أجزاء الجرافيت للمعدات الآلية يعتبر الجرافيت، نظرًا لمقاومته لدرجة الحرارة العالية، ومقاومته للتآكل، والتشحيم الذاتي، والتوصيل الحراري العالي، مادة مثالية للمكونات الوظيفية الرئيسية في المعدات الآلية.
1. أنواع المكونات الأساسية
مكونات المجال الحراري: بما في ذلك السخانات، وأدلة التدفق، وأغطية العزل، المستخدمة في المعدات مثل أفران نمو رقائق أشباه الموصلات والأفران البلورية المفردة الكهروضوئية لتحقيق التحكم الدقيق في درجة الحرارة من خلال التوصيل الحراري الموحد.
الأختام الميكانيكية: مثل حلقات ختم العمود، والحلقات الدوارة، والحلقات الثابتة، لتحل محل الأختام المطاطية أو المعدنية التقليدية، وهي مناسبة للختم طويل الأمد في المعدات الدوارة مثل المضخات الكيميائية ومضخات التفريغ.
أقطاب EDM (تصنيع التفريغ الكهربائي): تُستخدم أقطاب الجرافيت، المصنوعة من الجرافيت عالي الكثافة أو الجرافيت المتوازن، في تصنيع EDM الدقيق للقوالب ومكونات الفضاء الجوي، مما يحقق دقة تصنيع تبلغ ± 0.005 مم.
مكونات فرن الفراغ: مثل أسِرَّة الفرن، والصواني، والدروع الحرارية، التي تدعم العمليات ذات درجات الحرارة العالية مثل تعدين المساحيق المعدنية وتلبيد السيراميك، وتتحمل البيئات القاسية التي تزيد عن 2000 درجة مئوية.
مكونات النقل والسكك الحديدية
يتم استخدام منزلقات الجرافيت وأكمام السكك الحديدية التوجيهية في أنظمة نقل خطوط الإنتاج الآلية لتقليل فقد الاحتكاك وتكرار الصيانة.
2. تكوين المواد والعمليات
المواد الأساسية
الجرافيت الطبيعي: محتوى الكربون 95%-99%، منخفض التكلفة، مناسب للتطبيقات العامة المقاومة للتآكل.
الجرافيت الاصطناعي: مصنوع عن طريق تكليس فحم الكوك أو فحم الكوك البترولي بدرجة حرارة عالية، ونقاء ≥99.9%، وبنية كثيفة، ومقاومة فائقة لدرجات الحرارة العالية.
المواد المركبة
مركبات الجرافيت المعدنية: مدمجة بالنحاس أو الموليبدينوم أو أسلاك معدنية أخرى لتعزيز التوصيل الحراري؛ على سبيل المثال، تعمل أقطاب النحاس والجرافيت على تحسين كفاءة تبديد الحرارة بنسبة 30%.
طلاءات السيراميك والجرافيت: يتم رش السطح باستخدام SiC أو Al₂O₃، مما يزيد من مقاومة الأكسدة بمقدار 5 مرات، وهو مناسب لبيئات الأكسدة ذات درجة الحرارة العالية.
عمليات التشكيل
قولبة الضغط: مناسبة للأجزاء الهيكلية البسيطة، مثل حلقات الختم والمنزلقات.
الضغط المتوازن: ينتج أقطاب جرافيت عالية الكثافة بكثافة 1.9 جم/سم3 أو أعلى.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: يتيح التشغيل الدقيق للأسطح المنحنية المعقدة، مثل قوالب شفرات التوربينات.
3. التطبيقات النموذجية
معدات تصنيع أشباه الموصلات: تُستخدم مكونات المجال الحراري للجرافيت في أفران نمو السيليكون أحادي البلورة للتحكم في تدرج درجة الحرارة أثناء سحب البلورات، مما يحسن إنتاج السبائك.
معدات إنتاج الخلايا الكهروضوئية: تعمل سخانات الجرافيت وأسطوانات العزل معًا في أفران سبائك السيليكون متعدد البلورات، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 20%.
الآلات الكيميائية والصيدلانية: تحل أختام الجرافيت محل المطاط الفلوري، وتقاوم الأحماض والقلويات القوية، وتطيل العمر الافتراضي لأكثر من 3 سنوات.
معدات الفضاء الجوي: يتم استخدام المواد المركبة من السيراميك والجرافيت في فوهات محرك الصاروخ، والتي تتحمل تدفق هواء بدرجة حرارة عالية تصل إلى 3000 درجة مئوية.
خطوط إنتاج مركبات الطاقة الجديدة: يتم استخدام قضبان توجيه الجرافيت في خطوط تجميع وحدات البطارية، مما يوفر دقة تحديد موضع تبلغ ± 0.02 مم ويدعم التشغيل عالي السرعة.
4. المزايا
المقاومة القصوى للبيئة: مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة (2000 درجة مئوية في جو خامل) ودرجات الحرارة المنخفضة (-200 درجة مئوية)، ومناسبة لتشغيل المعدات الآلية في جميع الأحوال الجوية.
تكاليف صيانة منخفضة: تعمل خصائص التشحيم الذاتي على تقليل استخدام مواد التشحيم؛ معامل الاحتكاك منخفض يصل إلى 0.05، مما يؤدي إلى تمديد فترات الصيانة بنسبة 50%. كفاءة في استخدام الطاقة
إن موصليتها الحرارية (150 واط/م·ك) هي ثلاثة أضعاف الفولاذ، مما يؤدي إلى معادلة مجال درجة الحرارة للمعدات بسرعة وتقليل استهلاك الطاقة.
صديقة للبيئة ومتوافقة
غير سامة وخالية من التلوث، ومتوافقة مع معايير RoHS، وتحل محل المواد المعدنية الضارة التي تحتوي على الرصاص والزئبق وما إلى ذلك.
5. عملية مخصصة
تحليل متطلبات الجرافيت المخصصة
يقدم العملاء معلمات تشغيل المعدات (درجة الحرارة، الضغط، الوسط) والمتطلبات الوظيفية (الختم، التوصيل الكهربائي، التوصيل الحراري).
اختيار المواد
مجموعات المواد الموصى بها (على سبيل المثال، الجرافيت النقي/الجرافيت المركب) بناءً على التآكل البيئي ونطاق درجة الحرارة.
التصميم الهيكلي
تحسين هياكل الأجزاء باستخدام محاكاة CAD/CAE، مثل زاوية إسفين حلقة الختم أو انحناء سطح التفريغ للقطب الكهربائي.
تصنيع النموذج الأولي
تصنيع العينات بسرعة من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للختم واختبار مقاومة التآكل.
إنتاج متسلسل
تحقيق إنتاج واسع النطاق باستخدام أدوات الضغط المتوازن أو الآلات الآلية، مع التحكم في التسامح في حدود ±0.01 مم.
تتبع ما بعد البيع
توفير خدمات مراقبة بيانات الاستخدام وتعديل تركيبات المواد أو التصميمات الهيكلية بناءً على ظروف التآكل.
الآن الاتصال