選擇正確的石墨等級(jí)
——喇叭網(wǎng)模具方面的應(yīng)用
對(duì)于模具制造商來(lái)說(shuō)，喇叭網(wǎng)模具或許是一個(gè)難題。這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)密集，同時(shí)要求非常好的表面光潔度，這樣在注塑時(shí)塑料件才可以順利地脫模。通常，由于數(shù)以千計(jì)的小孔、結(jié)合部位以及細(xì)小的加強(qiáng)筋，模具無(wú)法拋光。造成，所需的表面光潔度必需通過(guò)電加工來(lái)完成。如需要進(jìn)行典型的4u-6u Rmax表面加工，這樣才可以保證在脫模時(shí)，避免塑料件粘模。為了在放電加工過(guò)程中完成如此精細(xì)的表面加工，電極必須采用具有均勻顯微結(jié)構(gòu)和小顆粒尺寸的石墨。由于模具型腔是電極的鏡像，而最終的塑料件又是型腔的鏡像，因此為了獲得最好的塑料件，選用最好的石墨非常必要。
喇叭網(wǎng)模具分別具備數(shù)以千計(jì)的孔和細(xì)小的筋條，因此工藝要求極高。從電極制作到模具的放電加工，需要高強(qiáng)度和精細(xì)顆粒石墨，石墨的顆粒尺寸平均在1-5微米。石墨等級(jí)很多，因此選擇正確的石墨首先需要了解石墨的物理性質(zhì)及這些物理屬性對(duì)于在電加工過(guò)程的影響、對(duì)石墨電極制作的影響。
選擇正確的石墨等級(jí)
無(wú)法通過(guò)手工拋光的小型精細(xì)型腔需要憑借電加工來(lái)完成所需的表面光潔度，因此石墨等級(jí)的選擇必須可以滿足上述要求。一般情況下，超細(xì)石墨可以勝任。選擇適當(dāng)?shù)氖珪r(shí)需要了解石墨的物理性質(zhì)。
石墨的性質(zhì)和特點(diǎn)
石墨的分級(jí)以顆粒尺寸為依據(jù)。超細(xì)石墨的顆粒平均粒度小于5微米。超細(xì)等級(jí)石墨中，物理屬性和顯微結(jié)構(gòu)也有很大的差異。通常，高強(qiáng)度、小顆粒尺寸和均勻顯微結(jié)構(gòu)的石墨才能做到高尺寸精度、精細(xì)部位清晰的模具，可以注塑出高表面質(zhì)量的塑料件。
均勻的顯微結(jié)構(gòu)
在電極制作或電加工過(guò)程中，就石墨的各項(xiàng)性能而言，最重要的是均勻的顯微結(jié)構(gòu)—孔隙和微粒均勻分布。高質(zhì)量的石墨具有均勻的顯微結(jié)構(gòu)，每塊石墨間結(jié)構(gòu)一致，并且經(jīng)年保持一致。而內(nèi)部無(wú)規(guī)律疏散和有積團(tuán)現(xiàn)象的石墨具有不可預(yù)期的性能?？深A(yù)期的結(jié)果非常必要，尤其是對(duì)于需要更長(zhǎng)的制造時(shí)間和成本的模具，例如，對(duì)尺寸、公差要求較高或者需要電加工表面加工（而非化學(xué)或手工拋光）的模具。
硬度和強(qiáng)度
對(duì)于電極制作來(lái)說(shuō)有兩個(gè)重要因素：肖氏硬度范圍（70-80）以及抗彎強(qiáng)度（>13,000 psi）。
處于上述硬度范圍的材料可以在數(shù)以千計(jì)的孔的頂部做出良好整齊的邊緣。對(duì)于肖氏硬度大于80的材料來(lái)說(shuō)，機(jī)加工的進(jìn)給和轉(zhuǎn)速要低些。小顆粒石墨材料硬度過(guò)大，在機(jī)加工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)在邊緣處崩裂，這樣不利于電極制作。它對(duì)刀具來(lái)說(shuō)磨擦大，容易使刀具磨損，這樣會(huì)影響孔直徑的一致性。刀具的高磨損率和崩角將提高加工成本。太軟的石墨同樣會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，它們會(huì)粘住刀具的排屑槽，使機(jī)加工速度變慢，或者導(dǎo)致粉塵堵塞孔，進(jìn)而壓迫孔壁產(chǎn)生拉痕。
如果石墨材料的抗彎強(qiáng)度大于13,000psi，那么此材料在加工成超細(xì)超深的筋條電極時(shí)可以避免斷裂。由于這些電極要求細(xì)致的工藝，因此電極需要長(zhǎng)時(shí)間來(lái)制作，并且從成本的角度來(lái)看，電極數(shù)目越少越合算。
用于喇叭網(wǎng)模具的超細(xì)等級(jí)石墨電極和塑料
件成品。
電極
在電加工過(guò)程中的電極損耗不容忽視，因?yàn)楦邠p耗意味著電極需要經(jīng)常修整以完成精細(xì)部位。另外，從電極上脫落下來(lái)的顆粒落入放電間隙中會(huì)導(dǎo)致型腔出現(xiàn)斑點(diǎn)并延長(zhǎng)了電加工時(shí)間。過(guò)大的電極碎屑掉入放電間隙中會(huì)導(dǎo)致機(jī)床自適應(yīng)控制抬刀來(lái)并增大電極和模具的空隙，或提高抬刀頻率來(lái)清理放電間隙中大顆粒。在此種應(yīng)用中，由于無(wú)法沖油，因此應(yīng)當(dāng)將碎屑盡量減小。
在放電過(guò)程中，融化金屬被爆炸拋射出去，這將損耗電極的邊緣。低強(qiáng)度和具有松散顯微結(jié)構(gòu)的石墨無(wú)法抵擋這種撞擊并使得大顆粒也不斷落入間隙中。而具有均勻顯微結(jié)構(gòu)和小顆粒尺寸的石墨可以減少這種損耗。因此電極損耗對(duì)于生產(chǎn)公差準(zhǔn)確的型腔也是必需的。
電極軌跡加工可以幫助沖油清理放電間隙并提高表面加工質(zhì)量。筋條電極進(jìn)行軌跡加工時(shí)要求石墨材料必須具有高強(qiáng)度，這樣才可以避免筋材在電極軌跡加工時(shí)出現(xiàn)斷裂；這也會(huì)影響到表面加工的質(zhì)量，在孔和筋條內(nèi)部尤為重要，并進(jìn)而影響塑料件的脫模。
采用高質(zhì)量石墨材料進(jìn)行型腔的精細(xì)部位和表面加工可以使塑料件順利地從模具上脫離，從而提高生產(chǎn)率和利潤(rùn)。
高品質(zhì)石墨電極的放大圖。
高品質(zhì)石墨電極的放大圖
新等級(jí)石墨改善加工結(jié)果
隨著新材料加入超細(xì)石墨級(jí)別，電加工人員發(fā)現(xiàn)結(jié)果得到改善。這里值得一提的是一種特殊的石墨等級(jí)，EDM-4，它的優(yōu)點(diǎn)如下：
◆ 顆粒平均尺寸小于4微米，可以從事精細(xì)表面加工并且損耗小。
◆ 抗彎強(qiáng)度提高到大于15,000 psi，有利于筋條加工。
◆ 輕松完成電極制作的理想硬度范圍。
這些屬性對(duì)于電極進(jìn)行精細(xì)加工非常重要。同時(shí)為了保持良好的金屬切削率，保持電極的這些屬性也很重要。
使用具有這些物理性質(zhì)的石墨可以減少電極損耗（達(dá)10%）并提高表面光潔度（達(dá)5%）?？箯潖?qiáng)度提高15%的該等級(jí)石墨對(duì)于制作細(xì)小筋條電極來(lái)說(shuō)也是最佳的選擇。
結(jié)果：對(duì)于要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，如喇叭網(wǎng)模具，在選擇石墨等級(jí)時(shí)了解不同等級(jí)的物理性質(zhì)對(duì)加工型腔的影響非常重要。選擇最好的石墨可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的型腔。型腔的表面加工是電極顯微結(jié)構(gòu)的鏡像，因此選擇最好的等級(jí)很重要。當(dāng)型腔完成并生產(chǎn)出第一個(gè)塑料件后，由于型腔的不均勻造成的粘模問(wèn)題意味著型腔需要返工或調(diào)整。雖然選用優(yōu)質(zhì)石墨的成本較高，但是在制作和電加工過(guò)程中高等級(jí)石墨性能帶來(lái)的價(jià)值更可貴。
When selecting a graphite grade for demanding applications such as speaker molds, understanding how the physical property values affect the finished cavities is important. Selecting the best graphite for the job will produce a quality cavity.
知道你所使用的石墨嗎？
石墨的選擇對(duì)每件工作的完成很重要。必須了解不同品牌和等級(jí)石墨的特點(diǎn)和物理屬性。按照等級(jí)的不同，大致可以分為4種。只有在這4種里的，才能達(dá)到你所預(yù)期的效果。挑選石墨的時(shí)候，需要小心。你需要知道它的原產(chǎn)商和特性。同一品牌的石墨隨著時(shí)間的推移也可能發(fā)生變化，并可能造成無(wú)法預(yù)料的后果。
使用高品質(zhì)的石墨可以真正地降低生產(chǎn)成本。事實(shí)上，石墨電極在整個(gè)模具生產(chǎn)成本中只占了很小的一部分。最好的石墨由于其抗磨損能力高，所以只需用更少的電極就可加工出你滿意的型腔。損耗低，也意味著在連續(xù)放電過(guò)程中，在間隙中將產(chǎn)生更少的石墨碎屑。另外，高品質(zhì)的石墨比微結(jié)構(gòu)粗糙的普通石墨在放電加工過(guò)程中更積極有效。同時(shí)，型腔的精度也提高了。從一塊石墨電極到另一塊石墨電極的連續(xù)使用中，我們可以預(yù)見(jiàn)精加工的過(guò)程。