石墨模具的使用壽命短怎么辦?
石墨模具的使用壽命短怎么辦?
1.石墨模具的斷裂與熱壓模具合模不穩、壓降不均勻有關。由于熱壓燒結工人專業水平和職業道德參差不齊,充模水平差距較大;建議每月定期培訓工人注意模具安裝,模具費用通過乘以系數考核到工人工資中。此外,模具的斷裂損傷還與石墨材料的電阻率有關。模具的電阻率也代表了材料的石墨化程度,石墨化程度與熱導率成正比。電阻率越低,熱導率越高。溫度上升越快;由于石墨材料的強度隨著溫度的升高而增加,石墨在1000℃時的強度比室溫時高20%左右,所以選用電阻率低的石墨材料,熱壓時間短,升溫快。石墨模具與刀盤接觸強度增加快,不容易造成斷裂。同時,熱壓燒結時間縮短,節約了燒結成本;氧化時間減少,氧化損傷率降低,模具使用次數增加。
2.石墨材料的氧化是熱壓模具損壞的首要原因,因此抗氧化性直接影響石墨模具的使用壽命。不同石墨材料的氧化起始溫度不同,普通熱壓的石墨模具氧化溫度在450℃左右。石墨的氧化過程與氧化氣體的擴散速率有關,氧化速率受氧化氣體的擴散速率控制。所以模具中雜質含量越少越好。材料雜質中的金屬元素對石墨的氧化起催化作用。石墨中灰分越少,材料的氣孔率越低越好,尤其是開孔氣孔率。目前市場上的石墨制品有電化學石墨和煅燒碳石墨制品,熱壓用的模具一般采用煅燒石墨制品。焙燒石墨的孔隙率與焙燒時間有關。焙燒次數越多,孔隙率越低,體積密度越高。建議使用三浸四烘石墨產品,其中石墨模具性價比較高。此外,胎體粉的燒結濕度也是影響模具氧化速度的關鍵因素。工具的使用決定了畜體粉末的組成,這是不能改變的。但胎體粉中的一些成型劑、造粒劑,即丙酮等有機物,在熱壓過程中300℃至400℃的排煙時間內產生液滴和有機蒸汽;這些有機液滴和蒸汽對石墨有很強的溶解能力。蒸汽和液滴溶解石墨模具中的碳,灰分脫落在模具表面,產生坑和洞,導致模具損壞失效。因此,降低胎體粉中成型劑等有機物的含量,對延長模具壽命起著至關重要的作用,對胎體的相對密度和強度也有很大的影響。
3.石墨模具的破碎是熱壓燒結中常見的模具損壞方式。這種破壞模式與石墨材料的抗壓強度直接相關。石墨模具力學性能一般用抗壓強度Se、抗折強度Sb和抗拉強度st來表征,三者之比St/Sb=0.47-0.68,Se/Sb = 1.61-2.9;我們習慣用抗壓強度Se來表示;它具有明顯的各向異性,并且與石墨材料的體積密度密切相關。堆積密度越高,抗壓強度越大。存在近似的線性增長關系。一般堆密度在1.6g/cm3以上的石墨Se不低于20MPa,三次浸泡四次烘烤的石墨Se可達45 MPa以上。因此,選擇體積密度較高的石墨材料制作熱壓模具,以解決抗壓強度低、模具易坍塌的問題,是一種明智的選擇。熱壓的參數也是崩模的因素之一,影響石墨模具的使用壽命。比如排煙壓力不合適,就容易壓壞模具。建議根據模具強度適當調整熱壓工藝參數,以增加模具使用次數,降低產品生產成本。
4.石墨模具的磨損導致尺寸超差,是模具本身的制造工藝和燒結工藝造成的。應采用磨削來制作模具,以提高模具的表面光潔度,減少熔融金屬與石墨的粘附。基體粉末的成分也是造成金屬薄膜與石墨之間粘附的因素之一。因為鐵是很強的脫碳劑;如果胎體為鐵基,胎體與模具之間會發生強烈的反應和溶解,導致胎體熔體與石墨粘連,對石墨模具造成損傷。建議燒結鐵基胎體時,在刀盤和模具表面刷強力脫模劑,以減少卸模時的模具粘連,降低損傷程度,延長模具使用壽命。
5.石墨模具敲損,多為設計不合理,脫模不便造成;以及模具的抗熱沖擊性差。材料的抗熱震性通常由其抗熱震系數f來表征。