燒結(jié)模及其它金剛石燒結(jié)模具

利用人造石墨材料熱變形的特點(diǎn)，可制造晶體管的燒結(jié)模具和支架，現(xiàn)已廣泛使用，它已成為發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)不可缺少的材料。此外，石墨模具也使用于鑄鐵用的鑄型，各種有色金屬用的耐久性鑄模，鑄鋼用鑄型，耐熱金屬（鈦，鋯，鉬等）用的鑄型及焊鋼軌用的鋁熱焊型的鑄型等。熱壓燒結(jié)金剛石工具用石墨模具,在金剛石工具制造過(guò)程中擔(dān)負(fù)著發(fā)熱元件和模具支撐的雙重作用,石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到金剛石工具的尺寸精度、外觀形狀等。熱壓燒結(jié)工藝要求:溫度達(dá)到(1 000±2)℃,成型壓力16～50 MPa,保溫保壓時(shí)間為15～30 min,環(huán)境為非真空狀態(tài)。在此工況條件下,既要求成型及發(fā)熱元件的石墨模具具有導(dǎo)電性、較高的電阻率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,還需要其具有良好的化性能和較長(zhǎng)的使用壽命,以確保金剛石工具的尺寸精度和優(yōu)異性能。目前,西方發(fā)達(dá)國(guó)家金剛石工具制造用石墨模具材料,主要為超細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)、高純度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒徑小于15μm,甚至10μm以下,中等氣孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,氣孔率小、結(jié)構(gòu)致密、表面光潔度高、化性較強(qiáng),平均使用壽命可達(dá)30～40次。金剛石模具要求材質(zhì)硬度高，化性能好，加工精度高等特點(diǎn)，采用石墨原材料大大延長(zhǎng)了模具使用壽命和提高了化性能。由于石墨電極(與銅相比)有電極消耗少、放電加工速度快、機(jī)械加工性能好、重量輕、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)越性，逐漸代替銅電極成為電加工電極的主流。

現(xiàn)狀與發(fā)展

如今石墨模具工業(yè)對(duì)人類的生活及發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，許多產(chǎn)業(yè)部門(如機(jī)電、汽車、家電輕工、電器儀表、通訊、軍械等)的發(fā)展依賴于模具工業(yè)的技術(shù)提高和發(fā)展，世界各國(guó)均投入大量的人力財(cái)力發(fā)展石墨模具工業(yè)。像德國(guó)的西格里、日本的東洋碳素 在國(guó)際石墨模具工業(yè)領(lǐng)域中取得了主導(dǎo)地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。從1997年我國(guó)有關(guān)部門開始重視和支持對(duì)石墨模具工業(yè)的發(fā)展，大力扶植中國(guó)本土企業(yè)在石墨模具工業(yè)上的發(fā)展，如今已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)，并為中國(guó)的出口外匯收入做出了貢獻(xiàn)。針對(duì)未來(lái)模具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，誰(shuí)能在短的時(shí)間里完成模具的制作，誰(shuí)就贏得了客戶，贏得了市場(chǎng)。石墨模具（石墨電極）以其各方面優(yōu)越的性能，已經(jīng)在模具行業(yè)中確立了重要的主導(dǎo)地位及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。第三、注意浸漬時(shí)間在正常的室溫下，一般石墨模具在浸漬液中浸泡半個(gè)小時(shí)左右。

石墨模具對(duì)金剛石鋸片刀頭質(zhì)量有何影響

在人造金剛石鋸片刀頭的熱壓燒結(jié)過(guò)程當(dāng)中，石墨模具擔(dān)負(fù)的是發(fā)熱元件和模具支撐雙重作用，石墨模具質(zhì)量的優(yōu)劣，石墨性能參數(shù)的波動(dòng)大小，都是直接的影響人造金剛石刀頭尺寸的精度，外觀形狀，刀頭中粘結(jié)劑的波動(dòng)大小，都是會(huì)直接的影響到期尺寸精度，外表形狀以及刀頭中粘結(jié)劑的含量，基體材料的硬度，抗彎強(qiáng)度，對(duì)于金剛石的包鑲能力，以及刀頭切割性能和使用壽命。石墨模具浸漬全過(guò)程首先、注意石墨模具浸漬器皿的材質(zhì)浸漬器皿可以根據(jù)廠區(qū)的實(shí)際條件選用合適的材料進(jìn)行制作，但是要注意材質(zhì)的抗酸腐性，密封性、還有硬度等，盡量采用所賜應(yīng)用的浸漬器皿。

1、石墨體積密度，肖氏硬度，抗折抗壓強(qiáng)度的影響：在石墨熱壓燒結(jié)的過(guò)程中模具支撐作用時(shí)候，要求石墨的體積密度，肖氏硬度，抗折抗壓強(qiáng)度是越高越好，體積密度大于1.75g/cm3。作為模具的丫頭，抗彎強(qiáng)度的高低也是更加重要，如果石墨體積密度變低，硬度、抗折、抗壓強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)的變低，使用過(guò)程中會(huì)更加容易斷裂或者是折斷。其中，數(shù)控加工設(shè)備所占比重較大，以適應(yīng)單位或小批量模具的生產(chǎn)。

2、石墨開口氣孔率的影響：為了保證刀頭的光潔度，除了模具本身表面的光潔要高之外，還要要求石墨的顆粒結(jié)構(gòu)要細(xì)，開口氣孔率越小越為好，一般情況下應(yīng)該要小于13%。

石墨模具的優(yōu)良性能

1.優(yōu)良的導(dǎo)熱及導(dǎo)電性能　

2.線膨脹系數(shù)低等很好的熱穩(wěn)定性能及抗加熱沖擊性　

3.耐化學(xué)腐蝕與多數(shù)金屬不易發(fā)生反應(yīng)　

4.在高溫下（在多數(shù)銅基胎體燒結(jié)溫度800℃以上）強(qiáng)度隨溫度升高而增大　

5.具有良好的潤(rùn)滑和抗磨性　

6.易于加工，機(jī)械加工性能好，可以制作成形狀復(fù)雜、精度高的模具

產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、紡織、機(jī)電、金剛石工具等各行業(yè)。近年來(lái)，產(chǎn)品越來(lái)越多的服務(wù)于礦山系統(tǒng)、柴油機(jī)系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。部分技術(shù)已達(dá)國(guó)內(nèi)水平。