高純石墨模具性能對(duì)比

模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)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(chǎn)品要求的零件。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中所使用到的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)身外殼，小到一個(gè)胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無(wú)不與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定著這些產(chǎn)品的外形，模具的加工質(zhì)量與精度也就決定著這些產(chǎn)品的質(zhì)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(chǎng)，石墨以其良好的物理和化學(xué)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(dǎo)熱及導(dǎo)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(xué)腐蝕與多數(shù)金屬不易發(fā)生反應(yīng)　4.在高溫下(在多數(shù)銅基胎體燒結(jié)溫度800℃以上)強(qiáng)度隨溫度升高而增大　5.具有良好的潤(rùn)滑和抗磨性　6.易于加工，機(jī)械加工性能好，可以制作成形狀復(fù)雜、精度高的模具

　　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(guó)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(guó)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(shí)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(rùn)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(guó)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(kuò)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(diǎn)：　一是若壓制溫度提高到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)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(rùn)，不會(huì)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(diǎn)，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(diǎn)，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(shí)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(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的抗氧化性能和較長(zhǎng)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(guó)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(qiáng),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(diǎn)，采用優(yōu)質(zhì)石墨原材料大大延長(zhǎng)了模具使用壽命和提高了抗氧化性能。