Bagaimana Cara Membuat Cetakan Grafit?

Cetakan grafit memainkan peran penting dalam industri modern. Ini memiliki ketahanan suhu tinggi yang baik, konduktivitas termal yang sangat baik, koefisien ekspansi termal yang rendah dan stabilitas kimia yang sangat baik. Hal ini membuat cetakan grafit banyak digunakan di berbagai bidang seperti pengecoran logam, pembuatan kaca dan sebagainya. Misalnya, dalam pengepresan produk kaca dengan cetakan grafit, cetakan grafit dapat membuat kaca dipanaskan dan dibentuk secara seragam. Dan dapat menghasilkan produk kaca presisi tinggi.

Karakteristik dan pemilihan bahan grafit

Bahan grafit memiliki banyak sifat unik. Ketahanan suhu tinggi yang sangat baik, masih dapat mempertahankan sifat mekanik yang baik di lingkungan suhu tinggi. Dapat menahan suhu hingga ribuan derajat Celcius. Hal ini membuatnya mampu beradaptasi dengan berbagai proses pemrosesan suhu tinggi. Grafit memiliki konduktivitas termal yang baik dan dapat mentransfer panas dengan cepat dan merata. Hal ini kondusif untuk menjaga keseimbangan suhu selama proses kerja cetakan dan mengurangi cacat produk yang disebabkan oleh panas berlebih atau kurang dingin. Pada saat yang sama, koefisien muai panas grafit sangat rendah. Dan stabilitas dimensinya tinggi ketika suhu berubah. Ini dapat memastikan keakuratan cetakan. Selain itu, grafit juga memiliki stabilitas kimia yang baik. Tidak mudah bereaksi di sebagian besar media kimia seperti asam dan alkali. Dan dapat menahan erosi cairan logam dan cairan kaca.

Kemurnian dan ukuran partikel bahan grafit

Apabila memilih bahan grafit, Anda harus mempertimbangkan banyak faktor yang dibutuhkan. Yang pertama adalah kemurnian bahan. Grafit dengan kemurnian tinggi memiliki kinerja yang lebih baik. Kandungan pengotor yang rendah dapat mengurangi dampak buruk pada kinerja cetakan. Misalnya, untuk beberapa cetakan grafit presisi tinggi yang digunakan dalam pembuatan produk elektronik, kemurnian grafit biasanya harus di atas 99,9%. Yang kedua adalah ukuran partikel grafit. Ukuran partikel grafit yang berbeda memengaruhi kekuatan, densitas dan sifat pemrosesan cetakan.

Grafit halus memiliki kekuatan tinggi dan permukaan yang halus, yang cocok untuk membuat cetakan dengan bentuk yang kompleks dan persyaratan presisi tinggi. Grafit kasar memiliki permeabilitas gas dan kemampuan mesin yang baik. Ini cocok untuk beberapa bagian cetakan yang tidak memiliki persyaratan kekuatan yang sangat tinggi, tetapi memerlukan pemrosesan yang cepat. Selain itu, Anda perlu memilih bahan grafit dengan ketahanan guncangan termal, konduktivitas listrik, dan sifat khusus lainnya yang sesuai. (Sesuai dengan lingkungan penggunaan spesifik dan persyaratan proses cetakan). Misalnya, dalam produksi cetakan pengecoran logam, mungkin lebih difokuskan pada stabilitas dan ketahanan erosi bahan grafit di lingkungan logam bersuhu tinggi. Untuk beberapa cetakan khusus seperti cara membuat perhiasan logam, mungkin ada persyaratan yang lebih tinggi untuk kehalusan dan permukaan akhir cetakan. Hal ini memengaruhi pilihan bahan grafit.

Teknologi pemrosesan cetakan grafit

Pemrosesan Pemotongan

Proses pemotongan adalah mata rantai dasar produksi cetakan grafit. Metode pemotongan yang umum digunakan adalah pemotongan mekanis dan pemotongan laser. Pemotongan mekanis, seperti penggergajian, cocok untuk pemotongan awal bahan grafit ukuran besar. Anda dapat menggunakan alat seperti mata gergaji berlian. Selama proses penggergajian, Anda harus memperhatikan untuk mengontrol kecepatan potong dan laju pengumpanan untuk menghindari pembakaran dan keruntuhan tepi bahan grafit karena panas yang berlebihan.

Untuk bagian cetakan grafit dengan presisi tinggi dan bentuk yang rumit, pemotongan laser memiliki keunggulan yang jelas. Pemotongan laser dapat mencapai pemotongan presisi tinggi. Lebar pemotongannya sempit, zona yang terpengaruh panas kecil. Itu dapat memotong berbagai bentuk kompleks, seperti Garis Besar halus, slot sempit dan sebagainya. Selama pemotongan laser, Anda harus mengatur parameter seperti daya laser dan kecepatan potong secara wajar. Menurut ketebalan dan sifat bahan grafit untuk memastikan kualitas pemotongan. Produsen grafit dapat memotong cetakan grafit apa pun yang Anda butuhkan berdasarkan gambar.

Pemesinan kontrol numerik

Pemrosesan cetakan grafit terutama mengadopsi teknologi pemrosesan kontrol numerik. Penggilingan kontrol numerik adalah metode pemesinan yang umum digunakan. Dengan menulis program kontrol numerik yang akurat, berbagai struktur cetakan yang kompleks seperti permukaan dan rongga dapat dikerjakan. Dalam proses penggilingan, perlu untuk memilih alat yang sesuai. Seperti alat berlapis berlian, yang memiliki kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang baik. Dan secara efektif dapat meningkatkan efisiensi pemrosesan dan akurasi pemrosesan.

Karena tekstur bahan grafit yang rapuh, maka perlu menggunakan kedalaman pemotongan yang lebih kecil. Dan dapat mengumpankan jumlah selama pemrosesan untuk menghindari gaya tumbukan yang berlebihan dari alat pada material grafit. Hal ini mengakibatkan kerusakan pisau dan kerusakan material. Pada saat yang sama, sistem pendinginan dan pelumasan yang baik harus digunakan untuk mengurangi keausan pahat dan timbulnya debu grafit. Misalnya, penggunaan udara bertekanan atau cairan pendingin khusus untuk pendinginan dan pelumasan tidak hanya dapat memastikan kelancaran proses pemrosesan, tetapi juga menghilangkan serpihan grafit yang dihasilkan selama proses pemrosesan secara tepat waktu. Hal ini dapat mencegah dampak buruknya pada akurasi pemrosesan dan peralatan peralatan mesin.

Perawatan Permukaan

Perlakuan permukaan cetakan grafit sangat penting untuk meningkatkan kinerja dan masa pakai cetakan. Metode perawatan permukaan yang umum adalah perawatan pelapisan dan perawatan pemolesan. Permukaan cetakan grafit dapat dilapisi dengan lapisan bahan bersuhu tinggi, tahan aus, dan tahan korosi. Seperti lapisan silikon karbida, lapisan boron nitrida, dll. Metode pelapisan meliputi deposisi uap kimia (CVD) dan deposisi uap fisik (PVD). Lapisan CVD memiliki keunggulan ketebalan lapisan yang seragam dan daya ikat yang kuat. Ini secara efektif dapat meningkatkan ketahanan oksidasi dan ketahanan aus cetakan grafit. Lapisan PVD memiliki karakteristik suhu deposisi rendah, sedikit pengaruh pada matriks cetakan, dll. Ini cocok untuk beberapa cetakan grafit dengan persyaratan presisi tinggi dan tidak cocok untuk perlakuan suhu tinggi.

Pemolesan dapat menghaluskan permukaan cetakan grafit, mengurangi kekasaran permukaan. Dan juga mengurangi daya rekat cairan logam atau bahan pengolah lainnya pada permukaan cetakan. Dan itu dapat meningkatkan kinerja pelepasan dan kualitas permukaan produk. Pemolesan dapat berupa pemolesan mekanis, pemolesan kimiawi atau pemolesan elektrolitik dan metode lainnya. Sesuai dengan persyaratan akurasi permukaan dan karakteristik bentuk cetakan untuk memilih proses pemolesan yang sesuai. Misalnya, untuk cetakan kaca optik dengan persyaratan kekasaran permukaan yang sangat tinggi, Anda dapat menggunakan metode pemolesan komposit kimia-mekanis untuk menghilangkan kekasaran mikroskopis permukaan melalui korosi kimia. Dan kemudian lebih lanjut meningkatkan permukaan akhir dengan pemolesan mekanis.

 Pengecoran cetakan grafit

Cetakan grafit pengecoran adalah proses menyuntikkan logam cair atau bahan lain ke dalam rongga cetakan grafit. Dan ini menghasilkan produk yang terbentuk setelah pendinginan dan pemadatan. Sebelum pengecoran, cetakan grafit harus dipanaskan terlebih dahulu. Suhu pemanasan awal secara umum adalah antara 200-500 ℃. Tujuannya untuk mengurangi perbedaan suhu antara cetakan dan bahan cair bersuhu tinggi. Dan untuk mencegah bahan cair mengalami cacat karena pendinginan yang tajam selama injeksi. Seperti isolasi dingin, penuangan yang tidak mencukupi, dll.. Tetapi juga untuk meningkatkan masa pakai cetakan.

Selama proses pengecoran, posisi dan ukuran gerbang dan riser harus dirancang secara wajar. Peran gerbang adalah memandu bahan cair mengalir dengan lancar ke dalam rongga cetakan. Posisinya harus dipilih di bagian yang kondusif untuk bahan cair yang mengisi rongga. Dan itu dapat memastikan bahwa ukuran gerbang sesuai. Dan untuk menghindari kesulitan mengisi cetakan karena gerbang yang kecil. Atau laju aliran bahan cair terlalu cepat, mengakibatkan turbulensi, pendaftaran dan cacat lainnya. Riser terutama digunakan untuk mengimbangi kontraksi volume bahan cair dalam proses pendinginan dan pemadatan. Hal ini mencegah pengecoran muncul lubang penyusutan, penyusutan, dan cacat lainnya. Ukuran dan tinggi riser harus dirancang sesuai dengan bentuk, ukuran, dan karakteristik pemadatan pengecoran.

Pertimbangan pembuatan cetakan grafit

Apabila memilih bahan casting, Anda harus mempertimbangkan kesesuaiannya dengan cetakan grafit. Contohnya, untuk pengecoran logam dengan titik leleh rendah, seperti aluminium dan magnesium, cetakan grafit memiliki kemampuan beradaptasi yang baik. Untuk pengecoran beberapa logam dengan titik leleh tinggi seperti besi, paduan berbasis nikel, dll., Perlu dilakukan perlakuan khusus pada cetakan grafit atau memilih bahan grafit berkinerja lebih tinggi untuk menahan erosi dan erosi cairan logam bersuhu tinggi.

Pada saat yang sama, dalam proses pengecoran untuk mengontrol secara ketat parameter proses pengecoran. Seperti suhu tuang, kecepatan tuang, suhu cetakan dan sebagainya. Suhu penuangan yang tinggi akan meningkatkan hisap dan oksidasi bahan cair. Dan itu juga dapat menyebabkan erosi yang berlebihan pada cetakan grafit. Jika suhu penuangan terlalu rendah, fluiditas bahan cair akan menjadi buruk. Dan sulit untuk mengisi rongga. Kecepatan penuangan yang terlalu cepat mudah menghasilkan turbulensi dan pencabutan. Kecepatan penuangan yang terlalu lambat dapat menyebabkan penuangan yang tidak mencukupi dan masalah lainnya. Suhu cetakan juga harus dijaga dalam kisaran yang sesuai untuk memastikan bahwa proses pemadatan bahan cair dalam cetakan normal, dan coran dengan organisasi yang seragam dan kinerja yang baik diperoleh.

Perakitan dan debugging cetakan grafit

Perakitan cetakan grafit adalah proses merakit setiap bagian yang diproses menurut persyaratan desain. Sebelum perakitan, Anda harus membersihkan setiap bagian dan memeriksa untuk menghilangkan kotoran permukaan dan kelonggaran pemrosesan. Untuk memastikan bahwa akurasi dimensi dan kualitas permukaan komponen memenuhi persyaratan. Saat merakit, Anda harus menggunakan alat dan metode perakitan yang sesuai untuk memastikan bahwa posisi pemasangan setiap komponen akurat dan terhubung dengan kuat. Misalnya, untuk beberapa bagian yang dihubungkan dengan baut, perlu untuk mengontrol torsi pengencangan baut. Untuk menghindari deformasi cetakan atau kegagalan sambungan karena terlalu kencang atau terlalu longgar.

Setelah perakitan selesai, Anda perlu melakukan debug. Debugging terutama mencakup pemeriksaan tindakan pembukaan dan penutupan cetakan untuk memastikan bahwa cetakan dapat membuka dan menutup dengan lancar. Dan langkah serta kecepatan pembukaan dan penutupan memenuhi persyaratan proses. Pada saat yang sama, sistem pendingin dan sistem pemanas (jika ada) cetakan harus diuji untuk memeriksa apakah dapat beroperasi secara normal. Dan apakah kontrol suhu akurat.

Contohnya, pada cetakan injeksi, pengoperasian sistem pendingin yang baik sangat penting untuk mengontrol siklus pencetakan dan kualitas produk. Dan perlu untuk memastikan bahwa saluran air pendingin tidak terhalang melalui debugging. Dan aliran dan suhu media pendingin dapat memenuhi kebutuhan pembuangan panas cetakan. Untuk cetakan die casting, perlu dilakukan pengecekan apakah mekanisme pengeluarannya fleksibel dan dapat diandalkan. Dan itu bisa berhasil mengeluarkan pengecoran dari rongga cetakan setelah pemadatan. Dalam proses debugging, jika ditemukan masalah, maka harus disesuaikan dan diperbaiki tepat waktu sampai indikator kinerja cetakan memenuhi persyaratan desain.

 Kontrol dan pengujian kualitas

Kontrol kualitas berjalan melalui seluruh proses produksi cetakan grafit. Pada tautan pemeriksaan bahan baku, indikator kinerja bahan grafit harus diuji. Seperti kemurnian, kepadatan, ukuran partikel, dll., Untuk memastikan bahwa bahan baku memenuhi persyaratan produksi. Dalam proses pengolahan, kualitas produk dari setiap proses pengolahan harus diperiksa. Seperti akurasi dimensi setelah pemotongan, akurasi bentuk setelah pemrosesan dan kekasaran permukaan, dll. Peralatan pengukuran seperti alat ukur, profilometer, dan pengukur kekasaran harus digunakan untuk pengukuran yang akurat. Dan di luar toleransi harus diperbaiki tepat waktu.

Setelah cetakan grafit dibuat, Anda harus melakukan uji performa yang komprehensif. Untuk cetakan die casting, itu die casting dapat dilakukan untuk mengamati kualitas cetakan dari pengecoran. Dan periksa apakah ada cacat seperti pori-pori, lubang susut, retakan, dan sebagainya. Dan mengukur apakah akurasi dimensi pengecoran memenuhi persyaratan. Untuk cetakan injeksi, uji cetakan injeksi dilakukan untuk menyelidiki kualitas tampilan produk plastik, akurasi dimensi, dan kinerja pembukaan dan penutupan cetakan.

Selain itu, uji performa termal juga dapat dilakukan pada cetakan grafit. Seperti uji konduktivitas termal, uji koefisien ekspansi termal, dll.. Untuk mengevaluasi kinerja cetakan di lingkungan suhu kerja yang sebenarnya. Melalui kontrol kualitas dan pengujian yang ketat, kualitas dan keandalan cetakan grafit dapat dijamin. Dan Anda dapat meningkatkan efek penggunaan dan masa pakai dalam produksi industri.

 Pemeliharaan dan perawatan cetakan grafit

Cetakan grafit memerlukan perawatan dan pemeliharaan rutin selama penggunaan. Setelah setiap kali digunakan, perlu untuk membersihkan sisa sisa logam, terak kaca dan kotoran lainnya pada permukaan cetakan secara tepat waktu. Ini bisa ditiup dengan udara bertekanan dan dibersihkan dengan kuas. Untuk sebagian kotoran yang sulit dihilangkan, Anda dapat menggunakan pelarut kimia yang sesuai untuk membersihkannya. Namun perlu diperhatikan bahwa pelarut tersebut tidak dapat menyebabkan korosi pada cetakan grafit.

Dalam proses penggunaan jangka panjang, cetakan grafit mungkin tampak aus, lapisan permukaannya terkelupas dan masalah lainnya. Ketika permukaan cetakan ditemukan sedikit aus, Anda dapat memperbaikinya dengan memoles dan metode lain untuk mengembalikan permukaan akhir dan keakuratan dimensinya. Untuk bagian yang lapisannya rontok, harus dilapisi ulang tepat waktu untuk memastikan kinerja cetakan. Pada saat yang sama, perlu untuk secara teratur memeriksa integritas struktural cetakan. Seperti memeriksa apakah rongga dan inti cetakan mengalami deformasi, retak dan fenomena lainnya. Dan perbaiki atau ganti suku cadang tepat waktu saat masalah ditemukan.

Selain itu, cetakan grafit harus memperhatikan kondisi lingkungan sewaktu disimpan. Dan itu harus disimpan di lingkungan yang kering dan berventilasi baik untuk menghindari kelembaban dan oksidasi. Saat disimpan, Anda bisa mengoleskan lapisan minyak anti karat atau bahan pelindung pada permukaan cetakan untuk mencegah permukaan cetakan berkarat atau terkontaminasi oleh kotoran lain. Melalui langkah-langkah pemeliharaan dan perawatan yang ilmiah dan masuk akal, masa pakai cetakan grafit dapat diperpanjang. Biaya produksi dapat dikurangi, dan efisiensi produksi dapat ditingkatkan.

 Kesimpulan

Produksi cetakan grafit adalah proses yang rumit yang melibatkan banyak tautan dan teknologi. Dari karakteristik bahan grafit penelitian dan seleksi, hingga penerapan teknologi pemrosesan canggih, hingga pengecoran presisi, perakitan dan commissioning, kontrol kualitas yang ketat dan pengujian serta pemeliharaan ilmiah. Setiap tautan memiliki dampak penting pada kinerja akhir dan masa pakai cetakan grafit.