قوالب الجرافيت لصهر الذهب هي أدوات دقيقة مصممة خصيصًا لصهر وصب الذهب والمعادن الثمينة الأخرى (مثل الفضة والبلاتين). باستخدام مواد الجرافيت عالية النقاء وتقنيات التصنيع الدقيقة، فإنها تحقق خصائص الأداء الأساسية مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الصدمات الحرارية، ومقاومة التآكل، ودقة الأبعاد العالية. يتم استخدامها على نطاق واسع في صناعة المجوهرات وإعادة تدوير المعادن الثمينة والأبحاث المعملية.
1. ميزات المظهر: مزيج من الدقة والمتانة
النموذج الأساسي
عادةً ما تحتوي قوالب الجرافيت لصب المعادن على هيكل حوض مستطيل أو أسطواني بقاع مسطح وسمك جدار موحد. تم تجهيز بعض الطرز بغطاء قابل للإزالة لسهولة تحميل وتفريغ المعدن المنصهر. على سبيل المثال، يبلغ قياس قالب صب الذهب 100 جرام تقريبًا 100 مم × 50 مم × 30 مم، مع تجويف داخلي أملس وخالي من العيوب.
المعالجة السطحية
تلميع دقيق: خشونة الجدار الداخلي Ra ≥ 0.4μm، مما يقلل من التصاق المعدن ويحسن تشطيب سطح الصب.
طلاء مضاد للأكسدة: مثل طلاء كربيد السيليكون (SiC) أو طلاء نيتريد البورون (BN)، مما يعزز مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية ويطيل عمر القالب.
التعزيز الهيكلي: يتم دمج شرائح التسليح المعدنية في حواف الحوض لتحسين مقاومة التأثير الميكانيكي.
2. تمايز النوع: تصميم متنوع موجه نحو الوظيفة
حسب نوع الهيكل
القوالب المستطيلة أو المربعة: تستخدم لصب الأشكال العادية مثل سبائك الذهب وسبائك الفضة. على سبيل المثال، يحتوي قالب سبائك الذهب بوزن 1 أونصة على تجويف داخلي أملس يقلل من مقاومة تدفق المعدن ويحسن تشطيب سطح الصب.
قوالب غير منتظمة الشكل: مخصصة للأشكال الهندسية المعقدة (مثل المجوهرات والقطع الفنية)، وتحقق دقة على مستوى الميكرون من خلال النقش الدقيق باستخدام الحاسب الآلي لضمان تفاصيل الصب الكاملة.
القوالب المعيارية: تم تجميعها من وحدات متعددة، وهي مناسبة للتبديل بين مواصفات المنتج المتعددة. على سبيل المثال، القالب المركب الذي يمكنه صب سبائك ذهبية بأوزان مختلفة في وقت واحد يقلل من تكاليف استبدال القالب.
حسب نوع العملية
قوالب صب الفراغ: تستخدم في بيئة فراغية لمنع أكسدة الذهب، ومناسبة لصب سبائك الذهب عالية النقاء.
قوالب الصب المستمر: تستخدم لإنتاج منتجات الذهب الطويلة (مثل أسلاك الذهب وأنابيب الذهب)، والتي تتطلب تشغيلاً متواصلاً لعدة أشهر، وتتطلب مقاومة تآكل عالية للغاية. قوالب الصب بالطرد المركزي: يتم تعبئة السائل المعدني في القالب باستخدام قوة الطرد المركزي، وهي مناسبة لمنتجات الذهب ذات الجدران الرقيقة أو المجوفة، مثل الخواتم والقلائد الذهبية.
3. المزايا المادية: درجة نقاء عالية واختراقات في الأداء المركب
المواد الأساسية
يعتمد على الجرافيت المتوازن عالي النقاء، مع محتوى كربون أكبر من 99.9% ومحتوى رماد أقل من 0.01%، مما يضمن الاستقرار الكيميائي والتوصيل. على سبيل المثال، تتطلب قوالب الجرافيت من فئة أشباه الموصلات محتوى من الرماد أقل من 5 جزء في المليون لتجنب تلوث الذهب بالشوائب.
الأداء الأساسي
مقاومة درجات الحرارة العالية: يمكن أن تعمل بشكل مستمر عند درجات حرارة أعلى من 2600 درجة مئوية، وهو ما يتجاوز بكثير نقطة انصهار الذهب (1064 درجة مئوية)، مما يضمن عدم تشوه القالب أثناء عملية الصهر.
مقاومة الصدمات الحرارية: يمكنها تحمل التسخين والتبريد السريع (مثل التبريد السريع من 1000 درجة مئوية إلى درجة حرارة الغرفة)، مما يمنع التشقق ويطيل عمر الخدمة.
مقاومة التآكل: يقاوم التآكل الناتج عن الأحماض القوية (مثل الماء الملكي) والقلويات القوية، وهو مناسب لعمليات التنقية الكيميائية في إعادة تدوير الذهب.
الموصلية الحرارية: الموصلية الحرارية هي 2-5 مرات من الفولاذ، مما يسمح بنقل الحرارة بسرعة، وتقصير وقت الذوبان، وتقليل استهلاك الطاقة.
4. خيارات التخصيص: تلبية الاحتياجات الشخصية بمرونة
تخصيص الحجم
تدعم قوالب الجرافيت المخصصة ضبط طول وعرض وعمق القالب وفقًا لمواصفات الصب. على سبيل المثال، يمكن تصميم قوالب الجرافيت المصغرة للمجوهرات المخصصة، بأبعاد لا تقل عن 10 مم × 10 مم.
تخصيص الشكل
من خلال النمذجة ثلاثية الأبعاد وتقنية النقش باستخدام الحاسب الآلي، يمكن تصنيع القوالب ذات الأشكال الهندسية المعقدة (مثل الهياكل الحلزونية وأنماط الحفر) لتلبية احتياجات الصب الفنية.
تخصيص صيغة المواد
ضبط نسبة نقاء الجرافيت ونسبة التسليح حسب نوع المعدن المراد صهره. على سبيل المثال، بالنسبة لصب الذهب عالي النقاء، قم بزيادة محتوى كربيد السيليكون (SiC) لتحسين مقاومة التآكل.
تخصيص المعالجة السطحية
يوفر مجموعة متنوعة من خيارات الطلاء (مثل SiC، وBN، وAl₂O₃) للتكيف مع البيئات المسببة للتآكل المختلفة؛ يدعم تخصيص نسيج السطح لتحسين الخصائص المضادة للانزلاق أو الجمالية للصب.