Pemilihan grafit adalah kunci untuk mencapai kinerja optimal dari die sinker Anda
Grafit merupakan material pilihan untuk sebagian besar elektroda EDM yang diproduksi saat ini di Dunia Barat. Memilih mutu grafit terbaik untuk aplikasi tertentu dapat menjadi sulit jika perbedaan antara mutu grafit tidak dipahami. Bergantung pada mutu grafit yang dipilih dan aplikasinya, grafit dapat menjadi faktor pembatas atau kunci dalam mencapai hasil yang diinginkan dari peralatan.
Ada berbagai macam mutu dari sejumlah produsen yang dapat dipilih. Setiap produsen menggunakan teknik pemrosesan, bahan sumber, dan kontrol proses yang berbeda, yang berarti produk akhir akan sangat berbeda. Mutu setiap produsen dirancang untuk kinerja optimal untuk jenis aplikasi tertentu. Untuk membantu dalam pemilihan material, setiap produsen menerbitkan spesifikasi teknis pada material mereka, tetapi tidak ada metode pengujian standar.
Karena setiap jenis grafit terlihat mirip dengan jenis lainnya, penampilan bukanlah bagian dari kriteria pemilihan. Setiap jenis harus dipilih berdasarkan karakteristik dan sifat fisiknya. Untuk mempermudah proses ini, berbagai jenis grafit dikelompokkan ke dalam enam klasifikasi yang dipisahkan berdasarkan ukuran partikel rata-rata. Hanya empat dari enam klasifikasi yang sesuai untuk digunakan sebagai elektroda EDM. Peringkat berbagai jenis dalam klasifikasi tersebut merupakan indikator potensi kinerjanya.
Kemajuan dalam Grafit
Industri grafit terus berupaya keras untuk menghasilkan mutu yang lebih tinggi. Material grafit terus berkembang seiring dengan aspek lain dari industri EDM, tetapi dengan kecepatan yang tidak terlalu dramatis. Kemajuan telah dicapai dalam struktur mikro material grafit, karena ini adalah kunci kinerja.
Grafit kasar dengan ukuran partikel lebih dari 100 mikron tidak pernah cocok sebagai bahan elektroda. Selama dekade terakhir, mutu sedang dengan ukuran partikel antara 21-100 mikron telah menghilang dari pasaran sebagai bahan EDM. Dalam beberapa tahun terakhir banyak mutu rendah dalam klasifikasi halus (bahan ukuran partikel 11-20 mikron) juga telah menghilang. Bahan klasifikasi superhalus (ukuran partikel 6-10) tetap stabil. Beberapa produsen bahan ini memperbolehkan mutu grafit mereka dijual sebagai merek dagang, yang dapat membingungkan pengguna akhir. Kebingungan terjadi ketika distributor bahan habis pakai mengubah nama merek dagang mereka, tetapi masih menggunakan bahan yang sama atau mengubah bahan, tetapi tetap menggunakan nama yang sama untuk merek dagang. Mutu yang sama dapat ditawarkan dengan banyak nama merek dagang.
Klasifikasi ultrafine (ukuran partikel 1-5 mikron) adalah tempat sebagian besar upaya pengembangan yang sebenarnya ditargetkan. Banyak produk konsumen plastik memerlukan cetakan dengan detail dan hasil akhir yang halus yang dapat dengan mudah dicapai dengan bahan ultrafine. Bahan dalam klasifikasi ini sangat sulit dan mahal untuk dibuat dan bahkan lebih sulit lagi untuk menghasilkan bahan yang konsisten dari batch ke batch dan tahun ke tahun.
Ada sangat sedikit tingkatan dalam klasifikasi angstrofin (< 1 micron particle size). The grades are available in small blocks to control the uniformity of the graphite. These grades are the most expensive to produce and have limited use. Generally, they are used for fine detailed engraving electrodes and small featured electrodes that produce very high surface finishes without the use of powder additives when polishing of cavities is not possible.
Mutu grafit kelas bawah perlahan menghilang dari pasaran seiring dengan perubahan aplikasi EDM. Pengerjaan cetakan rongga besar tanpa detail halus dan cetakan tempa dapat dengan mudah dilakukan dengan penggilingan berkecepatan tinggi sehingga mengurangi kebutuhan akan mutu dalam klasifikasi halus. Pada saat yang sama, pengerjaan rongga yang rumit dan terperinci memerlukan grafit dengan ukuran partikel kecil, struktur mikro yang seragam, dan kekuatan tinggi untuk menghasilkan rongga yang rumit dan berfitur kecil.
Nilai dalam Klasifikasi
Sifat fisik setiap tingkatan grafit menentukan peringkat dalam klasifikasi. Sifat yang memengaruhi kinerja adalah ukuran partikel, kekuatan lentur, dan kekerasan pantai. Sifat-sifat ini beserta fotomikrograf struktur mikro merupakan alat terbaik untuk memprediksi kinerja grafit.
Grafit terbaik dalam klasifikasi apa pun memiliki partikel yang dikemas rapat dengan sedikit variasi ukuran. Jenis material seragam ini menahan keausan yang disebabkan oleh sifat termal dari proses EDM. Ukuran partikel umumnya dinyatakan sebagai ukuran rata-rata. Ketika ukuran partikel mencakup rentang yang kecil, struktur mikro material menjadi lebih seragam dengan porositas yang berkurang. Porositas dalam grafit adalah batas antara partikel. Partikel-partikel tersebut terikat bersama-sama dengan cara kimia atau mekanis dan kegagalan sistem ini adalah yang melepaskan partikel ke celah saat EDMing. Jika partikel material kecil, ukurannya seragam dan dikemas rapat, erosi elektroda minimal. Ukuran partikel memiliki pengaruh pada permukaan akhir minimum yang akan dihasilkan material. Karena elektroda mereproduksi strukturnya di rongga, permukaan akhir yang halus tidak dapat diperoleh dengan nilai grafit yang memiliki partikel besar dan struktur mikro yang tidak seragam.
Struktur mikro dari mutu grafit sering kali menjadi faktor pembatas yang menentukan kinerja EDM. Struktur mikro yang tidak seragam dengan berbagai ukuran partikel dan pori dapat memiliki titik-titik lunak yang merupakan area porositas yang besar dan/atau titik-titik keras yang merupakan konglomerat yang disebabkan oleh pencampuran yang tidak konsisten. Titik-titik keras juga dapat disebabkan oleh pengimpregnasian porositas terbuka material dengan pitch dan kemudian memproses ulang material tersebut sehingga memberikan nilai kekerasan yang berbeda pada partikel dan area yang diimpregnasi pitch. Karena mata telanjang tidak dapat melihat struktur mikro, tidak ada cara untuk mendeteksi masalah ini sebelum proses pemesinan. Identifikasi penyebab masalah pemesinan melibatkan pengujian yang merusak dan pemeriksaan fotomikrograf.
