi phróiseáil graifíte cobhsaí, is féidir an cóimheas meaitseála idir an bhearna cuisle agus an leithead cuisle a choigeartú go 2:3.
I gcás imréiteach beag cuisle, is fiú ciseal clúdaigh a fhoirmiú ar dhromchla an leictreoid, rud a chabhraíonn chun an caillteanas leictreoid a laghdú.
Tá rogha polaraíochta leictreoid graifíte in EDM mar an gcéanna go bunúsach le rogha polaraíochta leictreoid copair.
De réir éifeacht polaraíochta EDM, is gnách go n-úsáidtear meaisínithe polaraíochta dearfaí agus cruach bás á mheaisíniú, is é sin, tá an leictreoid ceangailte le cuaille dearfach an tsoláthair cumhachta, agus tá an píosa oibre ceangailte le cuaille diúltach an tsoláthair cumhachta.
Agus sruth agus leithead cuisle mór á n-úsáid, is féidir caillteanas leictreoid thar a bheith íseal a bhaint amach trí mheaisínithe polaraíochta dearfaí a roghnú. Má tá an polaraíocht mícheart, beidh an caillteanas leictreoid an-mhór.
Nuair is gá an dromchla a phróiseáil go mín faoi bhun VDI18 (Ra0.8 m) agus nuair a bhíonn an leithead cuisle an-bheag, ní úsáidtear an phróiseáil polaraíochta diúltach chun cáilíocht dromchla níos fearr a fháil, ach bíonn an caillteanas leictreoid mór.
Anois tá paraiméadair meaisínithe urscaoilte graifíte feistithe ar uirlisí meaisín CNC edM.
Tá úsáid paraiméadair leictreacha cliste agus is féidir iad a ghiniúint go huathoibríoch ag córas saineolaithe an uirlis mheaisín.
Go ginearálta, is féidir leis an meaisín na paraiméadair phróiseála optamaithe a chumrú tríd an bpéire ábhair, an cineál feidhmchláir, luach garbhúlachta dromchla a roghnú agus an limistéar próiseála, an doimhneacht próiseála, scálú mhéid leictreoid, etc. a ionchur le linn na clársceidealaithe.
Socraítear paraiméadair phróiseála shaibhre leabharlann uirlisí meaisín edm do leictreoid graifíte. Is féidir an cineál ábhair a roghnú as graifít gharbh, graifít, agus ábhair éagsúla oibre sa ghraifít. Is féidir an cineál iarratais a roinnt ina n-áirítear caighdeán, clais dhomhain, pointe géar, limistéar mór, cuas mór, agus mín, agus soláthraíonn sé freisin caillteanas íseal, caighdeán, éifeachtúlacht ard agus go leor cineálacha próiseála.
5.Conclúid
Is fiú an t-ábhar leictreoid graifíte nua a chur chun cinn go bríomhar agus aithneofar agus glacfar lena bhuntáistí de réir a chéile ag an tionscal déantúsaíochta múnla intíre.
Tabharfaidh rogha cheart ábhar leictreoid graifíte agus feabhsú naisc theicneolaíocha gaolmhara sochar ardéifeachtúlachta, ardchaighdeáin agus ar chostas íseal do fhiontair déantúsaíochta múnla.
Am an phoist: 04 Nollaig 2020