Как сделать графитовую форму?

Графитовая форма играет важную роль в современной промышленности. Она обладает хорошей термостойкостью, отличной теплопроводностью, низким коэффициентом теплового расширения и отличной химической стабильностью. Благодаря этому графитовая форма широко используется во многих областях, таких как литье металлов, производство стекла и так далее. Например, при прессовании стеклянных изделий с помощью графитовой формы, графитовая форма может обеспечить равномерное нагревание и формирование стекла. И она может производить высокоточные стеклянные изделия.

Характеристики и выбор графитовых материалов

Графитовые материалы обладают множеством уникальных свойств. Его превосходная устойчивость к высоким температурам позволяет сохранять хорошие механические свойства в высокотемпературных средах. Он может выдерживать температуры до тысячи градусов Цельсия. Это делает его пригодным для различных процессов высокотемпературной обработки. Графит обладает хорошей теплопроводностью и способен быстро и равномерно передавать тепло. Это способствует поддержанию температурного баланса в процессе работы пресс-формы и уменьшению дефектов продукции, вызванных локальным перегревом или переохлаждением. В то же время коэффициент теплового расширения графита чрезвычайно низок. И его стабильность размеров при изменении температуры высока. Это позволяет обеспечить точность пресс-формы. Кроме того, графит обладает хорошей химической стабильностью. Он нелегко вступает в реакцию с большинством химических сред, таких как кислота и щелочь. И он может противостоять эрозии металлической и стеклянной жидкости.

Чистота и размер частиц графитового материала

При выборе графитовых материалов необходимо учитывать множество факторов. Первый - это чистота материала. Графит высокой чистоты обладает лучшими эксплуатационными характеристиками. Низкое содержание примесей может уменьшить негативное влияние на характеристики пресс-формы. Например, для некоторых высокоточных графитовых форм, используемых в производстве электронных изделий, чистота графита обычно должна быть выше 99,9%. Второе - это размер частиц графита. Различный размер частиц графита влияет на прочность, плотность и технологические свойства пресс-формы.

Тонкий графит обладает высокой прочностью и гладкой поверхностью, что подходит для изготовления пресс-форм сложной формы с высокими требованиями к точности. Крупнозернистый графит обладает хорошей газопроницаемостью и обрабатываемостью. Он подходит для изготовления некоторых деталей пресс-форм, к которым не предъявляются особо высокие требования по прочности, но которые нуждаются в быстрой обработке. Кроме того, необходимо выбирать графитовые материалы с соответствующей стойкостью к тепловому удару, электропроводностью и другими специальными свойствами. (В соответствии с конкретными условиями использования и технологическими требованиями к пресс-форме). Например, при производстве форм для литья металлов можно уделять больше внимания стабильности и эрозионной стойкости графитовых материалов в высокотемпературной металлической среде. Для некоторых специальных форм, например, для изготовления металлических украшений, могут предъявляться повышенные требования к тонкости и чистоте поверхности формы. Это влияет на выбор графитовых материалов.

Технология обработки графитовой формы

Обработка резанием

Обработка резанием является основным звеном производства графитовых форм. Обычно используются такие методы резки, как механическая и лазерная. Механическая резка, например распиловка, подходит для предварительной резки графитовых материалов большого размера. Вы можете использовать такие инструменты, как алмазные пильные диски. В процессе распиловки необходимо следить за скоростью резки и скоростью подачи, чтобы избежать пережога и разрушения кромок графитовых материалов из-за чрезмерного нагрева.

Для деталей графитовых пресс-форм с высокой точностью и сложной формой лазерная резка имеет очевидные преимущества. Лазерная резка позволяет добиться высокой точности резки. Ширина резки узкая, зона термического влияния небольшая. Она может вырезать различные сложные формы, такие как тонкие контуры, узкие прорези и так далее. Во время лазерной резки необходимо разумно настроить такие параметры, как мощность лазера и скорость резки. В соответствии с толщиной и свойствами графитовых материалов, чтобы обеспечить качество резки. Производители графита могут изготовить на заказ любые необходимые вам графитовые формы по чертежам.

Обработка с числовым программным управлением

При обработке графитовых пресс-форм в основном используется технология обработки с числовым программным управлением. Фрезерование с числовым программным управлением является широко используемым методом обработки. Благодаря написанию точной программы числового управления можно обрабатывать различные сложные структуры пресс-форм, такие как поверхность и полость. В процессе фрезерования необходимо выбрать подходящий инструмент. Например, инструмент с алмазным покрытием, который обладает высокой твердостью и хорошей износостойкостью. И он может эффективно повысить эффективность обработки и точность обработки.

Из-за хрупкой текстуры графитового материала необходимо использовать меньшую глубину резания. При этом во время обработки можно подавать большее количество материала, чтобы избежать чрезмерной силы удара инструмента по графитовому материалу. Это приводит к поломке лезвия и повреждению материала. В то же время необходимо использовать хорошую систему охлаждения и смазки, чтобы уменьшить износ инструмента и образование графитовой пыли. Например, использование сжатого воздуха или специальной охлаждающей жидкости для охлаждения и смазки может не только обеспечить плавный ход процесса обработки, но и своевременно удалять графитовые обломки, образующиеся в процессе обработки. Это может предотвратить его негативное влияние на точность обработки и оборудование станка.

Обработка поверхности

Обработка поверхности графитовой пресс-формы очень важна для улучшения характеристик и срока службы пресс-формы. Распространенными методами обработки поверхности являются нанесение покрытия и полировка. Поверхность графитовой пресс-формы может быть покрыта слоем высокотемпературных, износостойких, коррозионностойких материалов. Например, покрытие из карбида кремния, нитрида бора и т. д. Методы нанесения покрытия включают химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и физическое осаждение из паровой фазы (PVD). CVD-покрытие обладает преимуществами равномерной толщины покрытия и сильной связующей силы. Это может эффективно улучшить стойкость к окислению и износостойкость графитовой формы. PVD-покрытие обладает такими характеристиками, как низкая температура осаждения, незначительное влияние на матрицу пресс-формы и т. д.. Это подходит для некоторых графитовых форм с высокими требованиями к точности и не подходит для высокотемпературной обработки.

Полировка позволяет сгладить поверхность графитовой пресс-формы, уменьшить шероховатость поверхности. А также уменьшить адгезию металлической жидкости или других обрабатывающих материалов на поверхности пресс-формы. Это может улучшить производительность выпуска и качество поверхности изделия. Полировка может быть механической, химической или электролитической и другими методами. В соответствии с требованиями к точности поверхности и характеристиками формы пресс-формы необходимо выбрать подходящий процесс полировки. Например, для пресс-форм из оптического стекла с чрезвычайно высокими требованиями к шероховатости поверхности можно использовать химико-механический композитный метод полировки для удаления микроскопических шероховатостей поверхности путем химической коррозии. А затем еще больше улучшить качество поверхности с помощью механической полировки.

 Литье в графитовые формы

Графитовая форма Литье - это процесс впрыскивания жидкого металла или других материалов в полость графитовой формы. После охлаждения и затвердевания получается сформированное изделие. Перед литьем графитовая форма должна быть предварительно нагрета. Общая температура предварительного нагрева составляет 200-500 ℃. Цель состоит в том, чтобы уменьшить разницу температур между формой и высокотемпературным жидким материалом. И предотвратить появление дефектов жидкого материала из-за резкого охлаждения во время впрыска. Такие как холодная изоляция, недостаточная заливка и т.д.. А также для увеличения срока службы пресс-формы.

В процессе литья необходимо разумно спроектировать положение и размер затвора и стояка. Роль затвора заключается в том, чтобы направлять жидкий материал для плавного поступления в полость формы. Его положение должно быть выбрано в части, способствующей заполнению полости жидким материалом. При этом размер затвора должен быть соответствующим. И избежать трудностей с заполнением формы из-за маленького затвора. Или скорость потока жидкого материала слишком высока, что приводит к турбулентности, закручиванию и другим дефектам. Стояк в основном используется для компенсации объемного сокращения жидких материалов в процессе охлаждения и затвердевания. Это предотвращает появление в отливке усадочных отверстий, усадки и других дефектов. Размер и высота стояка должны быть рассчитаны в соответствии с формой, размером и характеристиками затвердевания отливки.

Особенности изготовления графитовых форм

При выборе материала для литья следует учитывать его совместимость с графитовой формой. Например, для литья металлов с низкой температурой плавления, таких как алюминий и магний, графитовые формы обладают хорошей приспособляемостью. Для литья некоторых металлов с высокой температурой плавления, таких как железо, сплавы на основе никеля и т. д., необходимо провести специальную обработку графитовых форм или выбрать графитовые материалы с более высокими эксплуатационными характеристиками, чтобы противостоять эрозии и разъеданию высокотемпературных металлических жидкостей.

В то же время, в процессе литья необходимо строго контролировать параметры процесса литья. Такие как температура заливки, скорость заливки, температура формы и так далее. Высокая температура заливки увеличит всасывание и окисление жидкого материала. Кроме того, это может привести к чрезмерной эрозии графитовой формы. Если температура заливки слишком низкая, текучесть жидкого материала станет плохой. И заполнить полость будет сложно. Слишком высокая скорость заливки легко приводит к образованию турбулентности и размыванию. Слишком медленная скорость заливки может привести к недостаточной заливке и другим проблемам. Температура формы также должна поддерживаться в подходящем диапазоне, чтобы обеспечить нормальный процесс затвердевания жидких материалов в форме и получить отливки с равномерной структурой и хорошими эксплуатационными характеристиками.

Сборка и отладка графитовой пресс-формы

Сборка графитовой пресс-формы - это процесс сборки каждой обрабатываемой детали в соответствии с требованиями проекта. Перед сборкой необходимо очистить каждую деталь и осмотреть для удаления поверхностных загрязнений и припусков на обработку. Чтобы гарантировать, что точность размеров и качество поверхности деталей соответствуют требованиям. При сборке следует использовать соответствующие инструменты и методы сборки, чтобы обеспечить точность установки и прочное соединение каждого компонента. Например, для некоторых деталей, соединенных болтами, необходимо контролировать момент затяжки болтов. Это позволит избежать деформации формы или разрушения соединения из-за слишком сильной или слишком слабой затяжки.

После завершения сборки необходимо провести отладку. Отладка в основном включает в себя проверку действий по открытию и закрытию пресс-формы, чтобы убедиться, что пресс-форма может открываться и закрываться плавно. А ход и скорость открытия и закрытия соответствуют технологическим требованиям. В то же время необходимо проверить систему охлаждения и систему нагрева (если таковые имеются) пресс-формы, чтобы убедиться, что они могут работать нормально. И точно ли контролируется температура.

Например, в пресс-форме для литья под давлением хорошая работа системы охлаждения необходима для контроля цикла литья и качества продукции. При отладке необходимо обеспечить беспрепятственное прохождение канала охлаждающей воды. А поток и температура охлаждающей среды могут соответствовать потребностям пресс-формы в теплоотдаче. Для форм для литья под давлением необходимо проверить, является ли механизм выталкивания гибким и надежным. И может ли он успешно извлекать отливку из полости формы после затвердевания. В процессе отладки, если проблема обнаружена, ее следует своевременно отрегулировать и устранить, пока показатели работы пресс-формы не будут соответствовать проектным требованиям.

 Контроль качества и тестирование

Контроль качества проходит через весь процесс производства графитовых форм. В звене контроля сырья необходимо проверить показатели графитовых материалов. Такие как чистота, плотность, размер частиц и т.д., чтобы убедиться, что сырье соответствует производственным требованиям. В процессе обработки необходимо проверять качество продукции на каждом этапе обработки. Например, точность размеров после резки, точность формы после обработки, шероховатость поверхности и т. д.. Для точного измерения следует использовать измерительное оборудование, такое как измерительные инструменты, профилометры и измерители шероховатости. А отклонения от допусков должны быть своевременно устранены.

После изготовления графитовой формы необходимо провести всестороннее испытание на работоспособность. Для формы для литья под давлением литьё под давлением тест может быть проведен для наблюдения за качеством литья. Проверьте наличие дефектов, таких как поры, усадочные отверстия, трещины и так далее. И измерьте, соответствует ли точность размеров отливки требованиям. Для пресс-формы для литья под давлением, тест литья под давлением проводится для исследования качества внешнего вида пластиковых изделий, точности размеров, а также производительности открытия и закрытия пресс-формы.

Кроме того, на графитовых формах можно проводить испытания на тепловые характеристики. Например, испытания на теплопроводность, коэффициента теплового расширения и т.д.. Чтобы оценить производительность пресс-форм в реальной рабочей температурной среде. Благодаря строгому контролю качества и испытаниям можно гарантировать качество и надежность графитовых пресс-форм. И вы можете улучшить его эффект использования и срок службы в промышленном производстве.

 Обслуживание и уход за графитовой пресс-формой

Графитовая пресс-форма нуждается в регулярном уходе и обслуживании в процессе эксплуатации. После каждого использования необходимо своевременно очищать поверхность формы от остатков металлических обрезков, стеклянного шлака и других загрязнений. Их можно продуть сжатым воздухом или очистить щеткой. Для трудноудаляемых загрязнений можно использовать подходящий химический растворитель. Но при этом следует учитывать, что растворитель не может вызвать коррозию графитовой формы.

В процессе длительного использования графитовой пресс-формы может появиться износ, отслоение покрытия и другие проблемы. При обнаружении незначительного износа поверхности пресс-формы можно восстановить ее полировкой и другими методами, чтобы вернуть ей чистоту поверхности и точность размеров. На детали, где покрытие отвалилось, необходимо своевременно нанести новое покрытие, чтобы обеспечить работоспособность пресс-формы. В то же время необходимо регулярно проверять структурную целостность пресс-формы. Например, проверять, нет ли в полости и сердцевине пресс-формы деформаций, трещин и других явлений. И своевременно ремонтировать или заменять детали при обнаружении проблем.

Кроме того, при хранении графитовой формы следует обращать внимание на условия окружающей среды. Она должна храниться в сухом и хорошо проветриваемом помещении, чтобы избежать влаги и окисления. При хранении на поверхность пресс-формы можно нанести слой антикоррозийного масла или защитного средства, чтобы предотвратить ржавление или загрязнение поверхности пресс-формы другими примесями. Благодаря научным и разумным мерам по уходу и обслуживанию можно продлить срок службы графитовых пресс-форм. Производственные затраты могут быть снижены, а эффективность производства повышена.

 Заключение

Производство графитовой формы - сложный процесс, включающий множество звеньев и технологий. От характеристик графитовые материалы исследования и отбор, применение передовых технологий обработки, точное литье, сборка и ввод в эксплуатацию, строгий контроль качества, тестирование и научное обслуживание. Каждое звено оказывает важное влияние на конечные характеристики и срок службы графитовых форм.