如何處理石墨加工產生的石墨粉?

如何處理石墨加工產生的石墨粉?
塵埃，一種常見的家喻戶曉的詞，可以被定義為常常懸浮在空氣中的各種物質的細粉狀物質。 這與加工 EDM 電極時產生的灰塵沒有什么不同。 任何加工過石墨的人都知道，機械加工過程中產生的粉塵非常精 細，并且有停留在空氣的傾向。 但是，與普通的家用灰塵不同，石墨粉塵具有必須考慮的特性。



危害或滋擾

當處理石墨粉時， 最常見的問題可能是它是否對人體有害。 要回答這個問題，我們首先必須了解石墨有兩 種類型：天然石墨和合成石墨。 用于制造 EDM 電極并由此產生的石墨粉是合成石墨的粉塵，這種石墨材 料被認為是生物惰性材料并且歸類為麻煩而不是危險的粉塵。 由于石墨中最常見的同位素是碳， 因此人體 不會將其識別為外來物質， 也不會試圖拒絕它。 人體本身主要是碳， 與合成石墨中的惰性碳材料非常相容。



雖然應采取措施從源頭捕捉灰塵， 但這實際上是不可能的， 而且有一定數量肯定會逃到周圍的大氣中。 由 于塵埃粒子的微小尺寸，這些可能對人眼不可見。 石墨粉塵可能會刺激眼睛，并可能導致刺痛，澆水和發 紅。 與這種粉塵接觸可能會對皮膚產生磨損和輕度干擾，但不會被人體吸收 。



任何類型的過度接觸都會造成某種健康問題，石墨粉也不例外。 因此， 石墨粉塵暴露指南已經在材料安全 數據表（ MSDS ）中確定和確定。 正如美國政府工業衛生學家會議（ ACGIH ）所確定的， 8 小時內石墨粉 末的時間加權平均值（ TWA ）暴露指南總計為 10 mg /m 33。



在此濃度下， 石墨粉將會變得足夠厚以致影響視力。 在制造環境中集中這種強度是不太可能的，尤其是在 使用某種類型的集塵系統的情況下。



過長時間暴露于石墨粉塵可能會導致一種慢性和更嚴重的狀況， 稱為石灰沉著病， 這是一種塵肺病。 當吸 入的石墨顆粒留在肺和支氣管中時， 會出現這種情況。 石墨病等危害通常與天然石墨有關，但在極其罕見 的情況下與人造石墨有關。 天然石墨含有沉淀石墨沉淀的結晶二氧化硅。 這在合成石墨或加工人造石墨 產生的任何灰塵中都沒有。 對嚙齒動物的長期吸入研究未顯示石墨粉塵對健康有嚴重影響 ; 然而，應定期 采集空氣質量樣本來監測空氣中石墨粉塵的濃度。



注意：在處理用其他材料（如銅或鎢）浸漬的石墨時，應特別注意 。 遵循浸漬在石墨中的材料的健康和 安全指南。

灰塵收集



除了需要捕捉石墨加工過程種產生的石墨粉塵以保持清潔的車間環境和保護員工之外，另一個關鍵的灰塵 收集需求是防止石墨粉顆粒進入電氣外殼，控制面板和開關盒。 就性質而言，人造石墨具有導電性，如果 允許積聚在與外來導電材料接觸時具有“短路”傾向的區域中，則會產生無數問題。

在電極制造過程中主要有兩種控制石墨粉塵的方法。 第一種方法是在集塵器上使用高風速。 設計用于加 工石墨的高速加工中心已經配備了一個集塵系統，可以通過強大的真空排除灰塵。 然而，傳統的加工中心 如銑床，帶鋸或磨床必須配備一種二次收集系統。 便攜式設備非常適合只進行有限數量石墨加工的車間， 因為該設備可根據需要從一臺機器移至另一臺機器。 與普遍的看法相反， 現成的車間真空系統不適合石墨 粉塵，因為過濾系統通常不適合收集石墨粉顆粒。 為了提高效率，便攜式真空系統必須配備符合某些政府 效率標準的高效微粒空氣（ HEPA）過濾器。 為了使過濾器符合政府標準的 HEPA 過濾器，它必須能夠去 除超過 0.3 微米的 99.97 ％的所有顆粒物質。
固定系統
大量從事石墨加工的車間的最佳除塵系統是一個具有足夠真空度的固定裝置，以便將機器中的石墨粉，通 過管道工作并進入收集箱。 建議在加工中心捕集灰塵的的最小風速是每分鐘 500 英尺。 一旦灰塵進入管 道系統，應該有最低 2000 英尺 /分鐘的空氣速度，以防止灰塵在進入收集箱之前從氣流中沉淀出來。
空氣速度取決于空氣中石墨粉塵的數量， 并與每臺機器上的材料去除率有關。 推薦的設計粉塵收集系統的 信息來源是“工業通風：美國政府工業衛生學家會議推薦實踐手冊”。

濕系統
第二種粉塵控制方法是使用“濕”系統使液體在刀具部分周圍飽和，以防止灰塵進入周圍大氣。 灰塵與正 在使用的流體接觸并被沖走到收集單元。 雖然這可以有效地控制石墨粉塵，但必須記住流體“吸收”或被 吸收到正在加工的電極材料中的能力。 如果發生這種情況，則必須在將電極放入 EDM 之前除去流體，否 則可能會污染電介質油。
在濕式集塵系統中， 應使用水基溶液， 因為這種流體不像油基溶液那樣容易滲入石墨。 無論使用何種溶液， 電極材料應在 EDM 之前充分干燥。 為了加快這一過程，可以將材料置于對流烘箱中約一小時，溫度稍微 超過溶液的蒸發點。 在任何情況下，如果烘箱溫度超過 400 °F，則會導致材料氧化并被腐蝕掉。 另外需 要注意的是，壓縮空氣不能用于干燥電極，因為空氣壓力只能用于強制流體進入電極結構

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