Graphit besitzt bekanntlich hervorragende Eigenschaften, die andere Metalle nicht bieten können. Als bevorzugtes Material weist Graphitelektrodenmaterialien bei der praktischen Auswahl oft viele verwirrende Merkmale auf. Es gibt viele Auswahlkriterien für Graphitelektrodenmaterialien, aber vier Hauptkriterien lassen sich festhalten:
Bei Materialien mit gleicher mittlerer Partikelgröße sind Festigkeit und Härte von Materialien mit niedrigem spezifischem Widerstand etwas geringer als die von solchen mit hohem spezifischem Widerstand. Dies führt zu unterschiedlichen Entladungsgeschwindigkeiten und -verlusten. Daher ist der spezifische Widerstand von Graphitelektrodenmaterial für die praktische Anwendung von großer Bedeutung. Die Wahl des Elektrodenmaterials beeinflusst direkt das Entladungsverhalten und bestimmt maßgeblich die endgültigen Parameter für Entladungsgeschwindigkeit, Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit.
In der Graphitindustrie ist die Shore-Härteprüfung der gängige Härteprüfstandard. Ihr Prüfprinzip unterscheidet sich von dem für Metalle. Obwohl Graphit im Allgemeinen als weiches Material gilt, zeigen Prüfergebnisse und Anwendungsbeispiele, dass seine Härte die von Metallen übertrifft. Aufgrund seiner Schichtstruktur weist Graphit hervorragende Schneideigenschaften auf. Die Schnittkraft beträgt nur etwa ein Drittel derjenigen von Kupfer, und die bearbeitete Oberfläche lässt sich leicht weiterbearbeiten.
Aufgrund seiner hohen Härte ist der Werkzeugverschleiß beim Schneiden jedoch etwas höher als bei Metallschneidwerkzeugen. Gleichzeitig bietet das Material mit hoher Härte eine ausgezeichnete Kontrolle der Entladungsverluste. Daher ist die Shore-Härte von Graphitelektrodenmaterial auch eines der Auswahlkriterien.
Dann ist da noch die Biegefestigkeit von Graphitelektrodenmaterialien. Sie spiegelt direkt die Festigkeit des Materials wider und gibt Aufschluss über die Dichte seiner inneren Struktur. Materialien mit hoher Festigkeit weisen eine relativ gute Verschleißfestigkeit auf. Für hochpräzise Elektroden sollte daher möglichst ein Material mit hoher Festigkeit gewählt werden.
Schließlich beeinflusst der mittlere Partikeldurchmesser von Graphitelektrodenmaterialien direkt deren Entladungszustand. Je kleiner die mittlere Partikelgröße, desto gleichmäßiger und stabiler die Entladung und desto besser die Oberflächenqualität. Je größer die Partikelgröße, desto höher die Entladungsgeschwindigkeit und desto geringer der Rauheitsverlust. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Entladungsenergie während des Entladevorgangs mit der Stromstärke variiert. Die Oberflächengüte nach der Entladung hängt jedoch von der Partikelgröße ab.
Graphitelektroden sind in der Industrie oft das Material der Wahl. Gerade weil Graphitelektroden unbestreitbare Vorteile bieten, ist die korrekte Auswahl der Graphitelektroden und die Zusammenstellung geeigneter Elektrodenpaare von entscheidender Bedeutung.
Veröffentlichungsdatum: 08.04.2021