You are here: Home » Khuôn đúc » Đúc áp lực » Qúa trình đúc khuôn áp lực (phần 1)

Qúa trình đúc khuôn áp lực (phần 1)

may-duc-khuon-ap-luc

may-duc-khuon-ap-luc

Đúc khuôn áp lực là một quá trình sản xuất , nó có thể sản xuất các sản phẩm kim loại có hình dáng hình học phức tạp nhờ vào việc sử dụng các loại khuôn tái sử dụng  gọi là các khuôn ép. Quá trình đúc khuôn áp lực bào gồm việc sử dụng lò, kim loại, máy đúc khuôn áp lực và khuôn đúc.

Kim loại điển hình là các loại hợp kim  loại màu như nhôm hoặc kẽm, được nấu chảy trong lò sau đó được phun vào khuôn trong máy đúc khuôn áp lực. Có hai loại máy đúc khuôn áp lựcmáy đúc có buồng  nóng ( sử dụng cho các loại hợp kim có nhiệt độ nấu chảy thấp, chẳng hạn như kẽm) và máy có buồng làm nguội ( sử dụng cho các loại hợp kim có nhiệt độ nấu chảy cao chẳng hạn như nhôm). Điểm khác biệt của hai loại máy này sẽ được đề cập đến ở phần sau. Tuy nhiên cả hai loại máy này sau khi kim loại nấu chảy được phun vào khuôn, nó nguội đi và hóa rắn một cách nhanh chóng để chuyển thành sản phẩm cuối cùng gọi là đúc. Các bước của quá trình đúc được mô tả chi tiết hơn và phần tiếp theo.

Sản phẩm của quá trình đúc có kích thước và trọng lượng đa dạng giá trị có thể từ 50g- 450kg. Một trong những ứng dụng phổ biến của các sản phẩm đúc là làm khuôn hoặc vỏ có thành mỏng và thường cần rất nhiều gân và ống lót ở phía trong. Các loại hộp kim loại có thể được ứng dụng ở rất nhiều các lĩnh vực và trang thiết bị. Nhiều bộ phận trên xe hơi cũng được sản xuất băng đúc khuôn áp lực, chẳng hạn như: pít-tông, nắp xi lanh, khối xi lanh. Ngoài ra còn có các sản phẩm đúc khác như: cánh bơm, bánh răng, chổi quét, bơm và van.

Quy trình sản xuất khuôn đúc áp lực: gồm 5 giai đoạn chính, và tổng thời gian của một chu kì rất ngắn tầm khoảng 2s – 1 phút

  1. Kẹp: giai đoạn đầu tiên là chuẩn bị và kẹp hai nửa khuôn. Mỗi nửa khuôn trước tiên được làm sạch từ làn phun trước sau đó được bôi trơn để thuận lợi cho việc tháo rút cho sản phẩm kế tiếp. Thời gian bôi trơn phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm cũng như số lượng khoang và các lõi bên. Cứ sau 2 đến 3 chu kì là người ta lại bôi trơn một lần và cũng còn phụ thược vào từng vật liệu. Sau khi bôi trơn, hai nửa khuôn được gắn vào phía bên trong máy đúc và được kẹp chặt và khép kín cùng nhau. Người ta dùng một lực vừa đủ để khép kín khuôn trong suốt quá trình phun kim loại. Thời gian cần để khép kín và kẹp chặt khuôn còn phụ thuộc vào loại máy( loại máy cỡ lớn)sử dụng nhiều lực hơn thì cần nhiều thời gian hơn. Thời gian có thể được tính từ quãng thời gian làm khô của máy.
  2. Phun: kim loại nấu chảy  được duy trì ở nhiệt độ cố định trong lò, tiếp theo được chuyển sang một buồng  tại đây thì nó có thể được phun và các khuôn. Phương pháp vận chuyển kim loại náu chảy còn phụ thuộc vào loại máy đúc, liệu là loại máy buồng nóng hay buồng nguội được sử dụng. Khi được vận chuyển xong, kim loại nấu chảy được phun với áp suất cao vào khuôn. Áp lực điển hình có thể lên tới 1000-20000 psi. Áp suất này giữ kim loại trong khuôn trong suốt quá trình nó hóa rắn. Thời gian phun là thời gian tính từ lúc kim loại nấu chảy đổ đầy vào các kênh các khoang trong khuôn. Thời gian này rất ngắn chưa tới 0,1s, để ngăn chặn hiện tượng hóa rắn sớm ở bất kì bộ phận nào sản phẩm. Thời gian phun chính xác có thể được xác định bằng các đặc tính nhiệt-động lực học của nguyên liệu, độ dày của thành của sản phẩm đúc. Độ dày của thành càng lớn lại càng yêu cầu buồng phun dài hơn, nơi này sử dụng  máy đúc khuôn áp lực buồng phun nguội, thời gian phun phải bao gồm cả thời gian điều khiển máng đựng kim loại nấu chảy đổ vào buồng chứa.
  3. Làm nguội: kim loại nấu chảy được phun vào khuôn sẽ bắt đầu làm nguội và hóa rắn khi nó vào khoang khuôn. Khi toàn bộ khoang khuôn được đổ đầy và kim loại nấu chảy sẽ hóa rắn, hình dạng cuối cùng của sản phẩm đúc sẽ được hình thành. Khuôn sẽ không thể mở cho đến khi thời gian làm nguội sắp hết và sản phẩm cuối cùng ở dạng rắn. Thời gian có thể được tính nhờ vào đặc tính nhiệt động lực học của kim loại, độ dày thành của sản phẩm tối đa và độ phức tạp của khuôn. Độ dày của thành càng lớn thì sẽ cần thời gian làm mát lâu hơn. Tính phức tạp của hình dạng hình học cũng cần thời gian làm nguội lâu hơn bởi vì xuất hiên thêm cản trở đối với dòng nhiệt
  4. Tháo/rút: sau khi thời gian làm nguội trôi qua, hai nửa khuôn có thể được mở, và cơ chế đẩy được sử dụng để đẩy sản phẩm đúc ra khỏi khoang. Thời gian sử dụng để mở khuôn có thể tính bằng chu kì làm khô của máy và thời gian tháo rút được xác định bằng  vỏ khuôn đúc và nên tính bao gồm cả thời gian sản phẩm đúc rơi tự do ra khỏi khuôn. Người ta phải sử dụng thêm lực trong cơ chế đẩy để tháo rút sản phẩm bởi vì trong suốt thời gian làm nguội, sản phẩm co ngắn lại và bám dính vào khuôn. Khi sản phẩm được rút ra, khuôn lại được kẹp vào để sử dụng cho lần phun tiếp theo.
  5. Cắt: trong quá trình làm nguội, nguyên liệu trên rãnh của khuôn sẽ hóa rắn và gắn vào sản phẩm cuối. Những phần thừa này cùng với nhiều loại tro sẽ xuất hiện và phải bị cắt bỏ đi bằng cách cắt gọt hoặc cưa hoặc sử dụng phương pháp ấn gọt. Thời gian yêu cầu cần để cắt gọt những phần thừa có thể tính toán nhờ vào kích thước vào vỏ khuôn. Những phần phế liệu từ quá trình cắt gọt sẽ được thu gom lại hoặc có thể được tái sử dụng trong quá trình đúc áp lực tiếp theo. Nguyên liệu tái chế có thể được phục hồi để tạo lên hợp chất hóa học hợp lí trước khi được kết hợp với nguyên loại không tái chế và được tái sử dụng trong lần đúc áp lực vào lần kế tiếp.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *