石墨模具的加工方法有哪些?
石墨模具已經(jīng)從手工設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。那么石墨模具的加工方法有哪些發(fā)展呢?給你詳細(xì)介紹:
現(xiàn)代石墨模具的加工更多的依賴于自動(dòng)化程度高的高精高效機(jī)床。從石墨模具的粗加工和熱處理,到各種精加工工序的質(zhì)量控制和檢測(cè),都需要設(shè)備齊全,匹配合理。其中數(shù)控加工設(shè)備占很大比重,以適應(yīng)單件或小批量模具的生產(chǎn)。
數(shù)控加工設(shè)備也是石墨模具加工的基礎(chǔ),有助于實(shí)現(xiàn)石墨模具制造的自動(dòng)化加工。石墨模具可以在室溫下承受劇烈的溫度變化而不被損壞。當(dāng)溫度突然變化時(shí),石墨模具的體積變化很小,不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
(1)潤(rùn)滑性。由于石墨層間的結(jié)合力很小,當(dāng)它與金屬摩擦?xí)r,很容易在金屬表面形成石墨膜,可以減少摩擦。對(duì)于具有拋光表面的鋼,高強(qiáng)度石墨在室溫和大氣中的動(dòng)摩擦系數(shù)約為0.35。因此,石墨常被用作潤(rùn)滑劑,制造石墨軸承,鍛造石墨乳液等。
(2)在寬溫度范圍內(nèi)的適用性。石墨的熔點(diǎn)為38.50℃,沸點(diǎn)為4250℃,因此可在-200~450℃的空氣中使用,在-200 ~ 3000℃的真空或恢復(fù)性氣氛中使用。石墨的強(qiáng)度和硬度隨著溫度的升高而增加,而不是降低。
(3)低熱膨脹。石墨制品一般在20℃ ~ 200℃捏合,其熱膨脹系數(shù)沿捏合方向?yàn)?1 ~ 2) × 10-6/℃,垂直于捏合方向?yàn)?2 ~ 3) × 10-6/℃。膨脹石墨板熱膨脹系數(shù)大,平面方向5×10-6/℃,厚度方向100×10-6/℃。石墨制品具有高抗熱震性。比如電爐煉鋼用的石墨電極,要經(jīng)過淬火加熱等等。
石墨的普通結(jié)構(gòu)使其具有特殊的性能,應(yīng)用廣泛。以下特性主要用于工業(yè):
(4)良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。通常,沿晶面方向的電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于垂直于晶面方向的電導(dǎo)率。然而,石墨的熱導(dǎo)率和電阻都受溫度影響。比如阻力系數(shù)在700 K ~ 900K以下為負(fù),900K以上為正。當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)在某一溫度達(dá)到最大值時(shí),其余的就會(huì)下降。由于其良好的各向異性導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能,石墨被廣泛用作耐火材料、隔熱材料和石墨電極。
(5)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)毒。石墨對(duì)人體無(wú)毒。400℃開始氧化,700℃以上能與水蒸氣反應(yīng)。它能在90℃以上與CO2反應(yīng),在1000℃以上與氫氣反應(yīng)。除王水、鉻酸、濃硫酸和硝酸外,能耐各種酸、堿和有機(jī)溶劑的腐蝕。在高溫下,石墨能與許多金屬或非金屬或它們的氧化物發(fā)生反應(yīng)。