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一种石墨压块的制作方法
发布时间:2020-10-15 22:29    文章作者:ag旗舰厅手机版

  [0001]本实用新型涉及热压烧结技术领域,更具体涉及一种石墨压块,适用于超硬材料热压烧结行业。

  [0002]石墨是一种共价半导体和金属的中间物半金属,本身固有良好的导电、导热、与大部分熔融金属不反应、高温状态下不变形且随本身温度的升高其导电、导热、强度有明显提高(1800°C时的机械强度是室温时的两倍)、比金属的热膨胀系数低等特点,作为理想的材料在粉末烧结行业得到广泛的应用,性能独特的石墨作为金刚石工具热压块材料的地位是不可替代的。

  [0003]热压金刚石工具的方法主要有中频感应和电阻热压两种,方法不同对石墨的要求也不同。目前采用的电阻加热法是利用石墨模具与金刚石工具本身作为电阻元件,将大电流直接通往石墨模具,使发热至一定的温度并同时加压。石墨压块在金刚石工具制造过程中担负着发热元件和模具支撑的双重作用。这个过程中石墨压块升温快慢直接影响到金刚石工具的尺寸精度、外观形状等。然而,在加工某些金刚石工具时,传统的长方形石墨压块,大约15min才能达到设定温度。对于金刚石工具生产来说,时间长、效率低、成本高。升温慢导致钢模中金刚石烧结物温度不均衡,进而影响产品质量的稳定性。

  [0004]本实用新型的目的在于针对生产金刚石工具升温慢、效率低的问题,是在于提供了一种特殊结构的石墨压块,解决了在金刚石模块热压生产过程中,传统结构压块升温慢,耗时长的问题。本实用新型结构简单,操作方便,与传统结构的压块相比,达到同样烧结温度,可缩短三分之一的时间,从而提高了效率,节约了成本。此外,由于产品升温时间缩短,产品温度更加均衡,产品质量更加稳定。

  [0006]一种石墨压块,在刀头生产过程中,它由第一铜电极、第二铜电极、第一石墨电极、第二石墨电极,上石墨压块、烧结物、下石墨压块组成,其中上、下石墨压块中间开有横向的条形凹槽。其特征在于:第一石墨电极分别与第一铜电极、上石墨压块相连,上石墨压块分别与第一石墨电极、烧结物相连,下石墨压块分别与烧结物、第二石墨电极相连,第二石墨电极分别与下石墨压块、第二铜电极相连。在上石墨压块、下石墨压块的中间开有横向条形凹槽。上石墨压块上的条形槽与第一石墨电极相连,下石墨压块上的条形槽与第二石墨电极相连。热压金刚石工具电阻加热法的原理:功率W=I2R=I2 P L/A其中I为电流,P为石墨电阻率,A为石墨模具的截面积,L为模具的长度。本实用新型石墨压块在传统实心长方形压块基础上进行改良,加工成横向条形槽结构。

  [0008]所述的石墨压块(长方体石墨热压块)横向有4-10条宽14-18mm、深14_18mm的条形槽。

  [0009]本实用新型结构简单,操作方便,在金刚石工具电阻法热压烧结过程中,可快速升温,缩短产品生产时间,提高效率,节约成本。此外,由于产品升温时间缩短,产品温度更加均衡,产品质量更加稳定。

  [0011]石墨热压块横向有4-10条宽14-18mm、深14_8mm的条形槽,石墨压块与石墨电极的接触面积变小,根据热压金刚石工具电阻加热法的原理:功率W=I2R=I2P L/A,即相当于A变小了,其他条件不变的情况下,加热功率变大,升温变快。热压烧结时间可缩短三分之一。此外,石墨压块与石墨电极相连,石墨电极与铜电极接触,铜电极内部为U字形水路,以尽量增大冷却面积,石墨压块接触面积变小,相当于与铜电极接触面积变小,那么在相同时间内,铜电极水冷却系统带走的热量变少,相当于提高了热能的利用率,故热压时间缩短。

  [0016]如图1~2所示,它由第一铜电极1A、第二铜电极1B、第一石墨电极2A、第二石墨电极2B,上石墨压块3、烧结物4、下石墨压块5组成,其中上、下石墨压块中间开有横向的条形凹槽6和条形凹槽7。其特征在于:第一石墨电极2A分别与第一铜电极1A、上石墨压块3相连,上石墨压块3分别与第一石墨电极2A、烧结物4相连,下石墨压块5分别与烧结物

  4、第二石墨电极2B相连,第二石墨电极2B分别与下石墨压块5、第二铜电极IB相连。在上石墨压块3、下石墨压块5的中间开有横向条形凹槽6、条形凹槽7。上石墨压块3上的条形槽6与第一石墨电极2A相连,下石墨压块5上的条形槽7与第二石墨电极2B相连。本实用新型在电阻法热压烧结机烧结金刚石工具时,与传统结构石墨压块相比缩短三分之一升温时间,达到快速升温,提高效率,节约成本。此外,由于产品升温时间缩短,产品温度更加均衡,产品质量更加稳定。本实用新型结构简单,操作安全、方便。

  1.一种石墨压块,它由第一铜电极(1A)、第二铜电极(1B)、第一石墨电极(2A)、第二石墨电极(2B),上石墨压块(3)、烧结物(4)、下石墨压块(5)组成,其特征在于:第一石墨电极(2A)分别与第一铜电极(1A)、上石墨压块(3)相连,上石墨压块(3)分别与第一石墨电极(2A)、烧结物(4 )相连,下石墨压块(5 )分别与烧结物(4 )、第二石墨电极(2B )相连,第二石墨电极(2B)分别与下石墨压块(5)、第二铜电极(IB)相连。2.根据权利要求1所述的一种石墨压块,其特征在于:所述的上石墨压块(3)、下石墨压块(5)的中间开有横向条形凹槽(6)、条形凹槽(7),上石墨压块(3)上的条形槽(6)与第一石墨电极(2A)相连,下石墨压块(5)上的条形槽(7)与第二石墨电极(2B)相连。3.根据权利要求1所述的一种石墨压块,其特征在于:所述的石墨压块(3)长180-220mm、宽80-120mm、厚50_70mm的长方体石墨压膜。4.根据权利要求1所述的一种石墨压块,其特征在于:所述的石墨压块(3)横向有4-10条宽14_18mm、深14_18mm的条形槽。

  【专利摘要】本实用新型公开了一种石墨压块,在刀头生产过程中,第一石墨电极分别与第一铜电极、上石墨压块相连,上石墨压块分别与第一石墨电极、烧结物相连,下石墨压块分别与烧结物、第二石墨电极相连,第二石墨电极分别与下石墨压块、第二铜电极相连。在上石墨压块、下石墨压块的中间开有横向条形凹槽。上石墨压块上的条形槽与第一石墨电极相连,下石墨压块上的条形槽与第二石墨电极相连。本实用新型结构简单,操作方便,与传统结构的压块相比,达到同样烧结温度,可缩短三分之一的时间,从而提高了效率,节约了成本。此外,由于产品升温时间缩短,产品温度更加均衡,产品质量更加稳定。


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