專利名稱：一種用于電火花加工的模具石墨材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及模具石墨材料制備技術領域，特別是涉及一種用于電火花加工的模具石墨材料的制備方法。
背景技術：
用高強度石墨材料加工而成的大規(guī)格模具電極，是在電火花精密加工大規(guī)格異型工件中必不可少的基礎材料。與傳統(tǒng)銅電極相比，電火花加工用石墨材料擁有如下優(yōu)點I、更低的材料成本同體積的石墨價格僅為銅電極的50% ；2、更快的加工速度機加工速度為銅電極的2 3倍，且加工后沒有毛刺；放電加工速度比銅電極快34% 200% ; 3、更小的損耗火花油分解碳化物被覆，補償電極損耗；4、更輕的重量石墨的密度僅為銅的1/5，因此更適合于大型電極的放電；5、材料不易變形與銅電極相比，石墨的熔點高達3650攝氏度，在高溫狀態(tài)下不會變形，更適合于加工骨位電極；6、機加工后沒有毛刺，并易于拋光，省卻和提高輔助工序；7、可粘結性可用粘合劑粘結破損的石墨，以節(jié)省時間和材料成本。正是由于這些優(yōu)點，電火花加工用石墨材料被越來越多的模具企業(yè)所接受和認可，在汽車、電器、電子等大型工件、精密工件、超硬工件、形狀復雜的異型工件中越來越廣泛應用。電火花加工用石墨材料的原料粒度小，制品尺寸大，產品性能要求高，生產過程中應力大，生產工藝復雜，技術難度極高。目前，只有為數不多的國家企業(yè)掌握了生產工藝，壟斷市場。國內企業(yè)對該石墨電極的制備方法的研究處于探索階段，產品還遠遠不能滿足用戶的需求。本發(fā)明制備工藝操作簡單，成品率高，充分利用資源，節(jié)約成本，同時還保持了較高的體積密度和機械強度，實用性強。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種生產用于電火花加工的模具石墨電極材料的制備方法，該方法操作簡單，節(jié)約資源。本發(fā)明采取的技術方案是一種用于電火花加工的模具石墨電極材料的制備方法，包括①準備原料原料按重量％，其組成為粒度為D50 = I 15 μ m的煅后浙青焦細粉末(一次粉)60% 70%，D50 = I 15μπι的人造石墨粉8% 10%，浙青20% 35%;②混捏將浙青焦和石墨粉加入到混捏鍋中加熱攪拌，然后加入熔融態(tài)軟化點在100 150°C的浙青混捏。熔融浙青溫度為150 180°C,混捏的干混時間50 60min,溫度110 140°C ;混捏的濕混時間40 70min，溫度140 170°C ；③軋片糊料出混捏鍋后，經過軋輥軋成2mm左右的薄片，冷卻后粉碎成300目篩通過率為70 % 90 %的細粉(二次粉)；④壓型二次粉裝入模具密封，抽真空至IOkPa以下，移至冷等靜壓機中壓制成型，壓型壓力為70 120MPa ；⑤一次焙燒生坯裝入耐熱鋼桶中，填入2 O. 5mm的石英砂或焦粉，鋼桶再裝入焙燒爐中，在隔絕空氣的情況下，按升溫曲線逐步加熱，在最高溫度為850 1000°C條件下進行一次焙燒600 800h ；⑥浸潰將一次焙燒品放入高壓浸潰罐中，在保持真空和加壓的狀態(tài)下注入浸潰劑浙青，使浙青浸入一次焙燒品中，浙青在一次焙燒品的增重比為10% 25%，預熱溫度220 280°C，浸潰罐真空壓力低于5kPa，抽真空時間lh，加壓壓力I. 5 3MPa，加壓時間3 5h ;⑦二次焙燒將浸潰品放入焙燒爐中，在隔絕空氣的情況下，按升溫曲線逐步加·熱，在最高溫度750 800°C條件下二次焙燒190 220h ;—次浸潰品在800 900°C條件下二次焙燒300 400h ；⑧石墨化將二次焙燒品放入艾奇遜石墨化爐中，在隔絕空氣的情況下，通電使焙燒品加熱到2400 2800°C進行石墨化，送電時間150 220h，制造出用于電火花加工的模具石墨電極材料。步驟①中煅燒后浙青焦顆粒度在D50 = I 15 μ m，并且添加了 8% 10%的D50=I 15 μ m的人造石墨粉。步驟①中煅后浙青焦粉末重量為60% 70%，人造石墨粉重量為8% 10%，浙青重量為20% 35%。本發(fā)明制備的石墨電極的理化指標是
權利要求
1.一種用于電火花加工的模具石墨材料的制備方法，包括 ①準備原料原料按重量％，其組成為粒度為D50= I 15 μ m的煅后浙青焦細粉末(一次粉)60% 70%，D50 = I 15 μ m的人造石墨粉8% 10%，浙青20% 35% ； ②混捏將浙青焦和石墨粉加入到混捏鍋中加熱攪拌，然后加入熔融態(tài)軟化點在100 150°C的浙青混捏。熔融浙青溫度為150 180°C,混捏的干混時間50 60min,溫度110 140°C ;混捏的濕混時間40 70min，溫度140 170°C ； ③軋片糊料出混捏鍋后，經過軋輥軋成2mm左右的薄片，冷卻后粉碎成300目篩通過率為70 % 90 %的細粉(二次粉); ④壓型二次粉裝入模具密封，抽真空至IOkPa以下，移至冷等靜壓機中壓制成型，壓型壓力為7O I2OMPa ； ⑤一次焙燒生坯裝入耐熱鋼桶中，填入2 O.5_的石英砂或焦粉，鋼桶再裝入焙燒爐中，在隔絕空氣的情況下，按升溫曲線逐步加熱，在最高溫度為850 1000°C條件下進行一次焙燒600 800h ； ⑥浸潰將一次焙燒品放入高壓浸潰罐中，在保持真空和加壓的狀態(tài)下注入浸潰劑浙青，使浙青浸入一次焙燒品中，浙青在一次焙燒品的增重比為10 % 25 %，預熱溫度220 2800C，浸潰罐真空壓力低于5kPa，抽真空時間lh，加壓壓力I. 5 3MPa，加壓時間3 5h ; ⑦二次焙燒將浸潰品放入焙燒爐中，在隔絕空氣的情況下，按升溫曲線逐步加熱，在最高溫度750 80(TC條件下二次焙燒190 220h ;—次浸潰品在800 90(TC條件下二次焙燒300 400h ； ⑧石墨化將二次焙燒品放入艾奇遜石墨化爐中，在隔絕空氣的情況下，通電使焙燒品加熱到2400 2800°C進行石墨化，送電時間150 220h，制造出用于電火花加工的模具石墨材料。
2.根據權利要求I所述的用于電火花加工的模具石墨材料的制備方法，其特征在于步驟①中煅燒后浙青焦顆粒度在D50 = I 15 μ m，并且添加了 8 % 10 %的D50 = I 15 μ m的人造石墨粉。
3.根據權利要求I所述的用于電火花加工的模具石墨材料的制備方法，其特征在于步驟①中煅后浙青焦粉末重量為60% 70%，人造石墨粉重量為8% 10%，浙青重量為20% 35%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電火花加工的模具石墨材料的制備方法，將經過煅燒后的瀝青焦和人造石墨粉經過破碎，配料，添加20％～35％熔融態(tài)的瀝青，經過混捏、軋片、等靜壓成型，生坯在850～1000℃的條件下焙燒600～800h，再采用10％～25％熔融態(tài)的專用浸漬瀝青高壓浸漬，在800～900℃的條件下焙燒300～400h，最后在2400～2800℃條件下石墨化150～230h完成。本發(fā)明制備工藝操作簡單，成品率高，充分利用資源，節(jié)約成本，同時還保持了較高的體積密度和機械強度，實用性強。
文檔編號C04B35/622GK102898142SQ20121033621
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權日2012年9月4日
發(fā)明者臧文平, 張勇, 趙旭, 岳奎, 張紹輝 申請人:天津錦美碳材科技發(fā)展有限公司