قالب‌گیری فشرده‌سازی پودر از دیرباز یکی از فناوری‌های اساسی تولید قطعات گرافیت صنعتی بوده است، و اصلاحات فرآیند اخیر قابلیت‌های آن را افزایش داده و در عین حال مزایای هزینه ذاتی آن را نسبت به روش‌های شکل‌دهی جایگزین مانند پرس ایزواستاتیک حفظ می‌کند. از آنجایی که تقاضای صنعتی برای اجزای گرافیت در بخش‌های متالورژی، انرژی، نیمه‌رساناها و تولید افزایش می‌یابد، فناوری گرافیت قالب‌گیری پودری فرآیند تولید برای کاربردهای با حجم متوسط-و حجم بالا{2}}، جایی که الزامات عملکرد قابل توجه است، اما یکنواختی همسانگرد شدید ضروری نیست، باقی می‌ماند.
فرآیند قالب‌گیری پودری با ترکیب‌های پودر گرافیت که با دقت فرموله شده و با مواد چسباننده مانند قطران زغال سنگ یا رزین‌های فنلی مخلوط می‌شوند، آغاز می‌شود. پس از ورز دادن در دمای بالا برای اطمینان از توزیع یکنواخت بایندر، مخلوط سرد می شود، آسیاب می شود و به پودر قالب گیری آزاد-در جریان طبقه بندی می شود. سپس این پودر در قالب‌های فولادی دقیق بارگذاری می‌شود و تحت فشارهایی که معمولاً از 10 تا 90 مگاپاسکال با استفاده از پرس‌های هیدرولیک متغیر است فشرده می‌شود. فشار اعمال شده باعث می شود که ذرات پودر به طور مکانیکی در هم قفل شوند و بایندر به طور یکنواخت توزیع شود و یک "بدنه سبز" خود-تشکیل شود که پس از قالب گیری شکل خود را حفظ می کند.
تجهیزات ماشینکاری CNC کارخانه گرافیت
اجسام سبز تشکیل شده سپس تحت یک فرآیند پخت با دقت کنترل شده در دمای 900-1200 درجه در محیط‌های{2}آزاد اکسیژن قرار می‌گیرند، جایی که بایندر کربن می‌شود و یک ماتریس کربن جامد ایجاد می‌کند که ذرات گرافیت را به هم پیوند می‌دهد. برای کاربردهایی که نیاز به تراکم و نفوذ ناپذیری بالاتری دارند، قطعات پخته شده تحت خلاء آغشته به رزین یا زمین قرار می گیرند و به دنبال آن پخت مجدد-برای پخت مواد آغشته شده انجام می شود. در نهایت، گرافیتی شدن{6}در دمای بالا در 2600-3000 درجه، ساختار کربن را به بلورهای گرافیت مرتب- تبدیل می‌کند و رسانایی الکتریکی و حرارتی را به حداکثر می‌رساند و در عین حال مقاومت شیمیایی را بهبود می‌بخشد.
یکی از مزایای کلیدی قالب‌گیری پودری، کارایی آن برای تولید-تولید قطعات استاندارد- با حجم بالا است. قالب‌ها، در حالی که مهندسی شده‌اند،-دقت دارند، اما برای هزاران چرخه قابل استفاده مجدد هستند و فرآیند پرس نسبتاً سریع در مقایسه با پرس ایزواستاتیک است. این امر باعث می‌شود گرافیت قالب‌گیری شده به‌طور قابل‌توجهی ارزان‌تر باشد-معمولاً 30 تا 60 درصد ارزان‌تر از معادل‌های گرافیت ایزواستاتیک- و آن را برای کاربردهایی مانند قالب‌های تف جوشی الماس، صفحات دوقطبی پیل سوختی، آندهای متالورژیکی، پوشش‌های کوره، و الکترودهای EDM به گزینه ترجیحی تبدیل می‌کند.
کارخانه قالب‌های ساینده و گرافیت Huixian Jincheng در طول 40+ سال فعالیت خود بر فناوری گرافیت قالب‌گیری پودری تسلط یافته است و به طور مداوم هر مرحله از فرآیند را برای بهبود کیفیت و ثبات محصول اصلاح می‌کند. این شرکت مستقر در شهر Huixian، استان هنان، طیف گسترده‌ای از محصولات گرافیت قالب‌گیری شده را متناسب با کاربردهای صنعتی خاص تولید می‌کند و از تکنیک‌های پرس یک طرفه و دو طرفه بسته به هندسه اجزا و الزامات عملکرد استفاده می‌کند.
پرس دو طرفه، که در آن هر دو پانچ بالا و پایین به طور همزمان فشار وارد می کنند، به ویژه برای تولید اجزای نازک تر مانند صفحات دوقطبی گرافیتی مهم است، زیرا توزیع چگالی یکنواخت تری را در ضخامت مواد ایجاد می کند. Jincheng Graphite این تکنیک را برای خط تولید پیل سوختی خود اعمال می کند و از خواص الکتریکی و مکانیکی ثابت در کل سطح صفحه اطمینان می دهد. برای قطعات ضخیم تر و مستحکم تر مانند قالب های تف جوشی الماس و قطعات بوته، پرس یک طرفه بهینه عملکرد کافی را با هزینه تولید کمتر ارائه می دهد.
مواد باتری ذخیره انرژی گرافیت
یک منطقه حیاتی که در آن Jincheng Graphite قابلیت‌های گرافیت قالب‌گیری شده خود را ارتقا داده است، فناوری اشباع خلاء است. چرخه های اشباع چندگانه با سیستم های رزین با دقت انتخاب شده به طور چشمگیری تخلخل باز را کاهش می دهد، نفوذ ناپذیری گاز را برای کاربردهای پیل سوختی بهبود می بخشد و مقاومت به خوردگی را برای اجزای پردازش متالورژیکی و شیمیایی افزایش می دهد. این بهبود فرآیند به طور مؤثری شکاف عملکردی بین گرافیت قالب‌گیری شده استاندارد و گریدهای ایزواستاتیک گران‌تر را برای بسیاری از کاربردها پر می‌کند و به مشتریان یک جایگزین رقابتی-با عملکرد بالا و هزینه- می‌دهد.
سپس مراکز ماشینکاری CNC 50+ این شرکت، روکش‌های گرافیتی قالب‌گیری شده را به اجزای دقیق نهایی تبدیل می‌کنند. حداکثر ابعاد پردازش 1000 میلی متری، هم قطعات پیچیده کوچک و هم اجزای فرمت بزرگتر را در خود جای می دهد. با ارزش تولید سالانه 20 میلیون یوان، Jincheng Graphite نشان دهنده مقیاس تولید کنندگان تخصصی- متوسطی است که ستون فقرات زنجیره تامین گرافیت صنعتی چین را تشکیل می دهند.
با نگاه به آینده، فناوری گرافیت قالب‌گیری پودری به تکامل خود ادامه می‌دهد. پیشرفت‌ها در فرمولاسیون پودر-شامل توزیع‌های بهینه اندازه ذرات، نانو{2}}افزودنی‌ها و سیستم‌های بایندر پیشرفته-مرزهای عملکرد گرافیت قالب‌گیری شده را بیش از پیش افزایش می‌دهد. سیستم‌های پرس خودکار با{5}}نظارت زمان واقعی فرآیند، ثبات را بهبود می‌بخشند و نرخ ضایعات را کاهش می‌دهند. و رویکردهای ترکیبی که قالب‌گیری را با فرآیندهای متراکم‌سازی بعدی ترکیب می‌کنند، درجات جدیدی را ایجاد می‌کنند که هزینه‌های سنتی-معادل عملکرد را به چالش می‌کشند.
برای کاربران گرافیت صنعتی، این پیشرفت‌های مداوم به این معنی است که گرافیت قالب‌گیری شده پودری راه حلی همه کاره و مقرون به صرفه برای طیف گسترده‌ای از کاربردها باقی می‌ماند. تولیدکنندگانی مانند Jincheng Graphite، با تخصص عمیق در فرآیند و تعهد به بهبود مستمر، موقعیت خوبی دارند-این راه حل‌های گرافیت قالب‌گیری‌شده پیشرفته را هم در داخل و هم در بازارهای بین‌المللی که هزینه-بهینه‌سازی عملکرد مهم است، به مشتریان ارائه دهند.
