選擇正確的石墨等(děng)級
——喇叭網模具方麵的應用
對於模具製造商來說,喇叭網模具或(huò)許是一個難題。這(zhè)是因(yīn)為結構密集,同時要求非常好的表麵光潔度,這樣在注塑(sù)時塑料件才可以(yǐ)順利地脫模。通常,由於數(shù)以千計的小(xiǎo)孔、結合部位以及(jí)細小的加強筋,模具無法拋光(guāng)。造成,所需的(de)表(biǎo)麵光潔度必(bì)需通過電加工來完成。如需要進行典型的4u-6u Rmax表麵加工(gōng),這樣才可以保證在脫模時,避免塑料件粘模。為了在放電加工過程(chéng)中完成如此精細(xì)的表麵加工,電極必須采用具有均(jun1)勻顯微結構和小顆粒(lì)尺寸的石(shí)墨。由於模具型腔是電極的鏡像(xiàng),而最終的塑料件又是型腔的鏡像,因此為了獲得最好的塑料件,選用(yòng)最好(hǎo)的石墨非常必要。
喇叭網(wǎng)模具分別(bié)具備數以千計的孔和細小的筋條,因此工藝要求極高(gāo)。從(cóng)電極製(zhì)作到模具的放電加(jiā)工,需要高強(qiáng)度和精細顆粒石墨(mò),石墨的顆粒尺寸平均在1-5微米(mǐ)。石墨等級很多(duō),因此選擇正確的(de)石墨首(shǒu)先(xiān)需要了解石墨的物理性質及這些物理屬性對於在電加工過程的影響、對石墨電極製作的影響。
選擇正確的石墨等(děng)級
無(wú)法通過手工(gōng)拋光的小型精細型腔需要憑(píng)借電加工來完成所需的表(biǎo)麵光潔度,因此石墨等級的選擇必須可以滿足上述要(yào)求。一般情況下,超細石墨可以勝任。選擇適(shì)當的石墨時需要了解石墨的物(wù)理性質。
石墨的性質和特點
石墨的分級以顆粒尺寸為依據。超細石墨的顆粒平均(jun1)粒度小於5微米。超細等級石墨中,物理屬性和顯微結構也有很大的差異。通常,高強度、小顆粒尺寸和均勻顯微(wēi)結構的石墨才能做到高尺寸精度、精細部位清晰的模具,可以注塑出高表麵質量的塑(sù)料件。
均勻(yún)的顯微結構
在電極(jí)製作或電加工過(guò)程(chéng)中,就石墨的各項性能而言,最重要的是均勻(yún)的顯微結(jié)構—孔隙和微粒均勻分布。高(gāo)質量的石(shí)墨(mò)具有均勻的顯微結構,每塊石墨間結構一致,並(bìng)且經年保持一致。而內部無規律疏散和(hé)有積團現象的石墨具有不可預期的性能(néng)。可預期的結果非常必要,尤其是對於(yú)需要更長的製造時間和成本的模(mó)具,例如,對尺寸、公差要求較高或者需要電加工表麵加工(而非化學或手工拋光)的模具。
硬度和強度
對於電極製作來說(shuō)有(yǒu)兩個重要因素:肖氏硬度範(fàn)圍(70-80)以及抗彎強度(>13,000 psi)。
處於上述硬度範圍的材料可以在數以千計的孔的頂部做出良好整齊的邊(biān)緣。對於肖氏硬度大於80的材(cái)料來說,機加工的進給和轉速要低些。小顆粒(lì)石墨材料(liào)硬度過大,在機(jī)加工過程中經常會在邊緣處崩裂,這(zhè)樣不利(lì)於電(diàn)極製作。它對刀具來說磨擦大,容易使(shǐ)刀具磨損,這樣會影響孔直徑的(de)一致性。刀具的高磨(mó)損率和崩角將提(tí)高(gāo)加(jiā)工成本。太軟的石墨同樣會帶來問題,它們會粘住刀具的排屑槽,使機加工(gōng)速度變慢,或者導致粉塵堵塞孔(kǒng),進(jìn)而壓迫孔壁產生拉痕。
如(rú)果石墨材料的抗彎強度大於13,000psi,那麽此材料在加工成(chéng)超細超深的筋條電極時可以(yǐ)避免斷裂。由於這些電極要求細致的工藝,因此電(diàn)極需要長(zhǎng)時間來製(zhì)作,並且從成本的角度來看,電極數目越少越合算。
用於喇叭網模具的(de)超細等級石墨電極(jí)和塑料
件成品。
電極
在電加工過程中的電極損耗不容忽視,因為高損耗意味著電極需(xū)要經常修整以完成精(jīng)細部位。另外,從電極上脫落下來的顆粒落入放電間隙中會導致型腔出現斑點並延長了電加工(gōng)時間。過大(dà)的電極碎屑掉入放電間隙中會導致機床自適(shì)應(yīng)控製抬刀來並(bìng)增大電極和模具的空隙,或提高抬刀頻率來清理放電間隙中大顆(kē)粒。在此種(zhǒng)應(yīng)用中,由於無法衝油,因此(cǐ)應當將碎屑盡量減小。
在放(fàng)電過程中,融化金(jīn)屬被爆炸拋(pāo)射出去,這將損耗電極的邊緣。低強度和具有鬆散(sàn)顯(xiǎn)微結構的石墨(mò)無法抵擋這種撞擊並使得(dé)大顆粒也(yě)不斷落入間隙中。而(ér)具有均勻顯微結構和小顆粒尺寸的石墨可以減少這種損耗。因此電極損耗對於生產公差準確的型腔也是必(bì)需的。
電極軌(guǐ)跡加工可(kě)以幫(bāng)助衝(chōng)油清(qīng)理放電間隙並提高表麵加工質量。筋條電極進行軌(guǐ)跡加工(gōng)時要求石(shí)墨(mò)材料必(bì)須具有(yǒu)高強度,這(zhè)樣才可以避免筋材在電極軌跡加工時出(chū)現斷裂;這(zhè)也會影響到表麵加工(gōng)的(de)質量(liàng),在孔和筋條(tiáo)內部尤為重要,並進而影響(xiǎng)塑料件的脫模。
采用(yòng)高質量石墨材料進行型腔的精(jīng)細部位和表麵加工可以使塑料件順利(lì)地從模(mó)具上(shàng)脫離,從而提(tí)高生產率和利潤。
高品質石墨電極的放大圖。
高品質石墨電極的放大圖
新等級石墨改善加工結果
隨著新材料加入超細石墨級別,電加工人員發現結果得到改善。這裏值得一提的是一(yī)種特殊的石墨等級(jí),EDM-4,它的優點如下(xià):
◆ 顆粒平均尺寸小於4微米,可以從(cóng)事精細(xì)表麵加工並且損耗小。
◆ 抗彎(wān)強度提高到大於15,000 psi,有利於筋條加工(gōng)。
◆ 輕鬆完成電極製作(zuò)的理想硬度範(fàn)圍。
這些屬性對於電極進行精細加工非常重要。同時為了保持良好的(de)金屬(shǔ)切削(xuē)率,保持電極的這些屬性也很重要。
使用具有這些物(wù)理性質的石墨可以減少電極(jí)損耗(達(dá)10%)並提高表麵光潔度(達5%)。抗彎強度提高15%的該(gāi)等級石墨對(duì)於製作細小筋條電極(jí)來說也是最(zuì)佳(jiā)的選擇。
結果:對(duì)於要求較高的應用領域,如喇叭網模具,在選擇石墨等級時了解不同等級(jí)的物理性質對加工型腔的影(yǐng)響非常重要。選擇最好(hǎo)的石墨可以生(shēng)產出高質量的型腔。型腔的表麵加工是電極顯(xiǎn)微結構的鏡像,因(yīn)此選擇最好的等級很重要。當型腔完成並生產出第一個塑料件後,由於(yú)型(xíng)腔的不均勻造成的粘模(mó)問題意味著型腔需要返工或調整(zhěng)。雖(suī)然選用優質石墨的成本較高,但(dàn)是在製作和電加(jiā)工過程(chéng)中高等級(jí)石墨性能帶來的價值更可貴(guì)。
When selecting a graphite grade for demanding applications such as speaker molds, understanding how the physical property values affect the finished cavities is important. Selecting the best graphite for the job will produce a quality cavity.
知道你所使用的石墨嗎?
石墨的選擇對每(měi)件工作的完成很(hěn)重要。必須了解不同品牌和等級石墨的特點和物(wù)理屬(shǔ)性。按照等級的(de)不同,大致可以分(fèn)為4種。隻有在這4種裏的,才能達到你所預(yù)期的效果。挑選石墨的時候,需要小心(xīn)。你需要知道它的原產商和特性。同一品牌的石墨隨著時(shí)間的推移也可能發生(shēng)變化,並(bìng)可(kě)能造成無法預料的後果。
使用高品(pǐn)質的石(shí)墨可以真正地降低生產成本(běn)。事實上,石墨電極在整個模具生產成本中隻占了很小的一部分。最好的石(shí)墨(mò)由於其抗磨損能力高,所(suǒ)以隻需用更少的電極就可加(jiā)工出(chū)你滿意的型腔。損耗低(dī),也意味著在連續放電過程中,在間隙中將產生更少的石墨碎屑。另外,高品質的石墨(mò)比微結構粗糙的普通石墨在放電加工過程中(zhōng)更積極有效(xiào)。同時,型(xíng)腔(qiāng)的(de)精度也提高了。從一塊石墨電極到另一塊石墨電極的連續使用中,我們可以預見精加工的過程。