CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG: Công nghệ đúc khuôn cát

Công nghệ đúc khuôn cát

Đúc trong khuôn cát là một phương pháp đúc truyền thống lâu đời và ngày nay vẫn còn sử dụng rộng rãi. Khuôn chỉ đúc được một lần (chỉ rót được một lần rồi phá khuôn). Với vật liệu chủ yếu là cát, chất phụ gia đi kèm có thể tạo nên tên gọi riêng cho từng phương pháp riêng biệt. Sau đây là các phương pháp đúc khuôn cát

Thành phần khuôn cát:
+ Cát: là thành phần chủ yếu SiO2
+ Đất sét: mAl2O3+nSiO2+qH2O
+ Chất kết dính: là những chất đưa vào trong hỗn hợp để tăng độ dẻo, tăng độ bền, dính các hạt lại với nhau. Thường dùng: dầu thực vật, đường , xi măng, trộn với cát, chất kết dính, chất phụ, chất phụ tăng độ xốp(mùn cưa, rơm rạ..).
+ Chất sơn khuôn: sơn vào bề mặt của tăng độ bóng bề mặt, bền nhiệt và chịu nhiệt.
Khuôn được làm cùng với các ruột (nếu có) thông qua việc rã cát (dầm chặt), cùng với mẫu. Sau khi đã dầm chặt, mẫu được rút ra, để lại khoảng trống – chính là hình dạng của vật đúc cần chế tạo. Sau khi rót kim loại vào khuôn, đông đặc, và phá dỡ để thu được vật đúc.
Ngày nay, công nghệ mới là sản phẩm mẫu cháy được làm bằng polyestero. Khi rót kim loại vào khuôn, mẫu sẽ cháy và kim loại được điền đầy vào khuôn.
+ Ưu điểm là đúc các chi tiết lớn, phức tạp hơn do có thể làm ruột.
+ Nhược điểm là Đúc khuôn cát có độ chính xác thấp, chất lượng bề mặt kém, năng xuất thấp, yêu cầu người thợ có trình độ khéo léo, từ khâu làm khuôn, ruột, đến rót kim loại vào khuôn.
Do vậy, đúc khuôn cát hiện nay đang được sử dụng nhưng không chính xác. Đây chính là nguyên nhân đôi khi một số chi tiết lớn vài chục kg yêu cầu chính xác nên vẫn phải đúc khuôn kim loại..Phù hợp với sản xuất đơn chiếc.

1. Công nghệ đúc khuôn cát tươi
Có lẽ khuôn cát tươi được dùng đàu tiên trong công nghệ khuôn cát. Vật liệu để làm khuôn là cát sét nước. Khuôn cát tươi có đặc điểm dễ sử dụng, bề mặt vật đúc sẽ mịn nếu cỡ hạt cát áo nhỏ. Nhưng do trong quá trình làm khuôn cần phải đánh động mẫu để thoát mẫu, nên sản phẩm đúc sẽ có độ dôi gia công lớn. Đặc biệt dây chuyền khuôn tươi đã được tự động hoá như dây chuyền DISAMATIC tại Công ty cơ khí Đông Anh – hoàn toàn tự động
2. Công nghệ khuôn khô
Trong công nghệ khuôn khô thì nếu như khuôn tươi được đem sấy trong lò sấy khoảng 5h trước khi rót cũng được gọi là một loại khuôn khô
Ở đây xin giới thiệu với các bạn công nghệ khuôn cát nước thuỷ tinh đóng rắn bằng khí cácboníc. Nước thuỷ tinh hay còn gọi là dung dịch silicat natri được trộn vào cát rồi đem giã khuôn. Sau khi khuôn đã giã xong thì xịt khí cácboníc để khuôn rắn lại. Đó là do phản ứng hoá học giữa silicat natri và khí cácboníc và nước ( phản ứng giữa kiềm và axit) Công nghệ khuôn cát nước thuỷ tinh dễ làm, dễ sử dụng, sản phẩm có độ dôi gia công ít hơn, khuôn rắn chắc đã được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các công ty đúc trên toàn quốc. Chỉ có nhược điểm là vấn đề tái sinh cát là phải lưu ý
3. Công nghệ khuôn mẫu cháy
Đây là công nghệ thuộc vào hàng mới hơn so với phương pháp truyền thống. Để đúc 1 sản phẩm, chúng ta cần chế tạo sản phảm đó bằng polyesteron, sau đó cho vào khuôn và đổ cát khô vào, kết hợp với việc hút chân không, khuôn sẽ cứng vững. Khi rót kim loại vào khuôn, mẫu Polyesteron sẽ cháy và kim loại lỏng điền đầy khuôn (Có thể dẽ dàng tham khảo thực tế tại nhà máy Cơ Khí Hà Nội, Viện Công Nghệ 25 Vũ Ngọc Phan)
4. Công nghệ khuôn cát nhựa
Đây là công nghệ mới với cát đã được nhà máy sử lý bao bọc 1 lớp nhựa. Khi sản xuất đem trộn cát với axit formaldehit, sẽ được khuôn cát nhựa đóng rắn nguội, hoặc khuôn cát đem nung nóng sẽ được khuôn cát nhựa đóng rắn nóng
5. Công nghệ Furan
Đây là dây chuyền công nghệ mà các công ty Nhật bản ưa chuộng vì cát sẽ được trộn với nhựa Furan và axit, khuôn sẽ đóng rắn rất tốt, sản phẩm có độ nhẵn bóng bề mặt nhưng vấn đè khó khăn là ô nhiễm môi trường làm việc vì mùi nhựa Furan rất độc
Trên đây là một số phương pháp đúc khuôn cát tương đối phổ biến. Bên cạnh đó không thể liệt kê các phương pháp có tính chất đặc biệt mà đã được nghiên cứu và ứng dụng, sẽ giới thiệu với các bạn trong những bài viết sau.
Quá trình đúc khuôn cát - sét (bằng tay).
Quá trình Đúc khuôn cát được thể hiện bằng hình ảnh trực quan để các bạn dễ hình dung.
1. Lắp nửa hòm khuôn