ग्रेफाइट प्रसंस्करण के लिए पांच सावधानियां |आधुनिक मशीनरी कार्यशाला

ग्रेफाइट प्रसंस्करण एक मुश्किल व्यवसाय हो सकता है, इसलिए उत्पादकता और लाभप्रदता के लिए कुछ मुद्दों को पहले रखना महत्वपूर्ण है।
तथ्यों ने साबित कर दिया है कि ग्रेफाइट को मशीन बनाना मुश्किल है, खासकर ईडीएम इलेक्ट्रोड के लिए जिन्हें उत्कृष्ट परिशुद्धता और संरचनात्मक स्थिरता की आवश्यकता होती है।ग्रेफाइट का उपयोग करते समय याद रखने योग्य पांच प्रमुख बिंदु यहां दिए गए हैं:
ग्रेफाइट ग्रेड को अलग करना दृष्टिगत रूप से कठिन है, लेकिन प्रत्येक में अद्वितीय भौतिक गुण और प्रदर्शन होते हैं।औसत कण आकार के अनुसार ग्रेफाइट ग्रेड को छह श्रेणियों में विभाजित किया जाता है, लेकिन केवल तीन छोटी श्रेणियां (10 माइक्रोन या उससे कम के कण आकार) का उपयोग अक्सर आधुनिक ईडीएम में किया जाता है।वर्गीकरण में रैंक संभावित अनुप्रयोगों और प्रदर्शन का संकेतक है।
डौग गार्डा (टोयो टैन्सो, जिन्होंने उस समय हमारे सहयोगी प्रकाशन "मोल्डमेकिंग टेक्नोलॉजी" के लिए लिखा था, लेकिन अब यह एसजीएल कार्बन है) के एक लेख के अनुसार, 8 से 10 माइक्रोन के कण आकार सीमा वाले ग्रेड का उपयोग रफिंग के लिए किया जाता है।कम सटीक परिष्करण और विस्तृत अनुप्रयोग 5 से 8 माइक्रोन कण आकार के ग्रेड का उपयोग करते हैं।इन ग्रेडों से बने इलेक्ट्रोडों का उपयोग अक्सर फोर्जिंग मोल्ड और डाई-कास्टिंग मोल्ड बनाने के लिए, या कम जटिल पाउडर और सिन्जेड धातु अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
सूक्ष्म विवरण डिज़ाइन और छोटी, अधिक जटिल विशेषताएं 3 से 5 माइक्रोन तक के कण आकार के लिए अधिक उपयुक्त हैं।इस श्रेणी में इलेक्ट्रोड अनुप्रयोगों में तार काटना और एयरोस्पेस शामिल हैं।
1 से 3 माइक्रोन के कण आकार के साथ ग्रेफाइट ग्रेड का उपयोग करने वाले अल्ट्रा-फाइन सटीक इलेक्ट्रोड अक्सर विशेष एयरोस्पेस धातु और कार्बाइड अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक होते हैं।
एमएमटी के लिए एक लेख लिखते समय, पोको मटेरियल के जेरी मर्सर ने इलेक्ट्रोड प्रसंस्करण के दौरान प्रदर्शन के तीन प्रमुख निर्धारकों के रूप में कण आकार, झुकने की ताकत और किनारे की कठोरता की पहचान की।हालाँकि, ग्रेफाइट की सूक्ष्म संरचना आमतौर पर अंतिम ईडीएम ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रोड के प्रदर्शन में सीमित कारक होती है।
एमएमटी के एक अन्य लेख में, मर्सर ने कहा कि झुकने की ताकत 13,000 पीएसआई से अधिक होनी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि ग्रेफाइट को बिना टूटे गहरी और पतली पसलियों में संसाधित किया जा सके।ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की विनिर्माण प्रक्रिया लंबी है और इसमें विस्तृत, मशीन-से-कठिन सुविधाओं की आवश्यकता हो सकती है, इसलिए इस तरह स्थायित्व सुनिश्चित करने से लागत कम करने में मदद मिलती है।
किनारे की कठोरता ग्रेफाइट ग्रेड की व्यावहारिकता को मापती है।मर्सर ने चेतावनी दी है कि ग्रेफाइट ग्रेड जो बहुत नरम होते हैं वे उपकरण स्लॉट को रोक सकते हैं, मशीनिंग प्रक्रिया को धीमा कर सकते हैं या छिद्रों को धूल से भर सकते हैं, जिससे छेद की दीवारों पर दबाव पड़ सकता है।इन मामलों में, फ़ीड और गति को कम करने से त्रुटियों को रोका जा सकता है, लेकिन इससे प्रसंस्करण समय बढ़ जाएगा।प्रसंस्करण के दौरान, कठोर, छोटे दाने वाला ग्रेफाइट भी छेद के किनारे पर मौजूद सामग्री के टूटने का कारण बन सकता है।ये सामग्रियां उपकरण के लिए अत्यधिक अपघर्षक भी हो सकती हैं, जिससे घिसाव हो सकता है, जिससे छेद के व्यास की अखंडता प्रभावित होती है और काम की लागत बढ़ जाती है।आम तौर पर, उच्च कठोरता मूल्यों पर विक्षेपण से बचने के लिए, 80 से अधिक किनारे कठोरता वाले प्रत्येक बिंदु की प्रसंस्करण फ़ीड और गति को 1% कम करना आवश्यक है।
जिस तरह से ईडीएम संसाधित भाग में इलेक्ट्रोड की एक दर्पण छवि बनाता है, मर्सर ने यह भी कहा कि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के लिए एक कसकर पैक, समान माइक्रोस्ट्रक्चर आवश्यक है।असमान कण सीमाएँ सरंध्रता को बढ़ाती हैं, जिससे कण क्षरण बढ़ता है और इलेक्ट्रोड विफलता में तेजी आती है।प्रारंभिक इलेक्ट्रोड मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान, असमान सूक्ष्म संरचना भी असमान सतह खत्म कर सकती है-उच्च गति मशीनिंग केंद्रों पर यह समस्या और भी गंभीर है।ग्रेफाइट में कठोर धब्बे भी उपकरण को विक्षेपित कर सकते हैं, जिससे अंतिम इलेक्ट्रोड विनिर्देश से बाहर हो सकता है।यह विक्षेपण इतना हल्का हो सकता है कि तिरछा छेद सीधे प्रवेश बिंदु पर दिखाई दे।
विशेष ग्रेफाइट प्रसंस्करण मशीनें हैं।हालाँकि ये मशीनें उत्पादन में काफी तेजी लाएँगी, लेकिन ये एकमात्र मशीनें नहीं हैं जिनका उपयोग निर्माता कर सकते हैं।धूल नियंत्रण (लेख में बाद में वर्णित) के अलावा, पिछले एमएमएस लेखों में ग्रेफाइट निर्माण के लिए तेज स्पिंडल वाली मशीनों और उच्च प्रसंस्करण गति वाले नियंत्रण के लाभों की भी जानकारी दी गई है।आदर्श रूप से, तीव्र नियंत्रण में भविष्योन्मुखी विशेषताएं भी होनी चाहिए, और उपयोगकर्ताओं को टूल पथ अनुकूलन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना चाहिए।
ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड को संसेचित करते समय - यानी, ग्रेफाइट माइक्रोस्ट्रक्चर के छिद्रों को माइक्रोन-आकार के कणों से भरना - गार्डा तांबे के उपयोग की सिफारिश करता है क्योंकि यह विशेष तांबे और निकल मिश्र धातुओं को स्थिर रूप से संसाधित कर सकता है, जैसे कि एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।कॉपर संसेचित ग्रेफाइट ग्रेड समान वर्गीकरण के गैर-संसेचित ग्रेड की तुलना में बेहतर फिनिश प्रदान करते हैं।खराब फ्लशिंग या अनुभवहीन ऑपरेटरों जैसी प्रतिकूल परिस्थितियों में काम करते समय भी वे स्थिर प्रसंस्करण प्राप्त कर सकते हैं।
मर्सर के तीसरे लेख के अनुसार, हालांकि सिंथेटिक ग्रेफाइट-ईडीएम इलेक्ट्रोड बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार-जैविक रूप से निष्क्रिय है और इसलिए शुरू में कुछ अन्य सामग्रियों की तुलना में मनुष्यों के लिए कम हानिकारक है, अनुचित वेंटिलेशन अभी भी समस्याएं पैदा कर सकता है।सिंथेटिक ग्रेफाइट प्रवाहकीय होता है, जो डिवाइस में कुछ समस्याएं पैदा कर सकता है, जो विदेशी प्रवाहकीय सामग्री के संपर्क में आने पर शॉर्ट-सर्किट हो सकता है।इसके अलावा, तांबे और टंगस्टन जैसी सामग्रियों से संसेचित ग्रेफाइट को अतिरिक्त देखभाल की आवश्यकता होती है।
मर्सर ने बताया कि मानव आंख बहुत कम सांद्रता में ग्रेफाइट धूल को नहीं देख सकती है, लेकिन फिर भी यह जलन, फटने और लालिमा पैदा कर सकती है।धूल के साथ संपर्क घर्षणकारी और थोड़ा परेशान करने वाला हो सकता है, लेकिन इसके अवशोषित होने की संभावना नहीं है।8 घंटों में ग्रेफाइट धूल के लिए समय-भारित औसत (टीडब्ल्यूए) एक्सपोज़र दिशानिर्देश 10 मिलीग्राम/एम3 है, जो एक दृश्यमान सांद्रता है और उपयोग में आने वाली धूल संग्रह प्रणाली में कभी दिखाई नहीं देगी।
लंबे समय तक ग्रेफाइट धूल के अत्यधिक संपर्क में रहने से सांस के जरिए अंदर जाने वाले ग्रेफाइट कण फेफड़ों और ब्रांकाई में रह सकते हैं।इससे गंभीर क्रोनिक न्यूमोकोनियोसिस हो सकता है जिसे ग्रेफाइट रोग कहा जाता है।ग्रेफाइटाइजेशन आमतौर पर प्राकृतिक ग्रेफाइट से संबंधित होता है, लेकिन दुर्लभ मामलों में यह सिंथेटिक ग्रेफाइट से संबंधित होता है।
कार्यस्थल में जमा होने वाली धूल अत्यधिक ज्वलनशील होती है, और (चौथे लेख में) मर्सर का कहना है कि यह कुछ परिस्थितियों में विस्फोट कर सकती है।जब प्रज्वलन हवा में निलंबित महीन कणों की पर्याप्त सांद्रता का सामना करता है, तो धूल में आग लग जाएगी और अपस्फीति हो जाएगी।यदि धूल अधिक मात्रा में बिखरी हुई है या किसी बंद क्षेत्र में है तो इसके फटने की संभावना अधिक होती है।किसी भी प्रकार के खतरनाक तत्व (ईंधन, ऑक्सीजन, ज्वलन, प्रसार या प्रतिबंध) को नियंत्रित करने से धूल विस्फोट की संभावना को काफी कम किया जा सकता है।ज्यादातर मामलों में, उद्योग वेंटिलेशन के माध्यम से स्रोत से धूल हटाकर ईंधन पर ध्यान केंद्रित करता है, लेकिन दुकानों को अधिकतम सुरक्षा प्राप्त करने के लिए सभी कारकों पर विचार करना चाहिए।धूल नियंत्रण उपकरण में विस्फोट-प्रूफ छेद या विस्फोट-प्रूफ सिस्टम भी होना चाहिए, या ऑक्सीजन की कमी वाले वातावरण में स्थापित किया जाना चाहिए।
मर्सर ने ग्रेफाइट धूल को नियंत्रित करने के लिए दो मुख्य तरीकों की पहचान की है: धूल कलेक्टरों के साथ उच्च गति वाली वायु प्रणालियाँ - जिन्हें अनुप्रयोग के आधार पर स्थिर या पोर्टेबल किया जा सकता है - और गीली प्रणालियाँ जो कटर के आसपास के क्षेत्र को तरल पदार्थ से संतृप्त करती हैं।
जो दुकानें थोड़ी मात्रा में ग्रेफाइट प्रसंस्करण करती हैं, वे उच्च दक्षता वाले पार्टिकुलेट एयर (HEPA) फिल्टर वाले पोर्टेबल डिवाइस का उपयोग कर सकती हैं, जिसे मशीनों के बीच ले जाया जा सकता है।हालाँकि, बड़ी मात्रा में ग्रेफाइट संसाधित करने वाली कार्यशालाओं को आमतौर पर एक निश्चित प्रणाली का उपयोग करना चाहिए।धूल को पकड़ने के लिए न्यूनतम वायु वेग 500 फीट प्रति मिनट है, और वाहिनी में वेग बढ़कर कम से कम 2000 फीट प्रति सेकंड हो जाता है।
गीली प्रणालियाँ धूल को दूर करने के लिए इलेक्ट्रोड सामग्री में तरल पदार्थ के "सोखने" (अवशोषित होने) का जोखिम उठाती हैं।ईडीएम में इलेक्ट्रोड रखने से पहले तरल पदार्थ निकालने में विफलता के परिणामस्वरूप ढांकता हुआ तेल दूषित हो सकता है।ऑपरेटरों को जल-आधारित समाधानों का उपयोग करना चाहिए क्योंकि इन समाधानों में तेल-आधारित समाधानों की तुलना में तेल अवशोषण की संभावना कम होती है।ईडीएम का उपयोग करने से पहले इलेक्ट्रोड को सुखाने में आमतौर पर सामग्री को समाधान के वाष्पीकरण बिंदु से थोड़ा ऊपर के तापमान पर लगभग एक घंटे के लिए संवहन ओवन में रखना शामिल होता है।तापमान 400 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए, क्योंकि इससे सामग्री का ऑक्सीकरण और संक्षारण हो जाएगा।ऑपरेटरों को इलेक्ट्रोड को सुखाने के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग नहीं करना चाहिए, क्योंकि हवा का दबाव केवल तरल पदार्थ को इलेक्ट्रोड संरचना में गहराई तक धकेल देगा।
प्रिंसटन टूल को अपने उत्पाद पोर्टफोलियो का विस्तार करने, वेस्ट कोस्ट पर अपना प्रभाव बढ़ाने और एक मजबूत समग्र आपूर्तिकर्ता बनने की उम्मीद है।एक ही समय में इन तीन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, एक अन्य मशीनिंग दुकान का अधिग्रहण सबसे अच्छा विकल्प बन गया।
तार ईडीएम उपकरण सीएनसी-नियंत्रित ई अक्ष में क्षैतिज रूप से निर्देशित इलेक्ट्रोड तार को घुमाता है, जिससे कार्यशाला को जटिल और उच्च-सटीक पीसीडी उपकरण बनाने के लिए वर्कपीस क्लीयरेंस और लचीलापन प्रदान होता है।