
軸承是機(jī)械工業(yè)中常用的一種滑動(dòng)機(jī)件,材質(zhì)上又有金屬、非金屬、復(fù)合材料之別。石墨軸承則是隨著機(jī)械設(shè)備的性能要求,在金屬軸承的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)并發(fā)展起來(lái)的炭質(zhì)軸承,以石墨材料為主要基材。石墨軸承有不同于金屬軸承的特性,主要表現(xiàn)在:自潤(rùn)滑、耐高溫、耐腐蝕、質(zhì)輕等。
軸承有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承之分,石墨軸承多用于滑動(dòng)軸承。應(yīng)用于食品、飲料、紡織、化工等工業(yè)部門(mén)中的運(yùn)輸機(jī)、干燥機(jī)、紡織機(jī)、潛水泵電機(jī)等軸承方面,這些部位如用油脂潤(rùn)滑劑不可避免會(huì)引起污染,而石墨軸承的自潤(rùn)滑性很強(qiáng),耐腐蝕,可不使用潤(rùn)滑油而進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。
石墨軸承可以根據(jù)其應(yīng)用行業(yè)的不同采用等靜壓、模壓等特種材質(zhì)的石墨原材料老加工,那么石墨軸承的加工工藝和特點(diǎn)是什么呢?
石墨軸承加工工藝特點(diǎn)
(1)加工速度更快:通常情況下,石墨的機(jī)械加工速度能比銅快2~5倍;而放電加工速度比銅快2~3倍。
材料更不容易變形:在薄筋電極的加工上優(yōu)勢(shì)明顯;銅的軟化點(diǎn)在1000度左右,容易因受熱而產(chǎn)生變形;石墨的升華溫度為3650度;熱膨脹系數(shù)僅有銅的1/30。
(2)重量更輕:石墨的密度只有銅的1/5,大型電極進(jìn)行放電加工時(shí),能有效降低機(jī)床(EDM)的負(fù)擔(dān);更適合于在大型模具上的應(yīng)用。
(3)放電消耗更??;由于火花油中也含有C原子,在放電加工時(shí),高溫導(dǎo)致火花油中的C原子被分解出來(lái),轉(zhuǎn)而在石墨電極的表面形成保護(hù)膜,補(bǔ)償了石墨電極的損耗。
(4)沒(méi)有毛刺;銅電極在加工完成后,還需手工進(jìn)行修整以去除毛刺,而石墨加工后沒(méi)有毛刺,節(jié)約了大量成本,同時(shí)更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。
(5)石墨更容易研磨和拋光;由于石墨的切削阻力只有銅的1/5,更容易進(jìn)行手工的研磨和拋光。
(6)材料成本更低,價(jià)格更穩(wěn)定;由于近幾年銅價(jià)上漲,如今各向同性石墨的價(jià)格比銅更低,相同體積下,東洋炭素的普遍性石墨產(chǎn)品的價(jià)格比銅的價(jià)格低30%~60%,并且價(jià)格更穩(wěn)定,短期價(jià)格波動(dòng)非常小。
石墨軸承的特點(diǎn)
1)耐高溫性:石墨軸承的熔點(diǎn)為3850±50℃,沸點(diǎn)為4250℃,即使經(jīng)超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng),在2000℃時(shí),石墨強(qiáng)度提高一倍。
2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性:石墨軸承的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過(guò)鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子仍然保留1個(gè)自由電子來(lái)傳輸電荷。
3)潤(rùn)滑性:石墨軸承的潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數(shù)越小,潤(rùn)滑性能越好。
4)化學(xué)穩(wěn)定性:石墨軸承在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。
5)可塑性:石墨軸承的韌性好,可碾成很薄的薄片。
6)抗熱震性:石墨軸承在常溫下使用時(shí)能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時(shí),石墨的體積變化不大,不會(huì)產(chǎn)生裂紋。