Vorteile von Graphitelektroden
1: Die zunehmende Komplexität der Formgeometrie und die Diversifizierung der Produktanwendungen führen zu immer höheren Anforderungen an die Entladungsgenauigkeit der Funkenmaschine. Die Vorteile von Graphitelektroden liegen in der einfacheren Verarbeitung, der hohen Abtragsleistung bei der Funkenerosion und dem geringen Graphitverlust. Daher verzichten einige Kunden von Funkenmaschinen auf Kupferelektroden und steigen auf Graphitelektroden um. Zudem können einige speziell geformte Elektroden nicht aus Kupfer hergestellt werden, Graphit lässt sich jedoch leichter formen, und Kupferelektroden sind schwer und nicht für die Verarbeitung großer Elektroden geeignet. Diese Faktoren haben einige Kunden von Funkenmaschinen dazu veranlasst, Graphitelektroden zu verwenden.
2: Graphitelektroden lassen sich einfacher verarbeiten und haben eine deutlich höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit als Kupferelektroden. Beispielsweise ist die Graphitbearbeitung mittels Frästechnologie zwei- bis dreimal schneller als bei anderen Metallbearbeitungsverfahren und erfordert keine zusätzliche manuelle Bearbeitung, während Kupferelektroden manuell geschliffen werden müssen. Auch bei der Herstellung von Elektroden mit einem Hochgeschwindigkeits-Graphitbearbeitungszentrum sind die Geschwindigkeit und die Effizienz höher, und es entstehen keine Staubprobleme. Bei diesen Verfahren kann die Wahl von Werkzeugen mit geeigneter Härte und Graphit den Werkzeugverschleiß und die Kupferschädigung reduzieren. Vergleicht man die Fräszeit von Graphitelektroden mit der von Kupferelektroden, sind Graphitelektroden 67 % schneller als Kupferelektroden. Bei der allgemeinen Funkenerosion ist die Bearbeitung von Graphitelektroden 58 % schneller als die von Kupferelektroden. Dadurch werden die Bearbeitungszeit deutlich verkürzt und die Herstellungskosten gesenkt.
3: Das Design der Graphitelektrode unterscheidet sich von dem der herkömmlichen Kupferelektrode. Viele Formenbauer haben üblicherweise unterschiedliche Toleranzen für das Schruppen und Schlichten von Kupferelektroden, während Graphitelektroden nahezu dieselben Toleranzen verwenden. Dies reduziert den Aufwand für CAD/CAM- und maschinelle Bearbeitung. Allein dadurch lässt sich die Genauigkeit des Formhohlraums erheblich verbessern.
Nachdem ein Formenbauer von Kupfer- auf Graphitelektroden umgestiegen ist, muss zunächst die Verwendung des Graphitmaterials und die Berücksichtigung weiterer Faktoren geklärt sein. Heutzutage verwenden einige Kunden von gruppenbasierten Funkenerosionsmaschinen Graphit zur Elektrodenerosion, wodurch das Polieren der Formhohlräume und das chemische Polieren entfallen und dennoch die gewünschte Oberflächengüte erzielt wird. Ohne zusätzlichen Zeit- und Polieraufwand ist es mit einer Kupferelektrode nicht möglich, ein solches Werkstück herzustellen. Graphit wird in verschiedene Güteklassen unterteilt. Durch die Wahl der richtigen Graphitqualität und der richtigen Funkenerosionsparameter für die jeweilige Anwendung kann ein optimales Bearbeitungsergebnis erzielt werden. Verwendet der Bediener an einer Funkenerosionsmaschine mit Graphitelektroden dieselben Parameter wie für die Kupferelektrode, ist das Ergebnis mit Sicherheit enttäuschend. Um das Elektrodenmaterial streng zu kontrollieren, kann die Graphitelektrode während der Schruppbearbeitung verlustfrei (Verlust unter 1 %) betrieben werden, ohne jedoch die Kupferelektrode zu verwenden.
Graphit verfügt über folgende hochwertige Eigenschaften, die Kupfer nicht bieten kann:
Verarbeitungsgeschwindigkeit: Die Grobbearbeitung mit Hochgeschwindigkeitsfräsen ist dreimal schneller als bei Kupfer; die Endbearbeitung mit Hochgeschwindigkeitsfräsen ist fünfmal schneller als bei Kupfer
Gute Bearbeitbarkeit, kann komplexe geometrische Modellierung realisieren
Geringes Gewicht, Dichte weniger als 1/4 von Kupfer, Elektrode lässt sich leicht festklemmen
kann die Anzahl der Einzelelektroden reduzieren, da diese zu einer kombinierten Elektrode gebündelt werden können
Gute thermische Stabilität, keine Verformung und keine Bearbeitungsgrate
Beitragszeit: 23. März 2021