أجزاء الجرافيت للأتمتة الدقيقة
1. أصبحت أجزاء الجرافيت، مع مقاومتها لدرجة الحرارة العالية، ومقاومتها للتآكل، والتشحيم الذاتي، والموصلية الحرارية العالية، مكونات أساسية في معدات التشغيل الآلي الدقيقة لتحقيق التحكم في الحركة عالي الدقة، والإدارة الحرارية، والتشغيل المستقر على المدى الطويل. من خلال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي والضغط المتوازن، يمكن تصنيع الهياكل المعقدة بدقة ميكرون، مما يجعلها مناسبة للمجالات المتطورة مثل تصنيع أشباه الموصلات والفضاء والطاقة الجديدة.
2. ميزات التصميم
هندسة عالية الدقة
يدعم التحكم في الأبعاد على مستوى الميكرون (التسامح ±0.005 مم)، مما يتيح معالجة الأسطح المنحنية المعقدة، والثقوب غير المنتظمة، والأخاديد الدقيقة. على سبيل المثال، تتطلب خراطيش التفريغ في معدات أشباه الموصلات طحنًا دقيقًا لتحقيق خشونة السطح على مستوى النانومتر (Ra<0.2μm).
تصميم خفيف الوزن ومتكامل
يستخدم الهياكل ذات الجدران الرقيقة (سمك الجدار .50.5 مم) أو التصميمات المسامية لتقليل الحمل بالقصور الذاتي وتحسين سرعة حركة الروبوت؛ تدمج بعض الأجزاء أجهزة الاستشعار أو قنوات التوصيل الحراري، مما يحقق التكامل الوظيفي.
تحسين المعالجة السطحية
تحسين مقاومة التآكل، أو التوصيل، أو التوافق الحيوي من خلال التلميع، أو الطلاء (مثل طلاء النيكل أو طلاء كربيد السيليكون)، أو النقش الكيميائي. على سبيل المثال، تتطلب المفاصل الروبوتية الطبية معالجة فائقة السلاسة لتقليل احتكاك الأنسجة.
3. خصائص المواد
مقاومة البيئة القصوى
مقاومة درجات الحرارة العالية: يمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى من 2000 درجة مئوية في جو خامل، ومناسبة لأفران التفريغ وفوهات محرك الصواريخ.
مقاومة درجات الحرارة المنخفضة: تظل هشة في بيئات النيتروجين السائل، وتدعم أنظمة التبريد المغناطيسية فائقة التوصيل.
الاستقرار الكيميائي
خامل للأحماض والقلويات والمذيبات العضوية؛ الحذر مطلوب فقط في الوسائط المؤكسدة القوية مثل حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك.
التشحيم الذاتي والاحتكاك المنخفض
تؤدي خصائص الانزلاق بين طبقات الجرافيت إلى انخفاض معامل الاحتكاك بمقدار 0.05-0.1، مما يقلل من تآكل الأختام والأعمدة ويطيل عمر المعدات.
الموصلية الحرارية والكهربائية العالية
تصل الموصلية الحرارية إلى 150 واط/م · كلفن (3 أضعاف الفولاذ)، والتوصيل الكهربائي 10⁴-10⁵ ثانية/م، وهو مناسب لوحدات الإدارة الحرارية ومكونات نقل التيار.
مقاومة الصدمات الحرارية: تتحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة (على سبيل المثال، من درجة حرارة الغرفة إلى 800 درجة مئوية تليها التبريد السريع)، مما يمنع التشقق ومناسب لخطوط الإنتاج الآلية ذات دورات التشغيل والإيقاف المتكررة.
4. سيناريوهات التطبيق
معدات تصنيع أشباه الموصلات: تتحكم مكونات المجال الحراري الجرافيت (السخانات، وأدلة التدفق) في تدرج درجة الحرارة في أفران نمو السيليكون أحادية البلورة، مما يحسن إنتاج السبائك.
تحقق خراطيش التفريغ تحديد المواقع على المستوى النانوي من خلال التصنيع الدقيق لنقل الرقاقات.
معدات الفضاء الجوي: تُستخدم المواد المركبة من السيراميك والجرافيت في صنع فوهات محرك الصاروخ، التي تتحمل تدفق هواء بدرجة حرارة عالية تصل إلى 3000 درجة مئوية.
تتحمل أختام نظام الدفع عبر الأقمار الصناعية درجات حرارة منخفضة للغاية وتقلبات حادة في درجات الحرارة.
خطوط إنتاج الطاقة الجديدة: في خطوط تجميع وحدات بطاريات الليثيوم، تحقق قضبان التوجيه الجرافيت دقة تحديد موضع تبلغ ±0.02 مم، مما يدعم التشغيل عالي السرعة.
تقلل أختام القطب الكهربائي لخلايا الوقود من تكرار الصيانة بسبب خصائص التشحيم الذاتي الخاصة بها.
الروبوتات الطبية: تخضع المكونات المشتركة لمعالجة فائقة السلاسة لتقليل الاحتكاك بالأنسجة البشرية، مما يؤدي إلى تحسين الدقة الجراحية.
تُستخدم طبقات الجرافيت المتوافقة حيويًا في أدلة ضوء المنظار الداخلي لمنع ترسيب الأيونات المعدنية.
5. خيارات التخصيص
تخصيص الحجم والتسامح: يمكن للجرافيت المخصص ضبط القطر الداخلي والقطر الخارجي والسمك وفقًا لمتطلبات المعدات، مع التحكم في التفاوتات في حدود ±0.01 مم، والتكيف مع كل شيء بدءًا من أجهزة الاستشعار الدقيقة وحتى أجسام الأفران الكبيرة.
ترقية المواد المركبة: دمج النحاس والموليبدينوم والأسلاك المعدنية الأخرى يعزز التوصيل الحراري؛ على سبيل المثال، تعمل أقطاب النحاس والجرافيت على تحسين كفاءة تبديد الحرارة بنسبة 30%.
طلاء السطح باستخدام SiC أو Al₂O₃: يحسن مقاومة الأكسدة بمقدار 5 مرات؛ أقطاب الجرافيت مناسبة للبيئات المؤكسدة ذات درجة الحرارة العالية.
تصميم وظيفي متكامل: يدمج أجهزة استشعار الضغط أو وحدات مراقبة درجة الحرارة للحصول على تعليقات في الوقت الحقيقي حول حالة الختم.
تصميم مزدوج الشفة: يحسن موثوقية الختم بالضغط العالي.
التسليم السريع وإنتاج الدفعات الصغيرة: يستخدم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج مرن يبدأ من 10 قطع، مما يختصر دورة البحث والتطوير إلى 7-15 يومًا؛ جنبا إلى جنب مع أدوات الآلات الآلية للإنتاج على نطاق واسع.
المعالجة السطحية المخصصة: توفر التلميع والسفع الرملي والطلاء (مثل طلاء النيكل والطلاء بالسيليكون) لتحسين مقاومة التآكل أو التوصيل أو الجماليات، وتلبية متطلبات النظافة للصناعات مثل الصناعات الطبية والغذائية.
الآن الاتصال