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从石墨轴承的加工工艺了解其重要特点
2020-09-18 09:19:02 分类:轴承知识
摘要:轴承是机械工业中常用的一种滑动机件,材质上又有金属、非金属、复合材料之别。石墨轴承则是随着机械设备的性能要求,在金属轴承的基础上开发并发展起来的炭质轴承,以石墨材料为主要基材。


   轴承是机械工业中常用的一种滑动机件,材质上又有金属、非金属、复合材料之别。石墨轴承则是随着机械设备的性能要求,在金属轴承的基础上开发并发展起来的炭质轴承,以石墨材料为主要基材。石墨轴承有不同于金属轴承的特性,主要表现在:自润滑、耐高温、耐腐蚀、质轻等。
   轴承有滚动轴承和滑动轴承之分,石墨轴承多用于滑动轴承。应用于食品、饮料、纺织、化工等工业部门中的运输机、干燥机、纺织机、潜水泵电机等轴承方面,这些部位如用油脂润滑剂不可避免会引起污染,而石墨轴承的自润滑性很强,耐腐蚀,可不使用润滑油而进行长期运转。
   石墨轴承可以根据其应用行业的不同采用等静压、模压等特种材质的石墨原材料老加工,那么石墨轴承的加工工艺和特点是什么呢?
   石墨轴承加工艺特点
   (1)加工速度更快:通常情况下,石墨的机械加工速度能比铜快2~5倍;而放电加工速度比铜快2~3
   材料更不容易变形:在薄筋电极的加工上优势明显;铜的软化点在1000度左右,容易因受热而产生变形;石墨的升华温度为3650度;热膨胀系数仅有铜的1/30
   (2)重量更轻:石墨的密度只有铜的1/5,大型电极进行放电加工时,能有效降低机床(EDM)的负担;更适合于在大型模具上的应用。


石墨轴承


   (3)放电消耗更小;由于火花油中也含有C原子,在放电加工时,高温导致火花油中的C原子被分解出来,转而在石墨电极的表面形成保护膜,补偿了石墨电极的损耗。
   (4)没有毛刺;铜电极在加工完成后,还需手工进行修整以去除毛刺,而石墨加工后没有毛刺,节约了大量成本,同时更容易实现自动化生产。
   (5)石墨更容易研磨和抛光;由于石墨的切削阻力只有铜的1/5,更容易进行手工的研磨和抛光。
   (6)材料成本更低,价格更稳定;由于近几年铜价上涨,如今各向同性石墨的价格比铜更低,相同体积下,东洋炭素的普遍性石墨产品的价格比铜的价格低30%60%,并且价格更稳定,短期价格波动非常小。
   石墨轴承的特点
   1)耐高温性:石墨轴承的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失很小,热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
   2)导电、导热性:石墨轴承的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
   3)润滑性:石墨轴承的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
   4)化学稳定性:石墨轴承在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
   5)可塑性:石墨轴承的韧性好,可碾成很薄的薄片。
   6)抗热震性:石墨轴承在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。


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