Grafīta pulverim, ko izmanto kā grafīta elektrodus, ir daudz priekšrocību. Tomēr, kā izmantot šī materiāla priekšrocības, patiesi uzlabot efektivitāti, samazināt izmaksas un palielināt tirgus konkurētspēju, ir ne tikai jautājumi, kas jāņem vērā grafīta ražotājiem, bet arī problēmas, kuras grafīta lietotājiem vajadzētu uztvert nopietni. Tātad, kādas problēmas vispirms jāatrisina, lietojot grafīta materiālus?
Putekļu noņemšana: Grafīta smalko daļiņu struktūras dēļ mehāniskās apstrādes laikā rodas liels putekļu daudzums, kas būtiski ietekmē rūpnīcas vidi. Turklāt putekļu ietekme uz iekārtām galvenokārt atspoguļojas to ietekmē uz iekārtu barošanas avotu. Grafīta lieliskās elektrovadītspējas dēļ, nonākot barošanas blokā, tas var izraisīt īsslēgumus un citus bojājumus. Tāpēc ieteicams aprīkot to ar speciālu grafīta apstrādes iekārtu apstrādei. Tomēr, ņemot vērā augstās investīciju izmaksas, kas saistītas ar speciālu grafīta apstrādes iekārtu iegādi, daudzi uzņēmumi šajā ziņā ir diezgan piesardzīgi. Šādos apstākļos var pieņemt šādus vairākus risinājumus:
Grafīta elektrodu ārpakalpojumi: arvien plašāk izmantojot grafītu veidņu rūpniecībā, arvien vairāk veidņu līgumu ražošanas (OEM) uzņēmumu ir ieviesuši arī grafīta elektrodu OEM biznesu.
Pēc eļļas iegremdēšanas apstrādes: Pēc grafīta iegādes to vispirms uz noteiktu laiku (konkrētais laiks ir atkarīgs no grafīta tilpuma) iegremdē dzirksteļu eļļā un pēc tam ievieto apstrādes centrā. Tādā veidā grafīta putekļi nelidos apkārt, bet gan kritīs lejā. Tas samazinās ietekmi uz iekārtām un vidi.
Apstrādes centra modifikācija: Tā sauktā modifikācija galvenokārt ietver putekļsūcēja uzstādīšanu uz parasta apstrādes centra.
Izlādes sprauga grafīta apstrādes laikā: Atšķirībā no vara, grafīta elektrodu ātrākā izlādes ātruma dēļ laika vienībā tiek sarūsēts vairāk apstrādes izdedžu. Problēma ir tā, kā efektīvi noņemt izdedžus. Tāpēc ir nepieciešams, lai izlādes sprauga būtu lielāka nekā varam. Parasti, iestatot izlādes spraugu, grafīta izlādes sprauga ir par 10–30% lielāka nekā varam.
Pareiza tā trūkumu izpratne: Papildus putekļiem grafītam ir arī daži trūkumi. Piemēram, apstrādājot spoguļvirsmas veidnes, grafīta elektrodiem ir mazāka iespēja sasniegt vēlamo efektu salīdzinājumā ar vara elektrodiem. Lai sasniegtu labāku virsmas efektu, jāizvēlas pēc iespējas smalkākas grafīta daļiņas, un šāda veida grafīta izmaksas bieži vien ir 4 līdz 6 reizes augstākas nekā parastajam grafītam. Turklāt grafīta atkārtotas izmantošanas iespējas ir relatīvi zemas. Ražošanas procesa dēļ tikai nelielu daļu grafīta var izmantot reprodukcijai un pārstrādei. Pēc elektroerozijas apstrādes radušos grafīta atkritumus pagaidām nevar atkārtoti izmantot, tādējādi radot zināmas problēmas uzņēmumu vides pārvaldībai. Šajā sakarā mēs varam nodrošināt klientiem bezmaksas grafīta atkritumu pārstrādi, lai neradītu problēmas viņu vides sertifikācijai.
Šķembu veidošanās mehāniskajā apstrādē: Tā kā grafīts ir trauslāks nekā varš, ja grafītu apstrādā, izmantojot to pašu metodi kā vara elektrodus, elektrodiem ir viegli rasties šķembu veidošanās, īpaši apstrādājot plānsienu elektrodus. Šajā sakarā veidņu ražotājiem var sniegt bezmaksas tehnisko atbalstu. Tas galvenokārt tiek panākts, izvēloties griezējinstrumentus, instrumentu pārejas veidu un saprātīgi konfigurējot apstrādes parametrus. Dabīgā grafīta pārslu paraugi tika veidoti, aukstās presēšanas ceļā bez saistvielas, izmantojot dabisko grafītu pārslās. Tika pētīta formēšanas spiediena un spiediena noturēšanas laika izmaiņu ietekme uz paraugu blīvumu, porainību un lieces izturību. Kvalitatīvi tika analizēta saistība starp dabiskā grafīta pārslu paraugu mikrostruktūru un lieces izturību. Lai pētītu un apspriestu dabiskā grafīta pulvera un dabiskā grafīta elektrodu paraugu antioksidantu īpašības un mehānismus pirms un pēc antioksidantu apstrādes, tika izvēlētas divas sistēmas: borskābe - urīnviela un tetraetilsilikāts - acetons - sālsskābe. Galvenais pētījuma saturs un rezultāti ir šādi: Tika pētīta dabiskā grafīta pārslu veidošanās veiktspēja un formēšanas apstākļu ietekme uz mikrostruktūru un īpašībām. Rezultāti liecina, ka jo lielāks ir dabiskā grafīta pārslu parauga formēšanas spiediens, jo lielāks ir parauga blīvums un lieces izturība, savukārt jo mazāka ir parauga porainība. Spiediena turēšanas laikam ir maza ietekme uz parauga blīvumu. Ja tas ir ilgāks par 5 minūtēm, parauga formējamība ir labāka. Lieces izturība uzrāda izteiktu anizotropiju, un vidējās lieces izturības dažādos virzienos ir attiecīgi 5,95 MPa, 9,68 MPa un 12,70 MPa. Lieces izturības anizotropija ir cieši saistīta ar grafīta mikrostruktūru.
Tika pētītas ar šķīduma metodi un sola metodi sagatavotās bora-slāpekļa sistēmas un ar silīcija dioksīda solu pārklātā dabiskā grafīta pārslu pulvera antioksidanta īpašības pirms un pēc apstrādes. Rezultāti liecina, ka, palielinoties piesūcināšanas reižu skaitam, palielinās grafīta pulvera virsmu pārklājošā silīcija dioksīda sola un bora-slāpekļa sistēmas daudzums un uzlabojas antioksidanta īpašība. Dabīgā grafīta pārslu sākotnējā oksidēšanās temperatūra ir 883 K, un oksidēšanās svara zuduma ātrums 923 K temperatūrā ir 407,6 mg/g/h. Grafīta pulveris tika deviņas reizes piesūcināts attiecīgi borskābes-urīnvielas sistēmā un etilsilikāta-etanola-sālsskābes sistēmā. Pēc 1 stundas termiskās apstrādes 1273 K temperatūrā un N2 atmosfērā dabiskā grafīta pārslu oksidēšanās svara zuduma ātrums 923 K temperatūrā bija attiecīgi 47,9 mg/g/h un 206,1 mg/g/h. Pēc 1 stundas termiskās apstrādes N2 atmosfērā attiecīgi 1973 K un 1723 K temperatūrā dabiskā grafīta pārslu oksidācijas svara zuduma ātrums 923 K temperatūrā bija attiecīgi 3,0 mg/g/h un 42,0 mg/g/h; abas sistēmas var samazināt dabiskā grafīta pārslu oksidācijas svara zuduma ātrumu, bet borskābes-urīnvielas sistēmas antioksidanta iedarbība ir labāka nekā etilsilikāta-etanola-sālsskābes sistēmai.
Grafīta elektrodus galvenokārt izmanto liela mēroga rūpniecības nozarēs, piemēram, tērauda ražošanā elektrokrāsnīs, fosfora ražošanā rūdu krāsnīs, magnija smilšu elektriskā kausēšanā, ugunsizturīgu materiālu sagatavošanā elektrokausēšanā, alumīnija elektrolīzē un rūpnieciskā fosfora, silīcija un kalcija karbīda ražošanā. Grafīta elektrodus iedala divos veidos: dabīgā grafīta elektrodos un mākslīgā grafīta elektrodos. Salīdzinot ar mākslīgā grafīta elektrodiem, dabīgā grafīta elektrodiem nav nepieciešams grafīta ķīmiskais process. Tā rezultātā dabīgā grafīta elektrodu ražošanas cikls ir ievērojami samazināts, enerģijas patēriņš un piesārņojums ir ievērojami samazināti, un izmaksas ir ievērojami samazinātas. Tiem ir acīmredzamas cenu priekšrocības un ekonomiskie ieguvumi, kas ir viens no galvenajiem iemesliem dabīgā grafīta elektrodu attīstībai.
Turklāt dabīgā grafīta elektrodi ir dabīgā grafīta dziļi apstrādāti produkti ar augstu pievienoto vērtību un tiem ir ievērojama attīstības un pielietojuma vērtība. Tomēr dabīgā grafīta elektrodu formēšanas veiktspēja, oksidācijas izturība un mehāniskās īpašības pašlaik ir zemākas par mākslīgā grafīta elektrodiem, kas ir galvenais šķērslis to attīstībai. Tāpēc šo šķēršļu pārvarēšana ir galvenais, lai attīstītu dabīgā grafīta elektrodu pielietojumu.
Tika pētītas ar šķīduma metodi un sola metodi sagatavotās bora-slāpekļa sistēmas un ar silīcija dioksīda solu pārklāto dabisko pārslu grafīta bloku antioksidanta īpašības pirms un pēc apstrādes. Rezultāti liecina, ka ar silīcija dioksīda solu pārklāto dabiskā grafīta bloku antioksidanta īpašība pasliktinās, palielinoties piesūcināšanas reižu skaitam. Ar bora-slāpekļa sistēmu pārklātajiem dabiskā grafīta blokiem ir labākas antioksidanta īpašības, palielinoties piesūcināšanas reižu skaitam. Dabiskā grafīta bloku oksidācijas svara zuduma ātrumi 923K un 1273K temperatūrā bija attiecīgi 122,432 mg/g/h un 191,214 mg/g/h. Dabiskā grafīta bloki tika piesūcināti deviņas reizes attiecīgi borskābes-urīnvielas sistēmā un etilsilikāta-etanola-sālsskābes sistēmā. Pēc 1 stundas termiskās apstrādes 1273K un N2 atmosfērā oksidācijas svara zuduma ātrumi 923K temperatūrā bija attiecīgi 20,477 mg/g/h un 28,753 mg/g/h. 1273K temperatūrā tie bija attiecīgi 37,064 mg/g/h un 54,398 mg/g/h; pēc apstrādes attiecīgi 1973K un 1723K temperatūrā dabiskā grafīta bloku oksidācijas svara zuduma ātrumi 923K temperatūrā bija attiecīgi 8,182 mg/g/h un 31,347 mg/g/h; 1273K temperatūrā tie bija attiecīgi 126,729 mg/g/h un 169,978 mg/g/h; abas sistēmas var ievērojami samazināt dabiskā grafīta bloku oksidācijas svara zuduma ātrumu. Līdzīgi borskābes-urīnvielas sistēmas antioksidanta iedarbība ir pārāka par etilsilikāta-etanola-sālsskābes sistēmas antioksidanta iedarbību.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 12. jūnijs