模具是工业生产中广泛应用的基础工艺装备，模具行业是国民经济的基础产业。在现代工业生产中，产品零件广泛采用冲压、锻造、压铸、挤压、注塑或其他成型加工方法，配合成型模具将毛坯成型为符合产品要求的零件。我们日常生产生活中使用的各种工具和产品，大到机床的底座、机体的外壳，小到一个毛坯螺丝、纽扣、各种家用电器的外壳，都与模具有着密切的关系。模具的形状决定了这些产品的外观，模具的加工质量和精度也决定了这些产品的质量。近年来，随着模具行业的快速发展，石墨材料、新技术和不断增加的模具厂不断冲击着模具市场。石墨因其良好的物理化学性能逐渐成为制模的首选。

2: 石墨模具的出色性能

1.优异的导热性和导电性；2.低线膨胀系数，优异的热稳定性和抗热震性；3.耐化学腐蚀，不易与大多数金属发生反应；4.在高温下(大多数铜基基体在800℃以上)，强度随温度升高而增加；5.良好的润滑性和耐磨性；6.加工容易，机械加工性能好，可制成形状复杂、精度高的模具。

3: 石墨模具的应用

目前，石墨模具已经广泛应用于以下几个方面:

1.热压模具:人造石墨热压模具用于压制烧结硬质合金时具有以下特点:一是如果压制温度提高到1350-1450度，所需单位压力可降低到67-100 kgf/cm2(即冷压压力的1/10)；第二，加压和加热在同一过程中进行，并且在短时间的烧结后可以获得致密的烧结体

2.玻璃成型用模具:石墨近年来成为玻璃制造中不可缺少的模具材料，因为它化学性质稳定，不易被熔融玻璃渗透，不改变玻璃的成分，抗热震性好，尺寸随温度变化小。可用于制作玻璃管、弯管、漏斗及其他异形玻璃瓶的模具。

3.烧结模具和其他金刚石烧结模具:利用人造石墨材料热变形小的特点，可以制造晶体管的烧结模具和支架。现在它们已被广泛使用，成为半导体工业发展不可缺少的材料。此外，石墨模具还用于铸铁模具、各种有色金属的耐用模具、铸钢模具、耐热金属(钛、锆、钼等)的模具。)和用于焊接铁轨的铝热剂焊接模具。热压金刚石工具使用石墨模具，在金刚石工具的制造过程中起到发热元件和模具支撑的双重作用。石墨模具的质量直接影响金刚石工具的尺寸精度、外观和形状。热压工艺要求:温度达到(1000 & plus Mn；2)℃,成型压力16 ~ 50 MPa，保温保压时间15 ~ 30 min，非真空环境。在这种工作条件下，要求成型发热元素石墨模具具有导电性、高电阻率和足够的机械强度，还需要良好的抗氧化性和较长的使用寿命，以保证金刚石工具的尺寸精度和优异性能。目前西方发达国家制造金刚石工具使用的石墨模具材料主要是超细晶粒结构、高纯度、高石墨化度的石墨材料，要求平均粒度小于15 &μ；m，甚至10 & mum以下，中等孔径小于2μ；m .用这种碳材料制成的石墨模具孔隙率小，结构致密，表面光洁度高，抗氧化能力强，平均使用寿命可达30 ~ 40次。金刚石模具要求硬度高，抗氧化性好，加工精度高。采用优质石墨原料，大大延长了模具的使用寿命，提高了抗氧化性。  

4.石墨模具用于有色金属的连铸和半连铸:近年来，国内外正在推广从熔融金属状态直接连续(或半连续)制造棒材或管材等先进生产方法。这种方法已在国内铜、铜合金、铝和铝合金中采用。人造石墨被认为是最适合有色金属连续铸造或半连续铸造的材料。生产实践证明，由于石墨模具的采用，由于其良好的导热性(决定金属或合金的凝固速度)和模具良好的自润滑性能，不仅提高了模具速度，而且铸锭尺寸精确、表面光滑、晶体结构均匀，可直接进行下一道工序加工。这不仅大大提高了成品率，减少了废品损失，而且大大提高了产品质量。连铸方法有两种:垂直连铸和水平连铸。

5.压铸模具:人造石墨已成功用于有色金属的压铸。例如，由人造石墨材料制成的压力铸造模具生产的锌合金和铜合金铸件已经用于汽车部件和其它方面。

6.离心铸造用石墨模具:石墨铸型已成功应用于离心铸造。在美国，壁厚超过25毫米的人造石墨模具已被用于离心铸造青铜外壳。为了防止人造石墨模具燃烧，可以采取一些抗氧化措施。铸造一定数量的铸件后，如果模具内表面有烧伤，可以扩大模具内孔的尺寸来铸造大尺寸的壳体。

四.电火花加工

    日益成为模具、家电、汽车、机电、航空航天等工业领域工业批量生产的主要工艺设备。，并承担了这些行业60%-90%的产品零部件的加工生产。近年来，高速铣削突破了传统铣削难以加工高硬度、高强度、高韧性模具材料的限制。而电火花加工具有加工精度和表面质量高、加工范围广的优点，尤其是在复杂、精密、薄壁、窄缝、高硬度材料的加工方面，是高速铣削无法比拟的。因此，电火花加工仍将是模具型腔加工的主要手段。石墨电极(与铜相比)具有电极用量少、放电加工速度快、可加工性好、重量轻、热膨胀系数低等优点，逐渐取代铜电极成为电加工电极的主流。与铜相比，石墨电极具有消耗低、放电速度快、重量轻、热膨胀系数低等优点，因此逐渐取代铜电极，成为电火花加工电极的主流。相比之下，石墨电极材料具有以下优点:

1.成本低:由于近年来铜价上涨，各向同性石墨价格低于铜。在同样的成交量下，石墨产品的价格比铜低30%到60%，价格比较稳定，短期价格波动比较小。

2:石墨模具处理技术
首先由模具设计师根据产品(零件)的使用要求设计模具结构，绘制图纸，然后由技术工人根据图纸的要求，通过各种机械加工(如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割等设备)完成模具的各个部分，然后进行组装、调试，直到能够生产出合格的产品。

3: 石墨模具的现状与发展

   如今，石墨模具产业在人类生活和发展中起着至关重要的作用。许多工业部门的发展(如机电、汽车、轻工家电、电器仪表、通讯、兵工等。)取决于模具行业的技术进步和发展。世界各国都投入了大量的人力财力发展石墨模具产业。德国Sigri和日本东洋炭素在国际石墨模具行业取得了主导地位。中国也非常重视模具行业的发展，模具生产技术的水平已经成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志，因为模具在很大程度上决定了产品的质量、效率和开发新产品的能力。从1997年开始，中国有关部门开始重视和支持石墨模具行业的发展，大力支持中国本土企业在石墨模具行业的发展。现在，他们取得了不错的成绩，为中国的出口创汇做出了贡献。从未来模具行业的发展趋势来看，谁能在最短的时间内完成模具生产，谁就赢得了客户和市场。石墨模具(石墨电极)因其各方面的优越性能，在模具行业确立了重要的领先地位和未来发展趋势。  

4.速度快:石墨放电比铜快2-3倍，材料不易变形。在薄筋电极的加工中具有明显的优势。铜的软化点在1000度左右，受热容易变形。石墨的升华温度约为3650度，石墨的热膨胀系数仅为铜的1/30。

5.重量轻:石墨的密度只有铜的1/5。当使用大电极进行电火花加工时，可以有效地减轻机床(EDM)的负担，更适合大型模具的应用；

6.损耗低:由于火花油中含有C原子，电火花加工时火花油中的C原子在高温下分解，在石墨电极表面形成一层保护膜，弥补了石墨电极的损耗；

7.无毛刺:铜电极加工后需要人工去毛刺，而石墨加工后无毛刺，不仅节省了大量成本和人力，而且更容易实现自动化生产；

8.易于抛光:由于石墨的切削阻力仅为铜的1/5，操作时更易于手工打磨抛光；