La grafite ha caratteristiche di alta-qualità che non possono essere sostituite da altri materiali metallici, pertanto viene utilizzata come materiale preferito nella lavorazione CNC EDM. Tuttavia, ci sono spesso molte caratteristiche confuse nella scelta effettiva dei materiali degli elettrodi in grafite. Esistono molti criteri per la selezione dei materiali degli elettrodi in grafite, ma esistono quattro criteri principali:
1. Il diametro medio delle particelle del materiale
Il diametro medio delle particelle del materiale influisce direttamente sullo stato di scarico del materiale. Quanto più piccola è la dimensione media delle particelle del materiale, tanto più uniforme sarà lo scarico del materiale, più stabile sarà la situazione di scarico e migliore sarà la qualità della superficie. Per stampi per forgiatura e pressofusione-con requisiti ridotti di superficie e precisione, si consiglia solitamente di utilizzare materiali con particelle più grossolane, come ISEM-3, ecc.; per stampi elettronici con elevate esigenze superficiali e di precisione, si consiglia di utilizzare materiali con granulometria media inferiore a 4 μm per garantire l'accuratezza e la finitura superficiale dello stampo lavorato. Minore è la dimensione media delle particelle del materiale, minore è la perdita di materiale e maggiore è la forza tra ciascun gruppo ionico. Ad esempio: di solito si raccomanda che ISEM-7 sia sufficiente per soddisfare i requisiti per stampi per pressofusione di precisione e stampi per forgiatura; ma quando i clienti hanno requisiti di precisione particolarmente elevati, si consiglia di utilizzare materiali TTK-50 o ISO-63 per garantire una minore perdita di materiale, garantendo così la precisione e la ruvidità superficiale dello stampo. Allo stesso tempo, più grandi sono le particelle, maggiore è la velocità di scarico e minore è la perdita durante la lavorazione di sgrossatura. Il motivo principale è che l'intensità di corrente del processo di scarica è diversa, risultando in quantità diverse di energia di scarica. Ma anche la finitura superficiale dopo lo scarico cambia con il cambiamento delle particelle.
2. La resistenza alla flessione del materiale
La resistenza alla flessione di un materiale è un riflesso diretto della resistenza del materiale e mostra la tenuta della struttura interna del materiale. I materiali ad alta resistenza hanno una resistenza alle perdite di scarica relativamente buona. Per gli elettrodi con requisiti di alta precisione, provare a scegliere materiali con una resistenza migliore. Ad esempio: TTK-4 può soddisfare i requisiti degli stampi per connettori elettronici generali, ma per alcuni stampi per connettori elettronici con requisiti di precisione speciali, è possibile utilizzare il materiale TTK-5, che ha la stessa dimensione delle particelle ma una resistenza leggermente superiore.
3. Durezza Shore del materiale
Nella comprensione subconscia della grafite, la grafite è generalmente considerata un materiale relativamente morbido. Tuttavia, i dati dei test effettivi e le condizioni di applicazione mostrano che la durezza della grafite è superiore a quella dei materiali metallici. Nell'industria della grafite speciale, lo standard comune per i test di durezza è il metodo di misurazione della durezza Shore e il suo principio di test è diverso da quello dei metalli. Grazie alla struttura a strati della grafite, ha prestazioni di taglio molto superiori durante il processo di taglio. La forza di taglio è solo circa 1/3 di quella dei materiali in rame e la superficie lavorata è facile da maneggiare.
Tuttavia, a causa della sua maggiore durezza, la perdita dell'utensile durante il taglio sarà leggermente maggiore di quella degli utensili da taglio per metalli. Allo stesso tempo, i materiali con elevata durezza sono relativamente controllati in termini di perdita di scarico. Nel sistema di materiali EDM della nostra azienda, è possibile scegliere tra due materiali ampiamente utilizzati con la stessa dimensione delle particelle, uno con una durezza leggermente superiore e l'altro con una durezza leggermente inferiore per soddisfare le esigenze di clienti con requisiti diversi. Ad esempio: i materiali con una dimensione media delle particelle di 5 μm includono ISO-63 e TTK-50; i materiali con una dimensione media delle particelle di 4 μm includono TTK-4 e TTK-5; i materiali con una dimensione media delle particelle di 2 μm includono TTK-8 e TTK-9. Considerando principalmente le preferenze delle varie tipologie di clienti per l'elettroerosione e la lavorazione meccanica.
4. Resistività intrinseca dei materiali
Secondo le statistiche delle proprietà del materiale, se le particelle medie del materiale sono le stesse, la velocità di scarica dell'alta resistività sarà più lenta di quella della bassa resistività. Per materiali con la stessa dimensione media delle particelle, la resistenza e la durezza dei materiali con bassa resistività saranno leggermente inferiori rispetto a quelli con alta resistività. Cioè, la velocità di scarica e la perdita saranno diverse. Pertanto, è molto importante selezionare i materiali in base alle esigenze dell'applicazione reale. A causa della particolarità della metallurgia delle polveri, ciascun parametro di ciascun lotto di materiale ha il suo valore rappresentativo con un certo intervallo di fluttuazione. Tuttavia, gli effetti di scarica dei materiali di grafite dello stesso grado sono molto simili e la differenza negli effetti applicativi causata dai vari parametri è molto piccola. La scelta dei materiali degli elettrodi è direttamente correlata all'effetto di scarica. La scelta adeguata dei materiali determina in larga misura la velocità di scarico, la precisione della lavorazione e la ruvidità della superficie.
I quattro dati sopra indicati rappresentano le principali prestazioni di scarico del materiale e determinano direttamente le prestazioni del materiale.