Grafit Nedir ?

Grafit, karbonun özel bir formudur ve birçok endüstriyel uygulamada geniş bir kullanım alanına sahiptir. Benzersiz özellikleriyle birçok farklı sektörde kullanılan değerli bir malzemedir. Yüksek ısı iletkenliği, elektrik iletkenliği, kimyasal dayanıklılık, kayganlık ve esneklik gibi özellikleri sayesinde grafit; elektronik, ısı transferi, yağlama, kalıp yapımı ve daha birçok alanda geniş bir kullanım yelpazesine sahiptir. Düşük dirençli elektrik iletkeni, yüksek sıcaklıklara dayanıklı ve kaygan bir malzeme olan grafit; özellikle enjeksiyon kalıp sektöründeki önemi ve avantajları oldukça önemlidir.

Grafitin Özellikleri Nelerdir ?

Grafit, karbon atomlarının düzenli bir şekilde düzleşmiş yapısına sahip olan bir elementtir. Bu düzenli yapı, grafitin özelliklerini belirler:

Mükemmel iletkenlik: Grafit, elektriği çok iyi ileten bir malzemedir. Bu sayede, elektronik endüstrisinde ve elektrot üretiminde önemli bir rol oynar.
Yüksek sıcaklık dayanımı: Grafit, yüksek sıcaklıklarda bile mekanik özelliklerini koruyabilen bir malzemedir. Bu özellik, özellikle polimerlerin eritildiği ve enjekte edildiği enjeksiyon kalıplama sürecinde kullanışlıdır. Grafitin yüksek sıcaklık dayanımı, kalıpların uzun süreli ve tekrarlanabilir performansını sağlar.
Kimyasal dayanıklılık: Grafit, birçok kimyasal maddeye karşı dayanıklıdır. Bu nedenle, kimyasal endüstride de tercih edilen bir maddedir. Özellikle çeşitli polimerik malzemelerin eritildiği ve enjekte edildiği kimyasal ortamlarda kullanılmasını mümkün kılar. Kimyasal dayanıklılık, kalıpların daha uzun ömürlü olmasını sağlar.
Termal İletkenlik: Grafit, mükemmel bir termal iletkenlik katsayısına sahiptir. Bu özelliği sayesinde, ısının kontrolünü sağlayarak sıcaklığın homojen olarak dağılmasını sağlar. Özellikle enjeksiyon kalıplama işlemi sırasında malzemenin istenilen şekli alması ve soğuması daha homojen bir şekilde gerçekleşir.
Kolay işlenebilirlik: Grafit, kolayca işlenebilir bir malzeme olduğundan dolayı çeşitli şekil ve boyutlarda üretimini mümkün kılar.
Düşük Aşınma: Grafit, düşük aşınma özelliklerine sahiptir. Bu, uzun süre boyunca tekrarlanan işlemlerde malzeme dayanımını arttırarak düşük aşınma özelliği sayesinde gerektirmeden uzun süre kullanılmasını sağlar.
Yüksek Hassasiyet: Grafit, yüksek hassasiyet gerektiren işlemler için idealdir. Malzemenin işlenmesi sırasında yüksek toleranslar sağlanabilir ve karmaşık şekillerin üretilmesi mümkün olur. Bu da son ürünlerin kalitesini artırır ve işletme verimliliğini yükseltir.

Grafitin Kullanım Alanları Nelerdir ?

Elektrik ve Elektronik: Grafit, elektrik iletkenliği nedeniyle elektrikli cihazlarda ve elektronik bileşenlerde kullanılır. Elektrotlar, topraklama fırçaları, akım toplama fırçaları ve iletken kaplamalar gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
Endüstriyel Uygulamalar: Yüksek sıcaklık dayanımı nedeniyle, grafit metal ergitme fırınlarında, seramik pişirme fırınlarında ve endüstriyel fırınlarda izolasyon elemanları ve ısıtıcı elemanlar olarak kullanılır.
Kimyasal Endüstri: Grafit, kimyasal maddelere dayanıklı olduğu için asit depolama tankları, kimyasal reaktörler ve gaz arıtma sistemleri gibi kimyasal uygulamalarda kullanılır.
Döküm Sanayi: %40 – 60 grafitleşmiş karbon içeren grafit tozlarının kullanıldığı yerlerin başında dökümhaneler gelir. Kil ve kumla karıştırmak suretiyle döküm kalıpları yapımında kullanılır. Bentonit veya olivin ile karıştırılıp, öğütülmüş kok kömürü tozu ve petrol koku, bu sanayii dalında grafitin yerine kullanılabilir.
Makine Endüstrisi: Grafit, enjeksiyon kalıp endüstrisinde kullanılan kalıp ve matrislerin yanı sıra grafit takviyeli kompozit malzemelerin üretiminde kullanılır. Ayrıca makine parçaları üzerinde uzun müddet yapışabilmesi özelliği ile, makine yataklarında yağlama maddesi olarak kullanılabilir. Bu alan için kullanılabilecek grafitin en az % 95 saf olması ve kuvars gibi sert mineralleri içermemesi gerekir. Taşıyıcı sıvının türüne bağlı olarak, grafit burada kuru veya yaş bir tabaka oluşturur. Kuru tabaka, fırın zincir ve arabalarında, motor silindirlerinde, deniz araçlarında ve kimyasal tesislerde; yaş tabaka ise, yüksek basınç altında, bilyalı yataklarda kullanılır.
Elektrikli Motor Fırçaları: Motor fırçaları, yüksek sıcaklıktaki amorf veya damar türündeki doğal grafitten yapılır. Bu amaçla uygun grafitin grafitleşmiş karbon miktarı % 85’ten fazla olmalıdır. Grafit fırça yapımında, zift, katran veya reçine ile bağlanmış grafit ve bakır veya gümüş metal tozları kullanılır.
Pil Elektrotları: Lityum iyon pillerde kullanılan grafit elektrotlar, yüksek enerji yoğunluğu ve uzun ömür sağlar.
Transistörler: Grafit, transistörlerin üretiminde anahtar bir bileşendir ve elektronik cihazların temelini oluşturur.
Güneş Pilleri: Grafit, güneş pillerinde elektrik üretmek için güneş ışığının enerjisini yakalamak için kullanılır.
Diğer Elektronik Bileşenler: Grafit, kondansatörler, dirençler ve sensörler gibi diğer elektronik bileşenlerde de kullanılır.
Isı Eşanjörleri: Grafit, yüksek ısı iletkenliği sayesinde ısı eşanjörlerinde ısı transferini optimize etmek için kullanılır.
Soğutma Sistemleri: Bilgisayarlar ve elektronik cihazlar gibi ısı üreten sistemlerde soğutma amacıyla kullanılır.
Fırınlar: Fırınlarda ısı dağılımını eşit hale getirmek ve pişirme işlemini optimize etmek için kullanılır.
Gresler: Grafit, yüksek basınç ve sıcaklıklara dayanıklı greslerde katkı maddesi olarak kullanılır.
Katı Yağlayıcılar: Makinelerde ve mekanik sistemlerde sürtünmeyi azaltmak için katı yağlayıcı olarak kullanılır.
Kuru Yağlayıcılar: Kuru ortamlarda yağlama ihtiyacı olan mekanizmalarda kullanılır.
Kalıp Ayırıcı: Enjeksiyon kalıplamada, kalıptan parçaların kolayca ayrılmasını sağlamak için kalıp ayırıcı olarak kullanılır.
Kalıp Kaplama: Kalıpların ömrünü uzatmak ve aşınmayı önlemek için kalıp kaplama malzemesi olarak kullanılır.
Kalıp Temizliği: Kalıplardan kalıntıları ve yapışkanlıkları temizlemek için kullanılır.
Kurşun Kalem: Kurşun kalemlerde kullanılan grafit, yazı yazmak ve çizim yapmak için kullanılır.
Kozmetik Ürünler: Makyaj ürünlerinde pigment ve renklendirme ajanı olarak kullanılır.
Spor Malzemeleri: Golf sopaları ve kayak tahtaları gibi spor malzemelerinde kullanılır.
Refrakter Malzemeler: Yüksek sıcaklıklara dayanıklı refrakter malzemelerde kullanılır.
Nükleer Reaktörler: Nükleer reaktörlerde nötron moderatörü olarak kullanılır.

Enjeksiyon Kalıp Sektöründeki Önemi

Enjeksiyon kalıplamada grafitin kullanımı, kalıp ömrünü uzatmak, parça kalitesini artırmak ve üretim maliyetlerini düşürmek için oldukça önemlidir. Grafitin yüksek ısı iletkenliği, kalıptan ısıyı hızlı bir şekilde tahliye ederek parçaların soğumasını ve kalıptan kolayca ayrılmasını sağlar. Yağlama özelliği, kalıp ve parça arasında sürtünmeyi azaltarak kalıp aşınmasını ve parçaların hasar görmesini önler. Kimyasal dayanıklılığı, plastiklerin kimyasallarına karşı dirençlidir ve kalıpların ömrünü uzatır. Temizlik kolaylığı, grafitin kalıptan kolayca temizlenebilmesini ve kalıp bakımını kolaylaştırmasını sağlar.

Teknik Bilgiler

Grafit, doğal olarak bulunan ve sentetik olarak üretilebilen bir malzemedir.
Farklı grafit türleri, farklı özelliklere sahiptir. Enjeksiyon kalıplamada kullanılan grafit, genellikle yüksek saflıkta ve ince tanelidir.
Grafit, toz, pul ve blok gibi farklı formlarda bulunur.
Grafitin farklı türleri ve formları, farklı kullanım alanlarına uygun hale gelir.