في السنوات الأخيرة، ومع الاستخدام الواسع النطاق لقوالب الجرافيت، بلغت القيمة السنوية لاستهلاك هذه القوالب في صناعة الآلات خمسة أضعاف القيمة الإجمالية لجميع أنواع أدوات الآلات، كما أن الفاقد الحراري الهائل يتعارض تمامًا مع سياسات ترشيد الطاقة المتبعة في الصين. ولا يقتصر تأثير الاستهلاك الكبير للقوالب على زيادة تكاليف الشركات فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى توقف خطوط الإنتاج بشكل متكرر نتيجة الاستبدال المتكرر للقوالب، مما يتسبب في نهاية المطاف بخسائر اقتصادية فادحة.
بحسب الاستطلاع، انخفضت أرباح منتجات صناعة القوالب العام الماضي بسبب الارتفاع الحاد في أسعار المواد الخام للقوالب والطاقة، بالإضافة إلى أسباب أخرى؛ وللبقاء والتطور، تلجأ العديد من الشركات إلى تبني
يُستخدم تغيير المواد كإجراء رئيسي للتحول والتطوير. ومن المعلوم أن العديد من الشركات قد طرحت مواد الجرافيت المستخدمة في التفريغ الشراري، والتي تلعب دورًا بالغ الأهمية في إنتاج القوالب. بالمقارنة مع قوالب النحاس التقليدية، تتميز مادة الجرافيت بدقة عالية في التشغيل وتأثير سطحي جيد، لا سيما في معالجة تجاويف القوالب الدقيقة والمعقدة ذات الجدران الرقيقة والصلابة العالية. بالمقارنة مع النحاس، تتميز مادة الجرافيت بمزايا أخرى مثل انخفاض الاستهلاك، وسرعة التفريغ العالية، وخفة الوزن، وانخفاض معامل التمدد الحراري، ولذلك أصبح قطب النحاس تدريجيًا المادة السائدة في معالجة التفريغ. في المقابل، تتميز مواد قطب الجرافيت بالمزايا الست التالية:
1. سرعة عالية؛ يتميز الجرافيت بسرعة تفريغ أعلى بمرتين إلى ثلاث مرات من النحاس، كما أنه مقاوم للتشوه. وهذا يمنحه مزايا واضحة في تصنيع الأقطاب الكهربائية الرقيقة المقواة. تبلغ درجة انصهار النحاس حوالي 1000 درجة مئوية، مما يجعله عرضة للتشوه بفعل الحرارة.
2. خفيف الوزن؛ تبلغ كثافة الجرافيت خُمس كثافة النحاس فقط. عند معالجة الأقطاب الكهربائية الكبيرة بالتفريغ الكهربائي، يمكن تقليل عبء آلة التشغيل (EDM) بشكل فعال، مما يجعلها أكثر ملاءمة لتطبيقات القوالب الكبيرة.
3. هدر صغير؛ نظرًا لأن زيت الإشعال يحتوي على ذرات الكربون، فإن درجة الحرارة العالية تتسبب في تحلل ذرات الكربون الموجودة في زيت الإشعال أثناء عملية التفريغ، وتتشكل طبقة واقية على سطح قطب الجرافيت، مما يعوض عن فقدان قطب الجرافيت.
٤. لا توجد نتوءات؛ بعد معالجة قطب النحاس، يجب إزالة النتوءات يدويًا. أما بعد معالجة الجرافيت، فلا توجد نتوءات، مما يوفر الكثير من التكاليف والجهد، ويسهل أيضًا تحقيق الإنتاج الآلي.
5. سهولة التلميع؛ لأن مقاومة القطع للجرافيت هي 1/5 فقط من مقاومة النحاس، فمن الأسهل طحنه وتلميعه يدويًا.
سادساً: انخفاض التكلفة؛ نظراً لارتفاع أسعار النحاس في السنوات الأخيرة، فإن سعر الجرافيت أقل من سعر النحاس في جميع الجوانب. وبنفس حجم الإنتاج، وباستخدام الكربون الشرقي على نطاق واسع، فإن سعر منتجات الجرافيت أقل بنسبة تتراوح بين 30% و60% من سعر النحاس، كما أن سعره مستقر نسبياً، وتقلباته قصيرة الأجل محدودة. ومع ازدياد تركيز الصناعة التحويلية على ترشيد الطاقة وحماية البيئة وكفاءة المعالجة، ستحل مواد أقطاب الجرافيت تدريجياً محل أقطاب النحاس، وستلعب دوراً هاماً في عملية التفريغ الكهربائي. وبالمثل، في ظل المنافسة الشديدة في سوق القوالب اليوم، يُعد استخدام تقنيات المعالجة المتقدمة لتطوير منتجات قوالب عالية الجودة أفضل وسيلة للشركات لكسب السوق والعملاء.
تاريخ النشر: 10 مارس 2021