كما نعلم جميعًا، يتمتع الجرافيت بخصائص عالية الجودة لا يمكن للمواد المعدنية الأخرى أن تحل محلها. وباعتباره المادة المفضلة، غالبًا ما تتسم مواد أقطاب الجرافيت بالعديد من الخصائص المُربكة عند اختيارها. هناك العديد من الأسس لاختيار مواد أقطاب الجرافيت، ولكن هناك أربعة معايير رئيسية:
بالنسبة للمواد ذات متوسط حجم الجسيمات نفسه، تكون قوة وصلابة المواد ذات المقاومة المنخفضة أقل قليلاً من تلك ذات المقاومة العالية. أي أن سرعة التفريغ والفقد سيختلفان. لذلك، تُعد المقاومة الذاتية لمادة قطب الجرافيت بالغة الأهمية للتطبيقات العملية. ويرتبط اختيار مواد القطب ارتباطًا مباشرًا بتأثير التفريغ، إذ يُحدد إلى حد كبير الظروف النهائية لسرعة التفريغ ودقة التشغيل وخشونة السطح.
في صناعة الجرافيت المتخصصة، يُعدّ اختبار صلابة شور المعيار العام لاختبار الصلابة، والذي يختلف مبدأ اختباره عن اختبار المعادن. ورغم أننا نميل إلى اعتبار الجرافيت مادة لينة، إلا أن بيانات الاختبار والتطبيقات العملية تُظهر أن صلابته أعلى من صلابة المعادن. وبفضل بنيته الطبقية، يتمتع الجرافيت بأداء قطع ممتاز، حيث لا تتجاوز قوة القطع المطلوبة ثلث قوة القطع المطلوبة للنحاس، كما أن سطحه المُشَكَّل سهل المعالجة.
مع ذلك، ونظرًا لصلابته العالية، يكون تآكل أداة القطع أكبر قليلًا من تآكل أدوات القطع المعدنية. في الوقت نفسه، تتميز المادة ذات الصلابة العالية بتحكم ممتاز في فقد الطاقة أثناء التفريغ. لذا، تُعد صلابة شور لمادة قطب الجرافيت أحد معايير اختيارها.
ثمّة عامل آخر هو قوة الانحناء لمواد أقطاب الجرافيت. تُعدّ قوة الانحناء لمواد أقطاب الجرافيت انعكاسًا مباشرًا لقوة المواد، إذ تُظهر مدى تماسك بنيتها الداخلية. تتميّز المواد ذات القوة العالية بمقاومة جيدة نسبيًا للتآكل الناتج عن التفريغ. بالنسبة للأقطاب عالية الدقة، يُفضّل اختيار المواد ذات القوة الأفضل قدر الإمكان.
أخيرًا، يؤثر متوسط قطر جسيمات مواد قطب الجرافيت بشكل مباشر على حالة تفريغ المواد. فكلما صغر متوسط حجم الجسيمات، كان التفريغ أكثر انتظامًا واستقرارًا، وتحسنت جودة السطح. أما كلما كبر حجم الجسيمات، زادت سرعة التفريغ وقل فقدان الخشونة. والسبب الرئيسي هو أن طاقة التفريغ تتغير بتغير شدة التيار أثناء عملية التفريغ. ومع ذلك، فإن جودة السطح بعد التفريغ تتغير بتغير حجم الجسيمات.
تُعدّ أقطاب الجرافيت الخيار الأمثل في الصناعة. ونظرًا لمزاياها الفريدة، فإنّ اختيارها بعناية، وتحديدًا اختيار أزواج الأقطاب المناسبة، هو المفتاح.
تاريخ النشر: 8 أبريل 2021