真空爐石墨模具是以高純度石墨材料制成的精密熱工部件,專為真空環(huán)境下的高溫加工設計。其核心特性源于石墨材料的天然優(yōu)勢:熔點達3850±50℃,在3000℃惰性氣氛中仍能保持結構穩(wěn)定,配合低熱膨脹系數(shù)特性,可實現(xiàn)高溫急冷急熱工況下的零裂紋運行。典型產品如T707系列密度達1.85g/cm³,肖氏硬度65,抗壓強度115MPa,抗折強度51MPa,兼具機械強度與韌性。廣泛應用于航空航天、汽車制造、冶金、機械等領域。在這些領域中,石墨模具用于制造各種高溫合金、精密零件和特殊材料,為工業(yè)生產提供了重要的支持。
一、日常維護
(一)清潔處理
爐內清潔:每次使用真空爐后,需在爐膛冷卻至室溫后,打開爐門清理內部。使用柔軟的毛刷或吸塵器清除石墨模具表面及周圍的雜質、金屬屑等殘留物,避免硬物刮擦模具表面。
模具清理:對于附著在石墨模具上的頑固污漬,可使用酒精或丙酮等有機溶劑進行擦拭,但需注意擦拭力度,防止損傷模具。擦拭后,用干凈的無塵布擦干,確保無溶劑殘留。
?。ǘ┩庥^檢查
裂紋檢查:定期(如每使用5-10次)對石墨模具進行外觀檢查,重點查看模具的棱角、邊緣及應力集中部位,看是否有裂紋產生??稍诔渥愎饩€下,以適當角度觀察,若發(fā)現(xiàn)細微裂紋,應及時標記并評估其對后續(xù)使用的影響。
磨損檢查:檢查模具與工件接觸的部位,如凹模、凸模的工作面,觀察是否有過度磨損的情況。對比新模具的尺寸或使用量具測量關鍵部位的尺寸變化,若磨損超過規(guī)定范圍,需考慮修復或更換模具。
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干燥環(huán)境:石墨模具應存放在干燥、通風良好的地方,避免潮濕環(huán)境導致模具吸濕膨脹或生銹??墒褂贸凉裨O備控制存放環(huán)境的濕度,相對濕度最好保持在50%以下。
防磕碰:存放時,將石墨模具放置在專用的支架或托盤上,避免直接接觸地面。多個模具之間要留有適當間隔,防止相互碰撞。同時,要注意避免模具與堅硬物體接觸,以免造成機械損傷。
二、周期性維護
(一)溫度校準
校準周期:根據(jù)真空爐的使用頻率和工藝要求,一般建議每3-6個月對石墨模具的溫度性能進行一次校準。
校準方法:使用專業(yè)的溫度校準儀器,如熱電偶校準儀,將校準用熱電偶與模具固定在一起,使其測量端與模具的關鍵部位緊密接觸。然后將裝配好的模具放入真空爐中,按照標準的升溫工藝進行加熱,同時記錄校準熱電偶和模具自帶測溫裝置的溫度數(shù)據(jù)。對比兩者的數(shù)據(jù)差異,若超出允許范圍,需對模具的測溫系統(tǒng)或加熱元件進行檢查和調整,以確保模具在工作過程中溫度的準確性。
?。ǘ┚葯z測
檢測周期:對于高精度要求的石墨模具,每使用10-15次后,應進行一次精度檢測。
檢測內容:主要檢測模具的尺寸精度,包括長、寬、高、孔徑、位置度等關鍵尺寸。使用高精度的量具,如千分尺、游標卡尺、三坐標測量儀等,按照規(guī)定的測量方法對模具進行測量。若發(fā)現(xiàn)尺寸偏差超出工藝要求范圍,應及時分析原因,可能是由于磨損、變形或加工誤差累積所致,需根據(jù)具體情況采取修復或更換措施。
(三)涂層維護
涂層檢查:若石墨模具表面有涂層(如抗氧化涂層、潤滑涂層等),每隔1-2個月檢查一次涂層的狀況。觀察涂層是否有剝落、起泡、變色等現(xiàn)象,檢查涂層的完整性和均勻性。
涂層修復與補充:當發(fā)現(xiàn)涂層出現(xiàn)輕微損傷時,可使用與原涂層相同的材料進行局部修復。對于磨損嚴重或大面積剝落的涂層,可能需要將原有涂層全部去除,重新進行涂層處理。在涂層修復或重新涂覆后,需按照涂層的固化工藝要求進行干燥和固化處理,確保涂層的性能恢復正常。
三、特殊情況處理
?。ㄒ唬┻^熱燒蝕
現(xiàn)象判斷:如果真空爐在運行過程中出現(xiàn)過熱情況,導致石墨模具表面出現(xiàn)發(fā)白、疏松、脫落等現(xiàn)象,可能是發(fā)生了過熱燒蝕。
處理措施:首先,停止使用該模具,并將其從爐內取出,放在通風處自然冷卻。然后,對燒蝕部位進行評估,若燒蝕較輕,僅表面層受損,可使用砂紙或研磨工具小心地去除受損層,直至露出新鮮的石墨表面,然后進行清潔和重新涂層處理。若燒蝕嚴重,模具的內部結構也受到影響,如出現(xiàn)大面積的孔洞或裂紋,則需要考慮更換模具,以防止在后續(xù)使用中出現(xiàn)安全隱患或影響產品質量。
(二)化學侵蝕
原因分析:在真空爐中使用的一些工藝氣體或化學物質可能會與石墨模具發(fā)生反應,造成化學侵蝕。例如,在含有氯氣等腐蝕性氣體的環(huán)境中長時間使用,石墨模具表面可能會出現(xiàn)腐蝕坑洼、變薄等現(xiàn)象。
處理方法:發(fā)現(xiàn)化學侵蝕后,應立即停止使用受影響的模具。根據(jù)侵蝕的程度和性質,采取相應的處理措施。對于輕度侵蝕,可使用適當?shù)幕瘜W清洗劑去除表面的腐蝕產物,然后進行徹d的清洗和干燥。對于侵蝕較嚴重的模具,可能需要進行表面處理,如浸漬、噴涂耐腐蝕材料等,以增強模具的抗化學侵蝕能力。若侵蝕導致模具的尺寸精度或結構完整性受到嚴重影響,則必須更換新的模具。
?。ㄈC械損傷
損傷類型:機械損傷包括模具在搬運、安裝過程中的碰撞損傷,以及在生產過程中由于工件壓力過大或操作不當造成的局部變形、劃痕等。
修復方式:對于輕微的劃痕和碰撞痕跡,可以使用油石或細砂紙對損傷部位進行打磨拋光,去除毛刺和表面缺陷,使模具表面恢復光滑。對于局部變形的模具,可根據(jù)變形的程度和部位,采取冷校形或熱校形的方法進行修復。冷校形適用于變形較小的情況,通過使用專用的工具對變形部位施加適當?shù)耐饬?,使其恢復到原來的形狀;熱校形則適用于變形較大的情況,將模具加熱到一定溫度后,再進行校形操作,但需注意加熱溫度和時間的控制,避免對模具造成進一步的損傷。在進行機械損傷修復后,要對模具進行全面的檢查和測試,確保其滿足使用要求。
