石墨模具氧化溫度提高使用壽命

作者:jcshimo 發布時間:2021-04-02 14:19:55


 怎么提高石墨模具的壽命呢?
    1.石墨材料的氧化是熱壓模具損壞的首要原因,因此抗氧化性能直接影響著石墨模具的使用壽命。 不同的石墨材料的氧化開始溫度是不同的,普通的熱壓用石墨模具的氧化溫度在450℃左右。石墨材料的氧化過程與氧化氣體的擴散速度有關,氧化速度受控于氧化氣體的擴散率。因此模具的雜質含量越小越好,材料雜質中的金屬元素,對石墨的氧化起催化作用;石墨中的灰分越少、材料的氣孔率越低越好,特別是開孔氣孔率。市場上石墨制品目前包括電化石墨和焙燒炭石墨制品,熱壓用模具一般采用焙燒石墨制品。焙燒石墨的開孔率與焙燒次數由關,焙燒次數越多,開孔率越低,體密度越高。建議采用三浸四焙的石墨制品,這種石墨模具性價比較高。另外,胎體粉的燒結濕度也是影響模具氧化速度的一個關鍵因素;工具的用途決定了胎體粉的成分,是不能改變的,但是胎體粉中的一些成型劑和造粒劑,它們是丙酮等有機物,熱壓時在300℃到400℃的排煙時間產生液滴和有機蒸汽;這些有機液滴和蒸汽,對石墨有著很強的溶解能力,蒸汽和液滴溶解了石墨模具中的炭,在模具表面的灰分脫落產生凹坑和孔洞,造成模具的損壞失效。因此,降低胎體粉中的成型劑等有機物的含量對增加模具壽命有著至關重要的作用,另外對胎體的相對密度和強度影響也很大。


    2.石墨模具的磨損造成尺寸超差,這種損壞方式是由于模具本身的制作工藝和燒結工藝造成的。模具制作宜采用磨削的方式加工,提高模具表面的光潔度,降低金屬熔液與石墨的粘連程度。胎體粉的成分也是造成金屬薄膜與石墨粘連的因素之一。由于鐵是強脫碳劑;如果胎體是鐵基的,在胎體和模具之間會發生強烈的反應和溶解現象,產生胎體熔液和石墨粘連,損壞石墨模具。建議在燒結鐵基胎體時,在刀頭和模具表面刷強效的脫模劑,減少在卸模時的模具粘連現象,降低損壞程度,提高模具的使用壽命。 
3.石墨模具敲打損壞,這種損壞類型多為設計不合理,脫模不方便;和模具抗熱震性能不強導致的。 材料的抗熱震能力,常用其抗熱震能力因數F來表征。 


    4.石墨模具的壓潰是熱壓燒結過程中經常見到的一種模具損壞方式。這種損壞方式與石墨材料的抗壓強度有直接關系。石墨模具一般由抗壓強度Se抗折強度Sb和抗拉強度St來表征機械性能。三者的比例為St/Sb=0.47-0.68,Se/Sb=1.61-2.9;我們習慣用抗壓強度Se表示;它具有明顯的各向異性,,并且與石墨材料的體密度密切相關,體密度越大,抗壓強度越大;成近似線性增長關系,一般體密度在1.6g/cm3以上的石墨其Se不低于20MPa,三浸四焙的石墨可大45 MPa以上。因此,選用體密度大的石墨材料制作熱壓模具,是解決模具抗壓強度低、易壓潰的明智之選。熱壓工藝的參數也模具壓潰的因素之一,影響著石墨模具的使用壽命。例如排煙時的壓力大小不合適等,極易造成模具的壓碎。建議根據模具的強度情況適量的調整熱壓工藝參數,增加模具使用次數,降低產品的生產成本。 


    5. 石墨模具的壓裂,與熱壓模具卡緊不牢,壓力降不勻有關。由于熱壓燒結工人的業務水平和職業道德參差不齊,裝模水平差距較大;建議每月定期培訓工人裝模注意事項,將模具費用乘系數考核進工人工資。另外,模具的壓裂損壞還與石墨材料的電阻率有關。模具的電阻率同時也表征材料的石墨化程度,與熱導率成一定比例關系,電阻率越低熱導率越高;升溫越快;因為石墨材料的強度隨溫度的升高而增強,1000℃時石墨的強度比室溫約增加20%,所以選用電阻率低的石墨材料,熱壓時間短升溫快;與刀頭接觸的石墨模具強度很快升高,不容易產生壓裂現象。同時熱壓燒結時間縮短,節約燒結成本;氧化時間減少,氧化損壞率下降,模具使用次數增加。

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