選擇正確的石墨等級

——喇叭網(wǎng)模具方面的應用
        對于模具制造商來說，喇叭網(wǎng)模具或許是一個難題。這是因為結構密集，同時要求非常好的表面光潔度，這樣在注塑時塑料件才可以順利地脫模。通常，由于數(shù)以千計的小孔、結合部位以及細小的加強筋，模具無法拋光。造成，所需的表面光潔度必需通過電加工來完成。如需要進行典型的4u-6u Rmax表面加工，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中完成如此精細的表面加工，電極必須采用具有均勻顯微結構和小顆粒尺寸的石墨。由于模具型腔是電極的鏡像，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，選用最好的石墨非常必要。
        
        喇叭網(wǎng)模具分別具備數(shù)以千計的孔和細小的筋條，因此工藝要求極高。從電極制作到模具的放電加工，需要高強度和精細顆粒石墨，石墨的顆粒尺寸平均在1-5微米。石墨等級很多，因此選擇正確的石墨首先需要了解石墨的物理性質(zhì)及這些物理屬性對于在電加工過程的影響、對石墨電極制作的影響。


        選擇正確的石墨等級
        
        無法通過手工拋光的小型精細型腔需要憑借電加工來完成所需的表面光潔度，因此石墨等級的選擇必須可以滿足上述要求。一般情況下，超細石墨可以勝任。選擇適當?shù)氖珪r需要了解石墨的物理性質(zhì)。
        
        石墨的性質(zhì)和特點
        
        石墨的分級以顆粒尺寸為依據(jù)。超細石墨的顆粒平均粒度小于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，可以注塑出高表面質(zhì)量的塑料件。
        
        均勻的顯微結構
        
        在電極制作或電加工過程中，就石墨的各項性能而言，最重要的是均勻的顯微結構—孔隙和微粒均勻分布。高質(zhì)量的石墨具有均勻的顯微結構，每塊石墨間結構一致，并且經(jīng)年保持一致。而內(nèi)部無規(guī)律疏散和有積團現(xiàn)象的石墨具有不可預期的性能。可預期的結果非常必要，尤其是對于需要更長的制造時間和成本的模具，例如，對尺寸、公差要求較高或者需要電加工表面加工（而非化學或手工拋光）的模具。
        
        硬度和強度
        
        對于電極制作來說有兩個重要因素：肖氏硬度范圍（70-80）以及抗彎強度（>13,000 psi）。
        
        處于上述硬度范圍的材料可以在數(shù)以千計的孔的頂部做出良好整齊的邊緣。對于肖氏硬度大于80的材料來說，機加工的進給和轉(zhuǎn)速要低些。小顆粒石墨材料硬度過大，在機加工過程中經(jīng)常會在邊緣處崩裂，這樣不利于電極制作。它對刀具來說磨擦大，容易使刀具磨損，這樣會影響孔直徑的一致性。刀具的高磨損率和崩角將提高加工成本。太軟的石墨同樣會帶來問題，它們會粘住刀具的排屑槽，使機加工速度變慢，或者導致粉塵堵塞孔，進而壓迫孔壁產(chǎn)生拉痕。
        
        如果石墨材料的抗彎強度大于13,000psi，那么此材料在加工成超細超深的筋條電極時可以避免斷裂。由于這些電極要求細致的工藝，因此電極需要長時間來制作，并且從成本的角度來看，電極數(shù)目越少越合算。
        

用于喇叭網(wǎng)模具的超細等級石墨電極和塑料
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要經(jīng)常修整以完成精細部位。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(xiàn)斑點并延長了電加工時間。過大的電極碎屑掉入放電間隙中會導致機床自適應控制抬刀來并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粒。在此種應用中，由于無法沖油，因此應當將碎屑盡量減小。
        
        在放電過程中，融化金屬被爆炸拋射出去，這將損耗電極的邊緣。低強度和具有松散顯微結構的石墨無法抵擋這種撞擊并使得大顆粒也不斷落入間隙中。而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。因此電極損耗對于生產(chǎn)公差準確的型腔也是必需的。
        
        電極軌跡加工可以幫助沖油清理放電間隙并提高表面加工質(zhì)量。筋條電極進行軌跡加工時要求石墨材料必須具有高強度，這樣才可以避免筋材在電極軌跡加工時出現(xiàn)斷裂；這也會影響到表面加工的質(zhì)量，在孔和筋條內(nèi)部尤為重要，并進而影響塑料件的脫模。
        
        采用高質(zhì)量石墨材料進行型腔的精細部位和表面加工可以使塑料件順利地從模具上脫離，從而提高生產(chǎn)率和利潤。
        
        高品質(zhì)石墨電極的放大圖。
        

高品質(zhì)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(fā)現(xiàn)結果得到改善。這里值得一提的是一種特殊的石墨等級，EDM-4，它的優(yōu)點如下：
        
        ◆ 顆粒平均尺寸小于4微米，可以從事精細表面加工并且損耗小。
        ◆ 抗彎強度提高到大于15,000 psi，有利于筋條加工。
        ◆ 輕松完成電極制作的理想硬度范圍。
        
        這些屬性對于電極進行精細加工非常重要。同時為了保持良好的金屬切削率，保持電極的這些屬性也很重要。
        
        使用具有這些物理性質(zhì)的石墨可以減少電極損耗（達10%）并提高表面光潔度（達5%）?？箯潖姸忍岣?5%的該等級石墨對于制作細小筋條電極來說也是最佳的選擇。
        
        結果：對于要求較高的應用領域，如喇叭網(wǎng)模具，在選擇石墨等級時了解不同等級的物理性質(zhì)對加工型腔的影響非常重要。選擇最好的石墨可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的型腔。型腔的表面加工是電極顯微結構的鏡像，因此選擇最好的等級很重要。當型腔完成并生產(chǎn)出第一個塑料件后，由于型腔的不均勻造成的粘模問題意味著型腔需要返工或調(diào)整。雖然選用優(yōu)質(zhì)石墨的成本較高，但是在制作和電加工過程中高等級石墨性能帶來的價值更可貴。
        
        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？
        
        石墨的選擇對每件工作的完成很重要。必須了解不同品牌和等級石墨的特點和物理屬性。按照等級的不同，大致可以分為4種。只有在這4種里的，才能達到你所預期的效果。挑選石墨的時候，需要小心。你需要知道它的原產(chǎn)商和特性。同一品牌的石墨隨著時間的推移也可能發(fā)生變化，并可能造成無法預料的后果。
        
        使用高品質(zhì)的石墨可以真正地降低生產(chǎn)成本。事實上，石墨電極在整個模具生產(chǎn)成本中只占了很小的一部分。最好的石墨由于其抗磨損能力高，所以只需用更少的電極就可加工出你滿意的型腔。損耗低，也意味著在連續(xù)放電過程中，在間隙中將產(chǎn)生更少的石墨碎屑。另外，高品質(zhì)的石墨比微結構粗糙的普通石墨在放電加工過程中更積極有效。同時，型腔的精度也提高了。從一塊石墨電極到另一塊石墨電極的連續(xù)使用中，我們可以預見精加工的過程。