石墨模具加工
石墨模具加工
目前,石墨模具主要在以下幾個方面得到了廣泛的應(yīng)用:
有色金屬連續(xù)鑄造及半連續(xù)鑄造用石墨模具
近年來,國內(nèi)外正在推廣由熔融金屬狀態(tài)直接連續(xù)(或半連續(xù)的)制造棒材或管材等先進(jìn)的生產(chǎn)方法。國內(nèi)在銅,銅合金,鋁,鋁合金等方面已開始采用這種方法。人造石墨作為有色金屬的連續(xù)鑄造或半連續(xù)鑄造用模具被認(rèn)為是最合適的材料。生產(chǎn)實踐證明,由于采用了石墨模具,因其導(dǎo)熱性能良好(導(dǎo)熱性能決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,而且由于鑄錠的尺寸精確,表面光滑,結(jié)晶組織均勻,可直接進(jìn)行下道工序的加工。這不僅大大提高了成品率,減少了廢品損失,而且產(chǎn)品質(zhì)量也有大幅度的提高。連續(xù)鑄造方法有立式連續(xù)鑄造法和臥式連續(xù)鑄造法兩種。
加壓鑄造用模具
人造石墨材料已成功地用于有色金屬的加壓鑄造上。例如,用人造石墨材料制造的加壓鑄造用模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金的鑄件已用于汽車零件等方面。
離心鑄造用石墨模具
石墨模已成功應(yīng)用于離心鑄造上。美國已采用壁厚為25 毫米以上的人造石墨鑄模來離心 鑄造青銅套管。為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(shù)量的鑄件后,如果發(fā)現(xiàn)鑄模內(nèi)表面燒損,可以將鑄模內(nèi)孔的尺寸擴大以便用來鑄造大規(guī)格套管。
熱壓壓模 模具
人造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: 一是若壓制溫度提高到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)短時間的燒結(jié)就能得到致密的燒結(jié)體。
玻璃成型用模具
由于石墨材料具有化學(xué)穩(wěn)定性,不易受熔融玻璃的浸潤,不會改變玻璃的成分,石墨材料耐熱沖擊性能良好,尺寸隨溫度變化小等特點,所以近年來在玻璃制造中成為不可缺少的模具材料,可以用它來制造玻璃管,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
利用人造石墨材料熱變形極小的特點,可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架,現(xiàn)已廣泛使用,它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外,石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型,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)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)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(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16~50 MPa,保溫保壓時間為15~30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。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、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(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達(dá)國家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、抗氧化性較強,平均使用壽命可達(dá)30~40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高,抗氧化性能好,加工精度高等特點,采用優(yōu)質(zhì)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。