Vorteile von Graphitelektroden

Vorteile von Graphitelektroden

1: Die zunehmende Komplexität der Werkzeuggeometrie und die Diversifizierung der Produktanwendungen führen zu immer höheren Anforderungen an die Entladungsgenauigkeit von Funkenerosionsmaschinen. Graphitelektroden bieten Vorteile wie einfachere Bearbeitung, hohe Abtragsrate beim Funkenerosionsbearbeiten und geringe Graphitverluste. Daher verzichten einige Kunden von Funkenerosionsmaschinen auf Kupferelektroden und wechseln zu Graphitelektroden. Darüber hinaus lassen sich manche Elektroden mit Sonderformen nicht aus Kupfer herstellen, Graphit ist jedoch leichter zu bearbeiten, und Kupferelektroden sind schwer und daher für die Bearbeitung großer Elektroden ungeeignet. Diese Faktoren haben einige Kunden von Funkenerosionsmaschinen dazu veranlasst, Graphitelektroden zu verwenden.

2: Graphitelektroden lassen sich leichter und deutlich schneller bearbeiten als Kupferelektroden. Beispielsweise ist die Bearbeitung von Graphit mittels Frästechnologie 2-3 Mal schneller als bei anderen Metallen und erfordert keine zusätzliche manuelle Nachbearbeitung, während Kupferelektroden manuell geschliffen werden müssen. Ebenso ist die Fertigung von Elektroden auf einem Hochgeschwindigkeits-Graphit-Bearbeitungszentrum schneller und effizienter, und es entstehen keine Staubprobleme. Die Wahl geeigneter Werkzeuge mit der passenden Härte und des passenden Graphits reduziert Werkzeugverschleiß und Beschädigungen des Kupfers. Im direkten Vergleich der Fräszeiten von Graphit- und Kupferelektroden sind Graphitelektroden 67 % schneller. Bei der Funkenerosion ist die Bearbeitung von Graphitelektroden 58 % schneller als die von Kupferelektroden. Dadurch werden Bearbeitungszeit und Fertigungskosten erheblich reduziert.

3: Die Konstruktion der Graphitelektrode unterscheidet sich von der der herkömmlichen Kupferelektrode. Viele Formenbauer verwenden unterschiedliche Aufmaße für das Schruppen und Schlichten von Kupferelektroden, während Graphitelektroden nahezu identische Aufmaße benötigen. Dies reduziert die Anzahl der CAD/CAM- und maschinellen Bearbeitungsschritte erheblich. Allein deshalb lässt sich die Genauigkeit des Formhohlraums deutlich verbessern.

Nach der Umstellung der Formenfabrik von Kupfer- auf Graphitelektroden muss zunächst geklärt werden, wie Graphitmaterialien eingesetzt werden und welche weiteren Faktoren zu berücksichtigen sind. Einige Kunden von Funkenerosionsmaschinen nutzen heutzutage Graphitelektroden für die Bearbeitung mit Funkenerosionselektroden. Dadurch entfällt das Polieren der Formkavität und die chemische Nachbearbeitung, und dennoch wird die gewünschte Oberflächengüte erzielt. Mit Kupferelektroden ist die Herstellung eines solchen Werkstücks ohne zusätzlichen Zeit- und Polieraufwand nicht möglich. Graphit wird in verschiedene Qualitäten unterteilt. Durch die Verwendung geeigneter Graphitqualitäten und Funkenerosionsparameter für die jeweilige Anwendung lässt sich ein optimales Bearbeitungsergebnis erzielen. Verwendet der Bediener bei der Funkenerosion mit Graphitelektroden die gleichen Parameter wie bei Kupferelektroden, ist das Ergebnis unbefriedigend. Um das Elektrodenmaterial präzise zu kontrollieren, sollte die Graphitelektrode während der Schruppbearbeitung auf einen Materialverlust von unter 1 % eingestellt werden, während die Kupferelektrode nicht verwendet wird.

Graphit besitzt folgende hochwertige Eigenschaften, die Kupfer nicht erreichen kann:

Bearbeitungsgeschwindigkeit: Die Schruppbearbeitung mit Hochgeschwindigkeitsfräsen ist 3-mal schneller als bei Kupfer; die Schlichtbearbeitung mit Hochgeschwindigkeitsfräsen ist 5-mal schneller als bei Kupfer.

Gute Bearbeitbarkeit, ermöglicht die Realisierung komplexer geometrischer Modelle

Geringes Gewicht, Dichte weniger als 1/4 von Kupfer, Elektrode lässt sich leicht befestigen

kann die Anzahl der Einzelelektroden reduzieren, da diese zu einer kombinierten Elektrode zusammengefasst werden können.

Gute thermische Stabilität, keine Verformung und keine Bearbeitungsgrate