So sánh mẫu cháy và mẫu chảy
|
Thao tác cơ học khi phá khuôn, các hệ thống rót, làm sạch hoặc va chạm trong quá tình vận chuyển làm sứt mẻ vật đúc dẫn đến các hình dạng thiếu hụt, khác hình dạng vật đúc. Show
Nhóm 2: Khuyết tật trên bề mặt sản phẩm đúc kim loạiKhuyết tật cháy cát: Do vật lệu khuôn bị cháy dưới tác dụng của nhiệt độ rót bám dính lên bề mặt vật đúc làm giảm trạng thái bề mặt.
Hiện tượng cháy cát trong đúc kim loại (đúc khuôn cát) Khuyết tật đường hàn: Là hiện tượng khuôn liên tục trên bề mặt vật đúc.Do sự tiếp giáp các dòng chảy của kim loại.
Khuyết tật đường hàn trong đúc kim loại Hiện tượng lõm: là những lỗ có hình dạng và kích thước khác nhau làm giảm chiều dày vật đúc.
Hiện tượng lõm trong đúc kim loại Nhóm 3: Khuyết tật nứt trong đúc kim loạiNứt: Là khuyết tật tương đối phổn biến và nguy hiểm đối với vật đúc.
Khuyết tật nứt trong đúc kim loại Nứt nóng: Sinh ra ở nhiệt độ cao do đó bên mặt vế nứt bị oxy hóa làm cho bề mặt không sạch. Loại nứt này sinh ra khi kết tinh. Đúc xốp (đúc mẫu cháy, hay đúc mẫu tự thiêu) là một phương pháp đúc vỏ mỏng khác với đúc mẫu sáp (đúc mẫu chảy – mẫu sáp). Quá trình đúc xốp (đúc mẫu tự thiêu) được bắt đầu lần đầu tiên vào năm 1958 khi H.F Shroyer được cấp bằng sáng chế cho phương pháp đúc không có hốc khuôn, sử dụng mô hình xốp polystyrene nhúng trong cát tươi truyền thống. Mẫu xốp polystyrene còn lại trong cát bị phân hủy bởi kim loại nóng chảy. Kim loại thay thế mô hình – mẫu xốp, sao chép chính xác tất cả các tính năng của mẫu ban đầu. Giống như phương pháp đúc mẫu chảy bằng nước thủy tinh hay keo silica, một mẫu của vật đúc được yêu cầu tạo hình để đổ trong quá trình đúc, vì nó bị bốc hơi (biến mất) trong quá trình này. Quá trình đúc mẫu tự thiêu (đúc mẫu xốp – mẫu cháy) 1. Khuôn mẫu: Thông thường, khuôn được cấu tạo từ một khuôn nhôm gia công có khoang tách là khuôn âm mà từ đó mô hình xốp được tạo ra. Các khuôn rất chuyên dụng và phải được thiết kế chế tạo bởi các nhà sản xuất khuôn mẫu có kinh nghiệm quen thuộc với các yêu cầu của các nhà đúc và đúc xốp. Hầu hết các khuôn cho các mẫu xốp sẽ khá dễ dàng và thuận lợi so với các khuôn đúc vĩnh cửu và khuôn đúc áp lực. Do kết quả của các vật liệu được sử dụng và quá trình tạo ứng suất, các khuôn của đúc xốp – đúc tự hủy có thể được dự đoán sẽ có tuổi thọ gấp 3 đến 4 lần chu kỳ của các khuôn của đúc áp lực hoặc khuôn vĩnh cửu 2. Tạo mẫu: Bước đầu tiên là sản xuất mẫu xốp và hệ thống đường dẫn bằng máy ép xốp. Quá trình tạo mẫu có thể thay đổi tùy thuộc vào số lượng vật phẩm sẽ được nhân rộng. Trong hầu hết các trường hợp, mô hình được đúc trong polystyrene (2,5% polystyrene và 97,5% không khí) trong một khuôn kín. Các mô hình có thể được đúc với các riser và cổng đã có, hoặc nó có thể được lắp ráp (thường được dán) từ các bộ phận đúc khác nhau. Trong quy trình tạo mẫu, cần có sự chú ý rất chi tiết vì nó sẽ quyết định chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng. Các kỹ thuật để tạo ra các mẫu bao gồm: Đúc khuôn khép kín, lắp ráp các mẫu từ các bộ phận khác nhau và gia công các mẫu từ một miếng polystyrene rắn. 3. Sơn phủ: Các hệ thống dẫn và hoa văn (một trong những chi tiết đúc hoặc được lắp ráp từ các bộ phận khác nhau) được dán lại với nhau để tạo ra cái được gọi là cụm hay chùm mẫu. Chùm mẫu này được phủ một lớp vật liệu chịu lửa thấm và để khô trong điều kiện rất kiểm soát. Một lớp vỏ cứng và khối bên ngoài hỗ trợ được hình thành xung quanh mẫu. Lớp phủ này rất giống với lớp phủ trong đúc mẫu sáp và các nhà sản xuất sẽ sử dụng các vật liệu lớp phủ khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu của sản phẩm cuối cùng và đặc biệt hơn là bề mặt lớp da đúc mong muốn. 4. Cát: Chùm mẫu khô này hiện được đưa vào một hòm khuôn đúc với cát không chất dính, được rung để tạo ra để nén chặt, để lại chùm mẫu có hình dạng của sản phẩm đúc và đường dẫn kim loại trong cát. 5. Rót: Bây giờ kim loại nóng chảy được đổ lên đỉnh của hệ thống rót - gating, hệ thống rót và hệ thống dẫn chịu trách nhiệm phân phối kim loại nóng chảy qua cụm. Các kim loại nóng chảy được đổ vào làm cho chùm mẫu đã làm ở trong bước đầu tiên ngay lập tức bốc hơi. Việc đổ sẽ tiếp tục cho đến khi khuôn được đổ đầy và trong trường hợp không sử dụng bù ngót , cần hết sức cẩn thận để đảm bảo đổ đúng lượng vật liệu nóng chảy. 6. Đông đặc: Một khi khuôn đã được đổ đầy, cần thời gian để cho vật liệu nóng chảy đông đặc. Sau khi quá trình đông đặc diễn ra, khuôn cát và vỏ bị phá vỡ, và riser bù ngót và miệng rót, rãnh dẫn được loại bỏ, để lại thu được sản phẩm đúc - sản phẩm cuối cùng. 7. Xử lý sau: Sản phẩm cuối cùng sau đó cũng có thể được xử lý nhiệt hoặc trải qua các hoạt động hoàn thiện khác giống như những gì được thấy trong các quy trình đúc khác. Ưu điểm của đúc mẫu cháy – đúc mẫu xốp: Quá trình đúc xốp- mẫu cháy cho phép các xưởng đúc tạo ra các vật đúc phức tạp - đúc thường đòi hỏi lõi. Hơn nữa, quá trình đúc kim loại này có khả năng cung cấp các vật đúc rất chính xác với bề mặt hoàn thiện rất tốt. Không có mặt phân khuôn nào được yêu cầu trong quy trình này, có nghĩa là khuôn không có đường phân chia, dẫn đến việc không có sự hình thành của các bavia và giảm hoặc loại bỏ các quá trình hoàn thiện tiếp theo. - Việc giảm các nguyên công sau đúc giúp giảm lượng vật liệu bị lãng phí trong quá trình cũng như giảm chi phí sản xuất trên mỗi đơn vị. - Bởi vì đúc xốp – đúc mẫu cháy – mẫu tự hủy là một quá trình ‘đơn giản như vậy, nó là một quá trình hợp lý hơn nhiều (trong hoàn cảnh sản xuất phù hợp). Khi so sánh với việc đúc mẫu chảy, quy trình này có ít bước sản xuất hơn, không yêu cầu đậu ngót lớn, xốp không tốn kém hơn sáp và, trong giới hạn phù hợp, nó có thể là quy trình đúc có hiệu quả kinh tế hơn. - Xốp được sử dụng trong quá trình đúc rất dễ thao tác, dán và khắc - điều này cho phép tự do và linh hoạt trong thiết kế. Một lợi thế khác của đúc xốp – đúc mẫu cháy, thực tế là nó cho phép hợp nhất các bộ phận, trong nhiều trường hợp các quy trình đúc khác sẽ yêu cầu sản xuất một hoặc nhiều bộ phận theo sau là lắp ráp của khâu trước. - Tất nhiên, khi nói đến việc đúc xốp – đúc mẫu cháy, cũng có một số nhược điểm. Một là chi phí của mẫu. Nếu khối lượng sản xuất quá lớn, chi phí của mẫu tương đối cao và do độ bền thấp, mẫu xốp có thể bị hỏng dễ dàng. Bên cạnh đó, chi phí khuôn đúc xốp cũng cao hơn một chút so với đúc mẫu chảy nước thủy tinh. Năng lực sản xuất của công nghệ đúc mẫu cháy – mẫu xốp: Hợp kim kim loại Về mặt lý thuyết, tất cả các vật liệu kim loại màu và kim loại màu đều phù hợp với quá trình đúc xốp hay đúc mẫu cháy. Trong xưởng đúc, các nhà sản xuất có thể sử dụng phương pháp đúc này cho hầu hết các vật đúc bằng thép và gang (sắt non, gang xám, gang cầu, thép carbon, thép crom, thép hợp kim khác). Phạm vi kích thước Với các xưởng đúc đầu tư chuyên nghiệp, phương pháp đúc xốp – mẫu cháy – đúc mẫu tự thiêu có thể tạo ra các sản phẩm từ 0,5kg đến 50kg hoặc lớn hơn. Đúc xốp hay đúc mẫu tự thiêu chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực phụ tùng máy móc nông nghiệp, đúc đường sắt, linh kiện dầu mỏ, ect. Đối với các sản phẩm có khối lượng lớn hơn, đúc cát có thể được thay thế. Dung sai Thông thường, dung sai tuyến tính +/-. 005 inch / inch là tiêu chuẩn cho quy trình đúc xốp. Dung sai này sẽ thay đổi tùy thuộc vào kích thước bộ phận, độ phức tạp và hình học. Các quy trình làm thẳng hoặc đúc tiếp theo thường sẽ cho phép dung sai thậm chí chặt hơn được giữ trên các kích thước quan trọng. Một nỗ lực được nhắm mục tiêu giữa nhà sản xuất đúc mẫu cháy, nhà sản xuất đúc và người sử dụng đúc thường sẽ dẫn đến việc đúc mẫu xốp làm giảm đáng kể hoặc loại bỏ hoàn toàn các yêu cầu gia công trước đó. Bề mặt hoàn thiện Bởi vì một lớp phủ vật liệu chịu lửa được áp dụng xung quanh mẫu xốp mịn, kết quả bề mặt vật đúc là tuyệt vời. Quá trình đúc xốp từ xưởng đúc có thể đạt được bề mặt nhẵn gần với Ra6.3. Chi phí đúc xốp tự hủy, thường đắt hơn so với các chi tiết đột dập, hoặc các bộ phận được thực hiện bởi các quá trình đúc khác. Nói chung, 500-1000 chiếc mỗi đơn hàng là số lượng sản xuất tối thiểu để có hiệu quả kinh tế. Các đặc tính ưu việt vốn có trong quy trình mẫu xốp so với các quy trình khác được thấy ở dung sai cao và chặt chẽ hơn, giảm trọng lượng và các tính năng như đúc, điền đầy tốt hơn, mà tất cả dẫn đến thời gian gia công và làm sạch ít hơn. Nhiều vật đúc đòi hỏi phải phay, tiện, khoan và mài có thể được thực hiện trong quy trình đúc xốp chỉ với 0,5 – 0,7 mm lượng dư. Điều bắt buộc là các tính năng sẽ được thảo luận bởi tất cả các bên để xác định giá thành thành phẩm. Đúc xốp được sử dụng cho nhiều ứng dụng quan trọng, bao gồm đầu động cơ, động cơ hàng hải, bơm cao áp và van. Thử nghiệm tia X và âm thanh trên vật đúc mẫu xốp cho thấy các đặc điểm có thể so sánh với các quá trình đúc khác. Như với tất cả các quy trình, thời gian chế tạo của vật đúc xốp bị mất khác nhau tùy thuộc vào độ phức tạp của bộ phận. Nói chung, 8 đến 12 tuần là điển hình cho khuôn hoàn thành và vật đúc đầu tiên được sản xuất. Sau khi phê duyệt, 10 đến 12 tuần là điển hình cho khởi động chạy sản xuất. ĐÚC MẪU XỐP VÀ ĐÚC MẪU SÁP Ở Việt Nam và Trung Quốc, rất ít xưởng đúc liên quan đến việc đúc xốp hay đúc tự tiêu. Và gần 70% các công ty đúc khuôn vỏ mỏng tập trung kinh doanh vào quá trình đúc sáp hay đúc mẫu chảy. Vì vậy, chỉ có vài người có kiến thức về kỹ thuật đúc mẫu cháy – đúc xốp. Để cho bạn biết phương pháp đúc này tốt hơn, dưới đây chúng tôi liệt kê những khác biệt chính giữa đúc xốp và đúc sáp: Đặc tính Đúc mẫu xốp – đúc mẫu cháy Đúc mẫu sáp – đúc mẫu chảy Thành phần mẫu Xốp Polystyrene (EPS) trương nở Sáp Khối lượng riêng vật liệu làm mẫu Mật độ của các mẫu Polystyrene có thể đạt - 42 kg./m3 đủ cho các mẫu mạnh mẽ, cứng cáp, chính xác về kích thước và ánh sáng. Mật độ của các mẫu sáp - 795 kg./m³, dẫn đến các mẫu phức tạp – lớn tương đối nặng. Kích cỡ vật đúc lớn nhất Không giới hạn kích thước cho phần đúc vì Mẫu EPS có thể được đúc trong các phần và cuối cùng được lắp ráp để tạo thành một mẫu duy nhất. Xấp xỉ 200-300mm Khối lượng vật đúc lớn nhất Không giới hạn trọng lượng của phần đúc Dưới 125 kg. Phá hủy vỏ mỏng trong quá trình rót/ thoát sáp Vỏ gốm không bị nứt trong quá trình đốt cháy vì EPS không giãn nở mà bay hơi / tan chảy. Vỏ gốm có xu hướng bị nứt trong quá trình thoát sáp do sự giãn nở của sáp Nung khuôn sơ bộ Không yêu cầu, đổ có thể ở nhiệt độ phòng của vỏ gốm. Yêu cầu Phương pháp Linh hoạt, bù ngót chỉ đơn giản là dán trên mẫu cho phù hợp với phương pháp. Hơn nữa, khả năng bù ngót của bù ngót được cải thiện với việc sử dụng đậu ngót tỏa nhiệt/ phát nhiệt |
