Ở bài đầu chúng ta đã đi tìm hiểu về định nghĩa cũng như nhưng khái niệm, phân loại phôi
hôm nay chúng ta sẽ tiếp tục đi tình hiểu về đúc trong khuôn cát !
1.2 Đúc trong khuân cát
- Đúc trong khuôn cát là phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp nấu chảy kim loại, rót kim loại lỏng vào lòng khuôn cát có hình dáng và kích thước của vật đúc , sau khi kim loại đông đặc ta tiến hành phá khuôn và thu được vật đúc có hình dáng giống như lòng khuôn đúc.
1.2.1 Đặc điểm
ưu điểm
- Đúc được cái chi tiết lớn, tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp do có thể làm ruột, khối lượng lớn, giá thành khuôn thấp.
Nhược điểm
- Độ bóng bề mặt kém
- Lượng dư gia công lớn
- Có độ chính xác thấp
- Hay tồn tại nhiều dạng khuyết tật
- Khuân cát là loại khuân đúc một lần ( chỉ rót một lần rồi phá khuân không thể tái sử dụng
1.2.2 Quá trình đúc
Toán tắt các bước trong quá trình đúc khuôn cát như sau :
– Bộ phận kỹ thuật căn cứ theo bản vẽ chi tiết để lập ra bản vẽ vật đúc, mẫu, hộp lõi.
– Căn cứ vào bản vẽ để chế tạo bộ mẫu gồm:
- Mẫu đúc để tạo ra lòng khuôn mang hình dáng bên ngoài của vật đúc
- Hộp lõi để chế tạo lõi tạo ra hình dáng bên trong của vật đúc
- Mẫu hệ thống rót để tạo ra đậu hơi, đậu ngót dùng để dẫn kim loại lỏng và thoát khí cho khuôn.
– Lắp rắp khuôn
– Bộ phận nấu chảy kim loại lỏng phải phối hợp nhịp nhàng với quá trình làm khuôn, lắp ráp khuôn để tiến hành rót kim loại lỏng vào khuôn kịp thời.
– Sau khi kim loại đông đặc, vật đúc được hình thành trong khuôn, tiến hành phá khuôn, lõi, làm sạch vật đúc, kiểm tra vật đúc bằng thủ công hoặc bằng máy.
– Kiểm tra vật đúc về hình dáng, kích thước, chất lượng bên trong.
1.2.2.1 Chế Tạo Bộ Mẫu, Hộp Lõi
Yêu cầu vật liệu làm mẫu, hộp lõi
- Bền không thấm nước, không co giãn
- có độ bóng độ chính xác cao
- Làm khuôn được nhiều lần
- Dễ gia công
1.2.2.2 Làm khuôn, lõi khuôn cát
a, Làm khuôn bằng tay- Làm khuôn trên nền xưởng
- Làm khuôn trong 2 hòm khuôn
- Làm khuôn xén
- Làm khuôn bằng mẫu có miếng tời
– Phương pháp làm lõi bằng tay
- Làm hộp lõi nguyên
- Làm hộp lõi 2 nửa
- Làm hộp lõi lắm ghép
1.3 Những hư hỏng thường gặp trong đúc khuôn cát
- Lõm co : đây sự co thể tích, thường xảy ra ở phần trên khi đông đặc cuối cùng, tạo ra sự thiếu hụt. Vùng này lẫn xỉ nhiệt độ chảy thấp
+ Biện pháp khắc phục : dùng đậu gót đủ lớn để bù - Rỗ co : khi kết tinh do các nhánh tinh thể cây phát triển bao bọc phần kim loại lỏng nên khi đông đặc hoàn toàn không được bù ngót.
+ Biện pháp khắc phục : thiết kế, bố trí hợp lý tránh tập trung kim loại bố trí hệ thống rót hợp lý - Rỗ khí : Trong kim loại lỏng hòa tan một lượng khí, khi kết tinh, tạo thành bọt khí tồn tại bên trong kim loại
- + Biện pháp khắc phục : Khuôn, lõi thoát khí tốt hệ thống rót, đậu hơi hợp lý, vật liệu phải khô sạch
- Thiên tích : Kim loại kết tinh không đồng đều tạo nên vùng thiên tích, hạt thiên tích,làm giảm cơ tính cũng như khả năng chịu lực của kết cấu.
Chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu ở bài học hôm sau hoặc các bạn có thể xem lại bài đầu tiên tại đây
Cảm ơn các bạn rất nhiều!
—————————————————————————————————————————————————————————
Liên hệ Bộ môn Kỹ thuật cơ khí – Đại học Mỏ Địa chất.
Số điện thoại: 0243.755.0500
Đào tạo đại học: Chuyên ngành Công nghệ Chế tạo máy.
Đào tạo đại học: Chuyên ngành Máy và Tự động thủy khí.
Đào tạo Sau đại học: Thạc sĩ Kỹ thuật cơ khí.
Trang Fanpage: //www.facebook.com/ktck.humg/
Email:
Website: www.ktck-humg.com
- chế tạo phôi
- công nghệ chết tạo
- đúc trong khuôn cát
- khuôn cát
- vật liệu chế tạo
Đúc trong khuôn kim loại là qúa trình đúc cho kim loại, hợp kim lỏng kết tinh trong lòng khuôn làm bằng kim loại có độ dẫn nhiệt cao, tạo vật đúc có cơ tính tốt. Do đó đúc trong khuôn kim loại chủ yếu áp dụng cho sản xuất hàng loạt lớn. Kết cấu của khuôn kim loại Đúc dưới áp lực là qúa trình đúc kim loại và hợp kim lỏng kết tinh trong lòng khuôn bằng kim loại. Kim loại, hợp kim lỏng được rót vào khuôn dưới áp lực cao (60 100) at. Vật đúc tạo thành có mật độ kim loại cao, cơ tính tốt. Ưu điểm Nhược điểm Nguyên lý: buồng tạo áp lực nằm trong lòng kim loại lỏng.
1.2/ Đặc điểm
1.3/ Đặc điểm về kết cấu khuôn lõi
thống thông hơi.
khỏi vật đúc.2/ ĐÚC DƯỚI ÁP LỰC
2.1/ Khái niệm
2.1/ Đặc điểm
2.3/ Một số phương pháp đúc áp lực
2.3.1/ Đúc áp lực trong buồng ép nóng
Sơ đồ đúc áp lực trong buồng ép nóng
Đặc điểm: kim loại lỏng có nhiệt độ ổn định nên vật đúc đồng đều, năng suất cao. Tuy nhiên hệ thống piston ép và buồng tạo áp lực chóng mòn, nên ít dùng để đúc kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao
2.3.2/ Đúc áp lực trong buồng ép nguội
Nguyên lý: buồng ép cách ly với kim loại lỏng, mỗi lần đúc là một lần rót kim loại lỏng vào xilanh.
- Piston dưới
- Kim loại lỏng
- Xilanh
- Piston trên
- Đường dẫn kim loại lỏng vào khuôn
- Lòng khuôn
Sơ đồ đúc áp lực trong buồng ép nguội
Đặc điểm:So với đúc áp lực trong buồng ép nóng, đúc áp lực trong buồng ép nguội có thể dùng để đúc kim loại có tính chảy loảng thấp hơn , nhiệt độ nóng chảy cao hơn
3/ ĐÚC LY TÂM
3.1/ Khái niệm
Đúc ly tâm là qúa trình đúc kim loại, hợp kim lỏng kết tinh trong lòng khuôn bằng kim loại và khuôn được quay quanh trục. Quá trình tạo hình vật đúc nhờ lực ly tâm tác động vào kim loại lỏng.
3.2/ Đặc điểm
- Ưu điểm
- Vật đúc khi kết tinh tạo ra dạng hạt nhỏ nhờ lực ly tâm nên cơ tính cao.
- Có thể đúc các vật rỗng mà không cần làm lõi.
- Vật đúc có mật độ kim loại cao.
- Vật đúc sạch do tạp chất, xỉ và phi kim nhẹ có lực ly tâm bé không bị lẫn vào kim loại vật đúc.
- Không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm được kim loại
- Có thể chế tạo các chi tiết có nhiều lớp kim loại khác nhau
- Nhược điểm
- Phần lõi của vật đúc chất lượng xấu do đó để lượng dư gia công lớn do đó khó nhận được đường kính trong chính xác
- Khi đúc ly tâm đứng tạo biên dạng phức tạp.
- Chủng loại sản phẩm không đa dạng, chủ yếu có dạng tròn xoay và rất khó thay đổi tiết diện.
- Khuôn cần phải cân bằng và kín
- Vật đúc dễ bị thien tích theo tiết diện ngang
3.3/ Các phương pháp đúc ly tâm
3.3.1/ Đúc ly tâm đứng
- Đúc ly tâm đứng là phương pháp đúc ly tâm mà trục quay của khuôn theo phương thẳng đứng
Sơ đồ nguyên lý đúc ly tâm đứng
- Đặc điểm:
- Tập trung xỉ ở đáy.
- Cơ tính vật đúc cao.
- Thành vật đúc có chiều dày thay đổi.
- Đúc ly tâm đứng không đúc được vật đúc có chiều cao quá lớn
3.3.1/ Đúc ly tâm nằm ngang
Đúc ly tâm nằm ngang là phương pháp đúc ly tâm mà trục quay của khuôn theo phương nằm ngang.
- Kim loại lỏng
- Khuôn đúc
- Hệ thống rót
Sơ đồ nguyên lý đúc ly tâm nằm ngang
Đặc điểm:
- Đúc được vật đúc có chiều dài lớn với thành có chiều dày không đổi.
- Lượng dư gia công không cần quá lớn.
- Bố trí hệ thống rót phức tạp.
- Khó đúc những hợp kim có tính chảy loảng thấp.
- Đúc ly tâm ngang không đúc được ống có đường kính quá nhỏ
4/ ĐÚC MẪU CHẢY
4.1/ Khái niệm
Đúc mẫu chảy là qúa trình đúc mà mẫu làm bằng vật liệu dễ chảy. Trong qúa trình làm khuôn không thực hiện việc rút mẫu mà sấy nóng khuôn cho mẫu tự chảy ra theo hình lòng khuôn.
Thành phần vật liệu dễ chảy: 70% nhựa thông + 20% sáp + 10% parafin hoặc 70% Stearin + 30% parafin.
4.2/ Phạm vi áp dụng
- Đúc các vật đúc có hình dạng rất phức tạp.
- Đúc các kim loại, hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, tính chảy loảng cao.
4.3/ Phương pháp làm khuôn khi đúc mẫu chảy
- Làm mẫu và làm hệ thống rót.
- Gắn mẫu vào hệ thống rót.
- Sơn mẫu và hệ thống rót.
- Đặt hòm và đổ hỗn hợp làm khuôn.
- Sấy khuôn, đổ mẫu lỏng ra ngoài.
.Sơ đồ đúc trong khuôn mẫu chảy
5/ ĐÚC LIÊN TỤC
5.1/ Khái niệm
Đúc liên tục là qúa trình đúc mà kim loại lỏng khi rót vào khuôn thì khuôn được làm mát liên tục, vật đúc tạo thành kết tinh tới đâu lấy ra tới đó. Kim loại lỏng được rót liên tục vào khuôn.
5.2/ Đặc điểm
- Ưu điểm
- Tổ chức hạt của vật đúc rất nhỏ, cơ tính cao.
- Trong qúa trình rút vật đúc ra khỏi khuôn, tạo bề mặt vật đúc có độ bóng cao.
- Năng suất cao, dễ cơ khí hoá và tự động hoá.
- Do kim loại lỏng được bổ sung liên tục lên không cần hệ thống ngót.
- Nhược điểm
- Dễ tạo vết nứt do kết tinh quá nhanh (đặc biệt là với kim loại có tính co lớn).
- Không đúc được những vật thay đổi tiết diện theo chiều dài
- Áp dụng trong sản xuất hàng loạt và sản phẩm có hình dạng đơn giản.
5.3/ Các dạng sản phẩm
- Đúc ống.
- Đúc thỏi.
- Đúc tấm.
Sơ đồ công nghệ đúc ống liên tục:
- Khuôn đúc
- Rót kim loại lỏng vào khuôn
- Sản phẩm đúc
- Tấm đỡ sản phẩm
- Bàn kéo
Sơ đồ nguyên lý đúc ống liên tục
6. KIỂM TRA KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC
6.1. Các dạng khuyết tật vật đúc
- Lõm co.
- Rỗ co.
- Rỗ khí.
- Lẫn xỉ.
- Thiên tích.
- Tồn tại ứng suất dư.
- Cơ tính không đều.
- Biến trắng bề mặt (đúc gang)
6.2. Các phương pháp kiểm tra
- Kiểm tra bằng mắt: chỉ phát hiện khuyết tật tập trung ở mặt ngoài.
- Kiểm tra cơ tính: chủ yếu kiểm tra HRC.
- Kiểm tra thành phần hoá học.
- Kiểm tra khuyết tật bên trong:
- Phương pháp thẩm thấu.
- Phương pháp dùng tia Rơnghen.
- Phương pháp dùng tia gama
- Phương pháp dùng siêu âm.