超细石墨是20世纪70年代发展起来的一种新型石墨材料,主要用于电火花机床的精密加工电极。
作为电极材料,需要导电热传导。在火花加工中,由于局部放电,电极和工件之间的间隙温度为2000 ~ 3000℃,因此电极材料能承受高温。电极材料熔点低,不能用高电流快速处理,处理速度低,处理成本增加。理论上,钨或合金好作为电极材料。钨电有强度高、密度高、熔点接近3400℃的特点,在电火花加工中钨电极的实际损耗很小。
石墨棒的工艺技术特性:
1、特殊的抗热震性能:石墨棒具有良好的抗热震性能,即当温度突然变化的时候,热膨胀系数小,因而具有良好的热稳定性,在温度急冷急热的变化时,不会产生裂纹;
2、导热性和导电性:石墨棒具有良好的导热性和导电性。它与一般的材料相比,其导热导电性是相当高的。比不锈钢高4倍,比碳素钢高2倍,比一般的非金属高100倍;
3、润滑性:石墨棒的润滑性能类似于二硫化钼,摩擦系数小于0.1,其润滑性能随鳞片大小而变,鳞片愈大,摩擦系数愈小,润滑性愈好;
4、化学稳定性:常温下石墨具有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀。
石墨棒模具热处理后表面有软点,将影响石墨棒模具的耐磨性、减少石墨棒模具的使用寿命。那石墨棒模具表面有软点的原因及解决措施是怎样的呢?
一、软点的产生原因
1、石墨棒模具在热处理前表面有氧化皮、锈斑及局部脱碳。
2、石墨棒模具淬火加热后,冷却淬火介质选择不当,淬火介质中杂质过多或老化。
二、预防措施
1、石墨棒模具热处理前应去除氧化皮、锈斑,在淬火加热时适当保护石墨棒模具表面,应尽量采用真空电炉、盐浴炉和保护气氛炉中加热。
2、石墨棒模具淬火加热后冷却时,应选择合适的冷却介质,对长期使用的冷却介质要经常进行过滤,或定期更换。
石墨棒是六方晶系的结晶型碳,具有金属光泽。按其来源分为天然石墨棒和人造石墨棒。 石墨棒鳞片是一种层状结构的天然固体润滑剂,资源丰富且价格便宜。石墨棒鳞片结晶完整,片薄且韧性好,物化性能,具有良好的传导性、导电性、抗热震性、耐腐蚀性等。鳞片石墨棒按含碳量的高低分为高碳石墨棒、中碳石墨棒和低碳石墨棒。
石墨材料在很多行业中应用是较为广泛的,比如我们常见的电池里面,石墨本身也是一种导电体。不过一般来说,石墨在润滑剂和铅笔芯中应用相对更为广泛。石墨材料的种类有很多,比如石墨棒、石墨电极、石墨粉、石墨板等等,不同的石墨材料在不同行业中得到了应用。
石墨电有能承受大电流条件的特性,另外,在合适的粗加工设定条件下,含碳元素的钢工件在加工时产生的蚀除物和工作液在高温下产生的分解物中的碳颗粒,在极性效应的作用下,部分蚀除物、碳颗粒会粘附在电极表面形成一层保护层,了石墨电极在粗加工中的损耗极小,甚至是“零损耗”。
石墨材料的热膨胀系数小,铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍,因此在放电加工中石墨电极相比铜电极不易发生变形,可获得更稳定可靠的加工精度。尤其是在加工深窄筋位部分时,局部高温容易使铜电极发生弯曲变形,而石墨电极不会这样;对于深径比大的铜电极,在加工设定时还需要补偿一定的热膨胀值来修正尺寸,而石墨电极不需要。
石墨材料较铜的密度要小,相同体积的石墨电极重量仅为铜电极的1/5。可见体积较大的电极使用石墨材料非常合适,地减轻了电火花加工机床主轴的载荷,电极不会因为重量大而导致装夹不便、加工中产生偏摆位移等问题,可见在大型模具加工中使用石墨电极很有意义。
石墨化工序是石墨电极生产的重要工序,而串接石墨化工艺是国际上较的技术,是国内的技术。使用该技术进行石墨化加工,制成的产品不仅质量好,而且可以节约大量电力,其每吨电耗仅3200度,与传统的石墨化工艺相比,每吨节电1000多度,可大大降低生产成本。