Seit langem wird darüber diskutiert, ob Graphit oder Kupfer das bessere Elektrodenmaterial für die Funkenerosion ist. Einer der Hauptgründe für die Verwendung von Kupfer bei der Funkenerosion ist, dass es in der Arbeitsumgebung sauberer ist, aber enden damit die Vorteile des Materials? Mehr als 70 % des Weltmarktes entscheiden sich heute für Graphitelektrodenmaterialien anstelle von Kupfer (in den USA sogar 95 %). Warum also Graphit gegenüber Kupfer für Ihre Erodieranwendungen wählen? Hier werfen wir einen genaueren Blick auf die Unterschiede zwischen den beiden Werkstoffen und nennen 5 Gründe, warum Graphit für Ihre EDM-Anwendung wahrscheinlich am besten geeignet ist.
1. Elektrode Kosten
Was die Materialkosten betrifft, so wird allgemein angenommen, dass Kupfer preiswerter ist als Graphit. Dies ist oft das Ergebnis eines Vergleichs des Kupferpreises mit den teureren Graphitsorten, die verfügbar sind. Aufgrund des breiten Spektrums an Graphitmaterialien ist es erwiesen, dass einige EDM-Sorten wirtschaftlicher sind als Kupfer. Außerdem werden bei den meisten Vergleichen die Kosten für die Bearbeitung der Elektrode nicht berücksichtigt. Durch die Wahl von Graphit anstelle von Kupfer können erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden, und zwar durch geringere Bearbeitungszeiten und Schnittgeschwindigkeiten, weniger Produktionszeit für die Herstellung von Elektroden, schnellere Erodierzeiten und einen besseren Durchsatz der Erodiermaschinen. Aufgrund der weichen, duktilen" Eigenschaften von Kupfer ist das Material oft gummiartig" und konventionelle Bearbeitungsmethoden, wie Vorschübe und Geschwindigkeiten, müssen geändert werden, um dieses Material erfolgreich zu bearbeiten. Dies führt zu längeren Bearbeitungszeiten und höheren Kosten. Im Vergleich dazu lässt sich Graphit auf herkömmliche Weise viel einfacher und schneller bearbeiten, und selbst bei teureren Graphitwerkstoffen gleichen die Bearbeitungskosten oft die Einsparungen aus, die durch die Wahl von Kupfer erzielt werden.
2. Materialvielfalt
Graphit wird mit einer breiten Palette von Materialeigenschaften hergestellt, um die Materialeigenschaften der Elektrode an die jeweilige Erodieranwendung anpassen zu können. Für weniger kritische Anwendungen mit Elektrodenmerkmalen, die einen großen Radius, eine offene Toleranz oder minimale EDM-Anforderungen aufweisen, würde eine Elektrode mit großen Partikeln, geringerer Festigkeit und einem günstigen Preis verwendet. Eine hochdetaillierte EDM-Elektrode mit kritischen Merkmalen, extremen Toleranzen und strengen EDM-Anforderungen würde dagegen eine hochwertigere Graphitelektrode erfordern, die den Anforderungen dieser Anwendung gerecht wird. Andererseits gibt es nur wenige Kupfersorten auf dem Markt, so dass die Materialeigenschaften nur bedingt auf die Erodieranwendung abgestimmt werden können, was die optimale Leistung einschränkt.
3. Elektrode Detail
Copper does not have the ability to handle current density as effectively as graphite, which performs exceptionally well at a high current density even with complex geometry, allowing for various intricate machined details to be designed on the same electrode. The result is that the number of electrodes required to perform a job is significantly reduced.
With the large number of graphite grades Erodex offer, they can carefully select the correct material for a specific job. Graphite can be chosen depending on required surface finish, electrode life, speed of cut or metallurgy of the job. When working with copper however, there is only one form and precisely selecting the optimum material specification is not possible.
4. EDM-Leistung
Funkenerosionsanwender wissen, dass übermäßiger Verschleiß den Einsatz zusätzlicher Elektroden oder häufiges Nachschleifen erfordert. Graphit ist in der Lage, einen Elektrodenverschleiß von weniger als 1 % in Bezug auf die Schnitttiefe zu erreichen, während es mit aggressiveren Maschinenparametern arbeitet. Das bedeutet, dass im Gegensatz zu Kupfer die hohe Stromstärke und die längeren Einschaltzeiten die Graphitelektrode tatsächlich schonen.
Im Luft- und Raumfahrtsektor ist Kupfer bei der Arbeit mit sehr dünnen, feinen Detailelektroden anfällig für grobe Handhabung und physische Schäden. Druck, der auf einen dünnen Kupferabschnitt ausgeübt wird, führt zu Bewegungen, die unbemerkt bleiben können und zu einem späteren Zeitpunkt weitere Leistungsprobleme verursachen. Graphit hingegen ist entweder in einem einwandfreien Zustand oder eindeutig gebrochen, was das Risiko, dass die Elektrode in der Produktion verwendet wird, erheblich verringert.
Einige Firmen erodieren ihre eigenen Elektroden mit Draht und glauben fälschlicherweise, dass man Graphit nicht mit Draht erodieren kann. Im Gegensatz dazu hat Erodex die Drahterosion von Graphit getestet, und zwar ohne Brüche und mit vergleichbaren Geschwindigkeiten wie bei Kupfer.
5. Oberflächengüte
Kupferelektroden liefern sehr feine Oberflächengüten. Mit der heutigen hochentwickelten Erodiermaschinentechnologie hat sich der Unterschied zwischen Graphit und Kupfer in der Oberflächengüte deutlich verringert. So können beispielsweise feinkörnige Graphitelektroden ähnliche Oberflächengüten wie Kupfer liefern, während sie gleichzeitig viel schnellere Geschwindigkeiten und einen erheblich geringeren Elektrodenverschleiß bieten.
