Miglioramento delle prestazioni EDM con il trattamento criogenico degli elettrodi in grafite

I. Al-Rubaye, G. Fantoni, M. Abruzzo - Università di Pisa

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il trattamento criogenico

Il trattamento criogenico degli elettrodi in grafite migliora le prestazioni dell’EDM, affinando proprietà del materiale come resistenza all’usura, stabilità dimensionale e tenacità complessiva.

I materiali degli elettrodi reagiscono in modo diverso durante i processi di lavorazione. Il punto di fusione, la conducibilità termica, la durezza e la resistenza all’usura giocano tutti un ruolo fondamentale nelle prestazioni. In generale, gli elettrodi si dividono in due grandi categorie: metallici e in grafite.

Tra i materiali più utilizzati troviamo ottone, rame, tungsteno, zinco e grafite. In alcuni casi, questi materiali vengono anche combinati con altri metalli per migliorare l’efficienza di taglio e le prestazioni, a seconda delle esigenze specifiche dell’applicazione.

Gli elettrodi in grafite spesso superano quelli metallici in termini di tasso di rimozione del materiale rispetto all’usura, rendendoli particolarmente adatti a molti processi EDM.

La loro resistenza alla fusione nello spazio di scintilla è un aspetto chiave: possono sopportare temperature estreme, fino a circa 3350°C (6062°F). Questo è uno dei principali motivi per cui la grafite è così ampiamente studiata e utilizzata.

Tuttavia, la grafite è un materiale poroso, e questo significa che i liquidi possono penetrare al suo interno introducendo impurità potenzialmente problematiche. Questo rischio aumenta con l’aumentare della dimensione del grano.

Al contrario, la grafite ad alta densità, anche dopo essere rimasta immersa in un fluido per diverse ore, mostra una penetrazione minima.

Per migliorare ulteriormente il materiale dell’elettrodo, è entrato in gioco il trattamento criogenico. Questo processo raffredda i materiali dell’elettrodo a temperature estremamente basse, li mantiene stabili e successivamente li riporta gradualmente alla temperatura ambiente, contribuendo ad aumentare la durabilità e a migliorare le prestazioni dell’elettrodo.

Trattamento criogenico: trasformare i materiali dall’interno

Il trattamento criogenico offre risultati notevoli nel miglioramento della resistenza e della durata di vari materiali. Sottoponendoli a temperature estremamente basse mediante azoto liquido o elio, la loro durezza aumenta significativamente, rendendo i componenti più robusti e più resistenti all’usura.


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