I. T NG QUANỔ VÊ ĐUC MÂU CHAY
Đúc m u ch y là m t trong nh ng ph ng pháp ch t o c x aẫ ả ộ ữ ươ ế ạ ổ ư
nh t. Cách đây 5000 năm, ng i Ai C p d i th i các v vua Pharaohs đãấ ườ ậ ướ ờ ị
dùng ph ng pháp này đ ch t o trang s c b ng vàng. Ph ng pháp nàyươ ể ế ạ ứ ằ ươ
đ c dùng đ ch t o chi ti t có hình d ng ph c t p, khó gia công v i đượ ể ế ạ ế ạ ứ ạ ớ ộ
chính xác cao.
H c khuôn đúc đ c t o t m u b ng sáp ho c các lo i v t li u cóố ượ ạ ừ ẫ ằ ặ ạ ậ ệ
th nung ch y nhi t đ th p. M u đ c nhúng vào h n h p huy n phùể ả ở ệ ộ ấ ẫ ượ ỗ ợ ề
ch u l a (t ng) đ t o l p m ng huy n phù trên b m t m u, sau đó r cị ử ươ ể ạ ớ ỏ ề ề ặ ẫ ắ
cát lên b m t l p m ng đ t o l p v . K đ n s y khô l p v r i ti pề ặ ớ ỏ ể ạ ớ ỏ ế ế ấ ớ ỏ ồ ế
t c t o l p v k ti p. Quá trình t o l p v và s y c ti p t c cho đ n khiụ ạ ớ ỏ ế ế ạ ớ ỏ ấ ứ ế ụ ế
khuôn đ đ dày c n thi t. Sau đó, c b khuôn và sáp đ c đ t vào lò đủ ộ ầ ế ả ộ ượ ặ ể
nung tách sáp. Vì h c khuôn đ c t o thành t m u đ n và không có côngố ượ ạ ừ ẫ ơ
đo n rút m u kh i khuôn (nh đúc trong khuôn cát thông th ng) nênạ ẫ ỏ ư ườ
ph ng pháp này có th đúc chính xác các chi ti t có hình d ng ph c t p.ươ ể ế ạ ứ ạ
M u sáp có th đ c ch t o t ph ng pháp ép phun ho c t t o m uẫ ể ượ ế ạ ừ ươ ặ ừ ạ ẫ
nhanh.
Huy n phù là h n h p c a th ch cao (ch t k t dính) và b t cát th chề ỗ ợ ủ ạ ấ ế ộ ạ
anh (ch t ch u l a) n u đúc h p kim có nhi t đ nóng ch y th p. N u đúcấ ị ử ế ợ ệ ộ ả ấ ế
h p kim có nhi t đ nóng ch y cao, h n h p huy n phù g m sillimaniteợ ệ ộ ả ỗ ợ ề ồ
ho c b t zircon (ch t ch u l a) và silica (ch t k t dính). Tùy vào m c đặ ộ ấ ị ử ấ ế ứ ộ
nh n c a h c khuôn mà thêm vào sillimanite và ethyl silicate cho phù h p.ẵ ủ ố ợ
Thành ph n c a huy n phù thay đ i t l p v trong ra ngoài. Khuôn có thầ ủ ề ổ ừ ớ ỏ ể
đ c dùng tr c ti p đ đúc nh ng chi ti t nh (đúc v m ng) ho c đ cượ ự ế ể ữ ế ẹ ỏ ỏ ặ ượ
đ t vào khuôn l n, bao ph b ng cát đ đúc nh ng chi ti t l n h n (đúcặ ớ ủ ằ ể ữ ế ớ ơ
khuôn cát).
Tr c khi rót kim lo i vào, khuôn c n đ c nung lên 900 - 1000ºC đướ ạ ầ ượ ể
lo i b h t sáp d , làm c ng ch t k t dính. Ngoài ra, nung khuôn còn giúpạ ỏ ế ư ứ ấ ế
kim lo i l ng đi n đ y khuôn hoàn toàn. Quá trình rót có th đ c h trạ ỏ ề ầ ể ượ ỗ ợ
b i áp su t, chân không ho c đ n gi n là rót d i đi u ki n th ng. C nở ấ ặ ơ ả ướ ề ệ ườ ầ
chú ý đ n v n đ thoát khí khi rót v i s h tr c a áp su t.ế ấ ề ớ ự ỗ ợ ủ ấ
Dung sai kho ng 0,5% chi u dài và kho ng 0,15% chi u dài cho cácả ề ả ề
kích th c nh . V t đúc có th n ng t vài gam đ n 35kg, trong đó,ướ ỏ ậ ể ặ ừ ế
kho ng kh i l ng th ng g p là 200g – 8kg. Chi u dày thành m ng nh tả ố ượ ườ ặ ề ỏ ấ
0,5mm – 1mm.
H p kim đúc khá đa d ng, g m: nhôm, đ ng, thép d ng c , thép khôngợ ạ ồ ồ ụ ụ
r , h p kim Xten-lit (h p kim c a W, Mo, Co, Cr), hastelloy (h p kim c aỉ ợ ợ ủ ợ ủ
Ni, Cr, Mo) và kim lo i quý. Chi ti t đúc m u ch y th ng không c n giaạ ế ẫ ả ườ ầ
công l i.ạ
Ph ng phap đuc mâu chay (LOST WAX CASTING) th ng đ cươ % % & ' ươ( ươ)
ng dung đê đuc cac chi tiêt co hinh dang đăc biêt va ph c tap, kho gia côngư% ) ' % % % % ( % ) ) ( ư% ) %
nh thân đông c ô tô, đô trang tri,... va ng dung quan trong nhât cuaư ) ơ ( % ( ư% ) ) % '
ph ng phap nay la trong nganh hang không, vu tru va trong quân s , dungươ % ( ( ( ( & ) ( ư) (
đê đuc cac đông c phan l c, tuabin, canh may bay va cac chi tiêt cua xe' % % ) ơ ' ư) % % ( % % '
tăng, cua cac loai vu khi va thiêt bi dung trong quân đôi, ....' % ) & % ( % ) ( )
II. QUY TRINH ĐUC MÂU CHAY
– Thi t k và ch t o khuôn ép m u.ế ế ế ạ ẫ
– S d ng khuôn ép đã ch t o đ ép m u, h th ng rót b ng v t li u dử ụ ế ạ ể ẫ ệ ố ằ ậ ệ ễ
ch y.ả
– L p ghép m u và h th ng rót thành chùm g i là chùm m u ho c nhánhắ ẫ ệ ố ọ ẫ ặ
cây. Khi l p ghép ph i đ m b o dòng ch y kim lo i trong khuôn êm, dắ ả ả ả ả ạ ễ
dàng đi n đ y h c khuôn.ề ầ ố
– T o l p v khuôn b ng cách nhúng nhánh cây vào m t dung d ch huy nạ ớ ỏ ằ ộ ị ề
phù g m có ch t dính và b t ch u l a, r c 1 l p cát lên b m t m u và s yồ ấ ộ ị ử ắ ớ ề ặ ẫ ấ
khô. Quá trình nhúng huy n phù – r c cát – s y khô đ c l p l i nhi u l nề ắ ấ ượ ặ ạ ề ầ
tuỳ theo kích th c và yêu c u c a chi ti t đúc. Tr c khi nhúng m u vàoướ ầ ủ ế ướ ẫ
dung d ch huy n phù ph i làm s ch d u nh t bôi khuôn kh i b m t m u,ị ề ả ạ ầ ớ ỏ ề ặ ẫ
có th ph thêm m t l p ch t trung gian đ làm gi m s c căng b m tể ủ ộ ớ ấ ể ả ứ ề ặ
gi a dung d ch huy n phù và m u, tăng kh năng bám dính c a dung d chữ ị ề ẫ ả ủ ị
lên m u. Dung d ch huy n phù ph i đ c kh b t khí c n th n đ đ mẫ ị ề ả ượ ử ọ ẩ ậ ể ả
b o đ chính xác c a b m t v t đúc.ả ộ ủ ề ặ ậ Ngoài ra còn có cách ch t o khuônế ạ
kh i b ng cách cho chùm m u vào hòm khuôn, đ h n h p làm khuôn r iố ằ ẫ ổ ỗ ợ ồ
ti n hành rung lèn ch t.ế ặ
– Nung ch y m u kh i khuôn.ả ẫ ỏ
– Nung khuôn đ n nhi t đ cao đ thiêu k t t o v g m. Quá trình nungế ệ ộ ể ế ạ ỏ ố
này còn t o các khe n t t vi trong v khuôn đ tăng đ thông khí choạ ứ ế ỏ ể ộ
khuôn, đu i h t v t li u làm m u, h i n c và các ch t sinh khí khác raổ ế ậ ệ ẫ ơ ướ ấ
kh i khuôn.ỏ
– Rót khuôn ngay sau khi nung.
– Phá khuôn, c t v t đúc ra kh i nhánh cây và làm s ch v t đúc.ắ ậ ỏ ạ ậ
Hinh 1 :S đô quy trinh đuc mâu chayơ
Trong qui trình đúc khuôn m u ch y quan tr ng nh t là v t li u chẫ ả ọ ấ ậ ệ ế
t o m u và dung d ch huy n phù.ạ ẫ ị ề
III.Nguyên t c thi t k đúc m u ch yắ ế ế ẫ ả
Thiêt kê đuc mâu chay % % % & ' là c s đ hình thành b n thi t k h p lý, đ mơ ở ể ả ế ế ợ ả
b o kh năng s n xu t đ c và tu i th c a chi ti t.ả ả ả ấ ượ ổ ọ ủ ế
a. Các nguyên t c chung đ i v i chi ti t đúc m u ch y ắ ố ớ ế ẫ ả
Chi ti t hình d ng ph c t p, khó gia công có th đ c s n xu t nhanhế ạ ứ ạ ể ượ ả ấ
và ti t ki m b ng ph ng pháp đúc này. Trong nhi u tr ng h p, chi ti tế ệ ằ ươ ề ườ ợ ế
g m nhi u ph n riêng bi t có th đ c gom thành m t chi ti t duy nh tồ ề ầ ệ ể ượ ộ ế ấ
nh m lo i b các nguyên công l p ráp. ằ ạ ỏ ắ
Cho phép l a ch n kim lo i và h p kim đúc trong kho ng r ng (thamự ọ ạ ợ ả ộ
kh o b ng 1). ả ả
M t cách lý t ng, quy t đ nh dùng ph ng pháp đúc m u ch y đ chộ ưở ế ị ươ ẫ ả ể ế
t o chi ti t có th đ c cân nh c ngay t khâu thi t k . Khi thi t k đúcạ ế ể ượ ắ ừ ế ế ế ế
m u ch y, c n xem xét đ ng th i kh năng ch t o khuôn ép sáp và khuônẫ ả ầ ồ ờ ả ế ạ
v . ỏ
Sáp đ c ép vào khuôn do đó yêu c u s d ng m t phân khuôn ph ng,ượ ầ ử ụ ặ ẳ
đúng v trí; b n thi t k thích h p và tránh các ba via. ị ả ế ế ợ
Nên dùng các góc l n và bán kính l n đ làm chi ti t đ p và b n h n. ượ ớ ể ế ẹ ề ơ
B dày thành nh nh t ề ỏ ấ
B dày thành v t đúc nh nh t đ c quy t đ nh tr c tiên b i đ ch yề ậ ỏ ấ ượ ế ị ướ ở ộ ả
loãng c a h p kim. Ngoài ra, nó còn ph thu c vào chi u dài c a ti t di nủ ợ ụ ộ ề ủ ế ệ
liên quan. N u ti t di n dài thì thành ph i dày h n.ế ế ệ ả ơ
Bang 1: B dày thành nh nh t cho các h p kim đúc m u ch yề ỏ ấ ợ ẫ ả
H p kimơ Bê day thanh nho nhât (mm)
Thep cacbon thâp% % 1,8
Thep cacbon cao%1,5
Thep h p kim thâp% ơ) % 1,5
Thep không ri, dong 300% ' ( 1,0
Thep không ri, dong 400% ' ( 1,5
H p kim trên c s cô – banơ) ơ ơ' 0,75
Nhôm 1
H p kim Cu - Beơ) 0,75
Đông thau(1
Đông thanh(1,5
Đ ph ng và đ th ng ộ ẳ ộ ẳ
Sai l ch v đ th ng và đ ph ng gi m đ c b ng cách dùng k t h pệ ề ộ ẳ ộ ẳ ả ượ ằ ế ợ
các gân và mi ng đ m liên k t trong chi ti t. ế ệ ế ế
Do s co c a m u sáp, khuôn và kim lo i trong quá trình đông đ c nênự ủ ẫ ạ ặ
v t đúc có xu h ng b lõm co b m t có đ dày l n. Lõm co có thậ ướ ị ở ề ặ ộ ớ ể
đ c gi m thi u b ng cách đ ng đ u hóa b dày thành c a chi ti t (Hìnhượ ả ể ằ ồ ề ề ủ ế
2).
Hinh 2: Gi bê day thanh đêu đê tranh lomư
Bán kính
Dù đúc đ c nh ng các góc nh n nên đ c bo tròn. Góc l n và bánượ ư ọ ượ ượ
kính l n t o đi u ki n thu n l i cho kim lo i đi n đ y khuôn, giúp v tớ ạ ề ệ ậ ợ ạ ề ầ ậ
đúc có kích th c chính xác và ch t l ng t t h n (hình ướ ấ ượ ố ơ 3). Bán kính góc
l n t i thi u là 0,75mm, trong m t s tr ng h p là 1,5-3mm.ượ ố ể ộ ố ườ ợ
Hinh 3: Nên dung cac ban kinh va goc l n ươ
Các b m t cong ề ặ
C b m t l i và lõm đ u đúc đ c d dàng. Tuy nhiên, b m t lõm đúcả ề ặ ồ ề ượ ễ ề ặ
đ c chính xác h n vì khi đông đ c và co, kim lo i có khuynh h ng ômượ ơ ặ ạ ướ
l y thay vì tách r i kh i v khuônấ ờ ỏ ỏ .
Các ti t di n song song ế ệ
Chi ti t có ti t di n song song có th chia ra làm 2 nhóm chính: (1) d ngế ế ệ ể ạ
ch c ba và (2) d ng k p vòng. M i nhóm có nh ng khó khăn riêng khi đúc.ạ ạ ẹ ỗ ữ
Trong hình 4, T là đ dày, ộL là đ dài m i nhánh và ộ ỗ W là chi u r ng kheề ộ
gi a hai nhánh ch c ba. Khi ữ ạ T tăng, W cũng ph i tăng theo đ h n h p làmả ể ỗ ợ
khuôn có th đi vào khe gi a hai nhánh ch c ba.ể ữ ạ