導致電子燒結石墨模具損壞的原因有哪些?
石墨模具損壞情況分解為四種類型:
1.模底棋盤格壁斷裂式
由于石墨材料機械強度低或模具設計不合理,導致模底或觸壁強度不夠,不能承受熱壓壓力。當壓力增加到一定程度時,沿模底與模堡內壁連接處的應力集中部位會出現橫向裂紋。在材料強度不足的情況下,模壁或模底也會出現裂紋。
2.敲擊脫模損傷型
由于提到的原因,有時燒結體無法從模具中拔出,只能通過反復敲打石墨模具和鉆桿才能脫模。這樣有時候會把模具的上下邊緣或者外壁面碰掉,產生缺陷,在接下來的燒結中會加速氧化。同時,這些地方也是機械應力的集中點。這就要求石材具有精細的結構和高強度。
3.氧化裂紋型
損壞有很多種。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。碳的氧化產物是一氧化碳和二氧化碳氣體。因此,隨著氧化的進行,石墨材料逐漸被消耗。人造石墨是一種多孔分散結構材料。隨著氧化的進行,孔隙變大變多,結構變得疏松,機械強度大大下降。在工業現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。當石墨材料氧化到一定程度時,在壓力作用下,沿模壁出現垂直裂紋而被破壞。事實上,為了不浪費燒結材料,有經驗的操作者總是避免模具斷裂的發生。當霉菌氧化到危險程度,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鍵。
4.模具內孔的尺寸變大并超出公差。
大約30%的模具在使用幾次后因為內孔擴大和尺寸超差而報廢。使用中觀察到模具內孔與空氣接觸不充分,基本不氧化,或者氧化很輕微。熱壓過程中,燒結的基體材料和鉆桿填充在石墨模具的內孔中,基體材料中的金屬粘結劑在高溫下呈熔融或半熔融狀態。雖然大部分熔融金屬很難自發滲入石墨材料,但在壓力下,熔融金屬會以薄膜的形式被擠壓到模具的內壁表面,并粘附在石墨材料上。這種附著力不僅與燒結基體材料的配方和成分有關,還與石墨材料的孔隙率、孔隙的大小和模具內壁的光滑度有關。由于這種粘附,當燒結部件被冷卻和脫模時,一些金屬殘留物傾向于粘附在模具的內壁上,在下次使用模具之前必須除去這些金屬殘留物。在工業生產現場,這種清理模具的操作是用金屬刀片等工具手工刮,導致模具內孔尺寸變大或內壁粗糙度增加,從而加速模具的損壞。減少這種損傷的關鍵是減少熔融金屬的粘附,提高材料的耐磨性。
以上四種傷害在工業生產中并不是獨立存在的,而是混合在一起的。這四種傷害同時在起作用,然而,它們只表現在某一種類型上。

