模具是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)工藝裝備，模具行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛造、壓鑄、擠壓、注塑或其他成型加工方法，配合成型模具將毛坯成型為符合產(chǎn)品要求的零件。我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中使用的各種工具和產(chǎn)品，大到機(jī)床的底座、機(jī)體的外殼，小到一個(gè)毛坯螺絲、紐扣、各種家用電器的外殼，都與模具有著密切的關(guān)系。模具的形狀決定了這些產(chǎn)品的外觀，模具的加工質(zhì)量和精度也決定了這些產(chǎn)品的質(zhì)量。近年來(lái)，隨著模具行業(yè)的快速發(fā)展，石墨材料、新技術(shù)和不斷增加的模具廠不斷沖擊著模具市場(chǎng)。石墨因其良好的物理化學(xué)性能逐漸成為制模的首選。

2: 石墨模具的出色性能

1.優(yōu)異的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性；2.低線膨脹系數(shù)，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和抗熱震性；3.耐化學(xué)腐蝕，不易與大多數(shù)金屬發(fā)生反應(yīng)；4.在高溫下(大多數(shù)銅基基體在800℃以上)，強(qiáng)度隨溫度升高而增加；5.良好的潤(rùn)滑性和耐磨性；6.加工容易，機(jī)械加工性能好，可制成形狀復(fù)雜、精度高的模具。

3: 石墨模具的應(yīng)用

目前，石墨模具已經(jīng)廣泛應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:

1.熱壓模具:人造石墨熱壓模具用于壓制燒結(jié)硬質(zhì)合金時(shí)具有以下特點(diǎn):一是如果壓制溫度提高到1350-1450度，所需單位壓力可降低到67-100 kgf/cm2(即冷壓壓力的1/10)；第二，加壓和加熱在同一過程中進(jìn)行，并且在短時(shí)間的燒結(jié)后可以獲得致密的燒結(jié)體

2.玻璃成型用模具:石墨近年來(lái)成為玻璃制造中不可缺少的模具材料，因?yàn)樗瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易被熔融玻璃滲透，不改變玻璃的成分，抗熱震性好，尺寸隨溫度變化小。可用于制作玻璃管、彎管、漏斗及其他異形玻璃瓶的模具。

3.燒結(jié)模具和其他金剛石燒結(jié)模具:利用人造石墨材料熱變形小的特點(diǎn)，可以制造晶體管的燒結(jié)模具和支架。現(xiàn)在它們已被廣泛使用，成為半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展不可缺少的材料。此外，石墨模具還用于鑄鐵模具、各種有色金屬的耐用模具、鑄鋼模具、耐熱金屬(鈦、鋯、鉬等)的模具。)和用于焊接鐵軌的鋁熱劑焊接模具。熱壓金剛石工具使用石墨模具，在金剛石工具的制造過程中起到發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用。石墨模具的質(zhì)量直接影響金剛石工具的尺寸精度、外觀和形狀。熱壓工藝要求:溫度達(dá)到(1000 & plus Mn；2)℃,成型壓力16 ~ 50 MPa，保溫保壓時(shí)間15 ~ 30 min，非真空環(huán)境。在這種工作條件下，要求成型發(fā)熱元素石墨模具具有導(dǎo)電性、高電阻率和足夠的機(jī)械強(qiáng)度，還需要良好的抗氧化性和較長(zhǎng)的使用壽命，以保證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)家制造金剛石工具使用的石墨模具材料主要是超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)、高純度、高石墨化度的石墨材料，要求平均粒度小于15 &μ；m，甚至10 & mum以下，中等孔徑小于2μ；m .用這種碳材料制成的石墨模具孔隙率小，結(jié)構(gòu)致密，表面光潔度高，抗氧化能力強(qiáng)，平均使用壽命可達(dá)30 ~ 40次。金剛石模具要求硬度高，抗氧化性好，加工精度高。采用優(yōu)質(zhì)石墨原料，大大延長(zhǎng)了模具的使用壽命，提高了抗氧化性。  

4.石墨模具用于有色金屬的連鑄和半連鑄:近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外正在推廣從熔融金屬狀態(tài)直接連續(xù)(或半連續(xù))制造棒材或管材等先進(jìn)生產(chǎn)方法。這種方法已在國(guó)內(nèi)銅、銅合金、鋁和鋁合金中采用。人造石墨被認(rèn)為是最適合有色金屬連續(xù)鑄造或半連續(xù)鑄造的材料。生產(chǎn)實(shí)踐證明，由于石墨模具的采用，由于其良好的導(dǎo)熱性(決定金屬或合金的凝固速度)和模具良好的自潤(rùn)滑性能，不僅提高了模具速度，而且鑄錠尺寸精確、表面光滑、晶體結(jié)構(gòu)均勻，可直接進(jìn)行下一道工序加工。這不僅大大提高了成品率，減少了廢品損失，而且大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。連鑄方法有兩種:垂直連鑄和水平連鑄。

5.壓鑄模具:人造石墨已成功用于有色金屬的壓鑄。例如，由人造石墨材料制成的壓力鑄造模具生產(chǎn)的鋅合金和銅合金鑄件已經(jīng)用于汽車部件和其它方面。

6.離心鑄造用石墨模具:石墨鑄型已成功應(yīng)用于離心鑄造。在美國(guó)，壁厚超過25毫米的人造石墨模具已被用于離心鑄造青銅外殼。為了防止人造石墨模具燃燒，可以采取一些抗氧化措施。鑄造一定數(shù)量的鑄件后，如果模具內(nèi)表面有燒傷，可以擴(kuò)大模具內(nèi)孔的尺寸來(lái)鑄造大尺寸的殼體。

四.電火花加工

    日益成為模具、家電、汽車、機(jī)電、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)批量生產(chǎn)的主要工藝設(shè)備。，并承擔(dān)了這些行業(yè)60%-90%的產(chǎn)品零部件的加工生產(chǎn)。近年來(lái)，高速銑削突破了傳統(tǒng)銑削難以加工高硬度、高強(qiáng)度、高韌性模具材料的限制。而電火花加工具有加工精度和表面質(zhì)量高、加工范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在復(fù)雜、精密、薄壁、窄縫、高硬度材料的加工方面，是高速銑削無(wú)法比擬的。因此，電火花加工仍將是模具型腔加工的主要手段。石墨電極(與銅相比)具有電極用量少、放電加工速度快、可加工性好、重量輕、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代銅電極成為電加工電極的主流。與銅相比，石墨電極具有消耗低、放電速度快、重量輕、熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，因此逐漸取代銅電極，成為電火花加工電極的主流。相比之下，石墨電極材料具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.成本低:由于近年來(lái)銅價(jià)上漲，各向同性石墨價(jià)格低于銅。在同樣的成交量下，石墨產(chǎn)品的價(jià)格比銅低30%到60%，價(jià)格比較穩(wěn)定，短期價(jià)格波動(dòng)比較小。

2:石墨模具處理技術(shù)
首先由模具設(shè)計(jì)師根據(jù)產(chǎn)品(零件)的使用要求設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，繪制圖紙，然后由技術(shù)工人根據(jù)圖紙的要求，通過各種機(jī)械加工(如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割等設(shè)備)完成模具的各個(gè)部分，然后進(jìn)行組裝、調(diào)試，直到能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

3: 石墨模具的現(xiàn)狀與發(fā)展

   如今，石墨模具產(chǎn)業(yè)在人類生活和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。許多工業(yè)部門的發(fā)展(如機(jī)電、汽車、輕工家電、電器儀表、通訊、兵工等。)取決于模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。世界各國(guó)都投入了大量的人力財(cái)力發(fā)展石墨模具產(chǎn)業(yè)。德國(guó)Sigri和日本東洋炭素在國(guó)際石墨模具行業(yè)取得了主導(dǎo)地位。中國(guó)也非常重視模具行業(yè)的發(fā)展，模具生產(chǎn)技術(shù)的水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定了產(chǎn)品的質(zhì)量、效率和開發(fā)新產(chǎn)品的能力。從1997年開始，中國(guó)有關(guān)部門開始重視和支持石墨模具行業(yè)的發(fā)展，大力支持中國(guó)本土企業(yè)在石墨模具行業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)在，他們?nèi)〉昧瞬诲e(cuò)的成績(jī)，為中國(guó)的出口創(chuàng)匯做出了貢獻(xiàn)。從未來(lái)模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，誰(shuí)能在最短的時(shí)間內(nèi)完成模具生產(chǎn)，誰(shuí)就贏得了客戶和市場(chǎng)。石墨模具(石墨電極)因其各方面的優(yōu)越性能，在模具行業(yè)確立了重要的領(lǐng)先地位和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。  

4.速度快:石墨放電比銅快2-3倍，材料不易變形。在薄筋電極的加工中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。銅的軟化點(diǎn)在1000度左右，受熱容易變形。石墨的升華溫度約為3650度，石墨的熱膨脹系數(shù)僅為銅的1/30。

5.重量輕:石墨的密度只有銅的1/5。當(dāng)使用大電極進(jìn)行電火花加工時(shí)，可以有效地減輕機(jī)床(EDM)的負(fù)擔(dān)，更適合大型模具的應(yīng)用；

6.損耗低:由于火花油中含有C原子，電火花加工時(shí)火花油中的C原子在高溫下分解，在石墨電極表面形成一層保護(hù)膜，彌補(bǔ)了石墨電極的損耗；

7.無(wú)毛刺:銅電極加工后需要人工去毛刺，而石墨加工后無(wú)毛刺，不僅節(jié)省了大量成本和人力，而且更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；

8.易于拋光:由于石墨的切削阻力僅為銅的1/5，操作時(shí)更易于手工打磨拋光；