石墨模具主要在以下幾個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用
目前,石墨模具主要在以下幾個(gè)方面得到了廣泛的運(yùn)用:
有色金屬接連鑄造及半接連鑄造用石墨模具
近年來,國內(nèi)外正在推行由熔融金屬狀況直接接連(或半接連的)制作棒材或管材等先進(jìn)的出產(chǎn)辦法。國內(nèi)涵銅,銅合金,鋁,鋁合金等方面已開端選用這種辦法。人工石墨作為有色金屬的接連鑄造或半接連鑄造用模具被認(rèn)為是最合適的資料。出產(chǎn)實(shí)踐證明,因?yàn)檫x用了石墨模具,因其導(dǎo)熱功能杰出(導(dǎo)熱功能決議了金屬或合金的凝固速度),模具的自潤滑功能好等要素,不光使鑄型速度進(jìn)步,并且因?yàn)殍T錠的尺度準(zhǔn)確,外表光滑,結(jié)晶安排均勻,可直接進(jìn)行下道工序的加工。這不只大大進(jìn)步了成品率,減少了廢品丟失,并且產(chǎn)品質(zhì)量也有大幅度的進(jìn)步。接連鑄造辦法有立式接連鑄造法和臥式接連鑄造法兩種。
加壓鑄造用模具
人工石墨資料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。例如,用人工石墨資料制作的加壓鑄造用模具出產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于轎車零件等方面。
離心鑄造用石墨模具
石墨模具已成功運(yùn)用于離心鑄造上。美國已選用壁厚為25 毫米以上的人工石墨鑄模來離心 鑄造青銅套管。為了避免人工石墨模的燒損,可采納一定的防氧化措施。澆鑄一定數(shù)量的鑄件后,假如發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)外表燒損,能夠?qū)㈣T模內(nèi)孔的尺度擴(kuò)大以便用來鑄造大規(guī)格套管。
熱壓壓模模具
人工石墨熱壓壓模用于硬質(zhì)合金的加壓燒結(jié)方面具有下述特點(diǎn): 一是若壓制溫度進(jìn)步到1350-1450 度時(shí),則所需單位壓力可降到67-100 公斤力/ 平方厘米(即為冷壓壓力的1/10 )就可; 二是加壓和加熱在同一道工序進(jìn)行,經(jīng)短時(shí)刻的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。
玻璃成型用模具
因?yàn)槭Y料具有化學(xué)穩(wěn)定性,不易受熔融玻璃的浸潤,不會(huì)改變玻璃的成分,石墨資料耐熱沖擊功能杰出,尺度隨溫度變化小等特點(diǎn),所以近年來在玻璃制作中成為不行短少的模具資料,能夠用它來制作玻璃管,彎管,漏斗及其它各種異型玻璃瓶的鑄模。
燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具
運(yùn)用人工石墨資料熱變形極小的特點(diǎn),可制作晶體管的燒結(jié)模具和支架,現(xiàn)已廣泛運(yùn)用,它已成為開展半導(dǎo)體工業(yè)不行短少的資料。此外,石墨模具也運(yùn)用于鑄鐵用的鑄型,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(jié)金剛石東西用石墨模具,在金剛石東西制作過程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的兩層效果,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石東西的尺度精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16~50 MPa,保溫保壓時(shí)刻為15~30 min,環(huán)境為非真空狀況。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、滿足的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有杰出的抗氧化功能和較長的運(yùn)用壽命,以保證金剛石東西的尺度精度和優(yōu)異功能。目前,西方發(fā)達(dá)國家金剛石東西制效果石墨模具資料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨資料,要求其均勻粒徑小于15μm,乃至10μm以下,中等氣孔尺度小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、外表光潔度高、抗氧化性較強(qiáng),均勻運(yùn)用壽命可達(dá)30~40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高,抗氧化功能好,加工精度高級(jí)特點(diǎn),選用優(yōu)質(zhì)石墨原資料大大延長了模具運(yùn)用壽命和進(jìn)步了抗氧化功能。
電火花加工
模具在家電、轎車、機(jī)電、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域日益成為工業(yè)化批量出產(chǎn)的主要工藝設(shè)備,承擔(dān)了這些工業(yè)中60%-90%的產(chǎn)品零部件的加工出產(chǎn)。近年來高速銑削突破了傳統(tǒng)銑削難以加工高硬、高強(qiáng)、高韌模具資料的限制。但電火花加?xùn)|西有加工精度和外表質(zhì)量高,可加工規(guī)模寬,特別是在復(fù)雜、精細(xì)、薄壁、窄縫、高硬資料的模具型腔加工中的優(yōu)勢(shì)是高速銑削所不能比擬的,因而放電加工將仍然是模具型腔加工的主要手段。因?yàn)槭姌O(與銅比較)有電極耗費(fèi)少、放電加工速度快、機(jī)械加工功能好、重量輕、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性,逐步替代銅電極成為電加工電極的干流?!∈姌O與銅比較,有著耗費(fèi)少、放電速度快、重量輕以及熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性,因而逐步替代銅電極成為放電加工電極的干流。比較之下,石墨電極資料具有以下優(yōu)勢(shì):
速度快:石墨放電比銅快2-3倍,資料不易變形,在薄筋電極的加工上優(yōu)勢(shì)顯著,銅的軟化點(diǎn)在1000度左右,簡單因受熱而發(fā)生變形,石墨的升華溫度為3650度左右,比較而言,石墨資料熱膨脹系數(shù)只要銅材的1/30;
重量輕:石墨的密度只要銅的1/5,大型電極進(jìn)行放電加工時(shí),能有效降低機(jī)床(EDM)的負(fù)擔(dān),更適用于大型模具的運(yùn)用;
損耗?。阂?yàn)榛鸹ㄓ椭泻蠧原子,在放電加工時(shí),高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分化出來,而在石墨電極的外表形成保護(hù)膜,補(bǔ)償了石墨電極的損耗;
無毛刺:銅電極在加工完畢后,還需手工進(jìn)行去除毛刺,而石墨加工后沒有毛刺,這不光節(jié)省了大量的本錢和人力,一起更簡單完成自動(dòng)化出產(chǎn);
易拋光:因?yàn)槭那邢髯枇χ灰~材的1/5,操作上更簡單進(jìn)行手工研磨和拋光;
本錢低:因?yàn)榻鼛啄赉~材價(jià)格不斷上漲,如今,各方面同性石墨的價(jià)格比銅的更低;相同體積下石墨產(chǎn)品的價(jià)格比銅低百分之三十到六十,價(jià)格比較穩(wěn)定,短期價(jià)格波動(dòng)相對(duì)來講比較小。