Понятие о механической обработке графита

В современной промышленности графит широко используется благодаря своим уникальным свойствам, начиная от предметов повседневной необходимости и заканчивая высокотехнологичными отраслями. Обработка графита является ключевым звеном, от ее технического уровня зависят характеристики продукта и область применения. Глубокие исследования имеют большое значение для развития промышленности.

Характеристики и классификация графита

Графит состоит из атомов углерода и имеет слоистую кристаллическую структуру. Атомы в слое ковалентно связаны в гексагональную сеть, а на слои действуют силы Ван-дер-Ваальса. Это обеспечивает ему хорошую электропроводность, высокую температуру плавления и отличную смазывающую способность. Графит подразделяется на природный и искусственный двух видов, природный графит включает в себя чешуйчатый, почвенный и блочный графит, различающиеся по назначению. Искусственный графит проходит высокотемпературную обработку, контролируемую производительность, используется в литиевых батареях и других областях.

Технология обработки графита

Технология резки

Резка графита - распространенный метод обработки, при котором для удаления материала используется относительное движение инструмента и графита. Высокоскоростная резка часто используется для сокращения времени контакта между инструментом и материалом и уменьшения воздействия силы резания. Поскольку графит мягкий и хрупкий, легко сломать кромку и шлак. В то же время необходимо выбирать острые инструменты и соответствующие параметры резания. Например, при обработке высокоточных графитовых форм скорость резания составляет тысячи оборотов в минуту, необходима точная настройка подачи для обеспечения точности.

Процесс измельчения

Шлифование - это микрорезание графитовой поверхности для улучшения качества и точности обработки. Поскольку шлифовальные инструменты быстро изнашиваются, необходимо выбирать соответствующие абразивные материалы и шлифовальные жидкости. Обычно используются следующие абразивные материалы карбид кремния, алмаз, алмазные абразивы из-за высокой твердости, износостойкости в графит шлифования широко используется. Шлифовальная жидкость может охлаждать, уменьшать износ, очищать и смазывать, а также улучшать качество поверхности. Например, графитовая форма используется для обработки оптических линз, а шероховатость поверхности после шлифования может достигать Ra0.1μm.

Фрезерование графита

Фрезерование графита с помощью ротационной фрезы позволяет достичь обработки сложной формы, подплоскости, профиля, полости. При поверхностном фрезеровании обрабатывается плоскость, при контурном - контур, при полостном - полость. Обработка многокромочной фрезой и оптимизация траектории и параметров, например, обработка больших графитовых форм. Высокоскоростное фрезерование с пятиосевой связью сокращает время обработки, обеспечивая точность и качество.

Процесс бурения

Сверление заключается в обработке отверстий на графите, графит хрупкий, с низкой твердостью, сверление склонно к неровной стенке отверстия, отклонению отверстия и проблемам разрушения края отверстия. Необходимо выбрать подходящее сверло и параметры, с твердосплавным сверлом. И уменьшить скорость сверления и подачу, с охлаждающей смазкой. Например, в отверстии для охлаждения графитового электрода, оптимизация параметров может обеспечить контроль точности отверстия в пределах ±0,1 мм, шероховатость стенок отверстия до Ra3,2 мкм.

Обработка углеграфита

Углеродистый графит - это особый графитовый материал, и технология его обработки отличается от обычного графита. Твердость и прочность углеродистого графита высоки, поэтому требуется более износостойкий инструмент и большая сила резания. А коэффициент теплового расширения низкий, обработка требует контроля температуры для предотвращения деформации и растрескивания. Вы можете широко использовать его в механических уплотнениях, авиационных двигателях и других областях, качество обработки влияет на производительность и надежность оборудования.

Подробное описание оборудования и инструментов для механической обработки

Технологическое оборудование

Обрабатывающий центр с ЧПУ

Набор различных функций обработки в одном, контролируемый системой ЧПУ траектории инструмента. Он обладает высокой степенью автоматизации, высокой эффективностью, стабильной точностью и подходит для серийной и высокоточной обработки графита.

Электроэрозионный станок

Используя разряд для удаления графита, обработки графитовых электродов и пресс-форм и т.д., можно обрабатывать сложные формы и крошечные структуры. А точность обработки и качество поверхности можно обеспечить, контролируя параметры разряда.

Шлифовальный станок

Используется для шлифования, поверхностного, цилиндрического, внутреннего шлифовального станка и т.д., чтобы обеспечить чистоту и точность поверхности графитовых изделий.

Инструменты для обработки графита

Фреза

В том числе фрезы, сверла и т.д., из-за характеристик графита, материал инструмента выбирается как твердосплавный или с алмазным покрытием. Твердосплавные инструменты подходят для общей обработки, инструменты с алмазным покрытием - для высокоскоростной и высокоточной обработки. При этом геометрия инструмента должна быть оптимизирована.

Абразивные инструменты

Обычно используется шлифовальный круг шлифовальный, абразивный выбор карбида кремния или алмаза. Цена шлифовального круга из карбида кремния низкая, для обычного шлифования. Эффективность шлифования алмазным шлифовальным кругом и высокая точность, для высокоточной обработки. Параметры шлифовального круга должны быть выбраны в соответствии с материалом и требованиями к обработке.

Точки контроля качества

Контроль точности размеров

Для обеспечения точности размеров необходима регулярная калибровка и обслуживание оборудования, точное измерение сырья и настройка параметров перед обработкой. Контроль в режиме реального времени с помощью КИМ, учет влияния тепловых деформаций и износа инструмента, оптимизация процесса и алгоритма компенсации.

Оценка качества поверхности

Оценка качества поверхности, включая шероховатость, дефекты и твердость. Прибор для измерения шероховатости используется для измерения шероховатости, дефекты поверхности проверяются невооруженным глазом и с помощью микроскопа. А проверка твердости гарантирует, что твердость поверхности соответствует требованиям. Выберите подходящие параметры обработки, и процесс предотвратит повреждение поверхности.

Обнаружение внутренних дефектов

Для обнаружения внутренних дефектов используются ультразвуковые, рентгеновские, промышленные компьютерные томографы и другие технологии неразрушающего контроля. Ультразвуковой контроль использует преимущества характеристик распространения ультразвука. Рентгеновский контроль основан на разнице поглощения и рассеивания рентгеновского излучения дефектами. А промышленная компьютерная томография генерирует трехмерные изображения для отображения внутреннего состояния, обеспечивая качество и безопасность продукции.

Промышленная практика обработки графита

Обработка графитовых электродов

Сайт графитовый электрод является ключевым расходным материалом в области электросталеплавильного производства. Выбирайте искусственный графит высокой чистоты и высокой плотности для резки, шлифовки, сверления и других процессов. Требования к точности обработки и качеству поверхности высоки, отклонение размера и шероховатость влияют на проводимость и стабильность. Например, при выплавке стали в электрических печах, размер не должен влиять на эффективность выплавки стали. Несоответствие шероховатости приведет к нестабильности дуги и быстрой потере электрода.

Обработка графита Edm

Для изготовления электродов EDM предъявляются повышенные требования к плотности, чистоте и однородности организационной структуры материала. Помимо обычного процесса, необходимо также удалить примеси при высокой температуре, улучшить кристалличность и электропроводность. Пропитка позволяет заполнить поры, повысить плотность и прочность. Точность и качество обработки влияют на точность и эффективность EDM. Например, при изготовлении пресс-форм высокоточные электроды обеспечивают точность и срок службы пресс-форм.

Графитовые блоки для обработки

Графитовый блок это распространенный сырьевой материал, изготовленный из графитового порошка, спрессованного и спеченного. Его свойства варьируются в зависимости от потребностей в обработке и сценариев применения. Для высокоточной обработки, например, для производства графитовых электродов, требуются графитовые блоки с равномерной плотностью и высокой чистотой для обеспечения стабильной точности размеров. В аэрокосмической отрасли предъявляются высокие требования к прочности, и графитовый блок будет армирован углеродным волокном. Его размеры и спецификации разнообразны, форма регулярна. Есть и специальные формы, обеспечивающие разнообразные возможности для обработки.

Каналы для обработки графита

Существует два способа переработки графита: самостоятельный и заказной. Самостоятельная обработка осуществляется самим предприятием, цикл обработки и качество контролируются, но стоимость высока. Он подходит для предприятий с большим спросом, высокими требованиями и сильной прочностью. Комиссионная обработка заключается в поиске профессиональных производителей, позволяет снизить затраты и риски, подходит для небольших или не имеющих перерабатывающих мощностей предприятий.

Заключение

Развитие промышленности способствовало повышению производительности и качества графитовых изделий, а также прогрессу технологии обработки графита. Оптимизируя процесс и строго контролируя качество, промышленность может производить высокоточную продукцию. В будущем обработка графита также совершит прорыв в области материалов, точности и интеллекта, чтобы помочь развитию отрасли.