EN
Qrafit kalıplar dəqiqlikli litay və ərimədə necə istifadə olunur
Sanoat ishlab chiqarishda ilg'or materiallarni joriy etish yuqori haroratli metallurgik jarayonlarga bo'ronli ta'sir qildi. Bu materiallarning orasida grafit shakl hozirgi aniq sovurish va suyuqlantirish operatsiyalarining asosiy tayanchi hisoblanadi. Fizik hamda kimyoviy xossalari ayniqsa murakkab, aniq o'lchamli tushiriladigan komponentlarni yaratish imkonini beradi, bu esa oddiy qumli yoki metall sovurish usullari bilan deyarli amalga oshirib bo'lmas edi. Grafit ekstremal issiqlik ostida ajoyib barqarorlikka ega bo'lib, issiqlik kengaytirishning past koeffitsientiga ega, shu tufayli sovuq faza davomida sovuq qotishning yakuniy o'lchamlari doim bir xil saqlanadi. Ushbu barqarorlik aero-kosmik, elektronika hamda zargarlik sanoatlarida maxsus muhim, chunki hatto mikroskopik og'ish ham ishlashdagi muvaffaqiyatsizlikka yoki katta miqdordagi materialni yo'qotishga olib kelishi mumkin.
Yuqori aniqlik muhitida grafit shaklning samaradorligi keng tarqoq bo'lmagan tabiatiga va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga asosan bog'liq. Ko'plab boshqa refraktor materiallardan farqli o'laroq, grafit aksariyat suyuq metallar bilan osongina nam bo'lmaydi, ya'ni suyuq metall sirt ustida tekkizmasdan silliq oqadi. Bu xususiyat qotigan qismlarni osongina olib tashlash imkonini beradi va shaklda sirtdagi nuqsonlar yoki mexanik shikastlanish ehtimolini kamaytiradi. Shunihamda, materialning issiqlikni tez tarqatish qobiliyati nazorat ostida qotish tezligini ta'minlaydi, bu esa metal tuzilishidagi dona tuzilmalarini yaxshilash uchun zarur. Suyuq qotishma va uglerod asosidagi tuzilma o'rtasidagi o'zaro ta'sirni tushunish orqali muhandislar ishlab chiqarish jarayonini optimallashtirish, hamda mahsulotning hajmiy ko'rinishini yaxshilash imkoniyatiga ega bo'ladi.
Yuqori samaradorlikdagi quyish uchun material tanlovi
Precision-cast komponentning keyfiyati metall qo'yilmasdan kichik qarag'ushning kalıp uchun ishlatiladigan grafitning spetsifik tayini tanlanishi bilan boshlanadi. Precision-castingda, yuqiri tig'izlik isostatik grafit, uning bir me'yori tayini va izotropik xususiyatlariga radi odatda qoyiladigan. Bu bir me'yori tayini grafit kalıpning termal tsikliga uchrayanda hamme yönde bir me'yori tayini va tig'izligini tayin etadi, bu ichki çatlaklar yoki poverxnost'ning warpingini barxil etadi. Do'ru tig'izligini tanlash otilgan detalinin poverxost'ning finishiga tayin etadi; grafitdagi me'nzik tayini metallin poverxost'ini me'nzik etadi, odatda kengaytilgan post-process machining yoki polishingni barxil etadi.
Zichlikdan tashqari, grafitning tozalik darajasi, ayniqsa, qimmatbaho metallar yoki yuqori tozalikdagi yarimo'tkazgichlarni eritishda muhim ahamiyatga ega. Uglevod matritsasidagi aralashmalar yuqori haroratlarda suyuq holatdagi metallga o'tib, yakuniy mahsulotning elektr yoki mexanik mustahkamligini pasaytiruvchi ifloslanishga olib kelishi mumkin. Maxsus tozalash jarayonlari tomoshaning 1 million grammidagi miqdorini 50 tagacha kamaytirishi mumkin, bu esa uni eng nozik vakuumli eritish sohalarida foydalanishga yaroqli qiladi. grafit qalqoq ushbu materialni muhandislik qilish ishlab chiqaruvchilarga har bir partiyani qattiq sifat standartlariga javob berishini ta'minlaydigan, oddiy quyidagilardan farq qiladigan yuqori sifatli quyish korxonalari darajasiga erishish imkonini beradi.
Mukammal issiqlik ta'siridagi strukturaviy butunlik
Plavilish va lit'yo kastaingning birinchi chellengilari - ming graduslik temperaturadagi maye metall kovak poverkhnostiga to'lgan katta temperaturadagi gradientlarni upravletish. Grafit kovak bu uchun unikal, chunki u termik shokka to'loydir. Kovaltik materialdagi keramik materiallar maye stal' yoki kumushning sudden impacti poda shatter oladi, grafit lattice strukturasi termik energiyani effektiv absorbiyatsiya edadi va tarqadi. Bu resilience kovak investitsion kastaing yoki permanent stal' kovaklariga tipik pre-heating fazalari talab etilmasligi uchun tez kastaing skorostlari va sikl vaqtlarini qisqartiradi.
Tuzilma butunligini saqlash yuqori haroratlarda uglerodga asoslangan materiallarning eskirishining asosiy sababi bo'lgan oksidlanishga qarshilikni ham o'z ichiga oladi. Ko'plab aniq suyuqlantirish sozlamalarida grafit shaklni uzoqroq muddat saqlash uchun himoya qiluvchi atmosfera yoki vakuum kameradan foydalaniladi. Kislorodsiz muhitda grafit shakli yoki mustahkamligini yo'qotmasdan 3000°C dan yuqori haroratlarga chidashi mumkin. $3000^\circ C$ bu imkoniyat eritish uchun juda yuqori harorat talab qilinadigan refraktor metall tarkibiy qismlari va maxsus qotishmalarni ishlab chiqarish uchun zarur. Ishlab chiqaruvchilar materialning tabiiy issiqlik xususiyatlarini sovutish tezligi bilan muvozanatga keltirish orqali qisqarish bo'shliqlari yoki gaz porozligi kabi nuqsonlarni oldini olishi mumkin.
Davomli va markazdan qochma qotirishdagi qo'llanilishi
Grafit shaklining moslashuvchanligi statik quyishdan tashqari, uzluksiz va markazdan qochma quyish kabi yanada murakkab avtomatlashtirilgan jarayonlarga cho'ziladi. Bunday vaziyatlarda shakil suyuq va metallning qattiq holatlari o'rtasidagi dinamik interfeys sifatida ishlaydi. Mis, latun va aluminiy kabi rangli metallarni uzluksiz qotirishda shakil sim, sterjen yoki naychani tizim orqali tortilayotganda shaklini belgilaydi. Grafitning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bu jarayonning asosiy kuchi bo'lib, erigan yadroning og'irligini qo'llab-quvvatlaydigan qattiq "parda" hosil qilish uchun kerakli tezlikda metalldan issiqlikni olib tashlaydi.
Rangli Sterjenlar va Naysalarni Aniq Ishlab Chiqarish
Mis qotishmalari uzluksiz quyilishida grafit kalıp asosiy issiqlik almashinuvchisiga ega. Suyuq metall kalipsga kirganda, u profilini saqlash uchun etarlicha tez, lekin ichki kuchlanishlarni oldini olish uchun etarlicha sekin qotishi kerak. Grafitning ishqalanish koeffitsienti past bo'lgani uchun, qotgan metall kalipsdan minimal qarshilik bilan tortiladi. Bu tortish uskunasidagi mexanik yukni kamaytiradi va sterjenlar yoki trubalarda sirtning xiralashishini oldini oladi. Kalips ichki o'lchamlarining aniqligi mahsulot tashqi diametrini bevosita belgilaydi va yakuniy xususiyatlariga ajoyib yaqin bo'lgan yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarish imkonini beradi.
Bundan ta'qim, neprerывniy ustanovkalarda grafit kalıpning dolgozligi xarajatlarni optimallashtirish uchun klyuch rol oynaydi. Dviygun metall tarnishi kalıp ichki poverxnostini yusuf etse, yuqiri prochnostli sintetik grafitdan foydalanu sharoylari material yuzlar tonnasini proizvodit etish mukynligini beradi, bundan keyin kalıpni zamenit etish talab etiladi. Proizvoditeller grafitning iznos ustodkligini yaxshilat etish uchun xususiy pokrıtka yag'ni poverxnostni obrabotka texnologiyalarini qoldanaydi, bu sharoylari proizvodit processi boylap mikronlar doqrida geometriya tochnostini saxlamaq mukynligini beradi. Bu reliabilitet darajasi grafitni yuqiri kollirli tugmir metallar proizvodit etish uchun standart material etib qabul etilishini tashkil etadi.
Simmetrik detallar uchun tsentrifugal lit'yaning foydalari
Markazdan qochma quyish aylanish kuchidan foydalangan holda suyuq metallni o'q ichki devorlariga taqsimlaydi va bu jarayonda grafit o'qdan foydalanish bo'sh silindrik detallarni ishlab chiqarishda aniq afzalliklarga ega. Grafitning yuqori mustahkamlik-og'irlik nisbati o'qni markazdan qochma yuk ostida tuzilma shikastlanish xavfisiz yuqori tezlikda aylantirish imkonini beradi. Metall tashqi tomonga surilganda, grafit sirt toza, reaksiyaga oson bo'lmaydigan chegarani ta'minlab, zich, aralashmalar bo'lmagan tashqi qavat hosil qiladi. Bu og'ir mashinalarda foydalaniladigan yuqori sifatli podshipniklar, vstavkalar va halqalarni ishlab chiqarishda ayniqsa qo'l keladi.
Bu yerda grafit kalipning issiqlik xususiyatlari yana muhim rol o'ynaydi, chunki ular tashqaridan ichkariga qarab tez qotishga imkon beradi. Bu yo'nalishli qotish aralashmalar va gaz pufaklarini silindr markaziga qarab surib chiqaradi, keyinroq ular o'chiriladi va metallurgik jihatdan mukammal tuzilish qoladi. Yuqori tezlikda aylanish davomida qayta isishni oldini olish uchun murakkab sovutish ko'ylagichlari talab etiladigan metall kaliplardan farqli o'laroq, grafitning tabiiy issiqlik tarqalishi ko'pincha uskuna dizaynini soddalashtiradi. Natijada, oddiy og'irlik quyishiga qaraganda yuqori mexanik xossalarga ega bo'lgan detalni ishlab chiqarish uchun yanada samaraliroq quyish jarayoni hosil bo'ladi.
Vakuumda suyuqlantirish va tozalashdagi grafitning roli
Vakuumli plavka yarimtegir sanoatda ishlatiladigan, o'zga tuggoy stal, superleymalar va yuqiri tazalik metallarini proizvodstvosida kritik protsesdir. Bu kontrolli moyezda, grafit olov boshtaydi, sokinshining qabini, hem kimyavi rafinirlash protsesini ilgiriya etirishini qosha rol oynaydi. Chunki vakuumli plavka atmosfera gazlarini eliminatsiya etadi, olov materialining tazaligi darajasi daha da mohim boladi. Yuqiri tazalik grafit vakuum darajasini bozartish yad volatil birikmalarini osishga sebep bolmaydi yad plavkani kontaminatsiya etmesligi uchun, tazaprotsess moyezini saxlamaq uchun ideal bolimdir.
Yarimtegir sinfi plavkada tazalikni ilgiriya etirish
Quyosh zaryadlari va elektron chiplar uchun kremik ishlab chiqarishda grafitli qolip eritish va sovutish bosqichlarida ingotlarni shakllantirish uchun ishlatiladi. Bu sohada soflik talablari har qanday sanoat sohasida eng yuqorilardan biridir. Grafitdagi har qanday metall iflosliklari silikonga o'tib ketishi mumkin, bu esa uning elektr samaradorligini keskin kamaytiradi. Natijada, bu qoliplar kuchli kimyoviy tozalashdan o'tadi va ko'pincha uglerod va erigan kislorod o'rtasida to'liq to'siq yaratish uchun kislorod karbid (SiC) kabi materiallar bilan qoplanadi. Bu natijada kristall tuzilish mukammallikka imkon qadar yaqin boʻlishini taʼminlaydi.
Grafit kalıp da taliq temperaturani taliq tarqatishga yordam beradi. Yarim өtkіzgіsh tөzөlөp өnerjida, termik gradientlar kristik rešetkada dislokatsiyalarga sеbеb bоlуshі mүmkün, bоlayn materialni paydalaniwғa bоlaytugirlar. Grafitin zor emissivligi jәne jylu өtkirliyi vakuum pechdagi jylitish jәne suyitish tsikllarini dәl әser etiwge mүmkіndіk beredi. Bul parametrlardin bir-birinshi өzgertiw arqali, istеmеlеushiler zor, zor sаpаly ingotlardi өstiriwge bоlaytugirlar, bul оsіmdar butin zamanawi elektronika өnerjinin tіregi bоlip tūradi, qаdіmgi grafit komponentin zor-tehnologiyali өsіstіwdiń nеgіzі ekenligin kөrsetedi.
Aerospace komponentler ushin superleymdardi өteklew
Turbina qanotlari va dvigatel korpuslari kabi kosmik komponentlar ko'pincha ekstremal mexanik kuchlanishlarga va yuqori haroratlarga chidash qobiliyatiga ega bo'lgan superqotishmalardan quyiladi. Bu qotishmalarni eritish uchun aksariyat metallar yumshaydigan yoki eriydigan haroratlarda barqaror bo'lishi mumkin bo'lgan grafit shablon talab etiladi. Uglerod asosidagi shablon don o'sishini boshqarish uchun kerakli uzoq sovutish davrlarida ushbu qismlarning murakkab shakllarini ushlab turish uchun zarur bo'lgan issiqlik barqarorligini ta'minlaydi. Donlarning metall yo'nalishi qismning oxirgi mustahkamligi uchun muhim bo'lgan yagona kristallik quyishda bu ayniqsa muhim.
Bu borada grafit qolipining murakkab geometriyalarga aniqlik bilan ishlov berish qobiliyati katta afzallikdir. Kompyuterli raqamli nazorat (CNC) usulida ishlash murakkab ichki sovutish kanallari va aerodinamik profillarni to'g'ridan-to'g'ri grafit blokiga yaratishga imkon beradi. Ushbu darajada batafsillik quyish paytida superqo'shimchasiga o'tkaziladi, natijada minimal pardoz talab qiladigan deyarli to'g'ri shaklda bo'lgan komponent hosil bo'ladi. An'anaviy keramik investitsion quyish bilan taqqoslaganda, grafitdan foydalanish aviatsiya va elektr ishlab chiqarishda ishlatiladigan xavfsizlik uchun muhim bo'lgan komponentlar uchun yaxshiroq o'lchov takrorlanishini va tozaroq sirtni ta'minlashni taklif qilishi mumkin.
Grafitli asboblarning chidamliligi va parvarishi
Grafit mustahkam material bo'lsa ham, tola muhitidagi uning xizmat muddati grafitni qanday boshqarilishiga va saqlanishiga juda bog'liq. Grafit matritsa sifat uchun investitsiya hisoblanadi va har bir detal uchun umumiy xarajatlarni kamaytirish uchun ishlash muddatini maksimal darajada uzaytirish zarur. Grafiting asosiy dushmani — material havo bilan $400^\circ C$ dan yuqori haroratlarda ta'sirlashganda boshlanadigan oksidlanishdir. $400^\circ C$ shu sababli, quyish tizimining dizaynida matritsani himoya qilish choralarini, masalan, inerts gaz bilan tozalash yoki atmosferaga ochilishidan oldin haroratni tez pasaytiruvchi sovutilish ketma-ketligini ko'zda tutishi kerak.
Matritsa xizmat muddatini uzaytirish bo'yicha eng yaxshi amaliyotlar
Grafit shaklni uzoqroq foydalanish uchun operatorlar materialning reyting chegarasidan tashqari mexanik ta'sir va issiqlik zarbalarini kamaytirishga e'tibor qaratishlari kerak. Graftif issiqlik zarbasiga chidamli bo'lsada, kuchli va keraksiz harorat o'zgarishlari oxir-oqibat mikroskopik yaralar hosil bo'lishiga olib keladi. Shaklni asta-sekin isitish ko'pincha havo namligidan shimilgan suvni olib tashlash uchun tavsiya etiladi, chunki bug' kengayishi grafitning pora tuzilishiga zarar yetkazishi mumkin. Shuningdek, grafit tabiiy ravishda yopishmaydigan bo'lsada, mos shakldan ajratish vositalaridan foydalanish buyumni chiqarish paytida ishqilishishni yanada kamaytiradi hamda shakl sirtini yeyuvchi quyilmalardan himoya qiladi.
Saqlash — yana bir bor e'tiborga olinmaydigan ta'mirlash jihati. Grafit poriston bo'lib, ishlab chiqarish muhitidan yog'lar, namlik va ifloslantiruvchilarni so'rishi mumkin. Shakl isitilganda, bu moddalar kengayishi yoki reaksiyaga kirishishi mumkin, natijada sirt pittingi yoki suyuq eritmaning ifloslanishiga olib keladi. Grafit shaklni toza, quruq joyda yoki hatto nazorat ostidagi atmosferali shkafda saqlash keyingi ishlab chiqarish tsikliga tayyor bo'lishini ta'minlaydi. Ustaxonalar ushbu protokollarga amal qilish orqali bitta shaklda amalga oshiriladigan quyishlar sonini sezilarli darajada oshirishi hamda ishlab chiqarish operatsiyasining foydasini bevosita oshirishi mumkin.
Foydalanilgan shakllarni ta'mirlash va yangilash
Ba'zi bir marta foydalanish uchun mo'ljallangan keramik shablonlarga qaramasdan, grafit shablonlar ko'pincha foydalanish muddatini uzaytirish uchun tiklanadi. Agar shablon sirti suyuq metall oqayotganda xiralasa yoki biroz yeyilsa, uni tez-tez qayta ishlash yoki polirovka qilish orqali dastlabki holatga keltirish mumkin. Bu og'ir ingotlar yoki gilamalar ishlab chiqarishda ishlatiladigan katta shablonlar uchun ayniqsa iqtisodiy jihatdan ma'quldir. Yakuniy detal uchun ruxsat etilgan o'lchov chegaralari doirasida o'lchamlar o'zgarib qolmasa, bitta grafit blokni bir necha marta qayta ishlatish mumkin.
Ba'zi hollarda, shakldagi kichik chandqalar yoki troshchalarni tuzatish uchun maxsus grafitli sementlardan foydalanish mumkin, garchi bu odatda shaklning puxta bo'lmagan sohalariga cheklangan bo'lsa ham. Uskunalarni o'zgartirish yoki ta'mirlash imkoniyati grafitni po'lat yoki misdan tayyorlangan doimiy metall shakllarga qaraganda yanada moslashuvchan variant qiladi, chunki ularni ishlash ancha qiyin va almashtirish arzon bo'lmagan. Bu moslashuvchanlik ishlab chiqaruvchilarga dizaynlarini tezroq takomillashtirish imkonini beradi va shu sababli grafitli shakl ham tadqiqot ham yuqori hajmli ishlab chiqarish uchun afzal ko'riladi. 
Ko'p beriladigan savollar
Grafitli shakldan metall shaklga nisbatan asosiy afzalliklari qanday?
Grafitli shaklda juda yuqori haroratlarda yuqori issiqlik barqarorligi, ajoyib issiqlik ta'siriga chidamlilik va issiqlik kengaytirishning past koeffitsienti kabi bir nechta muhim afzalliklar mavjud. Metall shakllardan farqli o'laroq, grafit 1000°C dan yuqori haroratlarga ta'sir etganda shaklini yo'qotmaydi yoki mustahkamligini kamaytirmaydi. $1000^\circ C$ , bu yuqori tozilik temperaturaga malik metallarni plavlitmak uchun ideal. Bundan tugrigi, grafitning avtotormizatsiya va smyalka olmaydiganlik qasuyatlari qush tashlanishini ashtoydi va tashqi qattiq paytalarni qo'llanmadan yaxshirin poverxnostni saqlaydi.
Grafit kalıpni tashlanish sikllari boyi qayta qayta ishlatsa bolamid?
Ha, grafit kalıplar ermilis tashlanish va vakuum plavlitishda qayta qayta ishlash uchun dizaynlanadi. Sikl sani tashlanish temperaturasi, qushilgan metall va kislorod barligi boyicha farq etadi. Inert ya vakuum moyda, grafit kalıp yuzlarca hatta minglarca sikl boyi ishlashi mokin. Biraq, atmoda kislorod tashqarida kalıpni oksidlash yemishni tashlaydi va o'lchamlar toliransiyani ashtoygan kachan kalıpni tashlagan ya remont etilishi talmaydi.
Qay metallar grafit kalıpda tashlanish uchun eng uygun?
Grafit shakllari ajoyib ko'p maqsadli hisoblanadi va oltin, kumush, mis, aluminiy hamda latun kabi rangli metallar uchun qo'llaniladi. Shuningdek, ular kulrang chug'un va ba'zi maxsus qotishmalarni quyish uchun standartdir. Grafit kimyoviy ta'sirga juda chidamli bo'lgani uchun yarim o'tkazgich darajadagi kremniy va aralashuvlarni oldini olish eng muhim ehtiyoj bo'lgan turli qimmatbaho metallarni tozalash jarayonlari kabi yuqori toza xususiyat talab etiladigan sohalarda afzal ko'riladi.
Grafitning porozligi quyish sifatiga qanday ta'sir qiladi?
Grafit shakldagi porozlik quyish jarayonida gazlarni boshqarishda ahamiyatga ega. Nazorat qilinadigan darajadagi porozlik shakl materiali orqali ushlab qolinadigan havo va gazlarning chiqishiga imkon beradi, metall qismdagi pufaklar va porozlik xavfini kamaytiradi. Biroq, agar grafit juda porozli bo'lsa, suyuq metall sirtiga kirib ketishi mumkin, natijada yuzasi notekis bo'ladi yoki qismini olib tashlash qiyinlashadi. Shu sababli ham ventilyatsiya va sirt sifati o'rtasida muvozanatni saqlash uchun grafitning to'g'ri zichligi va gradusini tanlash muhimdir.
