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炭素制品生产----挤压成型工艺  

2010-07-14 07:27:27|  分类: 设备 技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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挤压成型的基本原理

 

        挤压成型工艺是炭素制品成型生产常用的生产方法,它具有成型生产效率高,产品质量稳定、用途广的特点,是炭素生产企业,尤其是电极生产企业首选的成型生产设备之一。适合生产圆柱形、长方形的产品生产;如炼钢用的石墨电极,化工防腐用的不透性石墨,核反应堆用的石墨。

         一、作用力与反作用力既挤压力与摩擦力。含有一定温度的糊料在挤压过程中,当受到外力作用时,糊料与糊料之间,糊料与挤压机料室的室壁,糊料与挤压机的出嘴存在着内外、上下的摩擦力。根据力学的原理,这种摩擦力形成了对挤压力的反作用力。正是这种反作用力致使糊料在挤压过程中形成阻力,致使糊料密实作用。内摩擦力的大小取决于原料的特性、粒子的大小,粘结剂的性质、加入量;关键的是成型时的温度。温度太高太低都不行,要根据具体情况【不同的挤压机】,具体时间【夏天、冬天】,制定自己在成型时的温度。外摩擦力的大小与原料的性质,糊料的温度有关,关键的是料室与压嘴的结构形式、结构尺寸。挤压机的设计者就是根据不同的挤压机,设计不同的料室与压嘴的收缩比,产生不同的压力,使产品达到最好效果。

         1,挤压机压力的大小对成型产品的影响。需要指出的是在一台设计优秀的挤压机使用过程中,原料的粒子、粘结剂、糊料的温度、挤压机料室的温度、压嘴的温度要精确制定,也有一个试制过程。在试制过程中制定各种相匹配的数据,如果摩擦力太小,糊料受到的挤压力较小,成型后的产品就不能达到应有的体积密度;如果摩擦力太大,从而加大挤压机的压力,固然成型后的产品达到了理想的体积密度,也会致使成型后的产品产生裂纹,还会加大挤压机的负荷,产生设备故障。

         2,内、外摩擦力的大小对成型产品的影响。内、外摩擦力形成了对挤压力的反作用力,从而达到对产品的挤压成型,如果内、外摩擦力太小。则挤压力达不到,成型产品的体积密度达不到,内部结构就有问题;如果内、外摩擦力太大将使挤压力加大,在提高成型产品体积密度的同时也使成型产品产生较大的内应力,使成型产品容易产生各种裂纹。在成型生产的实践中,控制内。外摩擦力大小的主要因素是温度,也就是糊料的温度,料室的温度和压嘴的温度。

         二、在挤压过程中粒子的转向和取向。由于糊料具有流动性,在一定的压力下,一切可以自由移动的粒子都有以其较宽、较平的一面垂直于作用力的方向的性能,也就是粒子能自然地处于力矩最小的位置。糊料在挤压机的料室中,受到挤压力时沿着挤压力的方向移动,其中糊料中的部分粒子垂直于挤压力方向。当糊料到达压嘴锥形部位时,原来和挤压力方向垂直的扁平粒子又受到斜面方向的作用力而发生转向,转向为垂直于挤压力的方向;当糊料在挤压力的作用下移动到压嘴的圆筒部位时,这时来自斜面的挤压力消失,在挤压力的作用下粒子又一次发生转向。糊料中的粒子在成型过程中经过两次转向,成型后的制品内部结构十分合理,粒子分布均匀,而且具有一定方向性,大大提高了制品的各种性能,如抗折强度、比电阻等。同时也提高了糊料的塑性,提高了产品的成品率。

           挤压成型的基本原理不仅仅是两条,如挤压机的压力计算,挤压比等。有的在以后的章节中在论述,有的还要我们进一步探讨。科学无止境,盼望同仁指点、指正。

 

           《炭素与技术》

           《炭素与炭素制品》

           《炭素工艺》

 

 

 

山西介休三禾炭素网站 www.3hets.com

 

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