Vantagens do grafite como material de eletrodo (EDM vs cobre)

Principais conclusões

• A grafite é normalmente 2 a 5 vezes mais rápida que o cobre na usinagem e 2 a 3 vezes mais rápida na EDM, o que reduz o tempo de execução do eletrodo.
• A grafite resiste à deformação térmica: sublima a cerca de 3650 graus e o seu coeficiente de expansão térmica é muito inferior ao do cobre.
• O grafite é muito mais leve que o cobre (cerca de 1/5 da densidade), o que reduz a carga nas máquinas-ferramentas para eletrodos grandes.
• Durante a EDM, o carbono do óleo de faísca se deposita na superfície do grafite e compensa parcialmente o desgaste do eletrodo.

1. Velocidade de processamento rápida

O grafite é normalmente 2-5 vezes mais rápido que o cobre na usinagem e 2 a 3 vezes mais rápido na usinagem por descarga elétrica (EDM), que é uma das principais razões pelas quais domina a prática moderna de eletrodos de EDM - números comumente citados indicam que mais de 90% dos eletrodos de EDM na Europa são feitos de grafite. A usinagem mais rápida reduz o tempo de produção do eletrodo e reduz o custo de geometrias complexas.

2. Resistência à Deformação

Eletrodos com nervuras-de paredes finas se beneficiam mais da estabilidade dimensional do grafite. O cobre tem um ponto de amolecimento de cerca de 1.000 graus e é propenso à deformação térmica durante usinagem pesada ou descarga, enquanto o grafite sublima em cerca de 3.650 graus. O coeficiente de expansão térmica do grafite é de cerca de 2-5 x 10-6/grau, em comparação com cerca de 17 x 10-6/grau para o cobre - aproximadamente 1/4 a 1/8 do cobre, dependendo do grau de grafite - então eletrodos grandes mantêm melhor sua forma.

3. Leve

A grafite tem uma densidade de cerca de 1,7-2,2 g/cm3, aproximadamente um quinto do cobre (8,9 g/cm3). Quando eletrodos grandes são usados ​​em EDM, o peso menor reduz a carga sobre a máquina-ferramenta e facilita o manuseio, o que se adapta a aplicações de moldes grandes.

4. Comportamento de descarga e deposição de carbono

Eletrodos de grafite apresentam menor consumo de descarga em muitos regimes. Durante a descarga, os átomos de carbono no óleo de faísca se decompõem em alta temperatura e podem depositar uma película protetora na superfície do eletrodo de grafite, compensando parcialmente a perda do eletrodo. O efeito depende dos parâmetros do processo, do tipo de óleo e do grau de grafite, por isso deve ser tratado como uma tendência útil e não como uma garantia.

5. Compensações-a serem consideradas

O grafite também tem desvantagens: é mais frágil que o cobre, então as bordas podem lascar durante o manuseio e usinagem, e o pó de grafite é condutor, exigindo extração de pó e ventilação. O cobre ainda é preferido para alguns eletrodos pequenos-de acabamento fino, onde sua ductilidade e baixo desgaste de canto em regimes de luz são importantes. Escolha o material pela geometria do eletrodo, método de usinagem e exigência de acabamento.

Perguntas frequentes

Q1. Quão mais rápido é o grafite do que o cobre na EDM?
Normalmente 2 a 3 vezes mais rápido em EDM e 2 a 5 vezes mais rápido em usinagem, dependendo da classe e da geometria.

Q2. Por que o grafite resiste à deformação térmica?
Ele sublima a cerca de 3.650 graus e tem um baixo coeficiente de expansão térmica, aproximadamente 1/4-1/8 do cobre.

Q3. O grafite é sempre melhor que o cobre para eletrodos?
Nem sempre o - cobre ainda pode ser adequado para eletrodos pequenos de{1}}acabamento fino; o grafite domina a velocidade e o grande trabalho-do eletrodo.

Q4. O pó de grafite precisa de tratamento especial?
Sim, - o pó de grafite é condutor; use extração de poeira e ventilação durante a usinagem.