高純石墨模具性能對比
模具是工業(ye) 生產(chan) 中使用極為(wei) 廣泛的基礎工藝裝備,模具工業(ye) 是國民經濟的基礎工業(ye) 。在現代工業(ye) 生產(chan) 中,產(chan) 品零件廣泛采用衝(chong) 壓、鍛壓成形、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其它成形加工方法,與(yu) 成形模具相配套,使坯料成形加工成符合產(chan) 品要求的零件。我們(men) 日常生產(chan) 、生活中所使用到的各種工具和產(chan) 品,大到機床的底座、機身外殼,小到一個(ge) 胚頭螺絲(si) 、紐扣以及各種家用電器的外殼,無不與(yu) 模具有著密切的關(guan) 係。模具的形狀決(jue) 定著這些產(chan) 品的外形,模具的加工質量與(yu) 精度也就決(jue) 定著這些產(chan) 品的質量。近年模具行業(ye) 飛速發展,石墨材料、新工藝和不斷增加的模具工廠不斷衝(chong) 擊著模具市場,石墨以其良好的物理和化學性能逐漸成為(wei) 模具製作的首選材料。
優(you) 良性能:
1.優(you) 良的導熱及導電性能 2.線膨脹係數低等很好的熱穩定性能及抗加熱衝(chong) 擊性 3.耐化學腐蝕與(yu) 多數金屬不易發生反應 4.在高溫下(在多數銅基胎體(ti) 燒結溫度800℃以上)強度隨溫度升高而增大 5.具有良好的潤滑和抗磨性 6.易於(yu) 加工,機械加工性能好,可以製作成形狀複雜、精度高的模具
應用:
目前,石墨模具主要在以下幾個(ge) 方麵得到了廣泛的應用:
有色金屬連續鑄造及半連續鑄造用石墨模具
近年來,國內(nei) 外正在推廣由熔融金屬狀態直接連續(或半連續的)製造棒材或管材等先進的生產(chan) 方法。國內(nei) 在銅,銅合金,鋁,鋁合金等方麵已開始采用這種方法。人造石墨作為(wei) 有色金屬的連續鑄造或半連續鑄造用模具被認為(wei) 是最合適的材料。生產(chan) 實踐證明,由於(yu) 采用了石墨模具,因其導熱性能良好(導熱性能決(jue) 定了金屬或合金的凝固速度),模具的自潤滑性能好等因素,不但使鑄型速度提高,而且由於(yu) 鑄錠的尺寸精確,表麵光滑,結晶組織均勻,可直接進行下道工序的加工。這不僅(jin) 大大提高了成品率,減少了廢品損失,而且產(chan) 品質量也有大幅度的提高。連續鑄造方法有立式連續鑄造法和臥式連續鑄造法兩(liang) 種。
加壓鑄造用模具
人造石墨材料已成功地用於(yu) 有色金屬的加壓鑄造上。例如,用人造石墨材料製造的加壓鑄造用模具生產(chan) 的鋅合金和銅合金的鑄件已用於(yu) 汽車零件等方麵。
離心鑄造用石墨模具
石墨模已成功應用於(yu) 離心鑄造上。美國已采用壁厚為(wei) 25 毫米以上的人造石墨鑄模來離心 鑄造青銅套管。為(wei) 了防止人造石墨模的燒損,可采取一定的防氧化措施。澆鑄一定數量的鑄件後,如果發現鑄模內(nei) 表麵燒損,可以將鑄模內(nei) 孔的尺寸擴大以便用來鑄造大規格套管。
熱壓壓模 模具
人造石墨熱壓壓模用於(yu) 硬質合金的加壓燒結方麵具有下述特點: 一是若壓製溫度提高到1350-1450 度時,則所需單位壓力可降到67-100 公斤力/ 平方厘米(即為(wei) 冷壓壓力的1/10 )就可; 二是加壓和加熱在同一道工序進行,經短時間的燒結就能得到致密的燒結體(ti) 。
玻璃成型用模具
由於(yu) 石墨材料具有化學穩定性,不易受熔融玻璃的浸潤,不會(hui) 改變玻璃的成分,石墨材料耐熱衝(chong) 擊性能良好,尺寸隨溫度變化小等特點,所以近年來在玻璃製造中成為(wei) 不可缺少的模具材料,可以用它來製造玻璃管,彎管,漏鬥及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。
燒結模及其它金剛石燒結模具
利用人造石墨材料熱變形極小的特點,可製造晶體(ti) 管的燒結模具和支架,現已廣泛使用,它已成為(wei) 發展半導體(ti) 工業(ye) 不可缺少的材料。此外,石墨模具也使用於(yu) 鑄鐵用的鑄型,各種有色金屬用的耐久性鑄模,鑄鋼用鑄型,耐熱金屬(鈦,鋯,鉬等)用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具製造過程中擔負著發熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質量的優(you) 劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結工藝要求:溫度達到(1 000±2)℃,成型壓力16~50 MPa,保溫保壓時間為(wei) 15~30 min,環境為(wei) 非真空狀態。在此工況條件下,既要求成型及發熱元件的石墨模具具有導電性、較高的電阻率、足夠的機械強度,還需要其具有良好的抗氧化性能和較長的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(you) 異性能。目前,西方發達國家金剛石工具製造用石墨模具材料,主要為(wei) 超細顆粒結構、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小於(yu) 15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小於(yu) 2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結構致密、表麵光潔度高、抗氧化性較強,平均使用壽命可達30~40次。金剛石模具要求材質硬度高,抗氧化性能好,加工精度高等特點,采用優(you) 質石墨原材料大大延長了模具使用壽命和提高了抗氧化性能。