Danh mục sản phẩm
Đúc kim loại, một quá trình gia công kim loại liên quan đến kim loại lỏng và khuôn, đã tồn tại hàng ngàn năm. Trong lịch sử của nó, đúc kim loại đã được sử dụng để chế tạo mọi thứ, từ kiếm đến tua-bin gió, và ngày nay nó là một trong những phương pháp có giá trị và linh hoạt nhất để chế tạo các bộ phận kim loại chất lượng cao.
Đúc kim loại là gì?
Đúc kim loại là một quy trình sản xuất, chế tạo liên quan đến việc đổ kim loại lỏng nóng chảy vào khuôn. Mặt trong của khuôn được thiết kế với ấn tượng tiêu cực về bộ phận được tạo ra, vì vậy khi kim loại nóng chảy nguội đi và đông đặc lại trong khuôn, nó sẽ có hình dạng của bộ phận cuối cùng. Phần đã hoàn thành sau đó có thể được lấy ra khỏi khuôn.
Tùy thuộc vào các bộ phận được chế tạo và kim loại được sử dụng, có nhiều loại đúc kim loại khác nhau, mỗi loại có những ưu điểm riêng. Hoa văn, khuôn và kỹ thuật làm đầy có thể khác nhau rất nhiều giữa các loại này.dù đúc kim loại là một quy trình linh hoạt, nhưng các bộ phận đúc phải tuân theo một số hạn chế nhất định về thiết kế và các kỹ sư phải tính đến sự co ngót của kim loại trong giai đoạn làm mát.
Quá trình đúc kim loại
Quá trình đúc kim loại trung tâm bao gồm làm nóng kim loại, đổ nó vào khuôn, đợi cho nguội và đông đặc, sau đó lấy chi tiết đã hoàn thiện ra khỏi khuôn. Trên thực tế, quy trình có thể có nhiều giai đoạn hơn và các quy trình đúc kim loại khác nhau hoạt động theo những cách khác nhau.
Sau đây là một tổng quan đơn giản của quá trình đúc kim loại. Lưu ý rằng một số bước khác nhau đối với các biến thể truyền khác nhau, trong khi một số được bỏ qua hoàn toàn.
1 – Tạo khuôn mẫu:
Ngay từ đầu, nhiều quy trình đúc kim loại yêu cầu chế tạo khuôn mẫu, một bản sao của phần cuối cùng được sử dụng để tạo khuôn. Các mẫu có thể là vĩnh viễn hoặc có thể sử dụng được và có thể được làm bằng các vật liệu như sáp, và nhựa.
2 – Làm lõi:
đúc các bộ phận rỗng, có thể cần phải thiết kế một lõi, một miếng vật liệu rắn được đặt bên trong khoang khuôn để tạo hình dạng hình học bên trong của bộ phận đúc. (Ví dụ, một lõi hình trụ trong một khuôn hình trụ lớn hơn sẽ tạo ra một bộ phận đúc hình ống.)
3 – Làm khuôn:
Khuôn được làm theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào quy trình. Ví dụ, khuôn kim loại vĩnh cửu có thể được tạobằng máy CNC, trong khi khuôn cát được tạo bằng cách bôi hỗn hợp cát lên mặt ngoài của mẫu. Việc thực hành chế tạo khuôn được gọi là chế tạo khuôn và là một chuyên ngành.
4 – Đổ đầy khuôn:
Kim loại được nung nóng cho đến khi nóng chảy, sau đó rót hoặc ép vào khuôn. Ví dụ, trong đúc trọng lực, vật liệu nóng chảy được đổ xuống khoang; trong quá trình đúc áp suất cao, nó bị ép vào trong khoang ở áp suất cao, với lực kẹp cao cần thiết để giữ cho khuôn an toàn.
5 – Tháo bộ phận:
Sau khi bộ phận đúc được làm nguội và hóa rắn, nó sẽ được lấy ra khỏi khuôn. Đối với các quy trình như đúc cát, điều có nghĩa là khuôn phải bị phá hủy để lấy phần bên trong; đối với khuôn cố định, hai nửa của khuôn kim loại đượcra và sẵn sàng để sử dụng lại.
6 – Hậu xử lý:
Các bộ phận kim loại đúc có thể yêu cầu làm sạch, ví dụ như để loại bỏ phần còn lại của khuôn hoặc các bước hậu xử lý khác trước khi chúng sẵn sàng sử dụng.
Ưu điểm của đúc kim loại
Có nhiều lý do để chọn đúc kim loại thay vì các tùy chọn gia công kim loại khác như rèn hoặc gia công CNC. Một số lợi ích chính của đúc kim loại bao gồm:
- Thích hợp cho sản xuất hàng loạt
- Có thể sản xuất các bộ phận lớn và nặng
- Có thể sản xuất các bộ phận có thành rất dày
- Thích hợp cho các bộ phận một mảnh lớn (chứ không phải các bộ phận lắp ráp)
- Chất lượng chịu lực tuyệt vời
- Lý tưởng cho một số hợp kim nhẹ
- Tính linh hoạt của vật liệu
Các hạn chế của đúc kim loại bao gồm các khuyết tật không thể tránh khỏi, độ chính xác kích thước hạn chế (ví dụ như so với gia công CNC), sử dụng nhiều lao động và số lượng đặt hàng tối thiểu thường cao.
Các loại đúc kim loại chính
Dưới đây là các loại đúc kim loại phổ biến hiện nay:
– Đúc chết
Một trong những loại đúc kim loại quan trọng nhất cho các bộ phận phức tạp và chi tiết, đúc khuôn sử dụng hai khuôn thép công cụ có thể tái sử dụng làm dụng cụ. Quá trình này tương tự như ép phun nhựa: vật liệu nóng chảy được ép vào khoang với áp suất cao , cho phép các kỹ sư chế tạo các bộ phận có chi tiết tinh xảo.
Chi phí tạo khuôn tùy chỉnh cao, khiến quy trình này trở nên phổ biến hơn trong sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, sau khi được sản xuất, những khuôn này có thể được sử dụng nhiều lần. Vật đúc có xu hướng có bề mặt hoàn thiện xuất sắc. Đúc nhôm và đúc magiê đều được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận chất lượng cao.
– Đúc trọng lực
Giống như đúc khuôn, đúc trọng lực là một cách đúc kim loại bằng khuôn kim loại có thể tái sử dụng. Tuy nhiên, đúc trọng lực dựa vào lực hấp dẫn để di chuyển kim loại lỏng qua khuôn, từ trên xuống dưới, thay vì áp suất. Khuôn phải được làm nóng trước khi đúc lần đầu tiên và thường được làm từ gang do độ mỏi nhiệt thấp. Đúc trọng lực có trước tất cả các kỹ thuật đúc kim loại khác, với các bộ phận đúc trọng lực tồn tại hàng thiên niên kỷ. Nó là một hình thức đúc khuôn vĩnh viễn; các lựa chọn thay thế cho quá trình đúc trọng lực bao gồm áp suất khí và chân không.
– Đúc sử dụng khuôn mẫu
Đúc kim loại bằng cách sử dụng khuôn mẫu và khuôn có thể sử dụng được: cả hai vật phẩm đều bị phá hủy trong quá đúc (mặc dù sáp nóng chảy thường có thể được tái sử dụng). Giống như đúc trọng lực, đúc đầu tư đã có hàng nghìn năm tuổi. Trong quá trình đúc sáp bị mất, một mẫu được làm từ sáp hoặc vật liệu tương đương đôi khi bằng tay, đôi khi sử dụng máy in 3D nhựa trước khi đổ vật liệu chịu lửa xung quanh mẫu để tạo khuôn.
Đầu tư là lớp gốm được áp dụng xung quanh mẫu, lớp này sau đó có chức năng như khuôn cho kim loại nóng chảy. Lớp gốm này được loại bỏ trong một quá trình được gọi là thoái vốn.
– Đúc cát
Đúc cát là một phương pháp đúc kim loại đơn giản, đã tồn tại hàng thế kỷ và có chi phí hợp lý hơn so với các kỹ thuật thay thế. Nó sử dụng cát (trộn với vật liệu kết dính như đất sét) làm vật liệu làm khuôn và khuôn có khả năng chịu nhiệt cao.
Trong quá trình đúc cát, một mô hình được ngâm trong cát chứa trong một hộp đặc biệt gọi là bình . Bằng cách nén cát xung quanh mô hình, một khuôn có thể được tạo ra để đổ kim loại nóng chảy vào. Cát được sử dụng trong quá trình đúc kim loại có thể là cát xanh (đất sét ướt) hoặc cát khô (cát khô có chất kết dính).
Các quy trình đúc kim loại
Có hàng chục quy trình đúc kim loại khác được sử dụng trong sản xuất, bao gồm đúc mùn và đúc vỏ – cả hai quy trình khuôn có thể sử dụng được – và các quy trình đúc vĩnh viễn như đúc ly tâm và đúc liên tục.
– Áp suất đúc: cao hay thấp?
Đúc khuôn kim loại là một quá trình gia công kim loại có giá trị, và nó có thể được chia thành hai loại khác: đúc khuôn áp suất cao và đúc khuôn áp suất thấp. Chọn áp suất phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như vật liệu, độ dày thành và kích thước bộ phận.
Đúc khuôn áp suất cao là một kỹ thuật phổ biến hơn so với đúc khuôn áp suất thấp và được sử dụng thường xuyên
hơn gấp đôi.
Lý tưởng cho các hợp kim mềm như nhôm và kẽm, đúc áp lực cao liên quan đến việc ép kim loại lỏng vào khuôn ở áp suất cao và tốc độ cao, đòi hỏi một lực ép mạnh để giữ cho khuôn đóng lại. Do đó, quá trình này đắt hơn so với đúc áp thấp.
Đúc khuôn áp suất thấp là một hình thức đúc khuôn chậm hơn, ép kim loại nóng chảy vào khuôn nhẹ nhàng hơn. Nó phù hợp với các hợp kim có điểm nóng chảy thấp. Mặc dù chậm hơn so với đúc áp lực cao, quá trình đúc kim loại ở áp suất thấp phù hợp với hình dạng phức tạp và có thể tạo ra các bộ phận rất bền.
– Kim loại đúc
Một loạt các kim loại phù hợp với quá trình đúc. Tuy nhiên, ba vật liệu đúc phổ biến nhất được chấp nhận là nhôm, kẽm và magie.
– Nhôm đúc
Nhôm đúc là phương pháp phổ biến nhất để tạo thành nhôm. Nó được sử dụng để sản xuất các mặt hàng như bộ phận công nghiệp và ô tô, chẳng hạn như hộp số và động cơ từ các hợp kim như A380 và A383. Có một số cách để thực hiện đúc nhôm. Đúc nhôm là tuyệt vời cho sản xuất khối lượng lớn do tốc độ và bề mặt hoàn thiện tuyệt vời của nó; đúc khuôn vĩnh viễn phù hợp cho các bộ phận nhôm siêu bền; và đúc cát thích hợp cho việc đúc nhôm với số lượng nhỏ và hình học phức tạp.
Bất kể quy trình đúc là gì, nhôm đúc tạo ra các bộ phận chắc chắn và nhẹ, do đó rất linh hoạt.
– Đúc kẽm
Hợp kim kẽm là kim loại phổ biến, giá cả phải chăng và phổ biến rộng rãi phù hợp để đúc. Đúc kẽm thường liên quan đến đúc khuôn áp suất cao, cho phép tỷ lệ sản xuất cao và yêu cầu xử lý hậu kỳ tối thiểu. Do kẽm có tính lưu động đúc cao nên việc đúc kẽm có thể tạo ra các bộ phận có thành rất mỏng và các chi tiết tinh xảo. Kẽm cũng có thể được tạo hình nguội để kết dính tốt hơn.
Các nhà sản xuất có thể lựa chọn giữa hợp kim kẽm ZAMAK hoặc hợp kim kẽm-nhôm (ZA). Các bộ phận kẽm đúc bao gồm linh kiện ô tô, bộ phận điều hòa không khí và linh kiện điện tử.
– Đúc magiê
Đúc – cụ thể là đúc khuôn áp suất cao – cho đến nay là quy trình gia công kim loại phổ biến nhất để sản xuất các bộ phận bằng magie, chiếm khoảng 98% sản lượng các bộ phận bằng magie.
Vì magie là kim loại nhẹ nhất trong tất cả các kim loại kết cấu nên nó rất lý tưởng cho các ứng dụng làm nhẹ. Các ưu điểm khác của đúc magiê bao gồm các bức tường rất mỏng, chi tiết tuyệt vời và tỷ lệ độ cứng trên trọng lượng tốt.
Với số lượng nhỏ, các bộ phận magie cũng có thể được chế tạo bằng phương pháp đúc thạch cao, mặc dù đúc khuôn magie là tốt nhất cho các ứng dụng chuyên nghiệp.
Tags: 3d vina, hiệu chuẩn, hiệu chuẩn thiết bị, máy đo 2d, máy đo 3d, máy đo cmm, sửa máy đo 2d, sửa máy đo 3d, sửa máy đo cmm