تفاصيل تكنولوجيا معالجة أقطاب الجرافيت: أقطاب الجرافيت عالية الطاقة للغاية.

أقطاب الجرافيت فائقة القدرة، التي تحل محل أقطاب النحاس في تصنيع القوالب، تُقصّر دورة تصنيع القوالب بشكل كبير، وتُحسّن إنتاجية العمل، وتُخفّض تكلفة تصنيع القوالب. في السنوات الأخيرة، ومع ظهور قوالب دقيقة وقوالب عالية الكفاءة (مع دورات تصنيع أقصر بشكل متزايد)، ازدادت متطلبات الناس لإنتاج القوالب. ونظرًا للقيود المختلفة لأقطاب النحاس نفسها، فقد فشلت بشكل متزايد في تلبية متطلبات تطوير صناعة القوالب. يُستخدم الجرافيت، كمواد أقطاب EDM، على نطاق واسع في صناعة القوالب نظرًا لمزاياه مثل سهولة التشغيل، وخفة الوزن، وسرعة التشكيل، وانخفاض معدل التمدد، وانخفاض الخسارة، وسهولة المعالجة. ومن المؤكد أنه سيحل محل أقطاب النحاس.

1. خصائص مواد أقطاب الجرافيت

تتميز ماكينات CNC بسرعة معالجة عالية، وسهولة تشغيل عالية، وسهولة في التشكيل. تبلغ سرعة معالجة ماكينات الجرافيت من 3 إلى 5 أضعاف سرعة معالجة أقطاب النحاس، وتتميز بدقة معالجة فائقة. علاوة على ذلك، تتميز بمتانة عالية جدًا. بالنسبة للأقطاب الكهربائية فائقة الارتفاع (50 إلى 90 مم) والرفيعة جدًا (0.2 إلى 0.5 مم)، فهي لا تتعرض للتشوه أثناء المعالجة. علاوة على ذلك، في كثير من الحالات، يجب أن يكون للمنتجات تأثير نسيج ممتاز. يتطلب هذا أنه عند تصنيع الأقطاب الكهربائية، يجب أن تكون أقطابها الكهربائية ذكرية متكاملة قدر الإمكان. ومع ذلك، توجد العديد من عمليات إزالة الزوايا المخفية أثناء إنتاج أقطاب الذكور المتكاملة. بفضل خاصية التشذيب السهلة للجرافيت، يمكن حل هذه المشكلة بسهولة ويمكن تقليل عدد الأقطاب بشكل كبير، وهو ما لا تستطيع أقطاب النحاس تحقيقه.

٢. تشكيل EDM سريع، تمدد حراري منخفض وخسارة منخفضة: نظرًا لتوصيل الجرافيت الكهربائي الأفضل من النحاس، فإن معدل تفريغه أسرع من النحاس، حيث يتراوح بين ٣ و٥ أضعاف معدل النحاس. علاوة على ذلك، يتحمل تيارًا كبيرًا نسبيًا أثناء التفريغ، مما يجعله أكثر ملاءمةً لآلات التفريغ الكهربائي الخشنة. في الوقت نفسه، عند نفس الحجم، يكون وزن الجرافيت خُمس وزن النحاس، مما يقلل بشكل كبير من حمل EDM. يتميز بمزايا رائعة في تصنيع الأقطاب الكهربائية الكبيرة والأقطاب الكهربائية الذكرية المتكاملة. تبلغ درجة حرارة تسامي الجرافيت ٤٢٠٠ درجة مئوية، أي ما يعادل ٣ إلى ٤ أضعاف درجة حرارة النحاس (درجة حرارة تسامي النحاس ١١٠٠ درجة مئوية). عند درجات الحرارة العالية، يتغير

قطب الجرافيت عالي الطاقة

يتميز الجرافيت بصغر حجمه (يتراوح بين ثلث وخُمس النحاس في نفس الظروف الكهربائية) ولا يلين. ويمكن نقل طاقة التفريغ إلى قطعة العمل بكفاءة وباستهلاك منخفض. ولأن قوة الجرافيت تزداد فعليًا في درجات الحرارة العالية، فإنه يُقلل بشكل فعال من فاقد التفريغ (يبلغ فاقد الجرافيت ربع فاقد النحاس)، مما يضمن جودة المعالجة.

٣. خفة الوزن وانخفاض التكلفة: في تكلفة إنتاج مجموعة من القوالب، تُشكل مدة التشغيل باستخدام الحاسب الآلي (CNC)، ومدة التفريغ الكهربائي (EDM)، وتآكل الأقطاب الكهربائية الجزء الأكبر من التكلفة الإجمالية، وتعتمد جميعها على مادة القطب الكهربائي نفسها. بالمقارنة مع النحاس، فإن سرعة التشغيل وسرعة التفريغ الكهربائي للجرافيت أعلى من سرعة النحاس بما يتراوح بين ٣ و٥ أضعاف. في الوقت نفسه، تُقلل ميزة التآكل البسيط وإنتاج قطب الجرافيت المتكامل من عدد الأقطاب الكهربائية، مما يُقلل من استهلاك المواد ووقت التشغيل. كل هذا يُقلل بشكل كبير من تكلفة إنتاج القوالب.

2. متطلبات وخصائص المعالجة الميكانيكية والكهربائية لأقطاب الجرافيت

١. إنتاج الأقطاب الكهربائية: يعتمد إنتاج أقطاب الجرافيت الاحترافية بشكل أساسي على آلات عالية السرعة للمعالجة. يجب أن تتمتع الآلات بثبات جيد، مع حركات ثلاثية المحاور منتظمة ومستقرة دون اهتزاز. علاوة على ذلك، يجب أن تكون دقة دوران المكونات، مثل العمود الرئيسي، عالية قدر الإمكان. يمكن أيضًا معالجة الأقطاب الكهربائية باستخدام آلات عامة، ولكن تختلف عملية تحديد مسار الآلة عن عملية أقطاب النحاس.

٢. أقطاب الجرافيت المستخدمة في عمليات التفريغ الكهربائي (EDM) هي أقطاب كربونية. بفضل موصلية الجرافيت الكهربائية الجيدة، فإنه يوفر الكثير من الوقت في عمليات التفريغ الكهربائي، وهو أحد أسباب استخدام الجرافيت كقطب كهربائي.

٣. خصائص معالجة أقطاب الجرافيت: الجرافيت الصناعي صلب وهش، مما يُسبب تآكلًا شديدًا للأدوات أثناء التشغيل باستخدام الحاسب الآلي. يُنصح عمومًا باستخدام أدوات مطلية بسبائك صلبة أو ألماس. عند التشغيل الخشن للجرافيت، يمكن وضع الأداة مباشرةً على قطعة العمل وإزالتها. ومع ذلك، أثناء التشغيل النهائي، لمنع التقطيع والتشقق، غالبًا ما تُستخدم أداة خفيفة وطريقة تحريك سريعة.

بشكل عام، نادرًا ما ينكسر الجرافيت عندما يكون عمق القطع أقل من 0.2 مم، ويمكن أيضًا الحصول على جودة سطح أفضل للجدار الجانبي. يكون الغبار الناتج أثناء تشغيل أقطاب الجرافيت باستخدام الحاسب الآلي كبيرًا نسبيًا وقد يغزو قضبان التوجيه ومسامير الرصاص والمغازل الخاصة بأداة الماكينة، وما إلى ذلك. يتطلب هذا أن تحتوي أداة معالجة الجرافيت على أجهزة مقابلة للتعامل مع غبار الجرافيت، ويجب أن يكون أداء أداة الماكينة جيدًا أيضًا لأن الجرافيت سام. مسحوق الجرافيت مادة شديدة الحساسية للتفاعلات الكيميائية. تتغير مقاومته في بيئات مختلفة، مما يعني أن قيمة مقاومته تختلف. ومع ذلك، هناك شيء واحد يبقى ثابتًا: مسحوق الجرافيت هو أحد المواد الموصلة غير المعدنية الممتازة. طالما يتم الاحتفاظ بمسحوق الجرافيت في جسم عازل دون انقطاع، مثل خيط رفيع، فسيظل مكهربًا. ولكن ما هي قيمة المقاومة؟ لا يوجد رقم محدد لهذه القيمة أيضًا، لأن دقة مسحوق الجرافيت تختلف، كما أن قيمة مقاومة مسحوق الجرافيت المستخدم في مواد وبيئات مختلفة ستكون مختلفة أيضًا.

ربما لا تعلم أن مسحوق الجرافيت عالي النقاء له أيضًا استخدامات موصلة:

بشكل عام، يُعد المطاط عازلًا. إذا كانت هناك حاجة إلى توصيل كهربائي، فيجب إضافة مواد موصلة. يتميز مسحوق الجرافيت بموصلية كهربائية ممتازة وخصائص تشحيم عند إزالة القالب. تتم معالجة الجرافيت إلى مسحوق الجرافيت، الذي يتميز بخصائص تشحيم وتوصيل ممتازة. كلما زادت نقاء مسحوق الجرافيت، كان أداؤه التوصيلي أفضل. تحتاج العديد من مصانع منتجات المطاط المتخصصة إلى مطاط موصل. إذن، هل يمكن إضافة مسحوق الجرافيت إلى المطاط لتوصيل الكهرباء؟ الإجابة هي نعم، ولكن هناك أيضًا سؤال: ما هي نسبة مسحوق الجرافيت في المطاط؟ تستخدم بعض الشركات نسبة لا تزيد عن 30٪، والتي تُطبق على منتجات المطاط المقاومة للتآكل مثل إطارات السيارات، إلخ. هناك أيضًا مصانع مطاط متخصصة تستخدم نسبة 100٪. فقط هذه المنتجات يمكنها توصيل الكهرباء. المبدأ الأساسي للتوصيل هو أنه لا يمكن مقاطعة الموصل، تمامًا مثل السلك. إذا انقطع في المنتصف، فلن يتم كهربته. مسحوق الجرافيت الموصل في المطاط الموصل هو الموصل. إذا تم حجب مسحوق الجرافيت بواسطة المطاط العازل، فلن يكون موصلًا للكهرباء. لذلك، إذا كانت نسبة مسحوق الجرافيت منخفضة جدًا، فمن المرجح أن يكون تأثير التوصيل ضعيفًا.

مسحوق الجرافيت مادة شديدة الحساسية للتفاعلات الكيميائية. تتغير مقاومته باختلاف البيئات، مما يعني أن قيمته تتغير. ومع ذلك، يبقى هناك عامل واحد ثابت: يُعد مسحوق الجرافيت عالي النقاء من أفضل المواد غير المعدنية الموصلة للكهرباء. طالما حُفظ مسحوق الجرافيت في جسم عازل دون انقطاع، مثل خيط رفيع، فسيظل مكهربًا. ولكن ما هي قيمة المقاومة؟ لا يوجد رقم محدد لهذه القيمة أيضًا، لأن نقاء مسحوق الجرافيت يختلف، كما تختلف قيمته المستخدمة في المواد والبيئات المختلفة.