Kuinka leikata grafiittilohko?
Grafiittilohkoista, ainutlaatuisesta materiaalista, jossa metallien sähkönjohtavuus yhdistyy ei--metallien lämmönkestävyyteen, on tullut korvaamaton perusraaka-aine nykyaikaisessa teollisuudessa. Korkean lämpötilan uunien tulenkestäviä vuorauksia{2}} litiumparistojen negatiivisiin elektrodeihin, puolijohdekentän tarkkuuskomponentteihin avaruusalusten lämmönkestäviin komponentteihin-, sen läsnäolo on kaikkialla. Kuitenkin grafiitin kova mutta hauras luonne tekee sen tarkasta leikkaamisesta tiettyihin muotoihin ja kokoihin ratkaisevan tärkeän askeleen kurottaessa umpeen materiaalin potentiaalin ja sen loppusovellusten välistä kuilua. Tämä leikkausprosessi ei ole kaukana yksinkertaisesta "jaosta", vaan pikemminkin tarkkuuskoneistustaiteesta, jossa yhdistyy perinteinen viisaus moderniin teknologiaan.
Perinteisin ja laajimmin käytetty menetelmä on mekaaninen leikkaus. Tässä menetelmässä käytetään ensisijaisesti timantti- tai kovametallityökaluja sorvien, jyrsinkoneiden tai pystysuuntaisten työstökeskusten leikkaamiseen. Timantti, joka on luonnon kovin aine, on ihanteellinen valinta grafiitin kovuuden poistamiseen. Käytännössä käytetään usein kuivaleikkausta sekä tehokkaita pölynkeräysjärjestelmiä, joilla estetään hienoa grafiittipölyä vaikuttamasta laitteiden tarkkuuteen ja henkilöstön terveyteen. Mekaaninen leikkaus on erittäin tehokasta ja suhteellisen edullista, joten se sopii erityisen hyvin tavallisten -muotoisten grafiittiosien massatuotantoon, joilla on vähemmän tiukat mittatoleranssivaatimukset.
Kun grafiittikappaleiden mittatarkkuudelle, pinnan viimeistelyyn ja monimutkaisille muodoille asetetaan korkeampia vaatimuksia, sähköpurkauslanganleikkaus (WEDM) -tekniikka osoittaa ainutlaatuiset etunsa. Tässä prosessissa käytetään jatkuvasti liikkuvaa, erittäin hienoa metallilankaa (yleensä molybdeenilankaa) elektrodina, joka tuottaa välittömiä korkeita lämpötiloja pulssipurkauksen kautta grafiittimateriaalin paikallisesti syöpymiseksi. Sen suurin ominaisuus on sen "pehmeys voittaa kovuuden", koska lanka ei kanna lähes lainkaan mekaanista leikkausvoimaa, mikä mahdollistaa erittäin tarkan monimutkaisten muotojen leikkaamisen sileillä ja tasaisilla pinnoilla, mikä vähentää huomattavasti myöhempiä kiillotusvaiheita. Vaikka laitteet ja käyttökustannukset ovat korkeammat kuin mekaaninen leikkaus, se on välttämätön korkealaatuisten-muottien, erikoistiivisteiden ja erittäin-puhtaiden grafiittikomponenttien käsittelyssä tieteellistä tutkimusta varten.
Viime vuosina laserteknologian harppauksin laserleikkaus on tuonut vallankumouksellisen läpimurron grafiitin käsittelyyn. Suuri-energinen-lasersäde kohdistetaan grafiitin pintaan, jolloin materiaali höyrystyy välittömästi ja muodostaa leikkaussauman. Tämä on täysin kosketukseton työstömenetelmä, joka ei sisällä työkalujen kulumista ja mekaanista rasitusta, mikä mahdollistaa tarkimman leikkauksen ja monimutkaisimman kuvion muodostuksen. Se sopii erityisen hyvin erittäin-ohuiden grafiittilevyjen tai monimutkaisten sisärakenteiden valmistukseen. Laserleikkaus voi kuitenkin tuottaa reunoihin lievän lämpö{8}}vyöhykkeen, ja laiteinvestointi on huomattava. Tällä hetkellä sitä käytetään pääasiassa huippu{10}}aloilla, joilla perinteiset käsittelymenetelmät eivät ole riittäviä.
Eri leikkausprosessit vastaavat erilaisia sovellusskenaarioita. Esimerkiksi suuret grafiittielektrodiaihiot metallurgisessa teollisuudessa leikataan yleensä mekaanisesti tehokkailla vannesahoilla tai pyörösahoilla. kun taas ultra-hienojen, pitkänomaisten grafiittilämpökenttäkomponenttien aurinkosähköisissä yksikiteisissä-kideuuneissa on käytettävä erittäin-tarkkaa lanka-EDM-leikkausta mittojen vakauden ja pinnan eheyden varmistamiseksi. Prosessin valinnan ydin on tarkkuuden, tehokkuuden, kustannusten ja työkappaleen lopullisten suorituskykyvaatimusten välisen monitahoisen suhteen tasapainottaminen.
Yhteenvetona voidaan todeta, että grafiittilohkojen leikkausprosessit ovat muodostaneet monikerroksisen, toisiaan täydentävän teknologisen järjestelmän vankasta mekaanisesta leikkauksesta tarkkaan langan EDM-leikkaukseen ja sitten leikkaavaan-leikkauslasertekniikkaan. Näiden jatkuvasti parantuvien käsittelymenetelmien avulla grafiittia, tätä ikivanhaa mutta nykyaikaista materiaalia, voidaan "muovata" tarkasti, mikä mahdollistaa sen parhaan suorituskyvyn strategisilla aloilla, kuten uudessa energiassa, ilmailussa ja elektronisessa informaatiossa. Tämä todella täyttää eri teollisuudenalojen monipuoliset ja erityiset materiaalimuodon ja toiminnan tarpeet ja edistää jatkuvasti teollisen valmistuksen kehitystä.
Tietoja meistä
Näyttely
