الجرافيت مركب يتكون من عناصر الكربون. يرتب تركيبه الذري على شكل قرص سداسي. تُشكل ثلاثة من الإلكترونات الأربعة الموجودة خارج النواة الذرية روابط تساهمية قوية ومستقرة مع إلكترونات النوى الذرية المجاورة، ويمكن للذرة الزائدة أن تتحرك بحرية على طول مستوى الشبكة، مما يمنحها خاصية التوصيل الكهربائي.
احتياطات استخدام أقطاب الجرافيت
١. مقاوم للرطوبة - تجنب المطر أو الماء أو البلل. جففه قبل الاستخدام.
2. مضاد للتصادم - تعامل معه بحذر لمنع الضرر الناتج عن الصدمات والاصطدام أثناء النقل.
3. منع التشقق - عند تثبيت القطب بالمسامير، انتبه إلى القوة المطبقة لمنع التشقق بسبب القوة.
4. مضاد للكسر - الجرافيت هش، خاصة بالنسبة للأقطاب الكهربائية الصغيرة والضيقة والطويلة، والتي تكون عرضة للكسر تحت تأثير القوة الخارجية.
5. مقاومة الغبار - يجب تركيب أجهزة مقاومة للغبار أثناء المعالجة الميكانيكية لتقليل التأثير على صحة الإنسان والبيئة.
6. منع الدخان - إن عمليات التفريغ الكهربائي معرضة لتوليد كمية كبيرة من الدخان، لذا فإن أجهزة التهوية مطلوبة.
٧. منع ترسب الكربون - الجرافيت عرضة لترسب الكربون أثناء التفريغ. أثناء عملية التفريغ، من الضروري مراقبة حالة المعالجة بدقة.
مقارنة بين معالجة التفريغ الكهربائي لأقطاب الجرافيت والنحاس الأحمر (يتطلب إتقانًا كاملاً)
1. أداء المعالجة الميكانيكية الجيد: مقاومة القطع هي 1/4 من النحاس، وكفاءة المعالجة هي 2 إلى 3 مرات من النحاس.
٢. سهولة تلميع القطب: معالجة السطح سهلة وخالية من النتوءات: يسهل قصه يدويًا. يكفي معالجة السطح بورق الصنفرة، مما يمنع بشكل كبير تشوه شكل القطب وحجمه الناتج عن القوى الخارجية.
٣. استهلاك منخفض للأقطاب الكهربائية: يتميز بموصلية كهربائية جيدة ومقاومة كهربائية منخفضة، تتراوح بين ثلث وخُمس مقاومة النحاس. أثناء التشغيل الخشن، يمكن تحقيق تفريغ كهربائي دون أي خسائر.
٤. سرعة تفريغ عالية: سرعة التفريغ أعلى بمرتين إلى ثلاث مرات من سرعة النحاس. يمكن أن تصل الفجوة في التشغيل الخشن إلى ٠.٥ إلى ٠.٨ مم، ويمكن أن يصل التيار إلى ٢٤٠ أمبير. تآكل القطب الكهربائي ضئيل عند الاستخدام العادي لمدة تتراوح بين ١٠ و١٢٠ عامًا.
5. خفيف الوزن: مع ثقل نوعي يتراوح بين 1.7 إلى 1.9، وهو 1/5 من النحاس، فإنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من وزن الأقطاب الكهربائية الكبيرة، ويقلل الحمل على أدوات الماكينة وصعوبة التركيب والتعديل اليدوي.
٦. مقاومة درجات الحرارة العالية: تبلغ درجة حرارة التسامي ٣٦٥٠ درجة مئوية. في ظل ظروف درجات الحرارة العالية، لا يلين القطب، مما يُجنّب تشوه قطع العمل رقيقة الجدران.
7. تشوه القطب الصغير: معامل التمدد الحراري أقل من 6 سنتكس10-6 / ℃، وهو 1/4 فقط من النحاس، مما يحسن دقة أبعاد التفريغ.
٨. تصاميم مختلفة للأقطاب الكهربائية: تتميز أقطاب الجرافيت بسهولة تنظيف زواياها. يمكن تصميم قطع العمل التي تتطلب عادةً أقطابًا كهربائية متعددة في قطب كهربائي واحد كامل، مما يُحسّن دقة القالب ويُقلل من زمن التفريغ.
أ. سرعة تشغيل الجرافيت أعلى من سرعة تشغيل النحاس. في ظل ظروف الاستخدام الصحيحة، تكون أسرع من النحاس بمرتين إلى خمس مرات.
ب. ليست هناك حاجة لاستهلاك قدر كبير من ساعات العمل لإزالة النتوءات مثلما تفعل النحاس؛
ج. يتمتع الجرافيت بمعدل تفريغ سريع، وهو 1.5 إلى 3 مرات معدل تفريغ النحاس في المعالجة الكهربائية الخام
د. تتميز أقطاب الجرافيت بانخفاض معدل التآكل والتلف، مما قد يقلل من استخدام الأقطاب الكهربائية
هـ. السعر مستقر وأقل تأثرًا بتقلبات أسعار السوق
و. يمكنه تحمل درجات الحرارة العالية ويظل غير مشوه أثناء تشغيل الآلات بالتفريغ الكهربائي
ج. يتميز بمعامل صغير للتمدد الحراري ودقة عالية في القالب
ح. خفيف الوزن، يمكنه تلبية متطلبات القوالب الكبيرة والمعقدة
السطح سهل المعالجة ومن السهل الحصول على سطح معالجة مناسب
وقت النشر: ٢٢ أبريل ٢٠٢٥