Jak produkować pręty grafitowe?

Formowanie tłoczne, prasowanie izostatyczne i wytłaczanie prętów to trzy najczęstsze metody produkcji prętów grafitowych, podobne do tych stosowanych do tworzenia rur grafitowych.

Formowanie tłoczne

Formowanie tłoczne to proces stosowany do formowania materiałów w określony kształt. W procesie tym materiał jest najpierw podgrzewany, a następnie umieszczany w otwartej, nagrzanej formie. Formę następnie zamyka się i wywiera nacisk za pomocą elementu zamykającego w miarę mięknięcia materiału. Dzięki połączeniu ciśnienia i ciepła materiał dopasowuje się do kształtu formy. Następnie materiał pozostawia się w formie do czasu, aż stwardnieje i przyjmie pożądany kształt.

Wytłaczanie prętów

Proces wytłaczania prętów jest standardową techniką stosowaną przy formowaniu. Polega na podgrzaniu surowca grafitowego wraz z niezbędnymi dodatkami w zbiorniku aż do jego stopienia i przejścia w stan ciekły. Stopiony materiał jest następnie przetłaczany przez matrycę w kształcie rurki. Masa po ostygnięciu przyjmuje wielkość i kształt matrycy. Po wystarczającym ochłodzeniu jest uwalniany z matrycy w postaci stałej.

Prasowanie izostatyczne

Prasowanie izostatyczne to metoda formowania, która wywiera równomierny nacisk ze wszystkich kierunków. Proces polega na umieszczeniu substancji grafitowej w wysokociśnieniowym zbiorniku ochronnym i zwiększeniu jej ciśnienia za pomocą gazu obojętnego, takiego jak argon. Gdy grafit znajdzie się w środku, naczynie jest podgrzewane, co zwiększa ciśnienie i powoduje powstawanie grafitu w ten sposób.

Prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP)

Prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP) to technika wytwarzania, która pozwala na konsolidację proszku i jednoczesne zakończenie dwuetapowego procesu formowania i spiekania tradycyjną metodą metalurgii proszków. Technikę tę stosuje się również do eliminacji wad odlewniczych, spajania dyfuzyjnego detali i wytwarzania części o skomplikowanych kształtach. Gazy obojętne, takie jak argon i amoniak, są powszechnie stosowane jako media przenoszące ciśnienie, a komponenty są pakowane w metal lub szkło. Proces zazwyczaj przebiega w temperaturach w zakresie od 1000 do 2200°C, podczas gdy ciśnienie robocze wynosi zazwyczaj od 100 do 200 MPa.

Prasowanie izostatyczne na zimno (CIP)

Prasowanie izostatyczne na zimno jest opłacalną metodą tworzenia części, gdy nie można uzasadnić wysokich kosztów matryc do prasowania lub gdy wymagane są wyjątkowo duże lub złożone wypraski. Proces ten jest szeroko stosowany na rynku do prasowania szerokiej gamy proszków, w tym metali, ceramiki, polimerów i kompozytów, przy użyciu ciśnień zagęszczania w zakresie od mniej niż 5000 psi do ponad 100 000 psi (34,5–690 MPa). Proszki są prasowane w formach elastomerowych przy użyciu procesu mokrego lub suchego worka.