Hoe grafietstaven vervaardigen?

Compressiegieten, isostatisch persen en staafextrusie zijn de drie meest gebruikelijke methoden voor het produceren van grafietstaven, vergelijkbaar met die welke worden gebruikt voor het maken van grafietbuizen.

Persvormen

Compressiegieten is een proces dat wordt gebruikt om materialen in een specifieke vorm te vormen. Bij dit proces wordt het materiaal eerst voorverwarmd en vervolgens in een open, verwarmde mal geplaatst. De mal wordt vervolgens gesloten en onder druk gezet door een plugorgaan terwijl het materiaal zachter wordt. Door de combinatie van druk en warmte vormt het materiaal zich naar de vorm van de mal. Het materiaal wordt vervolgens in de mal gelaten totdat het uithardt en de gewenste vorm aanneemt.

Staaf extrusie

Het proces van staafextrusie is een standaardtechniek die wordt gebruikt voor het vormen. Het omvat het verwarmen van grafietmateriaal samen met eventuele benodigde toevoegingen in een trechter totdat het smelt en vloeibaar wordt. Het gesmolten materiaal wordt vervolgens door een matrijs in de vorm van een buis geperst. Het papier neemt de grootte en vorm aan van de matrijs nadat het is afgekoeld. Zodra het voldoende is afgekoeld, wordt het als een vaste vorm uit de matrijs losgelaten.

Isostatisch persen

Isostatisch persen is een vormmethode waarbij vanuit alle richtingen gelijkmatig druk wordt uitgeoefend. Het proces omvat het plaatsen van de grafietsubstantie in een hogedrukopvangvat en het onder druk zetten ervan met behulp van een inert gas, zoals argon. Zodra het grafiet erin zit, wordt het vat verwarmd, waardoor de druk toeneemt en het grafiet zich op deze manier vormt.

Heet isostatisch persen (HIP)

Heet isostatisch persen (HIP) is een productietechniek die de consolidatie van poeder mogelijk maakt en de gelijktijdige voltooiing van het tweestapsproces van het traditionele vormen en sinteren van poedermetallurgie. Deze techniek wordt ook gebruikt voor het elimineren van gietfouten, diffusiebinding van werkstukken en het produceren van complex gevormde onderdelen. Inerte gassen zoals argon en ammoniak worden vaak gebruikt als drukoverdrachtsmedia, en de componenten zijn verpakt in metaal of glas. Het proces werkt doorgaans bij temperaturen tussen 1000 en 2200 °C, terwijl de werkdruk doorgaans tussen 100 en 200 MPa ligt.

Koud isostatisch persen (CIP)

Koud isostatisch persen is een kosteneffectieve methode voor het maken van onderdelen wanneer de hoge kosten van het persen van matrijzen niet kunnen worden gerechtvaardigd, of wanneer extreem grote of complexe compacts nodig zijn. Dit proces wordt commercieel veel gebruikt voor het persen van een breed scala aan poeders, waaronder metalen, keramiek, polymeren en composieten, met behulp van compacteringsdrukken die variëren van minder dan 5.000 psi tot meer dan 100.000 psi (34,5 - 690 MPa). De poeders worden gecompacteerd in elastomere mallen, hetzij met behulp van een nat- of droogzakproces.