Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

Discussion in 'Công nghệ Đúc' started by TAMAC, Jun 23, 2010.

  1. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Trong Box CN đúc đã có nhiều bài viết về công nghệ đúc mẫu chảy nhưng chủ yếu đề cập đến lý thuyết chung, công nghệ vật liệu mới, đắt tiền...nhiều bạn đã post bài hỏi, gọi điện, gặp trực tiếp đề nghị giúp đỡ về công nghệ đúc mẫu chảy theo kiểu cổ điển là dùng cát + nước thủy tinh. Tôi xin phép được mở Topic này để chia sẻ những kinh nghiệm thực tế về những yêu cầu của việc tạo khuôn đúc mẫu chảy bằng cát + nước thủy tinh gồm:
    - Vật liệu làm mẫu, vật liệu chịu lửa, chất dính
    - Tạo mẫu
    - Gắn nhúng làm khuôn, tách sáp
    - Các tật hỏng chính do khuôn và cách khắc phục
    Các vấn đề về lý thuyết chung, các phương trình phản ứng, nấu luyện... các bạn đọc trong các bài viết đã có trong Box và tham khảo các sách kỹ thuật...nhé.

    Đúc mẫu chảy là một trong các phương pháp đúc đặc biệt còn được gọi là đúc chính xác do khả năng tạo được những phôi đúc có bề mặt nhẵn đẹp, kích thước hình dạng đúng với yêu cầu bản vẽ, đạt dung sai đúc tốt...trong thực tế làm việc tôi chuyên đúc những loại càng gạt cho hộp số máy có trọng lượng từ 0,03 - 0,5 kg/cái, mác vật liệu là thép 45. Phạm vi ứng dụng của công nghệ rất rộng cho các vật đúc kích thước, mác vật liệu khác nhau. Các loại vật đúc mỹ nghệ bằng đồng có hình dạng, hoa văn phức tạp...khi làm khuôn thủ công (khuôn đất sét...) sẽ rất lâu nếu áp dụng làm khuôn đúc mẫu chảy kết hợp ly tâm, bàn rung khi rót...thì theo tôi sẽ đạt hiệu quả cao.

    I/ Vật liệu làm mẫu, vật liệu chịu lửa, chất dính
    1/ Vật liệu làm mẫu
    1.1/ Parafin
    Còn gọi là nến mềm là các ankan (cacbua hydro no - CnH2n+2 với n>10)
    Trọng lượng riêng khoảng 0,9 - 0,92 kg/dm3
    Nhiệt độ nóng chảy khoảng 65 độ C, nhiệt độ biến mềm ở khoảng 45 độ C (đây là điều cần hết sức lưu ý vào mùa hè)
    Có màu trắng đục, khi bị cắt, gọt dễ bị vỡ vụn

    1.2/ Axit Stearic
    Còn gọi là nến cứng (cũng là một ankan) thường thêm vào hỗn hợp làm mãu để tăng khả năng in hình khi ép khuôn tạo mẫu, chống biến dạng sau khi ép khuôn, giảm sự co ngót của hỗn hợp đảm bảo đúng kích thước mẫu sáp theo yêu cầu.
    Tồn tại ở dạng hạt nhỏ, màu trắng ngà. (đóng bao 20 - 25 kg của Indonexia)

    1.3/ Nến cũ (hồi liệu)
    Là mẫu đã làm khuôn được tách ra khi luộc chùm mẫu trong nước

    1.4/ Phối liệu thành hỗn hợp ép mẫu
    Nến cũ sau khi tách sáp đóng thành tảng phải đập nhỏ, loại bỏ tạp chất lẫn, cho vào nồi đun nhỏ lửa. Nước, cát lẫn trong nến cũ khi luộc sẽ chìm xuống dưới đáy nồi do nặng hơn nến, hớt bỏ các tạp chất nổi phía trên mặt nồi, chắt nến lỏng sang nồi khác không để nước, cát trôi theo. Bổ xung từ từ thêm nến mềm, nến cứng theo kinh nghiệm vào nồi này và tiếp tục đun nhỏ lửa, khuấy đều đến tan chảy hoàn toàn các loại nến

    Chú ý không đun to lửa quá nến sẽ bị sôi trào hoặc bốc cháy cả nồi nến. Việc tăng thêm nến mềm hay nến cứng cũng còn tùy thuộc nhiệt độ ngày ép (theo mùa), mùa hè thì phải tăng nến cứng (tránh mẫu bị biến mềm) nhiều hơn, mùa đông thì lại tăng nến mềm (tránh mẫu bị dòn, gãy). Phải đảm bảo được tính in hình tốt khi ép mẫu, dễ điền đầy khuôn, dễ lấy mẫu ra khỏi khuôn ép, không bị ngót, rỗ khí trên bề mặt mẫu, mẫu không bị dòn, sứt, gãy...
     
  2. Si_Ma_Zi

    Si_Ma_Zi Member

    Joined:
    Nov 16, 2009
    Messages:
    125
    Likes Received:
    1
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    chú có tài liệu nào share ko chú.cháu thấy phương pháp đúc này hay lắm,nên trong thời gian hè có dịp cháu sẽ tìm hiểu.nếu có thể chọn nó làm luận văn tốt nghiệp luôn.:64::64:
     
  3. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Cậu đọc những bài viết của V V Thịnh nhé rồi theo đường link mà tìm hiểu thêm, có thể liên hệ với Thịnh để xin tài liệu vì để viết luận văn tốt nghiệp thì rất cần chính xác về mặt học thuật. Lâu lắm rồi tớ cũng không còn giữ được tài liệu (vở ghi thôi vì ngày xưa đâu có sẵn sách như bây giờ...he he). Những điều viết ra đều là từ kinh nghiệm rồi nhặt nhạnh lý thuyết mỗi phần một ít để thêm vào cho dễ hiểu. Có lẽ viết ra cũng khó và hơi lâu vì không có thời gian soạn sẵn nhưng nếu cậu thích thì trong dịp hè chắc cũng đủ để đọc. Cần gì cứ hỏi thêm nhé. Thân!
     
  4. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Last edited: Jun 24, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    (tiếp theo) (xin phép BQT được viết tiếp không dùng chức năng "sửa" vì bài viết dài, nhiều phần)
    2/ Vật liệu chịu lửa
    2.1/ Bột huyền phù
    Là cát thạch anh (SiO2) được nghiền nhỏ đến cỡ hạt mịn < 0,02 mm để có thể khi pha với nước thủy tinh tạo ra dung dịch huyền phù tức là các hạt cát lơ lửng không chìm xuống dưới đáy. Bột cát phải khô, sạch tạp chất, kiểm tra theo kinh nghiệm bằng cách hòa bột trong nước thấy không biến màu nước, không dính tay.

    2.2/ Cát rắc các lớp áo khuôn
    Thường dùng 6 lớp (mỗi lớp gồm các bước nhúng huyền phù, rắc cát, ngâm nước muối) để tạo áo khuôn có chiều dày từ (6 - 8) mm
    Là cát thạch anh được phân loại theo các cỡ hạt cho từng lớp để đảm bảo độ bền, độ thông khí cho khuôn
    Lớp 1 & 2 cỡ hạt từ 0,1 - 0,3 mm là lớp rất quan trọng vì tạo bề mặt cho chi tiết đúc
    Lớp 3 5 4 cỡ hạt từ 0,5 - 1 mm là lớp tạo liên kết giữa các lớp tạo bề mặt với các lớp bền vững bên ngoài
    Lớp 5 5 6 cỡ hạt từ 2 - 5 mm tạo độ bền cho khuôn

    Cát phải sạch, khô, độ ẩm < 2%. Cát mua về phải phân loại theo yêu cầu, phơi hoặc sấy khô
    Cát dùng cho lớp 1 & 2 tiếp xúc với kim loại lỏng nên cần độ chịu nhiệt cao hơn các lớp bên ngoài, có thể dùng nguốn cát Đà Nẵng, Vân Hải, Tĩnh Gia

    3/ Chất dính
    Silicat Natri ngậm nước (Na2O.nSiO2.mH2O) thường được gọi là nước thủy tinh được dùng làm chất dính tồn tại ở dạng chất lỏng, hơi nhớt có màu trong suốt.
    Hai thông số cơ bản dùng để đánh giá nước thủy tinh trong sản xuất là: tỷ trọng d và modun M

    Tỷ trọng của nước thủy tinh được đo bằng Tỷ trọng kế hoặc Bômê kế (cũng có thể cân một đơn vị thể tích rồi tính ra d). Trong làm khuôn mẫu chảy dùng nước thủy tinh có tỷ trọng d = 1,33
    Modun được tính theo công thức: M = (%SiO2/%Na2O) x 1,033 trong đó hệ số 1,033 là tỷ lệ giữa SiO2 và Na2O tính theo số gam phân tử. Thường dùng M = 3,0 - 3,3

    Cần chú ý:
    - Hiện nay trong sản xuất đúc thường dùng nhiều nước thủy tinh để làm khuôn đúc (hỗn hợp làm khuôn cát - nước thủy tinh, đóng rắn bằng CO2), loại nước thủy tinh này thường có d = 1,4 - 1,5 và M = 2,2 - 2,6, nếu dùng nước thủy tinh này làm chất dính trong khuôn đúc mẫu chảy sẽ có độ bền không cao, khuôn hay bị bở, nứt, vỡ...
    - Nước thủy tinh là một loại keo khoáng vật, có khả năng kết dính tốt, khi gặp CO2 của không khí thường bị biến cứng do vậy phải đựng trong thùng kín khi chưa dùng đến, cuối mỗi ngày làm việc thùng chứa huyền phù phải che đậy bề mặt thoáng.
     
  5. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Last edited: Jun 25, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    (tiếp theo)
    II/ Tạo mẫu
    1/ Làm khuôn ép sáp
    Dựa trên bẻn vẽ thiết kế chi tiết lập phương án công nghệ để chế tạo phôi đúc:
    - Lượng dư gia công cho các mặt có gia công: đúc chính xác nên thường + 0,5 mm cho các mặt có gia công, - 1 mm cho đường kính các lỗ.

    - Tính co: co cho thép đúc là 2%, sáp cũng co nhưng bù lại khuôn nở ra khi nung nên không cần tính (với các chi tiết cụ thể thì độ co tại các vị trí có thể khác nhau)

    - Chọn mặt phân khuôn, đậu gắn (cũng chính là đậu ép sáp, đậu rót kim loại, đường thoát hơi cho khuôn khi ép) các miếng tháo rời, chốt định vị, chốt đẩy mẫu, đậu ngót nếu cần...từ đó thiết kế khuôn ép sáp để gia công chế tạo khuôn. Khuôn ép sáp thường gồm nhiều mảnh ghép lại nên hết sức lưu ý đảm bảo định vị, tháo lắp dễ dàng. Chú ý việc khoan, phay...bao hình xung quanh để giảm nhẹ cho khuôn, làm cùn các cạnh sắc.

    2/ Tạo mẫu
    Sáp có nhiệt độ biến mềm thấp nên buồng ép sáp phải mát, nên có điều hòa nhiệt độ tốt nhất nhiệt độ giữ khoảng 18 - 24 độ C. Nếu không có điều hòa nhiệt độ các ngày nóng phải có đá lạnh để làm nguội khuôn nếu không sau khi ép khuôn nóng lên sẽ rất dính mẫu, gây hỏng mẫu, năng suất thấp...mẫu ép xong ngâm nước để ổn định hình dạng.

    Sau khi chuẩn bị được sáp theo đúng yêu cầu, khuấy kỹ, cho sáp vào xylanh ép (sáp ép ở dạng sệt) lắp ráp khuôn đúng yêu cầu có bôi một lớp dầu mỏng để chống dính, dễ thoát khuôn, nên có sẵn một vài khuôn đủ cho lượng sáp trong xylanh ép và ép sáp vào khuôn qua lỗ ép trên khuôn. Ép từ từ cho đến đầy khuôn, giữ một lúc rồi chuyển ép khuôn khác. Chờ một lúc cho nguội (sáp đóng cứng hoàn toàn) rồi tháo khuôn lấy mẫu sáp ra, lặp lại các thao tác lắp khuôn chờ ép tiếp. Mẫu sáp có thể chưa đóng cứng hoàn toàn nên thao tác phải nhẹ nhàng, để mẫu lên mặt bàn đỡ theo hướng chịu lực tốt nhất của mẫu sáp, áp sát mặt bàn là các mặt phẳng của mẫu sáp để tránh cong vênh...

    Chú ý: thao tác tháo lắp khuôn phải nhẹ nhàng, tránh va đập làm sứt khuôn, nếu ép quá nhanh khí trong khuôn có thể thoát ra không kịp (dù có đường thoát khí) dẫn đến mẫu sáp bị thiếu, hụt...nếu sau khi ép không giữ lực một lúc thì sáp sẽ đùn ngược ra qua lỗ đậu ép mẫu sáp sẽ không đặc chắc, bị xốp, ngót. Buồng ép có chạy điều hòa nên thường đóng kín, bí hơi không nên mang cả nồi sáp nóng vào buồng sẽ sinh nhiệt, có mùi khó chịu, nên bật kèm quạt mát cho thoáng khí. Dầu bôi trơn khuôn nên dùng loại dầu nhẹ (dầu máy khâu, dầu biến thế...), chỉ bôi một lớp mỏng, có thể dùng các loại dầu thực phẩm cũng tốt nhưng mẫu ép ra dễ bị chuột, kiến, gián...cắn làm hỏng mẫu.

    3/ Sửa mẫu
    Trước khi gắn mẫu sáp phải được gọt sửa hết các via khuôn, chít và các lỗ rỗ, bọt khí, vết ngót lõm...bằng sáp nóng. Rửa sạch dầu bôi trơn khuôn bám trên mẫu bằng nước xà phòng rồi rửa lại bằng nước sạch.

    Nhúng đậu gắn: đậu gắn mẫu làm bằng gỗ, phần gắn mẫu có đường kính f 35 - 40 mm, phần trên là tạo ống rót có đường kính to hơn f 70 - 80 mm trên cùng là tay cầm f 40 có gắn móc thép để treo chùm mẫu. Sáp nhúng đậu gắn không cần chất lượng cao như sáp ép mẫu, có thể dùng sáp tách mẫu ở thùng luộc chuyển qua. Sáp được nhúng từng lớp mỏng bao quanh đậu gỗ đến đạt chiều dày 5 - 8 mm, nhúng đến hết chiều cao đậu đậu rót (dưới tay cầm). Sau mỗi lần nhúng treo hong khô rồi nhúng tiếp đảm bảo cho các lớp sáp dính bám chặt vào đậu gỗ và với nhau, không bị tách lớp vì nếu bị tách lớp khi gắn mẫu vào dễ bị bong mẫu. Cắt bằng đáy đậu gắn, dùng dao răng cưa cạo dọc thân đậu thành vệt nhỏ để tăng khả năng gắn mẫu và dính bám khi nhúng huyền phù. Các đậu gỗ cũ phải loại bỏ hết sáp cũ dính bám vào đậu trước khi nhúng sáp.

    4/ Thiết bị ép sáp
     
  6. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Last edited: Jun 27, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    (tiếp theo)
    4/ Thiết bị ép sáp
    Tùy thuộc vào sản lượng có thể dùng máy ép thủy lực, khí nén...như công nghệ ép nhựa (nhưng sáp yêu cầu lực ép nhỏ hơn nhiều). Đơn giản nhất là dùng máy khoan cần loại nhỏ để làm thiết bị ép (cơ cấu bánh răng + thanh răng)

    III/ Gắn nhúng, làm khuôn, tách sáp
    1/ Gắn mẫu sáp
    Mẫu sáp được gắn vào đậu thành từng chùm bằng dao thép nung nóng, lưu ý gắn đảm bảo chân chùm mẫu sau gắn bằng, có thể đứng vững. Hướng kim loại lỏng khi điền đầy chi tiết phải thuận, bù ngót tốt cho chi tiết qua đậu rót. Gắn thành từng hàng, tầng, khoảng cách vừa đủ có khả năng liên kết tốt giữa các chi tiết và với thân đậu gắn. Chùm mẫu sau khi gắn phải là một khối chắc chắn. Loại bỏ các giọt sáp chảy ra khi dùng dao gắn dính bám trên mẫu

    2/ Làm khuôn
    Chuẩn bị cát các loại theo đúng yêu cầu của từng lớp rắc, cát khô, sạch. Pha dung dịch nước muối NH4Cl với nồng độ 20% đổ vào các thùng nhúng đủ để ngập hết các chùm mẫu (trước đó vét sạch cát có trong thùng), trong quá trình làm phải bổ xung cho luôn đủ ngập chùm mẫu. Không nên xây bể vì nước muối làm bở thành bể, ngấm ra ngoài gây lãng phí, nên dùng thùng nhựa loại thùng đựng hóa chất 200 - 300 lít hàn kín nắp trên, cắt làm 2 nửa vậy là ta đã có được 2 thùng nhúng mẫu.

    Đo tỷ trọng nước thủy tinh bằng tỷ trọng kế, thường nước thủy tinh có tỷ trọng > 1,33 điều chỉnh bằng cách pha thêm nước đến đạt yêu cầu. Nếu d > 1,33 khuôn bị dòn, dễ nứt; nếu d < 1,33 khuôn bị yếu, bở, dễ vỡ. Cho nước thủy tinh đã đạt d = 1,33 vào thùng chứa huyền phù (thùng nên bằng thép để còn khuấy trộn, thùng nhựa dễ vỡ), đổ bột cát huyền phù vào từ từ kết hợp khuấy đều để tránh vón cục cát. Tỷ lệ bột cát/nước thủy tinh: các lớp 1,2,3 là 50/50; các lớp 4,5,6 là 60/40 tính theo trọng lượng. Trong quá trình nhúng huyền phù vơi dần phải pha bổ xung đảm bảo ngập chùm mẫu, chùm mẫu không chạm đáy, thường xuyên khuấy đảo huyền phù để chống bột cát bị lắng xuống đáy.

    Các chùm mẫu sau khi đã gắn đủ số lượng trước khi nhúng huyền phù nên nhúng qua nước (không nên để mẫu khô quá vì không dính bám tốt huyền phù) đem chùm mẫu nhúng vào thùng chứa huyền phù đến ngấp hết chiều cao đậu rót, vừa nhúng vừa xoay chùm mẫu, thao tác nhẹ nhàng, nghiêng cho huyền phù bám đều thành một lớp trên chùm mẫu nhất là trong các lỗ, không để huyền phù đọng nhiều trên bề mặt và các lỗ. Rắc cát đều trên toàn bộ chùm mẫu, các lỗ cần đặc biệt chú ý (không dùng tay bốc cát để rắc, nên dùng một rổ nhựa có lỗ nhỏ chứa cát để rắc). Nếu có thể nên trang bị một máy nén khí loại nhỏ để dùng khí thổi cho huyền phù bám đều trên mẫu, sau khi rắc cát thổi sạch hết cát dư, cát không dính bám tốt huyền phù (sau này làm yếu khuôn)...sao đó cho chùm mẫu đã rắc cát nhúng vào thùng nước muối, ban đầu chùm mẫu còn nhẹ chưa tự đứng được trong thùng nước muối ta phải cầm tay ngâm giữ, thời gian cho các lớp 1 & 2 là 35 - 45 giây.

    Chùm mẫu đã nhúng nước muối được nhấc ra đem treo, hong khô tự nhiên hoặc bằng quạt gió đến khô hết nước muối, chùm mẫu chỉ cần vừa đủ khô (còn ướt hoặc khô quá đều không tốt), các lớp càng về sau thời gian này càng lâu. Sau khi hong khô nếu thấy đáy các chùm mẫu có bột muối trắng kết tủa tức là tỷ lệ muối cao, cần pha điều chỉnh lại cho đúng nếu không các bột muối dư này nằm kẹp lại giữa các lớp khuôn sẽ làm yếu khuôn (khi nung nóng muối sẽ bị chảy ra)

    Lặp lại các bước nêu trên cho các lớp tiếp theo, chú ý: thay đổi tỷ lệ huyền phù, thời gian ngâm mẫu trong nước muối, thời gian hong khô cho phù hợp với từng lớp khuôn. Các chùm mẫu sau khi làm đủ các lớp áo khuôn nên để cho ổn định, khô tự nhiên thêm > 8 h trước khi tách sáp.
     
  7. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Last edited: Jun 27, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    (tiếp theo)
    3/ Tách sáp
    Dùng phương pháp luộc chùm mẫu trong nước để tách sáp (sáp nhẹ sẽ nổi lên trên bề mặt nước) có thể dùng phương pháp úp ngược chùm mẫu rồi sấy hoặc dùng hơi nóng để tách sáp nhưng phải kết hợp hút chân không mới tách triệt để được sáp ra khỏi khuôn.

    Kiểm tra lại lần cuối toàn bộ các chùm mẫu đã gắn nhúng, nếu quá mỏng (gầy) cần nhúng thêm (nhiều chi tiết có lượng kim loại rót lớn). Dùng dao cưa loại bỏ cát bám không đều phía trên đậu rót để tạo miệng rót tốt khi rót kim loại sau này. Buộc dây thép f1 vào các đậu rót và thân chùm mẫu để tiện thao tác khi luộc mẫu tách sáp. Pha thêm muối NH4Cl vào nước tỷ lệ 2% đổ vào thùng luộc đến ngập hết chiều cao chùm mẫu.

    Cho các chùm mẫu vào thùng, đun dung dịch nước luộc mẫu lên đến nhiệt độ khoảng 70 độ C, không đun sôi quá vì nước sôi sẽ cuốn cát vào trong lòng khuôn, nước sôi còn làm nứt khuôn. Để một lúc cho sáp tan một lớp mỏng, xoay nhẹ rút các đậu gỗ ra khỏi khuôn, thường xuyên cho nước ngập khuôn để sáp nhẹ nổi lên và thoát ra khỏi lòng khuôn. Thùng luộc mẫu nên làm 2 ngăn theo nguyên tắc bình thông nhau phía dưới đáy, ngăn nhỏ bân cạnh để dồn sáp đã chảy vào và và có lỗ cho tự chảy ra ngoài thùng chứa sáp. Dùng que có quấn rẻ mềm khuấy trong lòng khuôn, nghiêng chùm mẫu lắc nước để tách triệt để hết sáp. Tốt nhất là dùng khí nén thổi xục vào lòng khuôn để nước tác động làm sáp nổi hết lên, rồi cho chùm mẫu ra ngoài, úp ngược chùm mẫu cho chảy hết nược.

    Sau > 8 h lật các chùm mẫu lên loại bỏ sáp dư chảy đọng ở đậu rót, kiểm tra cổ đậu nếu thấy yếu cần đắp thêm nhất là các chi tiết to, có đậu ngót để tránh vỡ cổ đậu khi rót kim loại. Đắp cổ có thể dùng chính huyền phù hoặc bột cát + đất sét (20% đất sét).

    Chú ý: nước trong thùng luôn phải ngập hết chiều cao chùm mẫu, khi luộc nên chọn các chùm mẫu có cùng chiều cao để luộc cùng một mẻ, luộc từ từ không nên nhanh quá, nhiệt độ nước không quá cao vì khi ban đầu sáp chảy ra sẽ nở thể tích nếu đậu gỗ chưa được rút ra sáp không nổi lên được dễ gây nứt khuôn. Do nhiệt độ nước nóng cần hết sức lưu ý không để đổ, bắn tóe vào mắt, chân, tay...gây bỏng.

    Như vậy là chúng ta đã thực hiện xong toàn bộ công đoạn làm khuôn đúc mẫu chảy, các khuôn này sau khi luộc tách sáp để khô tự nhiên thêm > 8 h là có thể đem vào lò nung rồi rót kim loại. Nung ban đầu nên cấp nhiệt từ từ trong khoảng 3 - 4 h lên nhiệt độ 500 độ C sau đó quạt mạnh đến nhiệt độ 900 độ C trong 1 h thì ra khuôn. Lúc này khuôn có màu trắng thường được gọi là khuôn gốm, bẻ một mảnh vỏ khuôn thấy nhẹ, có nhiều lớp xốp.

    Do vỏ khuôn mỏng cần làm rãnh cho các chùm khuôn vào, lấp cát khô chèn xung quanh cho chắc tránh vỡ, nứt khi rót kim loại. Nhiệt độ của khuôn khi rót kim loại vào khoảng 600 - 700 độ C sẽ được sản phẩm đúc đẹp, điền đầy tốt nhất. Chùm khuôn sau khi rót dùng xẻng xúc cát khô lấp kín để ủ vừa tránh nguội nhanh gây nứt chi tiết vừa chống nóng cho thợ rót.
    Nếu khi rót kim loại vào thấy hiện tượng cháy, nổ nhẹ tức là sáp vẫn còn trong khuôn có thể do luộc tách sáp chưa hết.

    IV/ Các tật hỏng do khuôn và cách khắc phục (một số tật hỏng chính)
    1/ Mẫu sáp bị ngót
    Sáp pha chưa đúng yêu cầu, nhiều nến mềm, nên pha ép thử rồi điều chin hr cho cả buổi ép, chọn loại khuôn có cùng dạng để ép (vì mẫu sáp cũng giống như vật đúc có loại dễ bị ngót)
    Sáp cho vào xylanh ép chưa đủ độ sệt, còn lỏng quá
    Ép không giữ xylanh một thời gian để tạo áp lực dư bù ngót cho mẫu sáp

    2/ Mẫu sáp bị thiếu, sứt
    Khuôn có via do và chạm khi tháo lắp cần sửa chữa lại
    Đường thoát hơi cho khuôn kém khi ép hơi không thoát được
    Sáp trong xylanh bị đặc
    Lấy mẫu sáp khỏi khuôn quá sớm chưa đủ cứng
    Bôi quá nhiều dầu trong lòng khuôn
    Trong sáp còn nước dư

    3/ Mẫu bị dính khuôn, khó lấy mẫu
    Khuôn bị nóng lên trong quá trình ép
    Thiếu dầu bôi trơn khuôn
    Sáp pha chưa đúng

    4/ Mẫu sáp bị cong vênh
    Lấy mẫu ra khỏi khuôn sớm
    Mẫu không được đặt đúng chiều chịu lực trên bàn đỡ mẫu
    Nhiệt độ buồng ép cao

    5/ Khuôn sau khi luộc bị nứt, bở
    Nước thủy tinh có tỷ trọng không đúng
    Huyền phù pha không đúng tỷ lệ
    Ngâm trong thùng muối chưa đủ thời gian để đóng cứng hoàn toàn
    Còn muối kết tủa đọng ở chùm mẫu
    Thời gian thao tác giữa các lớp quá lâu, bột cát bị khô rời, liên kết kém
    Nhiệt độ nước luộc cao, luộc nhanh

    6/ Chi tiết bị bọng cát, vỡ cát
    Liên kết giữa lớp 1,2 tạo bề mặt và các lớp ngoài kém nên lớp 1,2 bị bong ra
    Khuôn sau khi nhúng lớp 1,2 để quá khô trước khi nhúng tiếp
    Mẫu còn dầu nên huyền phù dính bám không tốt
    Khi luộc cát bị sôi trào vào trong lòng khuôn

    7/ Tắc các lỗ của chi tiết
    Huyền phù không điền đầy, dính bám tốt các lỗ
    Nhúng huyền phù và rắc cát không tốt làm cho các lỗ có khoảng rỗng bị kim loại lỏng xâm nhập vào
    Huyền phù quá đặc phải pha thêm nước thủy tinh.
     
  8. Nhi

    Nhi New Member

    Joined:
    Jun 21, 2010
    Messages:
    59
    Likes Received:
    0
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Mình là thành viên mới tham gia diễn đàn trên meslab. Mình có đọc qua bài viết của anh lehai trên diễn đàn về công nghệ đúc mẫu chảy. Mình cũng xin đóng góp ý kiến về bài viết của anh. Bài viết của anh về mặt lý thuyết thì đúng nhưng ứng dụng trên thực tế thì 100% là không làm ra được phôi đúc có độ chính xác và sắc nét như anh đã miêu tả trong bài viết. Đối với sáp làm khuôn, hiện nay, trên thế giới sử dụng chỉ duy nhất một loại sáp đã qua chế biến để tạo mẫu sáp, nếu công nghệ chuẩn hơn, sẽ dùng thêm loại sáp khác để dán các nhánh cây và sáp để trám các lỗ khuyết tật trên mẫu sáp. Các nhà máy sản xuất gậy đánh gôn ở Việt nam sử dụng các loại sáp này rất chuẩn. Đối với vật liệu chịu lửa để tạo vỏ khuôn, không phải sử dụng bột cát thạch anh SiO2 là có thể làm được. Cát thạch anh chịu nhiệt không cao. Hiện nay, ở các xưởng đúc mẫu chảy, họ sử dụng bột cát Zircon hàm lượng cao (ZrO2 ~ 66.5%) pha chung với keo tạo huyền phù. Mẫu sáp sau khi nhúng vào lớp huyền phù này sẽ được phun cát Zircon lên bề mặt. Coi như mẫu sáp đã tạo được 1 lớp vỏ đầu tiên. Tùy theo chi tiết lớn, bé, nặng, nhẹ, phức tạp hoặc đơn giản mà tạo từ 5 đến 7 lớp. Thông thường chỉ sử dụng cát Zircon để tạo 2 - 3 lớp vỏ đầu tiên, còn những lớp sau sẽ sử dụng bột cát Mulcoa, thành phần chính là MgO (44 - 47%) và SiO2 (38 - 42%). Đối với keo để tạo huyền phù kết dính, không đơn thuần là sử dụng nước thủy tinh là có thể kết dính được. Hiện nay, thị trường đã có những loại keo pha sẵn, thành phần chính là Na2SiF6 tinh khiết.
    Công nghệ đúc mẫu chảy là cả một quá trình gồm nhiều công đoạn và nhiều khâu kết hợp để tạo ra được sản phẩm cuối cùng đúng chất lượng. Vì vậy, từng khâu từng công đoạn sẽ sử dụng từng thiết bị riêng. Hiện nay, Đài Loan và Trung Quốc rất phát triển về thiết bị phục vụ công nghệ đúc mẫu chảy. Nếu bạn nào có nhu cầu muốn làm luận văn tốt nghiệp về đề tài đúc mẫu chảy thì các bạn nên ứng dụng đúng với thực tế đang sản xuất trên thế giới chứ không nên thử nghiệm bằng lý thuyết như bài viết của anh, vì lý thuyết của anh với ứng dụng thực tế là khác nhau 100%. Về thiết bị và công nghệ đúc mẫu chảy thì mình có rất nhiều tại liệu về công nghệ đúc và thông số kỹ thuật của các loại thiết bị (thực tế 100%). Nếu bạn nào quan tâm muốn làm luận văn tốt nghiệp thì cứ email cho mình, mình sẵn lòng hỗ trợ cho các bạn. Ngành đúc là một môn khoa học và cũng là một môn nghệ thuật. Bởi vì, ẩn sâu bên trong lòng kim loại lỏng hơn 1500 độ, chúng ta không biết nó đang và sẽ diễn ra những điều gì. Mặc dù, khoa học đã rất hiện đại, họ ứng dụng khoa học kỹ thuật và công nghệ thông tin để mô phỏng và dự đoán nhưng vẫn có những biến cố bất ngờ xảy ra. Vì vậy, ngành đúc đòi hỏi chúng ta không những phải có kiến thức mà cũng phải có bàn tay khéo léo của một nghệ sĩ. Hiện nay của chúng ta đang gặp rất nhiều thiếu sót về mặt thực tế. Do đó, nếu bạn nào yêu nghề này thì các bạn nên trau dồi thêm nhiều về thực tế.
     
  9. CadFirst

    CadFirst New Member

    Joined:
    Sep 7, 2009
    Messages:
    256
    Likes Received:
    0
    Last edited: Jun 28, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Sẽ thuyết phục hơn nếu anh có thể phản biện "lý thuyết của anh Hải" bằng cách dẫn chứng thực tế theo từng luận điểm trong "lý thuyết" mà anh Hải nêu!
    Mình khá quan tâm đến lĩnh vực đúc đặc biệt này.
    Mong sớm nhận được bài viết của anh!
     
  10. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Last edited: Jun 28, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    @Thủy: Xin khẳng định lại các bài viết của tớ không phải là lý thuyết mà thuần túy là kinh nghiệm thực tế rút ra từ quá trình điều hành sản xuất đúc mẫu chảy theo công nghệ cát + nước thủy tinh, không nên nhầm lẫn với công nghệ đúc mẫu chảy mới mà hiện nay được gọi là đúc mẫu chảy - khuôn vỏ mỏng (Võ Văn Thịnh đã có nhiều bài viết về nó rồi).

    Bạn nào muốn xem thực tế có thể liên hệ với Hải 0912 306 086, tớ chỉ chuyên đúc các chi tiết càng gạt, càng phân ly, càng điều tốc... của hộp số máy kéo các loại (0,1 - 0,5 kg/cái), sản lượng khoảng 1.500 - 2.000 kg/ tháng, mác thép 45. Khỏi cần tranh cãi có làm được hay không vì tớ làm việc này từ 25 năm nay rồi mà, không có nó thì làm gì có máy cho nông dân cày, làm gì có xe công nông cho mọi người vẫn "ra đường sợ nhất công nông"...he he.
    Còn bạn nào muốn học đúc mẫu chảy theo công nghệ mới có thể liên hệ với Nick: Vo Van Thinh & Hoc3D nhé.
    Thân!

    P/S: để vài hôm nữa rảnh tớ sẽ post 1 số hình ảnh lên để các bạn tham khảo thực tế.
     
  11. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Last edited: Jul 9, 2010
  12. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Chào anh Hải,

    Em có hai câu hỏi nhờ anh giải đáp:

    1. Không rõ các chi tiết anh Hải post lên có thể đúc bằng phương pháp khuôn cát tươi không? Vì sao?

    2. Với công nghệ đúc mẫu chảy - khuôn cát nước thủy tinh, em nghĩ có thể dùng để đúc răng gàu với chi phí thấp hơn phương pháp đúc mẫu chảy vỏ mỏng. Anh thấy thế nào?

    Thân,
    Thịnh.
     
  13. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    1/Không được vì rất khó (hoặc không) tạo được mặt phân khuôn hợp lý, thuận tiện. Nếu muốn làm khuôn cát thông thường (cát- thủy tinh CO2) thì phải tạo công nghệ khuôn mẫu rất phức tạp mà mỗi khuôn chỉ được có 1 chi tiết, lấp các lỗ (f10, f12...) đặt đậu bù ngót, cộng dư gia công nhiều...dẫn đến tỷ lệ tiêu hao kim loại tăng, độ chính xác kém, công chi cho sản phẩm cũng tăng. Mặt khác các chi tiết này trọng lượng chỉ có 0,1 - 0,5 kg/cái với các chi tiết nhỏ như vậy thường chỉ khi tạo được mặt phân khuôn là phẳng, có một hòm khuôn là mặt phẳng, khi đó có thể làm khuôn dạng hòm chồng thì người ta mới làm khuôn cát thường.
    2/ Hoàn toàn có thể được, tớ cũng đã có lần trao đổi với bạn Hocduc (có lần giới thiệu SP răng gàu xúc) về vấn đề này.
     
  14. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Với hai chi tiết em khoanh tròn đỏ có thể phân khuôn cát tươi được ko? Vì chi tiết được chụp nằm trong đống nên em nhìn ko rõ lắm.

    [​IMG]

    Em nghĩ vật đúc cỡ 0.1kg - 0,5kg có thể làm chế tạo bằng khuôn cát tươi. Các lỗ có thể làm ruột hoặc tiện sau gia công (tùy vào độ sâu của lỗ).

    Em nghĩ, chi tiết này có thể chế tạo bằng gang cầu. Lúc này, việc bù ngót không là vấn đề quá khó. Mặt khác, bù ngót phụ thuộc nhiều vào loại hợp kim và kết cấu vật đúc. Nếu kết cấu vật đúc bắt buộc bù ngót thì đúc kiểu gì cũng phải có đậu ngót (hoặc thiết kế sao cho rãnh dẫn, ống rót đóng vai trò đậu ngót).

    Em chỉ còn băn khoăn về độ chính xác và độ nhám bề mặt. Anh có thể nói rõ hơn về yêu cầu này với hai vật đúc em khoanh tròn được ko?

    Vâng em cũng nghĩ là có thể. Vậy anh có băn khoăn gì mà không làm thử? Nhu cầu đang có nhiều mà. :D
     
  15. Nhi

    Nhi New Member

    Joined:
    Jun 21, 2010
    Messages:
    59
    Likes Received:
    0
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    1. Em cũng có quan điểm giống Thịnh rằng chi tiết của anh Hải có thể đúc bằng phương pháp khuôn cát tươi. Tuy nhiên, thay vì đúc thép C45, có thể chuyển sang đúc bằng gang cầu mác FCD400. Cơ tính tương đương như thép C45 nhưng tính đúc thì dễ hơn. Những sản phẩm này đúc bằng gang cầu thì có thể làm khuôn cát tươi trên máy là tuyệt vời. Về bài toán giải quyết ruột không khó, có thể sử dụng cát nhựa để làm khuôn và sơn phủ một lớp sơn dùng cho cát nhựa để dễ phá ruột (sơn này thì có thể hỏi Mr Võ Văn Thịnh). Năng suất một ngày làm khuôn của công nhân trên máy có thể đạt đến 100 khuôn/ngày. Và sản phẩm này có thể bố trí tối thiểu 4 chi tiết/ hòm khuôn.
    2. Còn về răng gầu. Hiện nay, ở Trung Quốc đang đúc sản phẩm này bằng công nghệ mẫu hóa khí (lost - foam). Mác thép chỉ là thép Cr thấp. Giá về đến đây chỉ khoảng 23 - 25ngàn/kg (bao gồm cả gia công và nhiệt luyện). Thế thì, chổ anh Hải nếu làm sản phẩm này có địch nổi thằng Trung Quốc không đây?
     
  16. Nhi

    Nhi New Member

    Joined:
    Jun 21, 2010
    Messages:
    59
    Likes Received:
    0
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Email của mình là : bkmetalmaterials@gmail.com
    Thật ra thì anh Nova cũng chẳng thể nào biết em là nữ nếu như không có những sai sót từ phía em. Híc
     
  17. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Last edited: Jul 1, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    @Thịnh: một vài hình ảnh chi tiết đúc mẫu chảy, mác thép 45, yêu cẫu bề mặt nhẵn đẹp, 2 má càng là nơi khi làm việc sẽ gạt vào bánh răng NL đạt độ cứng 40 - 45 HRC. Cậu thử tính công nghệ đúc khuôn cát tươi hoặc làm trên máy với 4 chi tiết hoặc hơn nữa cho được nhiều thử xem sao??? Tớ cũng đã có đúc thử chi tiết này bằng gang cầu FCD 400-12 (vẫn làm khuôn mẫu chảy), nhược điểm là sau khi đúc, gia công có hiện tượng cong vênh các đầu càng khi nắn thì không được, bị gãy (chưa thử nghiệm được độ chịu mài mòn của các má càng).

    Tại sao các răng gàu xúc hình dạng đơn giản, trọng lượng cũng tương đối, mác thép Cr thấp cậu lại không nghĩ đến làm khuôn cát tươi trên máy mà cứ phải mẫu chảy, mẫu cháy (xem ra chả nhẽ TQ trình độ công nghệ đúc lại kém vậy???)

    [​IMG][​IMG][​IMG]
     
  18. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    @all: qua những năm theo dõi các bạn SV ĐHBK HN về thực tập tại đơn vị và kinh nghiệm bản thân (có thể mọi người thì không như vậy???) tôi nhận thấy đối với 1 kỹ sư đúc thì thiết kế công nghệ đúc là khâu quan trọng nhất, luôn là khó nhất đối với mỗi kỹ sư, trong 5 năm đầu tiên thì mỗi lần nhận 1 bản vẽ chi tiết là một lần thấy cái mới lạ, càng về sau càng có điều kiện so sánh, tương tự...mới thấy đỡ hơn khi phải thiết kế công nghệ đúc. Còn các công việc khác của đúc có lẽ chúng ta chỉ làm 1 vài lần là quen VD tính toán phối liệu một mác nào đó, đầm lò, thay đổi hỗn hợp làm khuôn, lắp đặt thiết bị...Trong 25 năm làm việc tôi may mắn được 2 lần thiết kế công nghệ để xây dựng xưởng đúc mới (do di chuyển địa điểm) có lẽ nhiều bạn khi đi làm thì đã có sẵn xưởng đúc rồi chỉ việc làm kỹ thuật viên cho tốt.

    Qua ý kiến vừa rồi của V V Thịnh Tôi muốn mở một Topic chuyên về thiết kế công nghệ làm khuôn đúc để mọi người có thể cùng đưa ra chi tiết từ đơn giản đến phức tạp, lập các phương án công nghệ đúc, cùng trao đổi để tìm ra cách làm tối ưu (tối ưu trong điều kiện thực tế nhé). Xin mọi người cho ý kiến đóng góp về Topic này, điều quan trọng là mọi người phải cùng tham gia post bài, đưa ra phương án của mình chứ không phải chỉ đọc mà không đưa ra ý kiến của riêng mình, chủ Topic là tất cả mọi người.

    Chờ phản hồi của các bạn. Nếu ít bạn quan tâm thì không nên tiến hành.
    Thân!
     
  19. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Last edited: Jul 1, 2010
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Em đang nghiên cứu và sẽ trả lời chi tiết. Về độ nhẵn như hình chụp cho vật đúc gang thì khuôn cát tươi có thể đáp ứng được.

    1. Răng gàu xúc làm bằng thép Mn cao chứ ?

    2. Về công nghệ đúc răng gàu, em đã đặt câu hỏi với anh bạn trong ngành (chuyên làm các chi tiết chịu mài mòn) và nhận được câu trả lời như sau:
    - Vật liệu là thép nên đúc khuôn cát tươi có nhiều rủi ro do độ ẩm khuôn --> chất lượng vật đúc không ổn định. Do đó người ta không chọn khuôn cát tươi.

    - Trong trường hợp này, có thể đúc bằng khuôn cát nước thủy tinh. Tuy nhiên, năng suất làm khuôn cát nước thủy tinh so với khuôn mẫu cháy - chân không thấp hơn rất nhiều. Điều này khiến chi phí sản xuất tăng lên.

    - Còn về lý do vì sao Trung Quốc dùng mẫu chảy để đúc rắng gàu xúc thì em vẫn chưa hiểu. Nhưng hocduc đã thăm tận cơ sở và cho biết chi phí sản xuất chi tiết theo phương pháp này ở Trung Quốc thấp. Đó là điều đáng suy nghĩ.
     
  20. Nhi

    Nhi New Member

    Joined:
    Jun 21, 2010
    Messages:
    59
    Likes Received:
    0
    Ðề: Làm khuôn đúc mẫu chảy - hỗn hợp cát + nước thủy tinh

    Hi Thịnh, mình xin phúc đáp lại Thịnh như sau :

    1. Đúng như Thịnh nói là răng gàu xúc có loại làm bằng thép Mn cao và cũng có loại làm bằng thép Cr. Tuy nhiên, theo quan sát của mình thì hình ảnh đó có thể là thép Cr.

    2. Mình đồng ý với Thịnh là không đúc cát tươi được vì khuôn ẩm, thép sẽ bị sôi dễ gây khuyết tật. Nếu làm bằng silicat thì không có năng suất. Chúng ta sẽ không thể cạnh trạnh về giá được.

    3. Ở Trung Quốc, có 2 trường phái sản xuất răng gầu. Một là bằng công nghệ mẫu hóa khí. Hai là công nghệ mẫu chảy. Một số người cho rằng dùng công nghệ đúc mẫu chảy sẽ rất đắt, không khả thi. Tuy nhiên, Trung Quốc vẫn sản xuất được. Vì sao? Vì họ biết lựa chọn nguyên vật liệu để làm khuôn. Theo mình được biết, đối với thép Cr, Thép Mn, vật liệu chịu lửa dùng sẽ có gốc MgO. Vì vậy, so về giá thành đối với bột và cát Zircon thì sẽ rẻ hơn rất nhiều. Hiện nay, nguồn khai thác cát oxit Mg ở Trung Quốc rất nhiều. Cát Muncoa (oxit Mg va oxit Si) như mình đã đề cập trong kỳ trước chính là cát nhập của Trung Quốc. Giá chỉ có 8,000 d/kg thui. Trong khi đó, Zircon thì tới 24,000 - 26,000 d/kg . Do đó, cái gì cũng tận nguồn hết thì làm sao mà giá không rẻ được nhỉ.

    4. Nói về chi tiết của anh Hải, mình đã từng thấy ở một xưởng đúc chuyển sang đúc bằng gang cầu, khuôn cát tươi rồi. Đương nhiên, để bề mặt đẹp thì họ sử dụng cát mới + sét bentonite Mỹ + phấn chì, sản phẩm đúc ra da vẫn nhẵn đẹp và sáng bóng.
     

Share This Page

Users Viewing Thread (Users: 0, Guests: 0)

Loading...