מדוע גרפיט יכול להחליף נחושת כאלקטרודה?

כיצד גרפיט יכול להחליף נחושת כאלקטרודה? משותף על ידיאלקטרודת גרפיט בעלת חוזק מכני גבוה בסין.

בשנות ה-60, נחושת הייתה בשימוש נרחב כחומר לאלקטרודה, כאשר שיעור הניצול שלה עומד על כ-90% ורק על כ-10% גרפיט. במאה ה-21, יותר ויותר משתמשים החלו לבחור בגרפיט כחומר לאלקטרודה. באירופה, יותר מ-90% מחומר האלקטרודה הוא גרפיט. נחושת, שהייתה בעבר חומר האלקטרודה הדומיננטי, כמעט ואיבדה את יתרונה על פני הגרפיט. מה גרם לשינוי דרמטי זה? כמובן, ישנם יתרונות רבים לאלקטרודת גרפיט.

(1) מהירות עיבוד מהירה יותר: באופן כללי, מהירות העיבוד המכני שלאלקטרודת גרפיט למכירהיכול להיות מהיר פי 2~5 מזה של נחושת; עם זאת, תהליך ההתפשטות התרמית מהיר פי 2~3 מזה של נחושת, והחומר פחות נוטה לעיוות. נקודת הריכוך של נחושת היא כ-1000 מעלות, והיא קלה להתעוות עקב חום. טמפרטורת סובלימציה של גרפיט היא 3650 מעלות; מקדם ההתפשטות התרמית הוא רק 1/30 מזה של נחושת.

(2) משקל קל יותר: צפיפות הגרפיט היא רק 1/5 מזו של נחושת, מה שיכול להפחית ביעילות את עומס כלי המכונה (EDM) כאשר אלקטרודות גדולות מעובדות על ידי פריקה; מתאים יותר ליישום עובש גדול.

(3) צריכת הפריקה קטנה יותר; מכיוון ששמן הניצוץ מכיל גם אטומי פחמן, במהלך תהליך הפריקה, טמפרטורה גבוהה גורמת לפירוק אטומי הפחמן בשמן הניצוץ, מה שיוצר בתורו שכבת מגן על פני אלקטרודת הגרפיט, ומפצה על אובדן אלקטרודת הגרפיט.

(4) ללא קוצים; לאחר עיבוד אלקטרודת הנחושת, יש לחתוך אותה ידנית כדי להסיר קוצים, בעוד שהגרפיט מעובד על ידימפעל אלקטרודות גרפיטללא קוצים, מה שחוסך הרבה עלויות ומקל על אוטומציה של הייצור

(5) גרפיט קל יותר לטחינה ולליטוש; מכיוון שלגרפיט יש רק חמישית מעמידות החיתוך של נחושת, קל יותר לטחינה ולליטוש ידנית.

(6) עלות חומר נמוכה יותר ומחיר יציב יותר; עקב עליית מחיר הנחושת בשנים האחרונות, מחיר הגרפיט האיזוטרופי נמוך יותר מזה של נחושת. תחת אותו נפח, מחירם של מוצרי גרפיט כלליים של פחמן טויו נמוך ב-30% ~ 60% מזה של נחושת, והמחיר יציב יותר, ותנודות המחירים לטווח קצר קטנות מאוד.

בגלל יתרון שאין דומה לו זה, גרפיט החליף בהדרגה את הנחושת כחומר המועדף לאלקטרודת EDM.