Đúc nhôm là phương pháp sản xuất các chi tiết có độ chính xác cao và chất lượng cao bằng cách rót nhôm nóng chảy vào khuôn, khuôn đúc hoặc khuôn mẫu được thiết kế và chế tạo chính xác. Đây là một quy trình hiệu quả để sản xuất các chi tiết 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 bằng gang xám hoặc thép. Khuôn được định hình theo hình dạng hình học của chi tiết thiết kế, với thông số kỹ thuật và hình dạng của chi tiết, được chia thành hai nửa. Trong quá trình phun, hai nửa khuôn được bịt kín để không có không khí hoặc tạp chất. Khuôn được gia nhiệt trước khi rót nhôm nóng chảy, có thể được múc, rót hoặc phun.
Sau khi hoàn tất quy trình, khuôn được để nguội để nhôm đông cứng. Sau khi nguội, chi tiết được nhanh chóng lấy ra khỏi khuôn để ngăn ngừa 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
Quy trình đúc cát bao gồm việc nén cát xung quanh một khuôn mẫu có thể tái sử dụng, có hình dạng, chi tiết và cấu hình của sản phẩm cuối cùng. Khuôn mẫu bao gồm các ống đứng cho phép đổ kim loại nóng chảy vào khuôn và cho nhôm nóng chảy tiếp nhiên liệu cho vật đúc trong quá trình đông đặc để ngăn ngừa hiện tượng rỗ khí do co ngót.
Mẫu đúc bao gồm một ống rót cho phép đưa kim loại nóng chảy vào khuôn. Kích thước của mẫu đúc lớn hơn một chút so với sản phẩm để tránh hiện tượng co ngót trong quá trình làm nguội. Cát có trọng lượng và độ bền để duy trì hình dạng của mẫu đúc 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 đáy và lỗ thoát chân không ở đỉnh. Quá trình bắt đầu bằng cách nhúng vòi phun vào 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 vòi phun vào khoang khuôn, nơi nhôm nóng chảy đông cứng lại. Khuôn được tháo ra khỏi bộ phận thu, mở ra và chi tiết được đẩy ra.
Việc kiểm soát chân không và chênh lệch áp suất giữa khoang khuôn và nhôm nóng chảy giúp kiểm soát tốc độ điền đầy cần thiết cho thiết kế chi tiết và yêu cầu về cổng. Việc kiểm soát tốc độ điền đầy giúp nâng cao khả năng xác định độ chắc chắn của chi tiết hoàn thiện.
Việc nhúng phần phun vào bên dưới bề mặt nhôm nóng chảy đảm bảo nhôm nóng chảy sẽ là hợp kim tinh khiết nhất, không chứa oxit và tạp chất. Các chi tiết sạch sẽ và chắc chắn với rất ít tạp chất.
5. Đúc đầu tư
Đúc mẫu chảy, còn được gọi là đúc sáp, bắt đầu bằng việc phun sáp vào khuôn để tạo hoa văn cho sản phẩm hoàn thiện. Các hoa văn sáp được gắn vào một ống rót để tạo thành hình dạng giống cây. Cây được nhúng vào bùn nhiều lần, tạo thành một lớp vỏ gốm chắc chắn bao quanh hình dạng sáp.
Sau khi gốm đã đông cứng và cứng lại, nó được nung trong lò hấp để hoàn tất quá trình đốt cháy sáp. Để đạt được nhiệt độ mong muốn cho vỏ, nó được nung nóng trước khi được đổ đầy nhôm nóng chảy, nhôm này 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 tách ra, để lại các bộ phận được nối với nhau bằng cây để cắt ra khỏi cây.
6. Đúc xốp bị mất
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 đã được gia nhiệt ở áp suất thấp, đồng thời bổ sung hơi nước để làm giãn nở polystyrene, lấp đầy các lỗ 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 được đốt cháy và vật đúc được hình thành.
Ứng dụng phổ biến của nhôm đúc
Nhờ những đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời, nhiều ngành công nghiệp lớn sử dụng nhôm đúc. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của vật liệu này.
1. Ngành y tế
Các nhà sản xuất linh kiện y tế tin tưởng vào vật liệu đúc nhôm vì độ bền và trọng lượng nhẹ của chúng trong việc chế tạo chân tay giả, khay phẫu thuật, v.v. Bên cạnh đó, quy trình này cũng phù hợp để tạo ra các hình dạng phức tạp và chính xác, vốn là thế mạnh của ngành. Nhôm cũng là vật liệu lý tưởng nhờ khả năng chống ăn mòn, vì nhiều thiết bị y tế thường xuyên tiếp xúc với dịch cơ thể.
2. Ngành công nghiệp ô tô
Các nhà sản xuất phụ tùng ô tô tin tưởng vào vật liệu đúc nhôm nhờ đặc tính nhẹ mà không làm giảm độ bền và khả năng chịu lực. Nhờ đó, hiệu suất nhiên liệu được cải thiện. Hơn nữa, việc chế tạo các chi tiết ô tô có hình dạng phức tạp bằng quy trình đúc nhôm cũng dễ dàng hơn. Vật liệu đúc nhôm thích hợp để chế tạo các bộ phận như phanh và vô lăng.
3. Ngành ẩm thực
Nhôm đúc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ẩm thực nhờ độ bền, khả năng chống ăn mòn, trọng lượng nhẹ và khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời. Bên cạnh đó, vật liệu này còn thích hợp để chế tạo dụng cụ nấu nướng nhờ khả năng tản nhiệt tuyệt vời, tức là có thể làm nóng và làm nguội nhanh chóng.
4. Ngành công nghiệp máy bay
Các bộ phận bằng nhôm rất lý tưởng cho ngành công nghiệp hàng không nhờ trọng lượng nhẹ và độ bền cao. Trọng lượng nhẹ cho phép máy bay sử dụng ít nhiên liệu hơn để chở được nhiều hàng hóa 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
