Дијамантски алати - укључујући листове тестере, бургије, брусне точкове и перле за жичану тестеру - ослањају се на графитне калупе за производњу синтеровања врућом пресом. Светско тржиште матрица графита за топло пресовање је стајало221 милион долара у 2025, предвиђено да достигне321,7 милиона долара до 2032на 5,5% ЦАГР. Производња дијамантских алата представља једног од највећих потрошача графитних калупа за врућу пресу, са типичним процесима који раде на 750–950 степени под притиском од 20–35 МПа, са циклусом од 3–5 минута по сегменту. Графитне калупе морају да издрже поновљене термичке циклусе, механички притисак и хемијско излагање металним везивним праховима (бакар, гвожђе, кобалт).
Дизајн графитне матрице за синтеровање дијамантских алата
Типичан склоп матрице за врућу пресу са дијамантским алатом састоји се од тела матрице (са шупљином), горњих и доњих пробоја и опционих облога од графитне фолије. Тело матрице мора имати довољну дебљину зида (обично 8-15 мм за сегментне калупе) да издржи радијални притисак током сабијања. Димензије шупљине су израчунате на основу зелених компактних димензија плус допуштено скупљање (обично 15–25% линеарног скупљања за дијамантске сегменте на бази бакра). Углови промаја од 1-2 степена олакшавају вађење синтерованих сегмената. За калупе са више шупљина, уједначена дебљина зида између шупљина је критична да би се обезбедило равномерно загревање и расподела притиска.
Оцене графитног материјала за дијамантске алате
| Параметар | Ецономи Граде | Стандард Граде | Премиум Граде | Високе перформансе |
|---|---|---|---|---|
| Густина (г/цм³) | 1.70–1.75 | 1.75–1.82 | 1.82–1.88 | 1.85–1.92 |
| Чврстоћа на притисак (МПа) | Веће или једнако 70 | Веће или једнако 85 | Веће или једнако 100 | Веће или једнако 120 |
| Чврстоћа на савијање (МПа) | Веће или једнако 35 | Веће или једнако 45 | Веће или једнако 55 | Веће или једнако 65 |
| Отпорност (μΩ·м) | Мање или једнако 15 | Мање или једнако 13 | Мање или једнако 11 | Мање или једнако 10 |
| Порозност (%) | Мање или једнако 20 | Мање или једнако 15 | Мање или једнако 11 | Мање или једнако 8 |
| Садржај пепела (ппм) | Мање или једнако 500 | Мање или једнако 300 | Мање или једнако 150 | Мање или једнако 50 |
| Величина зрна (μм) | 20–30 | 12–20 | 6–12 | Мање или једнако 5 |
| Модул еластичности (ГПа) | 6–10 | 8–14 | 10–16 | 12–18 |
| ЦТЕ (×10⁻⁶/ степен) | 2.5–4.5 | 2.0–4.0 | 1.5–3.5 | 1.5–3.0 |
| Типичан животни век (циклуси) | 30–80 | 80–200 | 200–500 | 400–1,000 |
| Препоручени систем везива | На бази Цу | На бази Цу/Фе | Фе/Цо-басед | Све врсте, високе темп |
Параметри процеса синтеровања врућим пресовањем према типу везива
| Биндер Систем | Температура синтеровања (степен) | Притисак (МПа) | Време чекања (мин) | Атмосфера | Типично скупљање (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| На бази бакра (Цу-Сн, Цу-Зн) | 750–900 | 15–30 | 2–5 | Заштитни гас / вакуум | 15–22 |
| На бази гвожђа (Фе-Цу-Сн) | 850–950 | 25–40 | 3–6 | Н₂ / Х₂ / вакуум | 18–25 |
| На бази кобалта (Цо-Цу) | 900–1,000 | 20–35 | 3–5 | Вакуум / Ар | 12–18 |
| Цу-Цр-Диамонд композит | 900–1,040 | 30–50 | 5–15 | Вакум (<10⁻³ Pa) | 10–15 |
| Високо Фе (Фе-Ни-Цу) | 950–1,050 | 30–45 | 4–8 | Х₂ / вакуум | 20–28 |
Одржавање и превенција кварова
Најчешћи начини квара графитне матрице код врућег пресовања дијамантских алата су: (1) Пуцање услед топлотног замора услед брзог циклуса загревања/хлађења – ублажава се предгревањем калупа и ограничавањем брзине хлађења на мање од или једнако 20 степени/мин; (2) Ерозија услед инфилтрације растопљеног везива у отворену порозност - смањена употребом графита веће густине (већа или једнака 1,80 г/цм³) и применом средстава за одвајање БН или графитне фолије; (3) Механички лом услед превеликог притиска - спречава се израчунавањем безбедног радног притиска на основу дебљине зида матрице и чврстоће на притисак; (4) Оксидација услед уласка ваздуха - контролише се одржавањем одговарајуће атмосфере у пећи и избегавањем температура изнад 500 степени у ваздуху. Правилно одржаване матрице врхунског квалитета могу постићи 500–1000 циклуса, смањујући трошкове алата по сегменту за 60–70% у поређењу са економичним разредима.
Увид у индустрију:За дијамантске композите инфилтриране бакром синтероване вакуумским врућим пресовањем на 980–1,020 степени испод 40 МПа, графитне матрице са густином већом или једнаком 1,85 г/цм³ и чврстоћом на притисак већом или једнаком 100 МПа су од суштинског значаја. Матрице мање густине ће доживети инфилтрацију бакра у површинске поре, узрокујући лепљење сегмената и прерано квар матрице у року од 50 циклуса.
О фабрици абразивних калупа Хуикиан Јинцхенг
Ми смо водећи произвођач графитних матрица за вруће пресовање дијамантских алата, сечива тестере, бургије и брусних точкова широм света. Наше графитне матрице са више шупљина максимизирају производну пропусност док одржавају чврсту конзистенцију димензија. Прилагођени дизајни калупа за сегментне, језгрене бушилице и жичане перле доступне са роковима испоруке од 7–15 дана.
Сајт: ввв.грапхитејц.цом|Е-пошта: info@graphitejc.com
