Moule de coulée continue de graphite personnalisé
1. Fonction principale
Les moules de coulée continue en graphite personnalisés sont des produits en graphite spécialement conçus pour les processus de coulée continue de métaux. Leur fonction principale est de tirer parti de la conductivité thermique élevée, des propriétés autolubrifiantes et de la résistance aux températures élevées du graphite pour obtenir une solidification et une mise en forme rapides du métal en fusion dans le moule. Ce moule remplace directement les moules métalliques traditionnels et s'applique aux processus de coulée continue horizontale ou verticale de matériaux tels que le cuivre, l'aluminium, l'acier et les métaux précieux, améliorant considérablement l'efficacité de la production et la qualité de la coulée.
2. Caractéristiques d'apparence
Diversité structurelle : En fonction des exigences du processus de coulée, le moule peut être conçu comme une structure cylindrique, rectangulaire, irrégulière ou modulaire. Par exemple, les moules de coulée continue horizontaux utilisent généralement une conception cylindrique longue avec un intérieur incurvé et lisse ; les moules verticaux de coulée continue peuvent contenir des structures multi-segments pour s'adapter aux caractéristiques de solidification de différents métaux.
La surface intérieure de la cavité du moule est polie avec précision jusqu'à une rugosité inférieure à Ra0,4 μm, garantissant un écoulement fluide du métal et réduisant les défauts de surface.
Conception modulaire : prend en charge le remplacement rapide des noyaux ou des manchons du moule pour s'adapter aux besoins de production de pièces moulées de différentes tailles. Par exemple, le diamètre d'un moule de coulée continue pour barres de cuivre peut être ajusté de Φ10 mm à Φ200 mm en changeant le noyau du moule.
Canaux de refroidissement intégrés : certains moules haut de gamme sont dotés de canaux d'eau de refroidissement intégrés ou de structures renforcées de fibres de graphite. L'eau de refroidissement en circulation ou les matériaux à haute conductivité thermique accélèrent la solidification du métal, raccourcissant ainsi le cycle de coulée.
3. Avantages matériels
Résistance aux hautes températures et stabilité thermique : les matériaux en graphite peuvent fonctionner de manière stable jusqu'à 3 000 ℃ dans une atmosphère inerte et résister à des températures allant jusqu'à 550 ℃ dans des environnements oxydants, dépassant largement les limites de température extrêmes des moules métalliques (tels que les moules en cuivre à environ 300 ℃).
Le faible coefficient de dilatation linéaire (environ 2 × 10⁻⁶/℃) réduit le risque de déformation à haute température, garantissant ainsi la stabilité dimensionnelle du moule.
Autolubrifiant et faible friction : la structure cristalline en couches du graphite entraîne un faible coefficient de friction de 0,04 à 0,05, réduisant ainsi l'adhérence métal-moule sans avoir besoin de lubrifiants supplémentaires et réduisant la résistance à l'étirage.
Inertie chimique et résistance à la corrosion : Excellente résistance aux acides, aux alcalis, aux sels et aux métaux fondus, en particulier dans le moulage de métaux non ferreux tels que le cuivre et l'aluminium, empêchant la corrosion des moules et la contamination des pièces moulées.
Conductivité thermique et uniformité : avec une conductivité thermique de 120-150 W/(m·K), il peut rapidement disperser la chaleur localisée, ce qui entraîne une solidification uniforme des pièces moulées et réduit les défauts tels que les cavités de retrait et les fissures. Par exemple, dans le moulage de barres de cuivre, les moules en graphite peuvent améliorer la finition de surface de la tige coulée de 30 % et produire une structure cristalline plus uniforme.
Léger et usinable : avec une densité de seulement 1,7 à 2,2 g/cm³, il pèse 60 à 70 % de moins que les moules en cuivre, ce qui facilite la manipulation et l'intégration avec des équipements automatisés. De plus, la résistance à la coupe du graphite n'est que de 1/5 de celle du cuivre, ce qui permet l'usinage de surfaces courbes complexes.
4. Applications pratiques
Coulée continue de métaux non ferreux : Coulée de tiges/tubes de cuivre : Utilisé pour produire des tubes de cuivre pour la climatisation et des tiges de cuivre pour les câbles électriques. La surface de coulée est lisse et peut être directement dessinée.
Moulage de tiges/feuilles d'aluminium : utilisé dans la production de roues automobiles et de profilés architecturaux en aluminium, réduisant les processus de meulage ultérieurs et améliorant l'utilisation des matériaux.
Moulage de métaux précieux : moulage de barres d'or et d'argent : dans le traitement des bijoux, les moules en graphite permettent un formage de haute précision, évitant la contamination par oxydation du métal et garantissant la pureté du produit fini.
Moulage d'acier : Coulée continue d'acier spécial : utilisé pour la production d'acier à haute teneur en carbone, d'acier allié, etc. La résistance à haute température des moules en graphite peut résister à l'impact à haute température de l'acier en fusion, prolongeant ainsi la durée de vie du moule.
Moulage de matériaux composites : Composites à matrice métallique : tels que les composites à matrice d'aluminium renforcés de fibres de carbone. L'inertie chimique des moules en graphite empêche les fibres de réagir avec le moule, garantissant ainsi des propriétés matérielles stables.
5. Options de moules en graphite personnalisés
Taille et tolérance personnalisées : sur la base de dessins ou de paramètres fournis par le client (tels que le diamètre intérieur, le diamètre extérieur, la longueur), des moules de taille non standard peuvent être produits avec des tolérances contrôlées à ± 0,01 mm, compatibles avec les équipements de moulage de précision.
Composites de matériaux et améliorations
Les options incluent du graphite de haute pureté (C≥99,9 %), du graphite isostatique (densité ≥1,85 g/cm³) ou du graphite renforcé de fibre de carbone pour améliorer la résistance à l'usure du moule, la conductivité thermique ou la résistance aux chocs thermiques.
Traitement de surface et revêtements
Placage de nickel ou revêtement PTFE en option pour améliorer la résistance à la corrosion ou réduire le coefficient de frottement ; ou un revêtement anti-oxydation pour prolonger la durée de vie du moule dans des environnements à haute température.
Systèmes de refroidissement intégrés
Canaux de refroidissement intégrés personnalisés ou structures renforcées de fibres de graphite pour optimiser la vitesse de solidification du métal et améliorer l'efficacité de la production, en fonction des exigences du processus de coulée.
Livraison rapide et production en petits lots
Prend en charge la production rapide en petits lots pour répondre aux besoins urgents ou aux étapes de production d’essais de nouveaux produits.
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