Đúc nhôm là phương pháp sản xuất các bộ phận có độ dung sai cao và chất lượng cao bằng cách đổ nhôm nóng chảy vào khuôn, khuôn đúc hoặc hình dạng được thiết kế chính xác và chế tạo chính xác. Đây là quy trình hiệu quả để sản xuất các bộ phận phức tạp, tinh xảo, chi tiết, hoàn toàn phù hợp với thông số kỹ thuật của thiết kế ban đầu.
Quá trình đúc nhôm
1. Đúc khuôn vĩnh cửu
Phần lớn chi phí đúc khuôn nhôm vĩnh cửu là gia công và định hình khuôn, thường được làm từ sắt xám hoặc thép. Khuôn được định hình thành hình dạng hình học của bộ phận được thiết kế với các thông số kỹ thuật và hình dạng của bộ phận được chia thành hai nửa. Trong quá trình phun, hai nửa khuôn được bịt kín chặt chẽ sao cho không có không khí hoặc chất gây ô nhiễm. Khuôn được nung nóng trước khi rót nhôm nóng chảy, có thể múc, rót hoặc phun.
Khi hoàn tất quá trình, khuôn được để nguội để phần nhôm đông lại. Sau khi nguội, phần đó được nhanh chóng lấy ra khỏi khuôn để ngăn ngừa sự hình thành khuyết tật.
Bất kể quá trình này có vẻ đơn giản đến đâu, đây vẫn là phương pháp được thiết kế khoa học và kỹ thuật để sản xuất các bộ phận khối lượng lớn.
2. Đúc cát
Quá trình đúc cát bao gồm việc đóng gói cát xung quanh một khuôn mẫu có thể tái sử dụng có hình dạng, chi tiết và cấu hình của sản phẩm cuối cùng. Bao gồm trong khuôn mẫu là các ống đứng cho phép kim loại nóng chảy được đổ vào khuôn và cho nhôm nóng chảy để cung cấp cho vật đúc trong quá trình đông đặc để ngăn ngừa độ xốp co ngót.
Bao gồm trong mẫu là một sprue cho phép kim loại nóng chảy được đưa vào khuôn. Kích thước của mẫu lớn hơn một chút so với sản phẩm để tính đến sự co ngót trong quá trình làm mát. Cát có trọng lượng và độ bền để duy trì hình dạng của mẫu và có khả năng chống tương tác với kim loại nóng chảy.
4. Đúc khuôn chân không Đúc khuôn chân không sử dụng vỏ chuông kín khí có lỗ phun ở phía dưới và lỗ thoát chân không ở phía trên. Quá trình bắt đầu bằng cách nhúng ống phun bên dưới bề mặt nhôm nóng chảy. Chân không được tạo ra trong bình chứa tạo ra chênh lệch áp suất giữa khoang khuôn và nhôm nóng chảy trong nồi nấu.
Chênh lệch áp suất khiến nhôm nóng chảy chảy lên ống phun vào khoang khuôn, nơi nhôm nóng chảy đông lại. Khuôn được tháo ra khỏi bộ phận thu, mở ra và chi tiết được đẩy ra.
Kiểm soát chân không và chênh lệch áp suất giữa khoang khuôn và nhôm nóng chảy giúp kiểm soát được tốc độ điền đầy cần thiết cho thiết kế bộ phận và yêu cầu về cổng. Kiểm soát tốc độ điền đầy giúp tăng cường khả năng xác định độ chắc chắn của bộ phận đã hoàn thiện.
Việc nhúng phần phun dưới bề mặt nhôm nóng chảy đảm bảo rằng nhôm nóng chảy sẽ là hợp kim tinh khiết nhất không có oxit và cặn. Các bộ phận sạch sẽ và chắc chắn với ít vật liệu lạ.
5. Đúc đầu tư
Đúc mẫu chảy, còn được gọi là đúc sáp bị mất, bắt đầu bằng việc phun sáp vào khuôn để tạo ra hoa văn của sản phẩm hoàn thiện. Các hoa văn sáp được gắn vào một ống rót để tạo thành hình dạng cây. Cây được nhúng vào bùn nhiều lần, tạo thành lớp vỏ gốm chắc chắn xung quanh hình dạng sáp.
Sau khi gốm đã đông lại và cứng lại, nó được nung trong lò hấp để hoàn tất quá trình đốt cháy lớp sáp. Để đạt được nhiệt độ mong muốn của vỏ, nó được nung nóng trước khi được đổ đầy nhôm nóng chảy, được đổ vào ống rót và đi qua một loạt các rãnh dẫn và cổng vào khuôn. Khi các bộ phận cứng lại, gốm được đập ra để lại các bộ phận được kết nối với cây để cắt ra khỏi cây.
6. Đúc bọt bị mất
Quá trình đúc bọt bị mất là một loại đúc mẫu chảy khác, trong đó sáp được thay thế bằng bọt polystyrene. Mẫu được đúc từ polystyrene theo cụm lắp ráp giống như ống dẫn và ống phun của đúc mẫu chảy. Các hạt polystyrene được phun vào khuôn nhôm được nung nóng ở áp suất thấp với hơi nước được thêm vào để làm giãn nở polystyrene nhằm lấp đầy các khoang rỗng.
Mẫu được đặt trong cát khô được nén chặt bằng rung động để loại bỏ các lỗ rỗng hoặc túi khí. Khi nhôm nóng chảy được đổ vào khuôn cát, bọt sẽ bị đốt cháy và tạo thành vật đúc.
Ứng dụng phổ biến của nhôm đúc
Do tính chất vật lý và hóa học tuyệt vời của nó, nhiều ngành công nghiệp lớn sử dụng nhôm đúc. Sau đây là một số ứng dụng phổ biến của vật liệu này.
1. Ngành Y tế
Các nhà sản xuất linh kiện y tế dựa vào vật đúc nhôm vì độ bền và trọng lượng nhẹ của chúng khi chế tạo chân tay giả, khay phẫu thuật, v.v. Bên cạnh đó, quy trình này phù hợp để tạo ra các hình dạng phức tạp và chính xác mà ngành công nghiệp này nổi tiếng. Ngoài ra, nhôm là vật liệu phù hợp do khả năng chống ăn mòn của nó vì nhiều thiết bị y tế tiếp xúc với chất dịch cơ thể.
2. Ngành công nghiệp ô tô
Các nhà sản xuất phụ tùng ô tô dựa vào vật đúc nhôm vì đặc tính nhẹ của chúng mà không làm giảm độ bền và độ chắc. Do đó, nó đã cải thiện hiệu suất nhiên liệu. Hơn nữa, việc chế tạo các bộ phận ô tô có hình dạng phức tạp bằng quy trình đúc nhôm trở nên dễ dàng hơn. Vật đúc nhôm phù hợp để chế tạo các bộ phận như phanh và vô lăng.
3. Ngành công nghiệp ẩm thực
Nhôm đúc hữu ích trong ngành công nghiệp ẩm thực vì độ bền, khả năng chống ăn mòn, trọng lượng nhẹ và khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời. Bên cạnh đó, vật liệu này thích hợp để làm đồ nấu nướng vì khả năng tản nhiệt tuyệt vời, tức là có thể nóng lên và nguội đi nhanh chóng.
4. Ngành công nghiệp máy bay
Các bộ phận bằng nhôm hoàn hảo cho ngành công nghiệp máy bay vì trọng lượng nhẹ và độ bền của chúng. Trọng lượng nhẹ cho phép máy bay sử dụng ít nhiên liệu hơn để chở nhiều trọng lượng hơn.
Nguồn:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Biên tập bởi May Jiang từ MAT Aluminum
Thời gian đăng: 26-07-2023
