石墨模具广泛用在哪些地方?
石墨模具的应用
目前,石墨模具广泛应用于以下几个方面:
1.玻璃成型用模具:石墨近年来成为玻璃制造中不可缺少的模具材料,因为它化学性质稳定,不易被熔融玻璃渗透,不改变玻璃的成分,抗热震性好,尺寸随温度变化小。可用于制作玻璃管、弯管、漏斗及其他异形玻璃瓶的模具。
2.烧结模具和其他金刚石烧结模具:利用人造石墨材料热变形小的特点,可以制造晶体管的烧结模具和支架。现在它们已被广泛使用,成为半导体工业发展不可缺少的材料。此外,石墨模具还用于铸铁模具、各种有色金属的耐用模具、铸钢模具、耐热金属(钛、锆、钼等)的模具。)和用于铁轨焊接的铝热剂焊接模具。热压金刚石工具用石墨模具在金刚石工具制造过程中起着加热元件和模具支撑的双重作用。石墨模具的质量直接影响金刚石工具的尺寸精度、外观和形状。热压工艺要求:温度达到(1000±2)℃,成型压力16 ~ 50 MPa,保压时间15 ~ 30 min,环境非真空。在这种工况下,要求用于成型和加热元件的石墨模具具有导电性、高电阻率、足够的机械强度、良好的抗氧化性和较长的使用寿命,以保证金刚石工具的尺寸精度和优异的性能。目前,西方发达国家制造金刚石工具所用的石墨模具材料主要是超细晶粒结构、高纯度、高石墨化度的石墨材料。要求平均粒径小于15μm,甚至小于10μm,中孔径小于2 μ m,用这种碳材料制作的石墨模具具有孔隙率小、结构致密、表面光洁度高、抗氧化能力强等优点,平均使用寿命可达30 ~ 40次。金刚石模具要求硬度高,抗氧化性好,加工精度高。采用优质石墨原料,大大延长了模具的使用寿命,提高了抗氧化性。
3.有色金属连续铸造和半连续铸造用石墨模具:近年来,国内外正在推广从熔融金属状态直接连续(或半连续)制造棒材或管材等先进生产方法。这种方法已在国内铜、铜合金、铝和铝合金中采用。人造石墨被认为是最适合有色金属连续铸造或半连续铸造的材料。生产实践证明,石墨模具具有良好的导热性(导热性决定金属或合金的凝固速度)、模具良好的自润滑性能等因素,不仅提高了模具速度,而且由于铸锭尺寸准确、表面光滑、晶体结构均匀,可以直接进行下一道工序的加工。这不仅大大提高了成品率,减少了废品损失,而且大大提高了产品质量。连铸方法有两种:垂直连铸和水平连铸。
4.压铸模具:人造石墨已成功用于有色金属的压铸。例如,由人造石墨材料制成的压力铸造模具生产的锌合金和铜合金铸件已经用于汽车部件和其它方面。
5.离心铸造用石墨模具:石墨模具已成功应用于离心铸造。在美国,壁厚超过25毫米的人造石墨模具已被用于离心铸造青铜外壳。为了防止人造石墨模具燃烧,可以采取一些抗氧化措施。铸造一定数量的铸件后,如果模具内表面有烧伤,可以扩大模具内孔的尺寸来铸造大尺寸的壳体。
6.热压模具:人造石墨热压模具用于压制烧结硬质合金时具有以下特点:一是如果压制温度提高到1350-1450度,所需单位压力可降低到67-100 kgf/cm2(即冷压压力的1/10);第二,加压和加热在同一过程中进行,并且在短时间的烧结后可以获得致密的烧结体。
石墨模具是广泛应用于工业生产,尤其是高温烧结行业的基础工艺装备,模具行业是国民经济的基础产业。在现代工业生产中,产品零件广泛采用冲压、锻造、压铸、挤压、注塑或其他成型加工方法,配合成型模具将毛坯成型为符合产品要求的零件。
我们日常生产生活中使用的各种工具和产品,大到机床的底座、机体的外壳,小到一个毛坯螺丝、纽扣、各种家用电器的外壳,都与模具有着密切的关系。模具的形状决定了这些产品的外观,模具的加工质量和精度也决定了这些产品的质量。近年来,随着模具行业的快速发展,石墨材料、新技术和不断增加的模具厂不断冲击着模具市场。石墨因其良好的物理化学性能逐渐成为制模的首选。
在高温工业中,使用石墨模具具有优异的性能。
1.优异的导热性和导电性;2.线膨胀系数低,热稳定性和抗热震性好;3.耐化学腐蚀,不易与大多数金属反应;4.在高温下(大多数铜基基体在800℃以上),强度随温度升高而增加;5.良好的润滑性和耐磨性;6.加工容易,机械加工性能好,可制成形状复杂、精度高的模具。

