¿Cómo hacer un molde de grafito?

El molde de grafito desempeña un papel importante en la industria moderna. Tiene buena resistencia a altas temperaturas, excelente conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica y excelente estabilidad química. Esto hace que el molde de grafito se utilice ampliamente en muchos campos como la fundición de metales, la fabricación de vidrio, etc. Por ejemplo, en el prensado de productos de vidrio con molde de grafito, el molde de grafito puede hacer que el vidrio se caliente y forme uniformemente. Y puede producir productos de vidrio de alta precisión.

Características y selección de materiales de grafito

Los materiales de grafito tienen muchas propiedades únicas. Su excelente resistencia a altas temperaturas permite mantener buenas propiedades mecánicas en entornos de altas temperaturas. Puede soportar temperaturas de hasta miles de grados centígrados. Esto hace que pueda adaptarse a una gran variedad de procesos de transformación a altas temperaturas. El grafito tiene una buena conductividad térmica y puede transferir el calor de forma rápida y uniforme. Esto favorece el mantenimiento del equilibrio de temperatura durante el proceso de trabajo del molde y reduce los defectos del producto causados por el sobrecalentamiento o el subenfriamiento local. Al mismo tiempo, el coeficiente de expansión térmica del grafito es extremadamente bajo. Y su estabilidad dimensional es alta cuando cambia la temperatura. Esto puede garantizar la precisión del molde. Además, el grafito también tiene una buena estabilidad química. No es fácil que reaccione en la mayoría de los medios químicos, como ácidos y álcalis. Y puede resistir la erosión del líquido metálico y del líquido de vidrio.

Pureza y granulometría del grafito

Al elegir materiales de grafito, debe tener en cuenta muchos factores necesitan. El primero es la pureza del material. El grafito de alta pureza tiene un mejor rendimiento. Un bajo contenido de impurezas puede reducir el impacto adverso en el rendimiento del molde. Por ejemplo, para algunos moldes de grafito de alta precisión utilizados en la fabricación de productos electrónicos, la pureza del grafito suele ser superior a 99,9%. El segundo es el tamaño de las partículas de grafito. El diferente tamaño de las partículas de grafito afecta a la resistencia, la densidad y las propiedades de procesamiento del molde.

Grafito fino tiene una alta resistencia y una superficie lisa, lo que resulta adecuado para fabricar moldes con formas complejas y requisitos de alta precisión. El grafito grueso tiene buena permeabilidad a los gases y maquinabilidad. Es adecuado para algunas piezas de molde que no tienen requisitos de resistencia especialmente altos pero necesitan un procesamiento rápido. Además, es necesario seleccionar materiales de grafito con la correspondiente resistencia al choque térmico, conductividad eléctrica y otras propiedades especiales. (A ccuerdo con el entorno de uso específico y los requisitos de proceso del molde). Por ejemplo, en la producción de moldes de fundición de metal, puede estar más centrado en la estabilidad y la resistencia a la erosión de los materiales de grafito en entornos de metal a alta temperatura. En el caso de algunos moldes especiales, como los de fabricación de joyas de metal, puede haber mayores requisitos de finura y acabado superficial del molde. Esto afecta a la elección de los materiales de grafito.

Tecnología de procesamiento de moldes de grafito

Tratamiento del corte

El proceso de corte es el eslabón básico de la producción de moldes de grafito. Los métodos de corte más utilizados son el corte mecánico y el corte por láser. El corte mecánico, como el aserrado, es adecuado para el corte preliminar de materiales de grafito de gran tamaño. Se pueden utilizar herramientas como hojas de sierra de diamante. Durante el proceso de aserrado, debe prestar atención al control de la velocidad de corte y la velocidad de alimentación para evitar la quema y el colapso de los bordes de los materiales de grafito debido al calor excesivo.

Para piezas de moldes de grafito con alta precisión y forma compleja, el corte por láser tiene ventajas evidentes. El corte por láser puede lograr un corte de alta precisión. Su anchura de corte es estrecha, la zona afectada por el calor es pequeña. Puede cortar una gran variedad de formas complejas, como contornos finos, ranuras estrechas, etc. Durante el corte por láser, debe ajustar parámetros como la potencia del láser y la velocidad de corte de forma razonable. De acuerdo con el grosor y las propiedades de los materiales de grafito para garantizar la calidad de corte. Los fabricantes de grafito pueden cortar a medida cualquier molde de grafito que necesite basándose en los planos.

Mecanizado por control numérico

El procesamiento del molde de grafito adopta principalmente la tecnología de procesamiento por control numérico. El fresado por control numérico es un método de mecanizado muy utilizado. Escribiendo un programa de control numérico preciso, se pueden mecanizar varias estructuras complejas de moldes, como la superficie y la cavidad. En el proceso de fresado, es necesario elegir la herramienta adecuada. Como la herramienta recubierta de diamante, que tiene alta dureza y buena resistencia al desgaste. Y puede mejorar eficazmente la eficiencia de procesamiento y la precisión de procesamiento.

Debido a la textura quebradiza del material de grafito, es necesario utilizar una menor profundidad de corte. Y puede alimentar cantidad durante el procesamiento para evitar la fuerza de impacto excesiva de la herramienta en el material de grafito. Esto provoca la rotura de la cuchilla y daños en el material. Al mismo tiempo, debe utilizarse un buen sistema de refrigeración y lubricación para reducir el desgaste de la herramienta y la generación de polvo de grafito. Por ejemplo, el uso de aire comprimido o refrigerante especial para la refrigeración y la lubricación no sólo puede garantizar el buen desarrollo del proceso de mecanizado, sino también eliminar a tiempo los restos de grafito generados durante el proceso de mecanizado. Esto puede evitar su impacto adverso en la precisión del procesamiento y en el equipo de la máquina herramienta.

Tratamiento de superficies

El tratamiento de la superficie del molde de grafito es muy importante para mejorar el rendimiento y la vida útil del molde. Los métodos comunes de tratamiento de superficie son el tratamiento de recubrimiento y el tratamiento de pulido. La superficie del molde de grafito se puede recubrir con una capa de materiales de alta temperatura, resistentes al desgaste y a la corrosión. Por ejemplo, revestimiento de carburo de silicio, revestimiento de nitruro de boro, etc. Los métodos de recubrimiento incluyen la deposición química de vapor (CVD) y la deposición física de vapor (PVD). Revestimiento CVD tiene las ventajas de un grosor de revestimiento uniforme y una gran fuerza aglutinante. Esto puede mejorar eficazmente la resistencia a la oxidación y la resistencia al desgaste del molde de grafito. El recubrimiento PVD tiene las características de baja temperatura de deposición, poca influencia en la matriz del molde, etc.. Esto es adecuado para algunos moldes de grafito con requisitos de alta precisión y no es adecuado para el tratamiento de alta temperatura.

El pulido puede alisar la superficie del molde de grafito, reducir la rugosidad de la superficie. Y también reducir la adherencia de líquido metálico u otros materiales de procesamiento en la superficie del molde. Y puede mejorar el rendimiento de desmoldeo y la calidad de la superficie del producto. El pulido puede ser pulido mecánico, pulido químico o pulido electrolítico y otros métodos. Según los requisitos de precisión de la superficie y las características de la forma del molde, se elige el proceso de pulido adecuado. Por ejemplo, para moldes de vidrio óptico con requisitos de rugosidad superficial extremadamente altos, puede utilizar un método de pulido compuesto químico-mecánico para eliminar la rugosidad microscópica de la superficie mediante corrosión química. Y, a continuación, mejorar aún más el acabado superficial mediante pulido mecánico.

 Fundición en molde de grafito

Molde de grafito La fundición es el proceso de inyectar metal líquido u otros materiales en la cavidad del molde de grafito. De este modo se obtiene el producto formado tras el enfriamiento y la solidificación. Antes de la fundición, el molde de grafito debe precalentarse. La temperatura general de precalentamiento oscila entre 200-500 ℃. El propósito es reducir la diferencia de temperatura entre el molde y el material líquido de alta temperatura. Y para evitar que el material líquido tenga defectos debido al enfriamiento brusco durante la inyección. Tales como aislamiento en frío, vertido insuficiente, etc. Pero también para mejorar la vida útil del molde.

Durante el proceso de fundición, la posición y el tamaño de la compuerta y el elevador deben diseñarse razonablemente. La función de la compuerta es guiar el material líquido para que fluya suavemente hacia la cavidad del molde. Su posición debe seleccionarse en la parte propicia para que el material líquido llene la cavidad. Y se puede asegurar que el tamaño de la compuerta sea apropiado. Y para evitar la dificultad de llenar el molde debido a la puerta pequeña. O la velocidad de flujo del material liquido es demasiado rapida, resultando en turbulencia, enrocamiento y otros defectos. El elevador se utiliza principalmente para compensar la contracción de volumen de los materiales líquidos en el proceso de enfriamiento y solidificación. Así se evita que en la pieza fundida aparezcan agujeros de contracción, encojimiento y otros defectos. El tamaño y la altura del elevador deben diseñarse en función de la forma, el tamaño y las características de solidificación de la pieza fundida.

Consideraciones sobre la fabricación de moldes de grafito

Al seleccionar el material de fundición, debe tener en cuenta su idoneidad con el molde de grafito. Por ejemplo, para la fundición de metales de bajo punto de fusión como el aluminio y el magnesio, los moldes de grafito tienen una buena adaptabilidad. Para la fundición de algunos metales de alto punto de fusión, como el hierro, las aleaciones a base de níquel, etc., es necesario llevar a cabo un tratamiento especial de los moldes de grafito o seleccionar materiales de grafito de mayor rendimiento para soportar la erosión y el desgaste de los líquidos metálicos a alta temperatura.

Al mismo tiempo, en el proceso de fundición para controlar estrictamente los parámetros del proceso de fundición. Tales como la temperatura de vertido, la velocidad de vertido, la temperatura del molde y así sucesivamente. La alta temperatura de vertido aumentará la succión y la oxidación del material líquido. Y también puede provocar una erosión excesiva del molde de grafito. Si la temperatura de vertido es demasiado baja, la fluidez del material líquido será pobre. Y es difícil llenar la cavidad. Una velocidad de vertido demasiado rápida es fácil que produzca turbulencias y enfranquecimiento. Una velocidad de vertido demasiado lenta puede provocar un vertido insuficiente y otros problemas. La temperatura del molde también debe mantenerse dentro de un rango adecuado para garantizar que el proceso de solidificación de los materiales líquidos en el molde sea normal, y se obtengan piezas fundidas con una organización uniforme y un buen rendimiento.

Montaje y depuración del molde de grafito

El montaje del molde de grafito es el proceso de ensamblar cada pieza procesada de acuerdo con los requisitos de diseño. Antes del montaje, debe limpiar cada pieza e inspeccionarla para eliminar las impurezas de la superficie y el exceso de procesamiento. Para garantizar que la precisión dimensional y la calidad superficial de las piezas cumplen los requisitos. Al ensamblar, debe utilizar herramientas y métodos de ensamblaje adecuados para garantizar que la posición de instalación de cada componente sea precisa y esté firmemente conectada. Por ejemplo, para algunas piezas conectadas mediante pernos, es necesario controlar el par de apriete de los pernos. Para evitar deformaciones del molde o fallos de conexión debidos a un apriete o aflojamiento excesivos.

Una vez finalizado el montaje, hay que depurar. La depuración incluye principalmente la inspección de la acción de apertura y cierre del molde para garantizar que el molde puede abrirse y cerrarse sin problemas. Y que la carrera y la velocidad de apertura y cierre cumplen los requisitos del proceso. Al mismo tiempo, el sistema de refrigeración y el sistema de calefacción (en su caso) del molde deben ser probados para comprobar si puede funcionar normalmente. Y si el control de la temperatura es preciso.

Por ejemplo, en el molde de inyección, el buen funcionamiento del sistema de refrigeración es esencial para controlar el ciclo de moldeo y la calidad del producto. Y es necesario garantizar que el canal de agua de refrigeración no tenga obstáculos durante la depuración. Y el flujo y la temperatura del medio de refrigeración pueden satisfacer las necesidades de disipación de calor del molde. Para los moldes de fundición a presión, es necesario comprobar si el mecanismo de expulsión es flexible y fiable. Y puede expulsar con éxito la pieza fundida de la cavidad del molde después de la solidificación. En el proceso de depuración, si se encuentra el problema, se debe ajustar y reparar a tiempo hasta que los indicadores de rendimiento del molde cumplan los requisitos de diseño.

 Control de calidad y pruebas

El control de calidad atraviesa todo el proceso de producción de moldes de grafito. En el eslabón de inspección de las materias primas, deben comprobarse los indicadores de rendimiento de los materiales de grafito. Como la pureza, la densidad, el tamaño de las partículas, etc., para garantizar que las materias primas cumplen los requisitos de producción. En el proceso de transformación, se debe inspeccionar la calidad del producto de cada proceso de transformación. Por ejemplo, la precisión dimensional después del corte, la precisión de la forma después del procesamiento y la rugosidad de la superficie, etc. Los equipos de medición, tales como herramientas de medición, perfilómetros y rugosímetros deben utilizarse para una medición precisa. Y la fuera de tolerancia debe ser corregida a tiempo.

Una vez fabricado el molde de grafito, se debe llevar a cabo una prueba de rendimiento exhaustiva. Para el molde de fundición a presión fundición a presión Para observar la calidad de moldeo de la pieza fundida, se puede realizar una prueba. Y comprobar si hay defectos como poros, agujeros de contracción, grietas, etc. Y medir si la precisión dimensional de la pieza fundida cumple los requisitos. Para el molde de inyección, la prueba de moldeo por inyección se lleva a cabo para investigar la calidad de la apariencia de los productos de plástico, la precisión dimensional, y el rendimiento de apertura y cierre del molde.

Además, también se pueden realizar pruebas de rendimiento térmico en moldes de grafito. Tales como pruebas de conductividad térmica, pruebas de coeficiente de expansión térmica, etc. Para evaluar el rendimiento de los moldes en el entorno real de temperatura de trabajo. A través de un estricto control de calidad y pruebas, se puede garantizar la calidad y fiabilidad del molde de grafito. Y se puede mejorar su efecto de uso y vida útil en la producción industrial.

 Mantenimiento y conservación del molde de grafito

El molde de grafito necesita mantenimiento regular y conservación durante su uso. Después de cada uso, es necesario limpiar oportunamente los restos de metal, escoria de vidrio y otras impurezas en la superficie del molde. Se puede soplar con aire comprimido y limpiar con un cepillo. Para la suciedad difícil de eliminar, puede utilizar un disolvente químico adecuado para la limpieza. Pero debe tener en cuenta que el disolvente no puede causar corrosión en el molde de grafito.

En el proceso de uso a largo plazo, el molde de grafito puede presentar desgaste, desprendimiento del revestimiento superficial y otros problemas. Cuando la superficie del molde se encuentra ligeramente desgastada, puede repararla mediante pulido y otros métodos para restaurar su acabado superficial y precisión dimensional. En el caso de las piezas en las que se caiga el revestimiento, hay que volver a revestirlas a tiempo para garantizar el rendimiento del molde. Al mismo tiempo, es necesario comprobar regularmente la integridad estructural del molde. Por ejemplo, comprobar si la cavidad y el núcleo del molde presentan deformaciones, grietas y otros fenómenos. Y reparar o sustituir las piezas a tiempo cuando se detecte el problema.

Además, el molde de grafito debe prestar atención a las condiciones ambientales cuando se almacena. Debe almacenarse en un entorno seco y bien ventilado para evitar la humedad y la oxidación. Cuando se almacena, se puede aplicar una capa de aceite antioxidante o agente protector en la superficie del molde para evitar que la superficie del molde se oxide o se contamine por otras impurezas. Mediante medidas científicas y razonables de mantenimiento y conservación, se puede prolongar la vida útil de los moldes de grafito. Se pueden reducir los costes de producción y mejorar la eficiencia de la producción.

 Conclusión

La producción de moldes de grafito es un proceso complejo en el que intervienen muchos eslabones y tecnologías. Desde las características de materiales de grafito desde la investigación y selección, hasta la aplicación de tecnología avanzada de procesamiento, pasando por la fundición de precisión, el montaje y la puesta en marcha, el estricto control de calidad y las pruebas y el mantenimiento científico. Cada eslabón tiene un impacto importante en el rendimiento final y la vida útil de los moldes de grafito.