Wie stellt man Graphitstäbe her?

Formpressen, isostatisches Pressen und Strangpressen sind die drei gebräuchlichsten Methoden zur Herstellung von Graphitstäben, ähnlich denen zur Herstellung von Graphitrohren.

Formpressen

Formpressen ist ein Verfahren, bei dem Materialien in eine bestimmte Form gebracht werden. Bei diesem Verfahren wird das Material zunächst vorgewärmt und dann in eine offene, beheizte Form gelegt. Die Form wird dann geschlossen und durch ein Stopfenelement unter Druck gesetzt, während das Material weich wird. Durch die Kombination von Druck und Hitze passt sich das Material der Form der Form an. Anschließend verbleibt das Material in der Form, bis es aushärtet und die gewünschte Form annimmt.

Stangenextrusion

Der Prozess der Strangpressung ist eine Standardtechnik für die Formgebung. Dabei wird Graphitmaterial zusammen mit allen erforderlichen Zusätzen in einem Trichter erhitzt, bis es schmilzt und flüssig wird. Das geschmolzene Material wird dann durch eine rohrförmige Matrize gepresst. Nach dem Abkühlen nimmt das Material die Größe und Form der Matrize an. Sobald es ausreichend abgekühlt ist, wird es als feste Form aus der Form gelöst.

Isostatisches Pressen

Isostatisches Pressen ist ein Umformverfahren, bei dem der Druck gleichmäßig aus allen Richtungen ausgeübt wird. Bei diesem Verfahren wird die Graphitsubstanz in einen Hochdruckbehälter gegeben und mit einem Inertgas wie Argon unter Druck gesetzt. Sobald sich der Graphit im Inneren befindet, wird das Gefäß erhitzt, wodurch der Druck steigt und auf diese Weise der Graphit entsteht.

Heißisostatisches Pressen (HIP)

Heißisostatisches Pressen (HIP) ist eine Herstellungstechnik, die die Konsolidierung von Pulver und den gleichzeitigen Abschluss des zweistufigen Prozesses der traditionellen pulvermetallurgischen Formung und Sinterung ermöglicht. Diese Technik wird auch zur Beseitigung von Gussfehlern, zur Diffusionsverbindung von Werkstücken und zur Herstellung komplex geformter Teile eingesetzt. Als Druckübertragungsmedien werden üblicherweise Inertgase wie Argon und Ammoniak verwendet und die Komponenten in Metall oder Glas verpackt. Der Prozess läuft typischerweise bei Temperaturen zwischen 1000 und 2200 °C ab, während der Arbeitsdruck typischerweise zwischen 100 und 200 MPa liegt.

Kaltisostatisches Pressen (CIP)

Kaltisostatisches Pressen ist eine kostengünstige Methode zur Herstellung von Teilen, wenn die hohen Kosten für Presswerkzeuge nicht zu rechtfertigen sind oder wenn extrem große oder komplexe Presslinge erforderlich sind. Dieses Verfahren wird kommerziell häufig zum Pressen einer Vielzahl von Pulvern eingesetzt, darunter Metalle, Keramik, Polymere und Verbundwerkstoffe, wobei Verdichtungsdrücke im Bereich von weniger als 5.000 psi bis mehr als 100.000 psi (34,5 – 690 MPa) verwendet werden. Die Pulver werden in Elastomerformen entweder im Nass- oder Trockenbeutelverfahren verdichtet.