Dalam industri modern, grafit digunakan secara luas karena sifatnya yang unik, mulai dari kebutuhan sehari-hari hingga industri berteknologi tinggi. Pemrosesan grafit adalah penghubung utama, tingkat teknisnya terkait dengan kinerja produk dan jangkauan aplikasi. Penelitian mendalam sangat penting untuk pengembangan industri.
Daftar Isi
BeralihKarakteristik dan klasifikasi grafit
Grafit terdiri dari atom-atom karbon, dalam struktur kristal berlapis. Atom-atom dalam lapisan tersebut berikatan kovalen dalam jaringan heksagonal, dan lapisan-lapisan tersebut digerakkan oleh gaya van der Waals. Hal ini memberikan konduktivitas listrik yang baik, titik leleh yang tinggi dan pelumasan yang sangat baik. Grafit dibagi menjadi dua jenis alami dan buatan, grafit alami termasuk serpihan, tanah dan blok grafit, dengan kegunaan yang berbeda. Grafit buatan terbuat dari perlakuan suhu tinggi, kinerja yang dapat dikontrol, digunakan dalam baterai lithium dan bidang lainnya.
Teknologi pemesinan grafit
Teknologi pemotongan
Pemotongan grafit adalah metode pemrosesan yang umum, yang menggunakan gerakan relatif pahat dan grafit untuk menghilangkan material. Pemotongan kecepatan tinggi sering digunakan untuk mengurangi waktu kontak antara pahat dan material serta mengurangi dampak gaya pemotongan. Karena grafit lunak dan rapuh, mudah mematahkan tepi dan terak. Pada saat yang sama, perlu untuk memilih alat yang tajam dan parameter pemotongan yang sesuai. Seperti pemesinan cetakan grafit presisi tinggi, kecepatan potong ribuan putaran per menit, menyempurnakan umpan untuk memastikan akurasi.
Proses penggilingan
Penggerindaan adalah pemotongan mikro permukaan grafit untuk meningkatkan hasil akhir dan akurasi. Karena alat gerinda cepat aus, maka perlu untuk memilih bahan abrasif dan cairan gerinda yang sesuai. Bahan abrasif yang umum digunakan adalah silikon karbidaintan, berlian, abrasive intan karena kekerasannya yang tinggi, ketahanan aus pada penggerindaan grafit banyak digunakan. Cairan gerinda dapat mendinginkan, mengurangi keausan, membersihkan dan melumasi, serta meningkatkan kualitas permukaan. Seperti cetakan grafit yang digunakan untuk memproses lensa optik, dan kekasaran permukaan setelah digiling bisa mencapai Ra0.1μm.
Penggilingan grafit
Penggilingan grafit dengan pemrosesan pemotong penggilingan rotari, dapat mencapai pemrosesan bentuk yang kompleks, subbidang, profil, penggilingan rongga. Penggilingan permukaan memproses bidang, penggilingan kontur memproses kontur, dan penggilingan rongga memproses rongga. Pemesinan dengan pemotong penggilingan multi-tepi dan mengoptimalkan jalur dan parameter, seperti memproses cetakan grafit besar. Dengan milling linkage berkecepatan tinggi dan lima sumbu, ini mempersingkat waktu pemrosesan, memastikan akurasi dan kualitas.
Proses pengeboran
Pengeboran untuk memproses lubang pada grafit, grafit rapuh, kekerasan rendah, pengeboran rentan terhadap dinding lubang yang kasar, deviasi bukaan, dan masalah keruntuhan tepi lubang. Perlu memilih mata bor dan parameter yang sesuai, dengan bor karbida. Dan kurangi kecepatan pengeboran dan pengumpanan, dengan pelumasan pendingin cairan pemotongan. Seperti pada lubang pendingin pemrosesan elektroda grafit, parameter pengoptimalan dapat membuat kontrol akurasi bukaan dalam ± 0,1 mm, kekasaran dinding lubang hingga Ra3.2μm.
Pemesinan grafit karbon
Grafit karbon adalah bahan grafit khusus, dan teknologi pemrosesannya berbeda dengan grafit biasa. Beberapa kekerasan dan kekuatan grafit karbon tinggi, kebutuhan akan perkakas yang lebih tahan aus dan gaya potong yang lebih besar. Dan koefisien muai panasnya rendah, pemrosesan untuk mengontrol suhu untuk mencegah deformasi dan retak. Anda dapat menggunakannya secara luas dalam segel mekanis, mesin pesawat terbang, dan bidang lainnya, kualitas pemrosesan memengaruhi kinerja dan keandalan peralatan.
Penjelasan rinci tentang peralatan dan perkakas pemesinan
Peralatan pengolahan
Pusat permesinan CNC
Mengatur berbagai fungsi pemesinan menjadi satu, dikontrol oleh lintasan pahat sistem CNC. Memiliki otomatisasi tingkat tinggi, efisiensi cepat, akurasi stabil, dan cocok untuk pemrosesan grafit batch dan presisi tinggi.
Alat mesin EDM
Menggunakan pelepasan untuk menghilangkan grafit, memproses elektroda grafit dan cetakan, dll., dapat memproses bentuk yang rumit dan struktur yang kecil. Dan memastikan akurasi pemrosesan dan kualitas permukaan dengan mengontrol parameter pelepasan.
Mesin gerinda
Digunakan untuk menggerinda, permukaan, silinder, mesin gerinda internal, dll., untuk memastikan permukaan akhir dan presisi produk grafit.
Perkakas pemesinan grafit
Pemotong
Termasuk pemotong milling, bor, dll., karena karakteristik grafit, bahan perkakas dipilih sebagai perkakas yang dilapisi karbida atau berlian. Perkakas karbida cocok untuk pemrosesan umum, sedangkan perkakas yang dilapisi berlian cocok untuk pemrosesan berkecepatan tinggi dan presisi tinggi. Dan geometri alat perlu dioptimalkan.
Alat-alat abrasif
Gerinda roda gerinda yang umum digunakan, pilihan abrasif silikon karbida atau berlian. Harga roda gerinda silikon karbida rendah, untuk penggerindaan biasa. Efisiensi penggerindaan roda gerinda intan dan presisi tinggi, untuk pemesinan presisi tinggi. Parameter roda gerinda harus dipilih sesuai dengan bahan dan persyaratan pemrosesan.
Poin kontrol kualitas
Kontrol akurasi dimensi
Untuk memastikan akurasi dimensi, kalibrasi dan pemeliharaan peralatan secara teratur, pengukuran bahan baku yang akurat, dan penyesuaian parameter sebelum diproses. Pemantauan waktu nyata dengan CMM, dengan mempertimbangkan dampak deformasi termal dan keausan pahat, optimalisasi proses dan algoritme kompensasi.
Penilaian kualitas permukaan
Mengevaluasi kualitas permukaan termasuk kekasaran, cacat dan kekerasan. Alat ukur kekasaran digunakan untuk mengukur kekasaran, cacat permukaan diperiksa dengan mata telanjang dan mikroskop. Dan uji kekerasan memastikan bahwa kekerasan permukaan memenuhi persyaratan. Pilih parameter yang sesuai dalam pemrosesan dan proses mencegah kerusakan permukaan.
Deteksi cacat internal
Ultrasonik, sinar-X, CT industri, dan teknologi pengujian non-destruktif lainnya digunakan untuk mendeteksi cacat internal. Pengujian ultrasonik memanfaatkan karakteristik perambatan ultrasonik. Pengujian sinar-X didasarkan pada perbedaan penyerapan sinar-X dan hamburan cacat. Dan CT industri menghasilkan gambar tiga dimensi untuk menunjukkan kondisi internal, memastikan kualitas dan keamanan produk.
Praktik industri pemesinan grafit
Pemesinan elektroda grafit
The elektroda grafit adalah bahan habis pakai utama di bidang pembuatan baja tungku listrik. Pilih grafit buatan dengan kemurnian tinggi, kepadatan tinggi, pemotongan, penggilingan, pengeboran, dan proses lainnya. Presisi pemrosesan dan persyaratan kualitas permukaan tinggi, penyimpangan ukuran dan kekasaran akan mempengaruhi konduktivitas dan stabilitas. Seperti pembuatan baja tungku listrik, ukurannya tidak diperbolehkan mempengaruhi efisiensi pembuatan baja. Ketidakkonsistenan kekasaran akan menyebabkan ketidakstabilan busur dan kehilangan elektroda dengan cepat.
Pemesinan grafit Edm
Untuk pembuatan elektroda EDM, diperlukan persyaratan yang lebih tinggi untuk densitas material, kemurnian dan keseragaman struktur organisasi. Selain proses konvensional, juga perlu menghilangkan kotoran pada suhu tinggi, meningkatkan kristalinitas dan konduktivitas listrik. Impregnasi untuk mengisi pori-pori, meningkatkan kepadatan dan kekuatan. Akurasi dan kualitas pemrosesannya memengaruhi ketepatan dan efisiensi EDM. Seperti pembuatan cetakan, elektroda presisi tinggi memastikan akurasi dan umur cetakan.
Blok grafit untuk pemesinan
Blok grafit adalah bahan baku yang umum, terbuat dari bubuk grafit yang ditekan dan disinter. Dan propertinya bervariasi menurut kebutuhan pemrosesan dan skenario aplikasi. Pemesinan presisi tinggi, seperti elektroda grafit, memerlukan blok grafit dengan kepadatan seragam dan kemurnian tinggi untuk memastikan akurasi dimensi yang stabil. Bidang kedirgantaraan memiliki persyaratan kekuatan yang tinggi, dan blok grafit akan diperkuat dengan serat karbon. Ukuran dan spesifikasinya beragam, bentuknya teratur. Dan ada kustomisasi berbentuk khusus, menyediakan berbagai pilihan untuk diproses.
Saluran pemesinan grafit
Ada dua cara pemrosesan grafit: independen dan ditugaskan. Pemrosesan independen diselesaikan oleh perusahaan itu sendiri, siklus pemrosesan dan kualitasnya dapat dikontrol tetapi biayanya tinggi. Sangat cocok untuk perusahaan dengan permintaan besar, persyaratan tinggi dan kekuatan yang kuat. Pemrosesan yang ditugaskan untuk menemukan produsen profesional, dapat mengurangi biaya dan risiko, cocok untuk kapasitas pemrosesan perusahaan yang kecil atau tidak ada.
Kesimpulan
Perkembangan industri telah mendorong kinerja dan kualitas produk grafit, dan mendorong kemajuan teknologi pemrosesan grafit. Dengan mengoptimalkan proses dan mengontrol kualitas secara ketat, industri dapat menghasilkan produk dengan presisi tinggi. Di masa depan, pengolahan grafit juga akan membuat terobosan dalam material, presisi dan kecerdasan untuk membantu perkembangan industri.