Comprender el mecanizado del grafito

En la industria moderna, el grafito se utiliza ampliamente debido a sus propiedades únicas, desde las necesidades diarias hasta las industrias de alta tecnología. El procesamiento del grafito es el eslabón clave, su nivel técnico está relacionado con el rendimiento del producto y el rango de aplicación. La investigación en profundidad es de gran importancia para el desarrollo industrial.

Características y clasificación del grafito

Grafito está compuesto por átomos de carbono, en una estructura cristalina en capas. Los átomos de la capa están unidos covalentemente formando una red hexagonal, y las capas actúan por fuerzas de van der Waals. Esto le confiere una buena conductividad eléctrica, un alto punto de fusión y una excelente lubricidad. El grafito se divide en dos tipos: natural y artificial. El grafito natural incluye el grafito en escamas, el grafito de tierra y el grafito en bloque, con diferentes usos. El grafito artificial se fabrica con tratamiento de alta temperatura, rendimiento controlable, se utiliza en baterías de litio y otros campos.

Tecnología de mecanizado de grafito

Tecnología de corte

El corte de grafito es un método de procesamiento habitual, que utiliza el movimiento relativo de la herramienta y el grafito para eliminar el material. El corte a alta velocidad se utiliza a menudo para reducir el tiempo de contacto entre la herramienta y el material y reducir el impacto de la fuerza de corte. Dado que el grafito es blando y quebradizo, es fácil que se rompa el filo y se escore. Al mismo tiempo, es necesario elegir herramientas afiladas y parámetros de corte adecuados. Como el mecanizado de moldes de grafito de alta precisión, la velocidad de corte de miles de revoluciones por minuto, el ajuste fino de la alimentación para garantizar la precisión.

Proceso de molienda

El rectificado consiste en microcortar la superficie de grafito para mejorar el acabado superficial y la precisión. Dado que las herramientas de rectificado se desgastan rápidamente, es necesario seleccionar los abrasivos y líquidos de rectificado adecuados. Los abrasivos más utilizados son carburo de silicio, diamante, abrasivos de diamante debido a la alta dureza, resistencia al desgaste en la molienda de grafito ampliamente utilizado. El líquido de molienda puede enfriar, reducir el desgaste, limpio y lubricado, y mejorar la calidad de la superficie. Tales como el molde de grafito utilizado para el procesamiento de lentes ópticas, y la rugosidad de la superficie después de la molienda puede alcanzar Ra0.1μm.

Fresado de grafito

El fresado de grafito con fresa rotativa permite procesar formas complejas, subplanos, perfiles y cavidades. El fresado de superficie procesa el plano, el fresado de contorno procesa el contorno y el fresado de cavidad procesa la cavidad. Mecanizado con fresa de múltiples filos y optimizar la trayectoria y los parámetros, como el procesamiento de moldes de grafito de gran tamaño. Con fresado de alta velocidad y vinculación de cinco ejes, acorta el tiempo de procesamiento, garantizando la precisión y la calidad.

Proceso de perforación

La perforación es para procesar agujeros en grafito, grafito quebradizo, de baja dureza, la perforación es propensa a la pared del agujero áspero, la desviación de la abertura y los problemas de colapso del borde del agujero. Necesidad de seleccionar la broca adecuada y los parámetros, con taladro de carburo. Y reducir la velocidad de perforación y el avance, con lubricación de refrigeración por líquido de corte. Por ejemplo, en el procesamiento de electrodos de grafito agujero de refrigeración, los parámetros de optimización puede hacer que el control de la precisión de apertura dentro de ± 0,1 mm, la rugosidad de la pared del agujero hasta Ra3.2μm.

Mecanizado de grafito de carbono

El grafito de carbono es un material de grafito especial, y la tecnología de procesamiento es diferente a la del grafito ordinario. Algunos grafito de carbono dureza y resistencia es alta, la necesidad de herramientas más resistentes al desgaste y mayor fuerza de corte. Y el coeficiente de expansión térmica es bajo, el procesamiento para controlar la temperatura para evitar la deformación y el agrietamiento. Se puede utilizar ampliamente en los sellos mecánicos, motores de aviones y otros campos, la calidad de procesamiento afecta el rendimiento y la fiabilidad de los equipos.

Explicación detallada de los equipos y herramientas de mecanizado

Equipos de procesamiento

Centro de mecanizado CNC

Establece una variedad de funciones de mecanizado en una, controlada por la trayectoria de la herramienta del sistema CNC. Tiene un alto grado de automatización, eficiencia rápida, precisión estable, y es adecuado para el procesamiento de lotes y grafito de alta precisión.

Máquina herramienta de electroerosión

Utilizando la descarga para eliminar grafito, procesar electrodos y moldes de grafito, etc., puede procesar formas complejas y estructuras diminutas. Y garantizar la precisión del procesamiento y la calidad de la superficie mediante el control de los parámetros de descarga.

Rectificadora

Se utiliza para rectificado, rectificado de superficies, rectificado cilíndrico, rectificado interno, etc., para garantizar el acabado superficial y la precisión de los productos de grafito.

Herramientas de mecanizado de grafito

Cortador

Incluyendo fresas, brocas, etc., debido a las características del grafito, el material de la herramienta se selecciona como herramienta de carburo o recubierta de diamante. Las herramientas de carburo son adecuadas para el procesamiento general, las herramientas recubiertas de diamante son adecuadas para el procesamiento de alta velocidad y alta precisión. Además, es necesario optimizar la geometría de la herramienta.

Herramientas abrasivas

Muela abrasiva de uso común, selección de abrasivo de carburo de silicio o diamante. El precio de la muela de carburo de silicio es bajo, para el rectificado ordinario. Muela de diamante eficiencia de molienda y alta precisión, para el mecanizado de alta precisión. Los parámetros de la muela abrasiva deben seleccionarse en función del material y los requisitos de procesamiento.

Puntos de control de calidad

Control de precisión dimensional

Para garantizar la precisión dimensional, calibración y mantenimiento periódicos de los equipos, medición precisa de las materias primas y ajuste de los parámetros antes del procesamiento. Supervisión en tiempo real con MMC, teniendo en cuenta el impacto de la deformación térmica y el desgaste de la herramienta, optimización del proceso y algoritmo de compensación.

Evaluación de la calidad de la superficie

Evaluar la calidad de la superficie, incluida la rugosidad, los defectos y la dureza. El instrumento de medición de la rugosidad se utiliza para medir la rugosidad, los defectos superficiales se comprueban a simple vista y con el microscopio. Y la prueba de dureza garantiza que la dureza de la superficie cumple los requisitos. Seleccionando los parámetros adecuados en el proceso se evitan daños en la superficie.

Detección de defectos internos

Los ultrasonidos, los rayos X, la tomografía computarizada industrial y otras tecnologías de ensayos no destructivos se utilizan para detectar defectos internos. Los ensayos por ultrasonidos aprovechan las características de propagación de los ultrasonidos. Los ensayos por rayos X se basan en la diferencia de absorción y dispersión de los defectos. Y el TAC industrial genera imágenes tridimensionales para mostrar las condiciones internas, garantizando la calidad y seguridad del producto.

Práctica industrial del mecanizado de grafito

Mecanizado de electrodos de grafito

En electrodo de grafito es el consumible clave en el campo de la siderurgia de horno eléctrico. Seleccione grafito artificial de alta pureza y alta densidad, corte, rectificado, taladrado y otros procesos. La precisión del procesamiento y los requisitos de calidad de la superficie son elevados, la desviación del tamaño y la rugosidad afectarán a la conductividad y la estabilidad. Como la fabricación de acero en horno eléctrico, no se permite que el tamaño afecte a la eficacia de la fabricación de acero. La inconsistencia de la rugosidad causará inestabilidad del arco y pérdida rápida del electrodo.

Mecanizado de grafito Edm

Para la fabricación de electrodos de electroerosión, mayores requisitos de densidad de material, pureza y uniformidad de la estructura organizativa. Además del proceso convencional, también es necesario eliminar las impurezas a alta temperatura, mejorar la cristalinidad y la conductividad eléctrica. Impregnación para rellenar los poros, mejorar la densidad y la resistencia. Su precisión y calidad de procesamiento afectan a la precisión y eficacia de la electroerosión. Por ejemplo, en la fabricación de moldes, los electrodos de alta precisión garantizan la precisión y la vida útil del molde.

Bloques de grafito para mecanizado

Bloque de grafito es una materia prima común, hecha de polvo de grafito prensado y sinterizado. Y sus propiedades varían según las necesidades de procesamiento y los escenarios de aplicación. El mecanizado de alta precisión, como los electrodos de grafito, requiere bloques de grafito de densidad uniforme y gran pureza para garantizar una precisión dimensional estable. El campo aeroespacial tiene requisitos de alta resistencia, y el bloque de grafito se reforzará con fibra de carbono. Su tamaño y especificaciones son diversos, la forma es regular. Y hay personalización de formas especiales, lo que proporciona una gran variedad de opciones para su procesamiento.

Canales de mecanizado de grafito

Hay dos formas de procesar el grafito: independiente y por encargo. El procesamiento independiente lo realiza la propia empresa, el ciclo de procesamiento y la calidad son controlables, pero el coste es elevado. Es adecuado para empresas con gran demanda, altos requisitos y gran solidez. El procesamiento por encargo para encontrar fabricantes profesionales, puede reducir los costes y riesgos, adecuado para pequeñas o ninguna capacidad de procesamiento de las empresas.

Conclusión

El desarrollo industrial ha fomentado el rendimiento y la calidad de los productos de grafito, y ha promovido el progreso de la tecnología de procesamiento del grafito. Optimizando el proceso y controlando estrictamente la calidad, la industria puede fabricar productos de alta precisión. En el futuro, el procesamiento del grafito también realizará avances en materiales, precisión e inteligencia para contribuir al desarrollo de la industria.