4.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI
4.1.1. Thực chất
Kim loại lỏng
Lòng khuôn
Là P2 chế tạo phôi : Nấu chảy KLoại (Hợp Kim) Rót vào khuôn đúc (có hình dáng k/t của vật vần đúc) Đông đặc Vật đúc (hình dạng giống như lòng khuôn đúc)
Chi tiết đúc (Sử dụng ngay)
Khuôn đúc
Vật đúc
Phôi đúc (qua gia công CK tăng độ chính xác, độ bóng)
Sau khi đông đặc
Vật đúc
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI
4.1.2. Đặc điểm
Ưu điểm
Nhượcđiểm
Tốn KL cho hệ thống rót
Kim loại màu
Đúc được từ các loại vật liệu khác nhau: Gang Thép Các loại hợp kim, v.v.. Khối lượng Vật đúc: gam hàng trăm tấn
Có thể chế tạo được Vật đúc có hình dạng, kích thước phức tạp: Thân máy công cụ Vỏ động cơ
Có nhiều khuyết tật ( thiếu hụt, rỗ khí…)
mà các phương pháp khác khó khăn hoặc không thực hiện được.
Đúc được nhiều lớp KL khác nhau trong vật đúc
Khó khăn trong việc kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc.
Cơ khí hoá, Tự động hoá
Độ chính xác không cao.
Giá thành rẻ, sản xuất linh hoạt, năng suất cao
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI
4.1.3. Phân loại
Chỉ tiêu: vật liệu làm khuôn
Khuôn cát Khuôn kim loại ……
Chỉ tiêu: phương pháp đúc
Đúc áp lực Đúc ly tâm Đúc liên tục Đúc khuôn mẫu chảy
…..
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.2. CẤU TẠO KHUÔN ĐÚC
Cốc rót
Đậu hơi, Đậu ngót
Hòm khuôn trên
Nửa khuôn trên
Ống rót
Thao
Định vị
(Lõi)
Nửa khuôn dưới
Lọc xỉ
Lòng khuôn
Đường dẫn
Các bộ phận cơ bản của khuôn đúc (Khuôn cát)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.3. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC
Chế tạo bộ mẫu
Chế tạo hỗn hợp làm khuôn
Chế tạo hỗn hợp làm thao
Nấu kim loại (Hợp kim)
Làm khuôn
Làm thao (lõi)
RÓT
(Sấy khuôn)
(Sấy thao (lõi))
Lắp Khuôn và Thao
Kiểm tra
Làm sạch
Tháo THao
Dỡ khuôn Vật đúc
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC
c) Bản vẽ mẫu
b) Bản vẽ đúc
a) Chi tiết cần chế tạo
Hệ thống rót
Đậu hơi
Nửa khuôn trên
Chốt định vị
Nửa khuôn dưới
Lõi
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
4.2. quá trình thiết kế vật đúc
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.3. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC
Thiết kế khuôn/ nửa khuôn
Mô hình CAD
Mô hình trên máy quét Laser
•Hướng rút khuôn
•Đường & mặt phân khuôn
•Góc rút khuôn, độ co ngót
•Yêu cầu về độ chính xác khuôn
•Định vị các mảnh khuôn với nhau
Dữ liệu thiết kế •Mô hình chi tiết đúc & khuôn đúc •Vật liệu khuôn •Quy trình đúc & đặc tính •….
CAE
•Truyền nhiệt
Khả năng thực hiên
•Phân tích dòng chảy
•Điều kiện nhà xưởng
•Mô hình phần tử hữu hạn
•Tính toán thời gian
Hoạt động khác
•Tối ưu hóa thiết kế
•Tính toán chi phí sản xuất
Mô phỏng quá trình đúc
Tạo mẫu: Tạo mẫu trên máy CNC Tạo mẫu nhanh
•Dòng kim loại lỏng •Truyền nhiệt •Quá trình đóng rắn •ứng suất •Chất lượng/ các khuyết tật
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.3. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC
Nấu chảy kim loại
Lò cao
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.3. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC
Nấu chảy kim loại
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
Lò hồ quang điện
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC
Nấu chảy kim loại
Lò cảm ứng
Lò điện trở
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
4.4.1: Công nghệ đúc khuôn cát Là điền đầy kim loại lỏng vào khuôn làm bằng cát.
Gồm: mẫu, tấm mẫu, mẫu của hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót.
4.4.1.1. Bộ mẫu và hộp lõi
Mẫu: Dùng để tạo ra lòng khuôn, mẫu thường có hình dáng giống mặt ngoài của vật đúc.
Tấm mẫu: Dùng để kẹp mẫu khi làm khuôn.
Mẫu của hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót để tạo ra những bộ phận này trong khuôn.
Hộp lõi dùng để chế tạo lõi. Lõi để tạo ra hình dạng bên trong.
a) Vật liệu làm mẫu và hộp lõi
Vật liệu làm bộ mẫu và hộp lõi phải đạt các yêu cầu:
Đảm bảo độ bóng, độ chính xác;
Chịu được tác dụng cơ, hóa, kg bị gỉ và ăn mòn; Bền, cứng, sử dụng được lâu;
Rẻ tiền và dễ gia công. Kg bị co, trương, nứt, …;
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
Vật liệu thường dùng: Gỗ, KL, thạch cao, xi măng, chất dẻo,…
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
4.4.1: Công nghệ đúc khuôn cát
Yêu cầu của khuôn cát:
•Độ bền
•Tính công nghệ •Tính lún •Tính dẻo
quá tình lắp ráp,
phần khuôn có sự
• là khả năng chống • là khả năng đảm • đặc trưng cho khả Tính điền đầy lại sự phá hủy trong bảo thể tích các năng in hình rõ nét Tính ổn định hóa nhiệt
của mẫu, hộp lõi Tính thông khí chế tạo khuôn và co dãn dưới áp lực Tính chống ẩm quá trình rót khi kim loại co
•Khuôn cát khô:
80-200 MPa
•Khuôn cát ướt:
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
30-70MPa
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
4.4.1: Công nghệ đúc khuôn cát
thành phần cơ bản gồm:
Các vật liệu làm khuôn và lõi ( green sand)
• Cát nền: Si02 , crom oxit, Zr2O,đất sét( Al2O3-SiO2 )
•Chất phụ gia
• Chất kết dính: đất sét, dầu, keo hữu cơ(HF,UF)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
•Chất sơn khuôn. Độ hạt 75 and 150 micrometres
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
4.4.2: công nghệ đúc khác
Đúc liên tục (continous casting)
Đúc khuôn kim loại (permanent mold casting)
Đúc trong khuôn vỏ mỏng (shell mold casting)
Đúc áp lực (pressure casting)
Đúc khuôn mẫu chảy (investment casting)
Đúc ly tâm (centrifugal casting)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
Đúc khuôn kim loại (permanent mold casting)
Là điền đầy KL lỏng vào khuôn chế tạo bằng KL.( SKD61)
Cơ bản giống như khuôn cát nhưng có những đặc điểm riêng:
Tốc độ kết tinh lớn (vì nguội nhanh) Cơ tính của vật đúc tốt. Độ nhẵn b/m, độ chính xác của lòng khuôn cao Chất lượng vật đúc tốt. Tuổi thọ của khuôn KL cao. Tiết kiệm t/g làm khuôn nên nâng cao NS và giảm giá thành.
Nhược điểm:
Ko đúc được vật đúc quá phức tạp, thành mỏng và lớn.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
Dễ bị nứt. Ko có tính lún và thoát khí Khó khăn cho CN đúc.
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
Đúc áp lực (die casting)
ƯU ĐIỂM
•Đúc được vật phức tạp, thành mỏng (15 mm), đúc được các loại lỗ có k/t nhỏ.
•Độ bóng và độ c/x cao
•Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ vật đúc lớn.
NHƯỢC ĐIỂM
•Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ vật đúc lớn.
•Ko dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực lớn
Hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản.
•Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy áp lực của
HK ở to cao.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
Ứng dụng:……………………………………
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
Đúc khuôn mẫu chảy (investment casting)
Là 1 dạng đúc đặc biệt trong khuôn 1 lần. Giống như đúc trong khuôn cát nhưng chỉ khác ở chỗ mẫu là vật liệu dễ chảy hoặc dễ cháy (sáp, ong, parafin, …)
ĐẶC ĐIỂM
•Độ chính xác cao so với đúc cát (0,1/25mm)
• Thường đúc các chi tiết nhỏ (3g- 5kg)
•Bề mặt chi tiết nhẵn, không có bavia của mặt phân khuôn
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
•Quy trình đúc dài ( 16-48 giờ)
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
Đúc liên tục (continous casting)
Là QT rót KL lỏng liên tục vào khuôn KL. Vật
Sử dung trong các nhà máy luyện kim
đúc đông đặc liên tục và SP được lấy ra liên tục.
kết hợp hệ thống cán kéo kim loại ở đầu ra
Continuous casting. 1: Ladle. 2: Stopper. 3: Tundish. 4: Shroud. 5: Mold. 6: Roll support. 7: Turning zone. 8: Shroud. 9: Bath level. 10: Meniscus. 11: Withdrawal unit. 12: Slab. A: Liquid metal. B: Solidified metal. C: Slag. D: Water-cooled copper plates. E: Refractory
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
(12) để sản xuất các dạng phôi thanh, tấm.
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
Đúc ly tâm (centrifugal casting)
ĐẶC ĐIỂM
•Trong đúc ly tâm, sử dụng loại khuôn vĩnh cửu
quay với tốc độ từ 300 đến 3000 v/ph
•Đúc ly tâm có thể đứng hoặc ngang, máy nằm
ngang thì thích hợp hơn cho chi tiết hình trụ dài,
mỏng , máy đứng thích hợp cho chi tiết dang
vòng xuyến.
•Tổ chức KL mịn chặt ko tồn tại các khuyết tật rỗ
khí, rỗ co ngót.
•Ko dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí KL.
Alfred Krupp
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.4. CÁC CÔNG NGHỆ ĐÚC
Đúc trong khuôn vỏ mỏng (shell mold casting)
Là QT đúc trong khuôn cát đặc biệt (gồm cát và
chất kết dính) mà thành khuôn mỏng chỉ 68
Đặc điểm: Đúc được các loại vật liêu như : gang, hk nhôm, đồng Khối lượng từ 30g cho đến 45-90kg Độ nhẵn bề mặt khoảng 0,3-4m, độ chính xác khoảng 0,005mm
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
mm.
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.5. ĐÚC CỦA CÁC HỢP KIM
4.5.1. tính đúc của hợp kim
a. Tính chảy loãng
b. Tính co
c. Tính thiên tích
d. Tính hòa tan khí
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.5. ĐÚC CỦA CÁC HỢP KIM
4.5.1. tính đúc của hợp kim
a. Tính chảy loãng
Thể hiện mức độ lỏng hoặc sệt của HK lỏng
Tính chảy loãng càng cao thì KL lỏng điền đầy khuôn càng tốt, vật đúc nhận được càng rõ nét và chính xác.
Nhưng tính chảy loãng tăng thì dễ bị hòa tan khí, to rót cao Vật đúc co nhiều.
Tính chảy loãng phụ thuộc vào:
o thành phần hóa học của HK,
o to nấu chảy hoặc to rót,
oloại khuôn đúc và công nghệ rót.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.5. ĐÚC CỦA CÁC HỢP KIM
4.5.1. tính đúc của hợp kim
Là sự giảm thể tích khi kết tinh và khi làm nguội.
b. Tính co
Độ co thể tích 4.5 4 Expansion to 2.5 4.2 4–5.5 6.5
Kim loại/hợp kim 70%Cu–30%Zn 90%Cu–10%Al Gray iron Magnesium White iron Zinc
Kim loại/hợp kim Aluminum Al–4.5%Cu Al–12%Si Carbon steel 1% carbon steel Copper
Độ co thể tích 6.6 6.3 3.8 2.5–3 4 4.9
HK nào có độ co ngót lớn thì khuôn đúc phải có đậu ngót và kết cấu vật đúc hợp lý.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.5. ĐÚC CỦA CÁC HỢP KIM
4.5.1. tính đúc của hợp kim
c. Tính thiên tích
Là sự ko đồng nhất về TP hóa học trong từng vùng vật đúc và trong nội bộ hạt Ảnh hưởng đến cơ tính của vật đúc.
Thiên tích vùng: Là sự ko đồng nhất về TP hóa học trong từng vùng vật đúc.
Thiên tích hạt: Là sự ko đồng nhất về TP hóa học trong nội bộ hạt, tâm chứa KL khó chảy, xung quanh chứa tạp chất và KL dễ chảy.
Sự thiên tích này làm cho cơ, lý, hòa tính ko đồng bộ.
d. Tính hòa tan khí
Là sự xâm nhập của các chất khí trong môi trường vào HK đúc khi nấu, rót và kết tinh tạo ra oxit KL Cơ tính kém đi.
Các khí hòa tan: O2, H2, N, CO, CO2, H2O,... Khí hòa tan vào trong KL tạo rỗ khí, tạo nên cacbit KL, nitơrit KL KL dòn.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.5. ĐÚC CỦA CÁC HỢP KIM
4.5.2. gang
Gang là HK có tính đúc rất tốt.
Người ta hay dùng gang xám để đúc.
Vật liệu nấu
Vật liệu KL: Gang thỏi, gang và thép vụn, các fero HK như Fe-Si; Fe-Mn.
Chất trợ dung: Là chất đưa vào để khử tạp chất đưa vào xỉ; thường là CaCO3. Lò nấu gang:
Nhiên liệu: Than cốc 1016%; than gầy 20 22%.
Lò đứng (hay dùng); Lò ngọn lửa; Lò điện hồ quang.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
Nhiệt độ rót: 12001350oC.
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.5. TÍNH ĐÚC CỦA CÁC HỢP KIM
Tính đúc của thép kém hơn gang xám vì to chảy cao, độ quá nhiệt lớn, độ co lớn, dễ xảy ra khuyết tật.
Khi đúc thép HK tính thiên tích lớn.
Tính chảy loãng kém Vật đúc phải có kết cấu đơn giản, chiều dày thành thích hợp, đều đặn.
Hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi cần bố trí hợp lý để bù ngót và thoát khí.
Khuôn cần có tính bền nhiệt cao, tính lún tốt, tính thông khí tốt.
Thường đúc trong khuôn cát, khuôn mẫu chảy và khuôn vỏ mỏng.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
4.5.3. thép
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
4.5. TÍNH ĐÚC CỦA CÁC HỢP KIM
1) Tính đúc của đồng và nhôm
Cu và Al có tính đúc tốt:
nc Cu = 1083oC; To
nc Al = 660oC.
To Độ chảy loãng cao Dễ đúc.
Co lớn: = 23% Khó đúc, dễ bị thiếu hụt, cong vênh.
Tính thiên tích lớn vì trong Cu và Al có các ng/tố khác nặng hơn.
Chủ yếu đúc trong khuôn KL và đúc dưới áp lực
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
4.5.4. kim loại và hợp kim màu
DWE Department of Welding and Metal Technology /.
CuuDuongThanCong.com
https://fb.com/tailieudientucntt
