石墨模具損壞不能使用的類型有哪些？

近年來，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。石墨因其良好的物理化學(xué)性能逐漸成為制模的首選。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)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。石墨模具的損壞可分為四種類型。

1.敲擊脫模損傷型

由于(2)中提到的原因，有時(shí)燒結(jié)體無法從模具中拔出，只能通過反復(fù)敲打模具和鉆桿才能脫模。這樣有時(shí)候會把模具的上下邊緣或者外壁面碰掉，產(chǎn)生缺陷，在接下來的燒結(jié)中會加速氧化。同時(shí)，這些地方也是機(jī)械應(yīng)力的集中點(diǎn)。這就要求石材具有精細(xì)的結(jié)構(gòu)和高強(qiáng)度。

2.模底棋盤格壁斷裂式

由于石墨材料機(jī)械強(qiáng)度低或石墨模具設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致模底或觸壁強(qiáng)度不夠，不能承受熱壓壓力。當(dāng)壓力增加到一定程度時(shí)，沿模底與模堡內(nèi)壁連接處的應(yīng)力集中部位會出現(xiàn)橫向裂紋。在材料強(qiáng)度不足的情況下，模壁或模底也會出現(xiàn)裂紋。

3.氧化裂紋型

這種類型的損壞是最常見的。在空氣中，石墨涂層加熱到一定溫度，就開始氧化。不同石墨材料的氧化起始溫度不同，人造石墨材料的氧化起始溫度約為450℃。溫度越高，氧化速度越快。碳的氧化產(chǎn)物是一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w。因此，隨著氧化的進(jìn)行，石墨材料逐漸被消耗。人造石墨是一種多孔分散結(jié)構(gòu)材料。隨著氧化的進(jìn)行，孔隙變大變多，結(jié)構(gòu)變得疏松，機(jī)械強(qiáng)度大大下降。在工業(yè)現(xiàn)場可以明顯觀察到模具表面有碳粉脫落，表面變得粗糙不平，模具壁變薄。當(dāng)石墨材料氧化到一定程度時(shí)，在壓力作用下，沿模壁出現(xiàn)垂直裂紋而被破壞。事實(shí)上，為了不浪費(fèi)燒結(jié)材料，有經(jīng)驗(yàn)的操作者總是避免模具斷裂的發(fā)生。當(dāng)霉菌氧化到危險(xiǎn)程度，就不再使用了。提高材料的抗氧化能力是減少這種損傷的關(guān)鍵。

4.模具內(nèi)孔的尺寸變大并超出公差。

大約30%的模具在使用幾次后因?yàn)閮?nèi)孔擴(kuò)大和尺寸超差而報(bào)廢。使用中觀察到模具內(nèi)孔與空氣接觸不充分，基本不氧化，或者氧化很輕微。熱壓時(shí)，將燒結(jié)的基體材料和鉆桿填充到石墨模具的內(nèi)孔中。在高溫下，基體材料中的金屬粘合劑處于熔融或半熔融狀態(tài)。雖然大多數(shù)熔融金屬難以自發(fā)滲入石墨材料，但在壓力下，熔融金屬會以薄膜的形式被擠壓到模具的內(nèi)壁表面，并粘附在石墨材料上。這種附著力不僅與燒結(jié)基體材料的配方和成分有關(guān)，還與石墨材料的孔隙率、孔隙的大小和模具內(nèi)壁的光滑度有關(guān)。由于這種粘附，當(dāng)燒結(jié)部件被冷卻和脫模時(shí)，一些金屬殘留物傾向于粘附在模具的內(nèi)壁上，在下次使用模具之前必須除去這些金屬殘留物。在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，這種清理模具的操作是用金屬刀片等工具手工刮，導(dǎo)致模具內(nèi)孔尺寸變大或內(nèi)壁粗糙度增加，從而加速模具的損壞。減少這種損傷的關(guān)鍵是減少熔融金屬的粘附，提高材料的耐磨性。

上述四種損傷在工業(yè)生產(chǎn)中并不是獨(dú)立存在的，而是混合在一起的。這四種傷害同時(shí)在起作用，然而，最終，它們只在某一種類型中顯現(xiàn)出來。