Розуміння механічної обробки графіту

У сучасній промисловості графіт широко використовується завдяки своїм унікальним властивостям - від предметів повсякденного вжитку до високотехнологічних виробництв. Обробка графіту є ключовою ланкою, її технічний рівень пов'язаний з характеристиками продукції та сферою застосування. Глибокі дослідження мають велике значення для промислового розвитку.

Характеристики та класифікація графіту

Графіт складається з атомів вуглецю в шаруватій кристалічній структурі. Атоми в шарі з'єднані ковалентними зв'язками в гексагональну мережу, і на шари діють сили Ван-дер-Ваальса. Це надає йому хорошу електропровідність, високу температуру плавлення і відмінну змащувальну здатність. Графіт поділяється на два види: природний і штучний, природний графіт, включаючи пластівці, ґрунтовий і блоковий графіт, має різне застосування. Штучний графіт виготовляється шляхом високотемпературної обробки, контрольованої продуктивності, використовується в літієвих батареях та інших сферах.

Технологія обробки графіту

Технологія різання

Різання графіту є поширеним методом обробки, який використовує відносний рух інструменту та графіту для видалення матеріалу. Високошвидкісне різання часто використовується для скорочення часу контакту між інструментом і матеріалом та зменшення впливу сили різання. Оскільки графіт м'який і крихкий, його легко зламати і шлакувати. При цьому необхідно вибирати гострі інструменти та відповідні параметри різання. Такі як обробка високоточних графітових форм, швидкість різання тисячі обертів на хвилину, точне налаштування подачі для забезпечення точності.

Процес шліфування

Шліфування - це мікрорізання графітової поверхні для покращення якості та точності поверхні. Оскільки шліфувальні інструменти швидко зношуються, необхідно підбирати відповідні абразиви та шліфувальні рідини. Найчастіше використовуються такі абразивні матеріали карбід кремніюАлмазні, алмазні, алмазні абразиви завдяки високій твердості, зносостійкості в шліфуванні графіту широко застосовуються. Шліфувальна рідина може охолоджувати, зменшувати знос, очищати і змащувати, покращувати якість поверхні. Наприклад, графітова форма використовується для обробки оптичних лінз, а шорсткість поверхні після шліфування може досягати Ra0,1 мкм.

Фрезерування графіту

Фрезерування графіту з обробкою ротаційною фрезою дозволяє досягти складної обробки форми, фрезерування площини, профілю, порожнини. Поверхневе фрезерування обробляє площину, контурне фрезерування обробляє контур, а порожнинне фрезерування обробляє порожнину. Обробка багатозахідною фрезою дозволяє оптимізувати траєкторію і параметри, наприклад, при обробці великих графітових форм. Завдяки високошвидкісному фрезеруванню та п'ятикоординатному зв'язуванню скорочується час обробки, забезпечуючи точність та якість.

Процес буріння

Свердління полягає в обробці отворів на графіті, графіт крихкий, низької твердості, свердління схильне до шорсткості стінки отвору, відхилення отвору і проблем з обваленням країв отвору. Потрібно вибрати відповідне свердло та параметри за допомогою твердосплавного свердла. І зменшити швидкість свердління та подачу за допомогою мастильно-охолоджувальної рідини. Наприклад, в охолоджувальному отворі для обробки графітових електродів параметри оптимізації можуть забезпечити контроль точності отвору в межах ±0,1 мм, шорсткість стінки отвору до Ra3,2 мкм.

Обробка вуглецевого графіту

Вуглецевий графіт - це особливий графітовий матеріал, технологія обробки якого відрізняється від звичайного графіту. Твердість і міцність деяких видів вуглецевого графіту висока, потреба в більш зносостійких інструментах і більшій силі різання. А коефіцієнт теплового розширення низький, обробка для контролю температури для запобігання деформації та розтріскування. Ви можете широко використовувати його в механічних ущільненнях, авіаційних двигунах та інших сферах, якість обробки впливає на продуктивність та надійність обладнання.

Детальне пояснення обробного обладнання та інструментів

Технологічне обладнання

Обробний центр з ЧПУ

Встановіть різноманітні функції обробки в одній, керованій системою ЧПК траєкторії руху інструменту. Має високий ступінь автоматизації, високу ефективність, стабільну точність і підходить для серійної та високоточної обробки графіту.

Електроерозійний верстат

Використовуючи розряд для видалення графіту, обробки графітових електродів і форм тощо, можна обробляти складні форми і крихітні структури. І забезпечити точність обробки та якість поверхні, контролюючи параметри розряду.

Шліфувальний верстат

Використовується для шліфування, поверхневого, циліндричного, внутрішнього шліфування і т.д., щоб забезпечити чистоту поверхні і точність графітових виробів.

Інструменти для обробки графіту

Різак.

Включаючи фрезу, свердло і т.д., завдяки характеристикам графіту, матеріал інструменту вибирається як твердосплавний або з алмазним покриттям. Твердосплавні інструменти підходять для загальної обробки, інструменти з алмазним покриттям підходять для високошвидкісної та високоточної обробки. І геометрія інструменту повинна бути оптимізована.

Абразивні інструменти

Зазвичай використовується шліфувальний круг, вибір абразиву - карбід кремнію або алмаз. Ціна шліфувального круга з карбіду кремнію низька, для звичайного шліфування. Алмазний шліфувальний круг має високу ефективність шліфування та високу точність, для високоточної обробки. Параметри шліфувального круга слід підбирати відповідно до матеріалу та вимог до обробки.

Точки контролю якості

Контроль точності розмірів

Забезпечення точності розмірів, регулярне калібрування та обслуговування обладнання, точне вимірювання сировини та налаштування параметрів перед обробкою. Моніторинг в реальному часі за допомогою КВМ з урахуванням впливу теплової деформації та зносу інструменту, оптимізація процесу та алгоритму компенсації.

Оцінка якості поверхні

Оцініть якість поверхні, включаючи шорсткість, дефекти та твердість. Для вимірювання шорсткості використовується вимірювальний інструмент, дефекти поверхні перевіряються неозброєним оком і за допомогою мікроскопа. А випробування на твердість гарантує, що твердість поверхні відповідає вимогам. Виберіть відповідні параметри в процесі обробки, і процес запобігає пошкодженню поверхні.

Виявлення внутрішніх дефектів

Для виявлення внутрішніх дефектів використовуються ультразвуковий, рентгенівський, промисловий комп'ютерний томограф та інші технології неруйнівного контролю. Ультразвуковий контроль використовує характеристики поширення ультразвуку. Рентгенівська дефектоскопія базується на різниці поглинання та розсіювання рентгенівських променів дефектами. А промислова комп'ютерна томографія генерує тривимірні зображення, щоб показати внутрішній стан, забезпечуючи якість і безпеку продукції.

Практика промислової обробки графіту

Обробка графітових електродів

У "The графітовий електрод є ключовим витратним матеріалом у галузі електросталеплавильного виробництва. Вибирайте штучний графіт високої чистоти, високої щільності, різання, шліфування, свердління та інші процеси. Вимоги до точності обробки та якості поверхні високі, відхилення розмірів та шорсткість впливають на провідність та стабільність. Наприклад, при виплавці сталі в електропечі розмір не повинен впливати на ефективність виплавки сталі. Невідповідність шорсткості призведе до нестабільності дуги та швидкої втрати електрода.

Обробка графіту Edm

Для виготовлення електродів для електроерозійної обробки пред'являються підвищені вимоги до щільності матеріалу, чистоти та однорідності організаційної структури. На додаток до звичайного процесу, також необхідно видалити домішки при високій температурі, поліпшити кристалічність і електропровідність. Просочення для заповнення пор, підвищення щільності та міцності. Його точність і якість обробки впливають на точність і ефективність електроерозійної обробки. Наприклад, при виготовленні прес-форм, високоточні електроди забезпечують точність і довговічність прес-форми.

Графітові блоки для механічної обробки

Графітовий блок це звичайна сировина, виготовлена з графітового порошку, пресованого та спеченого. Його властивості варіюються залежно від потреб обробки та сценаріїв застосування. Для високоточної обробки, наприклад, графітових електродів, потрібні графітові блоки з рівномірною щільністю та високою чистотою, щоб забезпечити стабільну точність розмірів. Аерокосмічна галузь має високі вимоги до міцності, і графітовий блок буде армований вуглецевим волокном. Його розміри та технічні характеристики різноманітні, форма правильна. Існують спеціальні форми, що забезпечують різноманітні варіанти обробки.

Канали для обробки графіту

Існує два способи переробки графіту: самостійна та замовлена. Незалежна обробка виконується самим підприємством, цикл обробки та якість можна контролювати, але вартість висока. Він підходить для підприємств з великим попитом, високими вимогами та сильною міцністю. Переробка на замовлення, щоб знайти професійних виробників, може зменшити витрати та ризики, підходить для невеликих або відсутніх переробних потужностей підприємств.

Висновок

Промисловий розвиток сприяв підвищенню продуктивності та якості графітових виробів, а також прогресу технології обробки графіту. Оптимізуючи процес і суворо контролюючи якість, промисловість може виробляти високоточну продукцію. У майбутньому обробка графіту також зробить прорив у матеріалах, точності та інтелекті, щоб допомогти розвитку галузі.