石墨模具氧化温度提高使用寿命

石墨模具氧化温度提高使用寿命

怎么提高石墨模具的寿命呢？
1.石墨材料的氧化是热压模具损坏的首要原因，因此抗氧化性能直接影响着石墨模具的使用寿命。 不同的石墨材料的氧化开始温度是不同的，普通的热压用石墨模具的氧化温度在450℃左右。石墨材料的氧化过程与氧化气体的扩散速度有关，氧化速度受控于氧化气体的扩散率。因此模具的杂质含量越小越好，材料杂质中的金属元素，对石墨的氧化起催化作用；石墨中的灰分越少、材料的气孔率越低越好，特别是开孔气孔率。市场上石墨制品目前包括电化石墨和焙烧炭石墨制品，热压用模具一般采用焙烧石墨制品。焙烧石墨的开孔率与焙烧次数由关，焙烧次数越多，开孔率越低，体密度越高。建议采用三浸四焙的石墨制品，这种石墨模具性价比较高。另外，胎体粉的烧结湿度也是影响模具氧化速度的一个关键因素；工具的用途决定了胎体粉的成分，是不能改变的，但是胎体粉中的一些成型剂和造粒剂，它们是丙酮等有机物，热压时在300℃到400℃的排烟时间产生液滴和有机蒸汽；这些有机液滴和蒸汽，对石墨有着很强的溶解能力，蒸汽和液滴溶解了石墨模具中的炭，在模具表面的灰分脱落产生凹坑和孔洞，造成模具的损坏失效。因此，降低胎体粉中的成型剂等有机物的含量对增加模具寿命有着至关重要的作用，另外对胎体的相对密度和强度影响也很大。


2.石墨模具的磨损造成尺寸超差，这种损坏方式是由于模具本身的制作工艺和烧结工艺造成的。模具制作宜采用磨削的方式加工，提高模具表面的光洁度，降低金属熔液与石墨的粘连程度。胎体粉的成分也是造成金属薄膜与石墨粘连的因素之一。由于铁是强脱碳剂；如果胎体是铁基的，在胎体和模具之间会发生强烈的反应和溶解现象，产生胎体熔液和石墨粘连，损坏石墨模具。建议在烧结铁基胎体时，在刀头和模具表面刷强效的脱模剂，减少在卸模时的模具粘连现象，降低损坏程度，提高模具的使用寿命。
3.石墨模具敲打损坏，这种损坏类型多为设计不合理，脱模不方便；和模具抗热震性能不强导致的。 材料的抗热震能力，常用其抗热震能力因数F来表征。




4.石墨模具的压溃是热压烧结过程中经常见到的一种模具损坏方式。这种损坏方式与石墨材料的抗压强度有直接关系。石墨模具一般由抗压强度Se抗折强度Sb和抗拉强度St来表征机械性能。三者的比例为St/Sb=0.47-0.68，Se/Sb=1.61-2.9；我们习惯用抗压强度Se表示；它具有明显的各向异性，，并且与石墨材料的体密度密切相关，体密度越大，抗压强度越大；成近似线性增长关系，一般体密度在1.6g/cm3以上的石墨其Se不低于20MPa，三浸四焙的石墨可大45 MPa以上。因此，选用体密度大的石墨材料制作热压模具，是解决模具抗压强度低、易压溃的明智之选。热压工艺的参数也模具压溃的因素之一，影响着石墨模具的使用寿命。例如排烟时的压力大小不合适等，极易造成模具的压碎。建议根据模具的强度情况适量的调整热压工艺参数，增加模具使用次数，降低产品的生产成本。




5. 石墨模具的压裂，与热压模具卡紧不牢，压力降不匀有关。由于热压烧结工人的业务水平和职业道德参差不齐，装模水平差距较大；建议每月定期培训工人装模注意事项，将模具费用乘系数考核进工人工资。另外，模具的压裂损坏还与石墨材料的电阻率有关。模具的电阻率同时也表征材料的石墨化程度，与热导率成一定比例关系，电阻率越低热导率越高；升温越快；因为石墨材料的强度随温度的升高而增强，1000℃时石墨的强度比室温约增加20%，所以选用电阻率低的石墨材料，热压时间短升温快；与刀头接触的石墨模具强度很快升高，不容易产生压裂现象。同时热压烧结时间缩短，节约烧结成本；氧化时间减少，氧化损坏率下降，模具使用次数增加。