高純石墨模具性能對比

模具是工業(yè)生產中使用極為廣泛的基礎工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產中，產品零件廣泛采用沖壓、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，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產品要求的零件。我們日常生產、生活中所使用到的各種工具和產品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產品的質量。近年模具行業(yè)飛速發(fā)展，石墨材料、新工藝和不斷增加的模具工廠不斷沖擊著模具市場，石墨以其良好的物理和化學性能逐漸成為模具制作的首選材料。

　　優(yōu)良性能：

　　1.優(yōu)良的導熱及導電性能　2.線膨脹系數(shù)低等很好的熱穩(wěn)定性能及抗加熱沖擊性　3.耐化學腐蝕與多數(shù)金屬不易發(fā)生反應　4.在高溫下(在多數(shù)銅基胎體燒結溫度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.易于加工，機械加工性能好，可以制作成形狀復雜、精度高的模具

　　應用：

　　目前，石墨模具主要在以下幾個方面得到了廣泛的應用：

　　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的生產方法。國內在銅，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)鑄造用模具被認為是最合適的材料。生產實踐證明，由于采用了石墨模具，因其導熱性能良好(導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，結晶組織均勻，可直接進行下道工序的加工。這不僅大大提高了成品率，減少了廢品損失，而且產品質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)鑄模內表面燒損，可以將鑄模內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合金的加壓燒結方面具有下述特點：　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行，經(jīng)短時間的燒結就能得到致密的燒結體。

　　玻璃成型用模具

　　由于石墨材料具有化學穩(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，可制造晶體管的燒結模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導體工業(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。熱壓燒結金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過程中擔負著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質量的優(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)達國家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細顆粒結構、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、結構致密、表面光潔度高、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(yōu)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。