Công nghệ đúc trong khuôn cát với ưu điểm dễ chế tạo, giá rẻ, vốn đầu tư ít đã và đang đóng một vai trò quan trọng trọng việc tạo hình chế tạo các sản phẩm trong các ngành nghề cơ khí chế tạo, cơ khí ô tô, các sản phẩm gia dụng hàng ngày, có thể nói hầu như các sản phẩm trong cơ khí hay các sản phẩm chúng ta sử dụng hàng ngày đều được chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát.
CÔNG NGHỆ ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT LÀ GÌ?
Công nghệ đúc là công nghệ chế tạo sản phẩm bằng phương pháp rót vật liệu ở dạng chảy lỏng vào khuôn để tạo ra sản phẩm có hình dạng theo khuôn mẫu, đa phần công nghệ đúc thực hiện với các vật liệu kim loại. Vật dùng ngay được mà không phải gia công cơ khí gọi là sản phẩm đúc còn vật đúc phải qua gia công cắt gọt độ ngót độ rót để đạt độ chính xác thì gọi là phôi đúc.
| ĐẶC ĐIỂM | PHÂN LOẠI |
- Đúc được mọi vật liệu như gang, thép, kim loại màu, hơp kim vật liệu phi kim… | - Phân loại theo khuôn đúc: Đúc trong khuôn cát, trong khuôn kim loại. - Phân loại theo cách làm khuôn: Đúc trong khuôn cát tươi, đúc trong khuôn cát khô, đúc mẫu chảy, đúc mẫu cháy, đúc trong khuôn vỏ mỏng. - Phân loại theo cách rót kim loại: đúc áp lực, đúc ly tâm, đúc áp lực. |
Vật liệu làm khuôn và lõi
- Cát: có thành phần chủ yếu là SiO2 (thạch anh) cát sử dụng là cát núi hoặc cát sông. Cát sông hạt tròn đều, cát núi hạt sắc cạnh. Kích thước vật đúc càng lớn thì độ hạt càng lớn. Kích thước hạt cát được xác định qua dụng cụ rây có các lỗ rây.
- Đất sét: thành phần chủ yếu là bentonit, cao lanh, Al2O3, SiO2, H2O, có đặc tính là dẻo, dính khi có lượng nước thích hợp. Khi nung nóng độ bền tăng nhưng giòn dễ vỡ, không bị cháy khi rót kim loại ở nhiệt độ cao vào.
- Chất kết dính: dùng các loại dầu thực vật khoáng vật, nước đường, rỉ mật nước bã giấy (kiềm sunfat), nước thủy tinh. Những chất này cho vào hỗn hợp để làm tăng độ dẻo của hỗn hợp.
Khi trộn vào hỗn hợp phải phân bố đều.
Không làm dính hỗn hợp làm khuôn vào khuôn mẫu cũng như hộp lõi sẽ làm hư hỏng khuôn.
Khô nhanh khi sấy nóng và không sinh nhiều khí khi rót kim loại.
Các chất phụ gia: được bổ sung vào hỗn hợp để tăng tính lún, thông khí, làm nhẵn bề mặt và chất phụ gia thường dùng:
Để tăng tính lún, thông khí thường dùng thêm rơm vụn, mùn cưa, bột than.
Để tăng tính nhẵn bóng bề mặt: thường dùng sơn khuôn có thể là bột than, bột graphit, bột thạch anh hoặc dung dịch của chúng với đất sét. Sau khi lấy vật mẫu và hộp lõi ra khỏi khuôn ta tiến hành sơn một lớp sơn mỏng lên bề mặt khuôn sau đó sấy khô để vật sau khi đúc có được độ nhẵn bóng cao.
CÔNG NGHỆ ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT TƯƠI
Đúc trong khuôn cát là phương pháp đúc mà sử dụng khuôn làm bằng cát để đúc. Khuôn cát là khuôn chỉ sử dụng một lần (Chỉ rót kim loại lỏng vào khuôn một lần, sau đó để nguội và lấy vật đúc ra khỏi khuôn bằng cách phá khuôn. Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn, độ chính xác thấp. Nhưng khuôn cát có thể đúc vật đúc có hình dạng phức tạp và rất lớn.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT TƯƠI
Sau khi chuẩn bị được vật mẫu và hộp lõi, khuôn đậu rót đậu hơi, vật liệu làm khuôn, kim loại rót ta tiến hành đúc vật như sau:
Bước 1: Đặt một nửa hòm khuôn lên một mặt phẳng sau đó đặt vật mẫu vào.
Bước 2: Rắc lớp cát áo mỏng lên đều bề mặt vật mẫu.
Bước 3: Tiếp tục rắc thêm cát đệm cho đến khi điền đầy hòm khuôn ta tiến hành dùng chày đầm thật chặt, sau đó tiếp tục cho thêm cát đệm vào và đầm chặt sau đó dùng thước thẳng gạt bỏ phần thừa trên mặt khuôn để được mặt phẳng của khuôn.
Bước 4: Lật nửa hòm khuôn lại.
Bước 5: Đặt nửa hòm khuôn trên lên nửa hòm khuôn dưới dùng chốt định vị định vị hai nửa hòm khuôn lại.
Bước 6: Đặt khuôn đậu rót đậu hơi vào để định vị, định vị hệ thống cấp kim loại (hệ thống rót, đậu ngót) và thoát khí (đậu hơi).
Bước 7: Tiếp tục rắc một lớp cát mỏng, đều lên bề mặt còn lại của vật mẫu.
Bước 8: Tiếp tục rắc thêm cát đệm cho đến khi điền đầy hòm khuôn ta tiến hành dùng chày đầm thật chặt. Tạo rãnh xung quanh lỗ rót lỗ thông hơi để rút ống rót và ống thông hơi dễ dàng chú ý ta phải xăm các lỗ nhỏ trên mặt hòm khuôn để tạo điều kiện thông hơi được dễ dàng.
Bước 9: Tháo chốt định vị để tháo nửa hòm khuôn ra và tiến hành tạo rãnh để dẫn kim loại lỏng từ lỗ rót vào khuôn.
Bước 10: Rút vật mẫu ra khỏi hòm khuôn.
Bước 11: Ráp hai nửa hòm khuôn lại và dùng chốt định vị, định vị hai nửa hòm khuôn lại.
Bước 12: Rót kim loại lỏng sau khi nung nóng chảy vào khuôn tại lỗ rót chú ý rót từ từ để kim loại không chảy ra ngoài và không tạo rỗ khí.
Bước 13: Đợi kim loại nguội sau đó tháo chốt định vị và lấy vật ra tiếp tục để nguội.
Bước cuối cùng đem sản phẩm sau khi đúc đi gia công đậu ngót, đậu rót, lượng dư gia công để có sản phẩm mong muốn đạt yêu cầu kĩ thuật.
