石墨模具主要在以下幾個方面得到了廣泛的應(yīng)用
現(xiàn)在,石墨模具首要在以下幾個方面得到了廣泛的運用:
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情況直接接連(或半接連的)制作棒材或管材等先進的出產(chǎn)方法。國內(nèi)在銅,銅合金,鋁,鋁合金等方面已初步選用這種方法。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)實踐證明,因為選用了石墨模具,因其導(dǎo)熱功用出色(導(dǎo)熱功用決議了金屬或合金的凝結(jié)速度),模具的自潤滑功用好等要素,不光使鑄型速度前進,而且因為鑄錠的規(guī)范準(zhǔn)確,外表潤滑,結(jié)晶組織均勻,可直接進行下道工序的加工。這不只大大前進了成品率,減少了廢品丟掉,而且產(chǎn)品質(zhì)量也有大幅度的前進。接連鑄造方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,可采用必定的防氧化方法。澆鑄必定數(shù)量的鑄件后,假如發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)外表燒損,可以將鑄模內(nèi)孔的規(guī)范擴展以便用來鑄造大標(biāo)準(zhǔn)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)方面具有下述特征: 一是若限制溫度前進到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(jīng)短時刻的燒結(jié)就能得到細(xì)密的燒結(jié)體。
玻璃成型用模具
因為石墨資料具有化學(xué)穩(wěn)定性,不易受熔融玻璃的浸潤,不會改動玻璃的成分,石墨資料耐熱沖擊功用出色,規(guī)范隨溫度改變小等特征,所以近年來在玻璃制作中成為不行短少的模具資料,可以用它來制作玻璃管,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
運用人工石墨資料熱變形極小的特征,可制作晶體管的燒結(jié)模具和支架,現(xiàn)已廣泛運用,它已成為打開半導(dǎo)體工業(yè)不行短少的資料。此外,石墨模具也運用于鑄鐵用的鑄型,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)量的好壞,直接影響到金剛石東西的規(guī)范精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度到達(1 000±2)℃,成型壓力16~50 MPa,保溫保壓時刻為15~30 min,環(huán)境為非真空情況。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、滿足的機械強度,還需要其具有出色的抗氧化功用和較長的運用壽數(shù),以確保金剛石東西的規(guī)范精度和優(yōu)異功用。現(xiàn)在,西方發(fā)達國家金剛石東西制效果石墨模具資料,首要為超細(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,甚至10μm以下,中等氣孔規(guī)范小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)細(xì)密、外表光潔度高、抗氧化性較強,均勻運用壽數(shù)可達30~40次。金剛石模具要求原料硬度高,抗氧化功用好,加工精度高級特征,選用優(yōu)質(zhì)石墨原資料大大延長了模具運用壽數(shù)和前進了抗氧化功用。
電火花加工
模具在家電、轎車、機電、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域日益成為工業(yè)化批量出產(chǎn)的首要工藝設(shè)備,承當(dāng)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、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)劃寬,特別是在雜亂、精密、薄壁、窄縫、高硬資料的模具型腔加工中的優(yōu)勢是高速銑削所不能比較的,因而放電加工將仍然是模具型腔加工的首要手段。因為石墨電極(與銅比較)有電極耗費少、放電加工速度快、機械加工功用好、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。 石墨電極與銅比較,有著耗費少、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:
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)勢顯著,銅的軟化點在1000度左右,簡略因受熱而發(fā)生變形,石墨的進步溫度為3650度左右,比較而言,石墨資料熱膨脹系數(shù)只需銅材的1/30;
重量輕:石墨的密度只需銅的1/5,大型電極進行放電加工時,能有用下降機床(EDM)的負(fù)擔(dān),更適用于大型模具的運用;
損耗小:因為火花油中含有C原子,在放電加工時,高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來,而在石墨電極的外表構(gòu)成保護膜,補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,一起更簡略完結(jié)自動化出產(chǎn);
易拋光:因為石墨的切削阻力只需銅材的1/5,操作上更簡略進行手工研磨和拋光;
本錢低:因為近幾年銅材價格不斷上漲,如今,各方面同性石墨的價格比銅的更低;相同體積下石墨產(chǎn)品的價格比銅低百分之三十到六十,價格比較穩(wěn)定,短期價格動搖相對來講比較小。