흑연 선택은 다이 싱커의 최적 성능을 달성하는 데 중요합니다.
흑연은 오늘날 서구 세계에서 생산되는 대부분의 EDM 전극에 사용되는 재료입니다. 흑연 등급 간의 차이를 이해하지 못하면 특정 응용 분야에 가장 적합한 흑연 등급을 선택하는 것이 어려울 수 있습니다. 선택한 흑연 등급과 응용 분야에 따라 흑연은 장비에서 원하는 결과를 얻는 데 제한적이거나 핵심적인 요소가 될 수 있습니다.
선택할 수 있는 다양한 제조업체의 등급이 있습니다. 각 제조업체는 서로 다른 처리 기술, 원료 및 공정 제어를 사용하므로 최종 제품은 상당히 다릅니다. 각 제조업체의 등급은 특정 유형의 응용 분야에서 최적의 성능을 발휘하도록 설계되었습니다. 재료 선택을 돕기 위해 각 제조업체는 재료에 대한 기술 사양을 게시하지만 표준 테스트 방법은 없습니다.
모든 등급의 흑연은 다른 등급과 비슷해 보이기 때문에 외관은 선택 기준에 포함되지 않습니다. 각 등급은 물리적 특성과 속성에 따라 선택해야 합니다. 이 과정을 더 쉽게 하기 위해 다양한 등급의 흑연을 평균 입자 크기에 따라 구분된 6가지 분류로 그룹화합니다. 6가지 분류 중 4가지만이 EDM 전극으로 사용하기에 적합합니다. 분류 내에서 다른 등급이 어떻게 순위를 매기는지는 성능 잠재력을 나타내는 지표입니다.
흑연의 발전
흑연 산업은 끊임없이 더 높은 품질의 등급을 생산하기 위해 노력하고 있습니다. 흑연 재료는 EDM 산업의 다른 측면과 함께 계속 진화해 왔지만 덜 극적인 속도로 진화했습니다. 흑연 재료의 미세 구조가 발전했는데, 이것이 성능의 핵심이기 때문입니다.
100마이크론 이상의 입자 크기를 가진 거친 흑연은 전극 재료로 적합하지 않았습니다. 지난 10년 동안, 입자 크기가 21-100마이크론 사이인 중간 등급은 EDM 재료로서 시장에서 거의 사라졌습니다. 지난 몇 년 동안 미세 분류(11-20마이크론 입자 크기 재료) 내의 많은 저급 등급도 사라졌습니다. 초미세 분류(6-10 입자 크기) 재료는 안정적으로 유지되었습니다. 이러한 재료의 일부 제조업체는 흑연 등급을 자체 브랜드로 판매하도록 허용하는데, 이는 최종 사용자에게 혼란을 줄 수 있습니다. 소모품 유통업체가 자체 브랜드의 이름을 변경하지만 여전히 동일한 재료를 사용하거나 재료를 변경하지만 자체 브랜드의 이름은 동일하게 유지할 때 혼란이 발생합니다. 동일한 등급이 여러 자체 브랜드 이름으로 제공될 수 있습니다.
초미립자 분류(1-5 미크론 입자 크기)는 대부분의 실제 개발 노력이 목표로 삼는 분야입니다. 많은 플라스틱 소비자 제품은 초미립자 재료로 쉽게 달성할 수 있는 미세한 디테일과 마감이 있는 금형이 필요합니다. 이 분류의 재료는 만들기가 매우 어렵고 비용이 많이 들며, 배치마다 그리고 매년 일관된 재료를 생산하는 것은 더욱 어렵습니다.
앵스트로파인 분류에는 등급이 매우 적습니다.< 1 micron particle size). The grades are available in small blocks to control the uniformity of the graphite. These grades are the most expensive to produce and have limited use. Generally, they are used for fine detailed engraving electrodes and small featured electrodes that produce very high surface finishes without the use of powder additives when polishing of cavities is not possible.
EDM 응용 프로그램이 변화함에 따라 하위 등급의 흑연은 시장에서 천천히 사라지고 있습니다. 미세한 디테일과 단조 다이가 없는 대형 캐비티 몰드 작업은 고속 밀링으로 쉽게 수행할 수 있으므로 미세 분류의 등급에 대한 필요성이 줄어듭니다. 동시에 복잡하고 세부적인 캐비티 작업에는 작은 입자 크기, 균일한 미세 구조 및 높은 강도의 흑연이 필요하여 복잡하고 작은 특징의 캐비티를 생산합니다.
분류 내 등급
각 등급의 흑연의 물리적 특성은 분류 내 순위를 결정합니다. 성능에 영향을 미치는 특성은 입자 크기, 굽힘 강도 및 쇼어 경도입니다. 이러한 특성과 미세 구조의 현미경 사진은 흑연 성능을 예측하는 데 가장 좋은 도구입니다.
모든 분류에서 가장 좋은 흑연은 크기 변화가 거의 없는 단단히 뭉친 입자를 가지고 있습니다. 이러한 종류의 균일한 재료는 EDM 공정의 열적 특성으로 인한 마모에 강합니다. 입자 크기는 일반적으로 평균 크기로 표시됩니다. 입자 크기가 작은 범위에 걸쳐 있을 때 재료의 미세 구조는 기공률이 감소하면서 더 균일해집니다. 흑연의 기공률은 입자 간의 경계입니다. 입자는 화학적 또는 기계적 수단으로 결합되며 이 시스템의 실패는 EDM 시 입자가 틈새로 방출되는 것입니다. 재료의 입자가 작고 크기가 균일하며 단단히 뭉쳐 있으면 전극의 침식이 최소화됩니다. 입자 크기는 재료가 생성하는 최소 표면 마감에 영향을 미칩니다. 전극은 캐비티에서 구조를 재생성하기 때문에 입자가 크고 균일하지 않은 미세 구조를 가진 흑연 등급으로는 미세한 표면 마감을 얻을 수 없습니다.
흑연 등급의 미세 구조는 종종 EDM 성능을 결정하는 제한 요인입니다. 입자 및 기공 크기가 다양한 불균일한 미세 구조는 다공성이 큰 영역인 연성 지점 및/또는 불균일한 블렌딩으로 인해 발생한 응집물인 경성 지점을 가질 수 있습니다. 경성 지점은 또한 피치로 재료의 개방된 다공성을 함침한 다음 재료를 재가공하여 입자와 피치 함침 영역에 다른 경도 값을 부여함으로써 발생할 수 있습니다. 육안으로는 미세 구조를 볼 수 없기 때문에 가공 공정 전에 이러한 문제를 감지할 방법이 없습니다. 가공 문제의 원인을 파악하려면 파괴 시험과 현미경 사진을 검사해야 합니다.
