Aufrufe: 0 Autor: IQSDirectory Veröffentlichungszeit: 20.10.2022 Herkunft: IQSDirectory
Ein Graphittiegel ist ein Behälter, der zum Schmelzen und Gießen von Nichteisen- und Nichteisenmetallen wie Gold, Silber, Aluminium und Messing verwendet wird. Ihre Wärmeleitfähigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, ihr kleiner Wärmeausdehnungskoeffizient für Hochtemperaturanwendungen und ihre Anti-Dehnungs-Eigenschaften bei schnellem Erhitzen und Abkühlen machen Graphittiegel zu einem idealen Metallgusswerkzeug. Sie sind beständig gegen die Einwirkung von Säuren und alkalischen Lösungen und weisen eine ausgezeichnete chemische Stabilität auf.
Graphit wird aus natürlichem Graphit, einer natürlich vorkommenden kristallinen Form von Kohlenstoff, hergestellt und durch die Kombination von Graphit mit feuerfestem Ton oder Kohlendioxid hergestellt.
Synthetischer Graphit wird durch die Verarbeitung von Petroleumpech und Petrolkoks hergestellt, die Nebenprodukte des Ölraffinierungsprozesses sind. Es hat einen reinen hohen Gehalt an festem Kohlenstoff mit sehr wenigen Verunreinigungen und einen niedrigen Schwefelgehalt.
Die Qualität eines Graphittiegels wird durch die Art seiner Herstellung bestimmt, die seine Struktur, Dichte, Porosität und Festigkeit beeinflusst.
Die nicht reaktive Natur von Graphittiegeln macht sie ideal für den Einsatz im Gießprozess. Ihre hervorragende Wärmeleistung hilft beim schnellen Schmelzen von Metallen und sorgt so für schnellere Produktionszyklen. Da Graphittiegel chemikalien- und korrosionsbeständig sind, unterliegen sie den Werkstattbedingungen nicht – Eigenschaften, die sie langlebig und langlebig machen.
Beim Gießen werden die Temperaturen erhöht, um die Zug- und Streckgrenze der zu gießenden Metalllegierungen zu verringern. Die Temperatur, bei der Metalle schmelzen, variiert je nach Metallart. Faktoren, die das Gießen beeinflussen, sind die Temperatur der zu gießenden Legierung und die Temperatur des Tiegels. Graphittiegel sind aufgrund ihrer hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber den Auswirkungen von Temperaturerhöhungen, unabhängig von der Art der Metalllegierung, hervorragend als geeignetes Gefäß zum Gießen geeignet.
Die vielen hundert Formen von Graphittiegeln werden nach Buchstaben kategorisiert, die mit A beginnen. Jede Form ist in Unterkategorien unterteilt, die durch den Innendurchmesser (d oder ID), den Außendurchmesser (D oder OD) und die Höhe (H) des Tiegels sowie seine Form bestimmt werden. Der unten abgebildete Tiegel ist zylindrisch mit flachem Boden und ohne Ausguss oder Deckel.
Die verschiedenen Formen von Graphittiegeln beziehen sich auch auf ihre Formen, die ebenso unterschiedlich sind wie die unterschiedlichen Maßformen. Sie können zylindrisch mit oder ohne Ausgießer sein, die Form einer Tasse haben oder einen oberen Rand und einen Deckel haben, um nur einige zu nennen.
Graphittiegel haben sich langsam zu einem wesentlichen Bestandteil der Metallumformung entwickelt. Sie können so klein wie Teetassen sein oder groß genug, um mehrere Tonnen geschmolzenes Metall aufzunehmen und fester Bestandteil von Öfen zu sein.
Graphittiegel werden in brennstoffbefeuerten, elektrischen und Induktionsöfen oder als Methode zum Übertragen und Bewegen geschmolzener Metalle verwendet. Sie müssen so konzipiert sein, dass sie den Temperatur-, chemischen und physikalischen Anforderungen des jeweiligen Betriebs entsprechen.
Ein brennstoffbefeuerter Ofen wird mit Gas, Öl, Propan oder Koks betrieben und erfordert einen Graphittiegel, der der maximalen Energiemenge oder BTUs aus dem Ofen standhalten kann. In mit Gas, Öl und Propan betriebenen Öfen werden Tiegel verwendet, die so konstruiert sind, dass sie der Brennerflamme rund um die konische Form des Tiegels standhalten, was eine gleichmäßige Wärmeverteilung ermöglicht.
Graphittiegel für elektrische Widerstandsöfen müssen speziell konstruiert werden, da elektrische Öfen viel langsamer aufheizen als brennstoffbetriebene Öfen. Für Energieeinsparungen und eine hohe Wärmeleitfähigkeit müssen Tiegel einen hohen Graphitanteil im Kohlenstoffbinder aufweisen. Sie haben die Form eines Beckens und werden in gleichem Abstand von den Heizelementen platziert.
Die Auswahl von Graphittiegeln für brennstoffbefeuerte und elektrische Öfen ist viel einfacher als die Auswahl für einen Induktionsofen. Bei einem Induktionsofentyp werden Tiegel zum Schmelzen der Charge verwendet, während bei anderen Typen das induktive Feld durch sie hindurchgeht. Der Tiegel muss zur Betriebsfrequenz des Ofens und zur spezifischen Anwendung passen. In Niederfrequenzöfen besteht der Tiegel aus einem hohen Silizium- und Karbidgehalt. In Hochfrequenzöfen bestehen sie aus Ton. Die richtige Abstimmung verhindert eine Überhitzung des Tiegels.
Ofentiegel sind „A“-förmig, so dass sie mit einer Zange angehoben und aus dem Ofen entfernt werden können, um das geschmolzene Metall auszugießen. Sie können innerhalb oder außerhalb des Ofens beschickt werden und ermöglichen das Ausgießen ihres Inhalts.
Ein Graphittiegel für einen Kippofen bleibt stationär, während der Ofen gekippt wird, um das geschmolzene Metall auszugießen. Kippöfen können entweder Induktions- oder Elektroöfen sein und können Stahl, Eisen, Kupfer, Messing, Gold, Platin, Silber, Nickel, Palladium und deren Legierungen schmelzen.
Unter der Erdoberfläche befindet sich ein Grubenofen. Der Tiegel wird in den Ofen abgesenkt und mit dem zu schmelzenden Metall gefüllt. In der Heizkammer wird Koks um den Tiegel gepackt. Sobald das Metall geschmolzen ist, wird der Tiegel herausgehoben.
Die Art des zu verarbeitenden Metalls bestimmt die Art des benötigten Tiegels. Die Struktur und das Design des Tiegels müssen in der Lage sein, die maximale Schmelztemperatur des Metalls zu ertragen und zu halten. Dies hängt außerdem davon ab, wie das Metall und der Tiegel chemisch und physikalisch interagieren.
Legierungen auf Kupferbasis, die in einem brennstoffbefeuerten Ofen geschmolzen werden, werden aufgrund ihrer Temperaturwechselbeständigkeit in einem Siliziumkarbid-Graphittiegel verarbeitet.
Tiegel für die Verarbeitung von Aluminium und Aluminiumlegierungen sind kohlenstoff- oder keramisch gebundener Ton, Graphit und Siliziumkarbid, da diese Metalle bei 400 °C oder 750 °F bis 1600 °C oder 2912 °F schmelzen.
Graphittiegel, die zum Schmelzen von Gold verwendet werden, bestehen aus hochwertigem Graphit und zeichnen sich durch Thermoschockbeständigkeit, thermische Stabilität, Oxidationsbeständigkeit und ausgezeichnete mechanische Festigkeit aus. Sie sind für Temperaturen von über 2000 °C bzw. 3632 °F ausgelegt.
Graphittiegel zum Schmelzen von Silber ähneln denen, die zum Schmelzen von Gold verwendet werden, und können Temperaturen über 2000 °C oder 3632 °F standhalten. Der Körper des Tiegels besteht aus natürlichem Graphit und behält seine chemischen und physikalischen Eigenschaften. Beim Schmelzen bei hoher Temperatur ist der Wärmekoeffizient klein, weist jedoch eine Dehnungsbeständigkeit gegenüber schnellem Erhitzen oder Abkühlen auf.
Messing hat einen niedrigen Schmelzpunkt und muss schnell erhitzt werden, bevor die Metallbestandteile oxidieren. Für die Arbeit mit Messing ist ein Graphittiegel aufgrund seiner Haltbarkeit und schnellen Aufheizfähigkeit ideal.
