グラファイト加工を理解する

現代産業において、黒鉛はそのユニークな特性により、生活必需品からハイテク産業まで幅広く使用されている。黒鉛加工は重要なリンクであり、その技術レベルは製品の性能と応用範囲に関係する。黒鉛の技術レベルは、製品の性能と応用範囲に関係する。

黒鉛の特徴と分類

グラファイト は炭素原子で構成され、層状の結晶構造をしている。層中の原子は共有結合で六角形のネットワークを形成し、層はファンデルワールス力によって作用する。このため、導電性に優れ、融点が高く、潤滑性に優れている。黒鉛は天然黒鉛と人造黒鉛に分けられ、天然黒鉛には薄片状黒鉛、土状黒鉛、塊状黒鉛があり、用途が異なる。人造黒鉛は高温処理で作られ、性能を制御でき、リチウム電池などの分野に使われる。

グラファイト加工技術

切断技術

黒鉛切削は一般的な加工方法で、工具と黒鉛の相対運動を利用して材料を除去する。工具と材料の接触時間を短くし、切削力の影響を小さくするため、高速切削がよく用いられる。黒鉛は柔らかく脆いため、刃先が折れやすく、スラグが発生しやすい。同時に、鋭利な工具と適切な切削パラメータを選択する必要があります。例えば、高精度のグラファイト金型を加工する場合、切削速度は毎分数千回転、送りを微調整して精度を確保する。

研磨工程

研削とは、グラファイトの表面を微細に切削し、仕上げ面と精度を向上させることである。研削工具は消耗が早いため、適切な砥粒と研削液を選択する必要がある。一般的に使用される砥粒は 炭化ケイ素ダイヤモンド、ダイヤモンド砥粒は、高硬度、グラファイト研削で広く使用されている耐摩耗性のために。研削液は、冷却することができ、摩耗を低減し、清潔で潤滑、表面品質を向上させる。このような光学レンズの加工に使用されるグラファイト金型など、研削後の表面粗さはRa0.1μmに達することができます。

グラファイト粉砕

回転フライスによるグラファイトフライス加工は、複雑な形状加工、サブプレーン加工、輪郭加工、キャビティ加工が可能です。平面フライス加工は平面を、輪郭フライス加工は輪郭を、空洞フライス加工は空洞を加工します。マルチエッジカッタによる加工は、大型グラファイト金型の加工など、パスとパラメータを最適化する。高速5軸リンクフライス加工により、加工時間を短縮し、精度と品質を確保します。

掘削プロセス

穴あけはグラファイトに穴を加工することで、グラファイトは脆く、硬度が低いため、穴あけは穴の壁が粗く、開口部のずれや穴の縁の崩壊の問題が発生しやすい。超硬ドリルで、適切なドリルビットとパラメータを選択する必要があります。そして、切削液冷却潤滑と、掘削速度と送りを減らす。このような黒鉛電極加工冷却穴のように、最適化パラメータは、開口部の精度±0.1ミリメートル、最大Ra3.2μmの穴壁の粗さ以内に制御することができます。

カーボングラファイト加工

炭素黒鉛は特殊な黒鉛材料であり、その加工技術は通常の黒鉛とは異なる。カーボングラファイトの硬度や強度は高いものもあり、耐摩耗性の高い工具や大きな切削力が必要となります。また、熱膨張係数が低いため、変形や割れを防ぐために温度管理をしながら加工する必要があります。あなたは広くメカニカルシール、航空機エンジンや他の分野でそれを使用することができ、加工品質は、機器の性能と信頼性に影響を与えます。

加工設備と工具の詳細説明

加工設備

CNCマシニングセンター

様々な加工機能を一つにセットし、CNCシステムの工具軌跡で制御する。自動化度が高く、効率が速く、精度が安定しており、バッチ加工や高精度グラファイト加工に適しています。

放電加工機

放電を利用して黒鉛を除去し、黒鉛電極や金型などを加工することで、複雑な形状や微細な構造を加工することができる。また、放電パラメータを制御することにより、加工精度や表面品質を確保することができます。

研削盤

研削、平面、円筒、内面研削盤などに使用され、グラファイト製品の表面仕上げと精度を確保する。

グラファイト加工工具

カッター

フライスやドリルなど、黒鉛の特性から工具材料は超硬工具やダイヤモンドコート工具が選択される。一般的な加工には超硬工具、高速・高精度加工にはダイヤモンドコーティング工具が適している。また、工具形状の最適化が必要である。

研磨工具

一般的に使用される砥石研削、炭化ケイ素またはダイヤモンドの研磨剤の選択。炭化ケイ素の研削砥石の価格は、通常の研削のために、低いです。ダイヤモンド砥石研削効率と高精度、高精度加工用。研削砥石のパラメータは、材料と加工の要件に応じて選択する必要があります。

品質管理ポイント

寸法精度管理

寸法精度を確保するため、装置の定期的な校正とメンテナンス、原材料の正確な測定、加工前のパラメータ調整。CMMによるリアルタイムモニタリング、熱変形や工具摩耗の影響を考慮し、工程と補正アルゴリズムの最適化。

表面品質評価

粗さ、欠陥、硬さなどの表面品質を評価する。粗さ測定器は粗さを測定するために使用され、表面欠陥は肉眼と顕微鏡でチェックされます。また、硬度試験では、表面硬度が要件を満たしていることを確認します。加工では適切なパラメータを選択し、表面損傷を防止します。

内部欠陥検出

超音波、X線、工業用CT、その他の非破壊検査技術は、内部欠陥を検出するために使用される。超音波検査は超音波の伝播特性を利用する。X線検査はX線の吸収と散乱の違いを利用して欠陥を検出します。また、工業用CTは3次元画像を生成して内部状態を示し、製品の品質と安全性を確保します。

グラファイト加工業界の慣行

グラファイト電極加工

について 黒鉛電極 は、電炉製鋼分野における重要な消耗品です。高純度、高密度の人造黒鉛を選択し、切断、研削、穴あけなどの加工を行う。加工精度と表面品質の要求が高く、サイズの偏差や粗さは、導電性と安定性に影響を与えます。電炉製鋼のように、サイズが製鋼効率に影響することは許されない。粗さの不一致は、アークを不安定にし、電極の損失を早めます。

エドムグラファイト加工

放電加工用電極の製造には、材料の密度、純度、組織構造の均一性に対するより高い要求があります。従来のプロセスに加えて、高温で不純物を除去し、結晶性と導電性を向上させる必要があります。含浸は気孔を充填し、密度と強度を向上させる。その加工精度と品質は、放電加工の精度と効率に影響を与えます。金型製造のような高精度電極は、金型の精度と寿命を保証します。

機械加工用グラファイトブロック

グラファイト・ブロック は、黒鉛粉末をプレス・焼結した一般的な原料である。そして、その特性は加工ニーズや応用シーンによって様々である。黒鉛電極のような高精度加工では、安定した寸法精度を確保するため、均一な密度と高純度の黒鉛ブロックが必要となる。航空宇宙分野では高い強度が要求され、黒鉛ブロックは炭素繊維で強化される。そのサイズと仕様は多様で、形状は規則的である。また、特殊な形状のカスタマイズもあり、加工に様々なオプションを提供します。

グラファイト加工チャンネル

黒鉛加工には独立加工と委託加工がある。独立加工は企業が自分で加工することで、加工周期と品質はコントロールできるが、コストが高い。需要が大きく、要求が高く、体力がある企業に適している。委託加工は専門メーカーを探し、コストとリスクを減らすことができ、加工能力が小さいか、ない企業に適している。

結論

産業の発展は黒鉛製品の性能と品質を高め、黒鉛加工技術の進歩を促進した。工程を最適化し、品質を厳格に管理することで、業界は高精度の製品を生産することができる。今後、黒鉛加工は材料、精度、知能の面でも飛躍的な進歩を遂げ、業界の発展に貢献するだろう。