Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 6) cung cấp cho học viên những kiến thức về đúc trong khuôn vỏ mỏng bằng cát nhựa, vật liệu và hỗn hợp làm khuôn cát nhựa, cát nhựa đông rắn nóng, cát nhựa đông rắn nguội,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
CHƢƠNG MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐÚC PHẦN ĐÚC TRONG KHUÔN VỎ MỎNG BẰNG CÁT NHỰA PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ Từ khóa • Shell mold • Shell mold casting PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ MỞ ĐẦU Bắt đầu sử dụng từ thập niên 50 kỷ 20 Chất dính HHLK nhựa hữu cơ, tổng hợp từ dầu mỏ, than đá chất có chứa xenlulo (tre, gỗ, rơm …) Khả dính kết nhựa cao thành khn mỏng mà bảo đảm độ bền khuôn PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ VẬT LiỆU & HHLK CÁT NHỰA Vật liệu chịu lửa Chất dính (nhựa) Các chất phụ gia: chất phụ gia đông rắn, chất tách mẫu … PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 2.1 Vật liệu chịu lửa 2.1.1 Cỡ hạt Đối với cát thạch, nên dùng cỡ hạt: 0075, 01, 016, 02 Nên dùng cát có độ hạt phân tán vì: - Các hạt cát đạt nhiệt độ chuyển biến thù hình thời điểm khác giảm thay đổi đột ngột thể tích khn - Khơng cần quan tâm đến độ thơng khí PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 2.1.2.Thành phần hóa học cát Yêu cầu cao TPHH tạp chất làm giảm mạnh độ bền khuôn oxit kiềm, kiềm thổ < 0,5% Sét làm giảm độ bền khuôn lượng sét < 1% Hàm lượng nước cát làm giảm độ bền khuôn PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 2.2 Nhựa Tham khảo: “ Các p/p công nghệ đúc đặc biệt” PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ CÁT NHỰA ĐƠNG RẮN NĨNG 3.1 Mở đầu Chất dính: nhựa đơng rắn nóng: phenol formaldehyt, ure formaldehyt, furan …Đây loại nhựa đơng rắn nóng không thuận nghịch Độ bền HH cát - nhựa đơng rắn nóng cao Cơng nghệ đúc khuôn vỏ mỏng PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 3.2 Đặc điểm 3.2.1 Ƣu điểm HHLK có độ linh động cao khn sắc nét độ xác vật đúc cao Do không cần quan tâm đến độ thông khí cho phép cát làm khn cỡ hạt nhỏ độ bóng bề mặt vật đúc cao Khi rót khn: nhựa phân hủy tạo lớp khí mỏng bề mặt khn: bảo vệ vật đúc khỏi cháy dính cát PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 3.2.1 Ƣu điểm Dễ khí hóa tự động hóa q trình Có thể bảo quản khn, ruột lâu dài tính khơng hút ẩm hỗn hợp Giảm lượng HHLK PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 10 3.7 Một số vấn đề thiết kế đúc 3.7.1 Tính cơng nghệ kết cấu vật đúc Tránh phần mỏng nhô cao vật đúc Tránh đường cắt thẳng đứng Chiều dày tối thiểu thành vật đúc: HK nhôm: 2mm; gang: 3mm Đường kính nhỏ lỗ đúc khơng dùng ruột: 5mm cho V Đ thành dày 10-12mm Lượng dư gia công: 1-3mm PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 39 3.7.2.Vật liệu chế tạo mẫu & mẫu Nguyên tắc: phận mẫu (hoặc hộp ruột) làm loại vật liệu khả tích nhiệt chiều dày vỏ khuôn đồng PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 40 3.7.2.Vật liệu chế tạo mẫu & mẫu Gang xám peclit: - Dùng cho sản xuất loạt lớn - Phôi đúc trước gia công thành mẫu mẫu nên tiến hành ủ nhiệt độ thấp để khử ứng suất - Thường mạ Cr lên bề mặt làm việc để tăng tuổi thọ Hợp kim nhôm: - Cho sản xuất thử nghiệm, loạt nhỏ, vừa - Rẻ, thời gian sử dụng không cao PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 41 3.7.3.Lựa chọn vị trí khn rót Mặt phân khn đứng: - Dễ khí khỏi khuôn - Dễ đặt khuôn vào thùng chứa - Dễ bố trí HTR, đậu ngót, đậu - Giảm diện tích sản xuất - Thường sử dụng PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 42 3.7.3.Lựa chọn vị trí khn rót Mặt phân khn ngang: - Phù hợp với vật đúc dạng lớn, cần đặt đậu ngót cục - Ít bị cháy dính cát áp lực thủy tĩnh KL lỏng bé - Khó bố trí đường - Chốn diện tích bố trí khn để rót PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 43 3.7.4 Hệ thống rót Ngun tắc tính tốn giống thiết kế khn cát-sét, tiết diện HTR lấy nhỏ 20-30% Do khn vỏ có độ bền cao nên khoảng cách hốc khuôn phận HTR giảm Chiều dài rãnh dẫn: 10-20mm PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 44 3.8 Một số vấn đề công nghệ 3.8.1 Sơn mẫu, hộp ruột Để khn, ruột làm xong khơng bị dính bám vào mẫu dễ tách ra, thường phải dùng chất sơn mẫu, HR Thí dụ vài chất sơn: - dầu mazut + dầu hỏa - dung dịch cao su tổng hợp chịu nhiệt spirit trắng (hoặc benzen) PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 45 3.8.2 Ráp khuôn vỏ mỏng Khuôn vỏ mỏng ráp cách: - Cặp chặt nửa khuôn - Dán nửa khuôn Các p/p cặp chặt: - Bằng bulong - Bằng má cặp khí - Bằng má cặp khí nén PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 46 3.8.2 Ráp khuôn vỏ mỏng Các p/p dán (tự đọc): - Dán nóng: 170 – 2000C - Dán ấm: 600C - Dán nguội PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 47 3.8.3 Rót dỡ khn Rót đứng: - Khuôn nhỏ (250-350mm): không cần dùng vật liệu chèn - Khuôn lớn: phải lèn - Khuôn đặt thùng cấu cặp đặc biệt Rót ngang: - Khn đặt đệm mềm cát HHLK; ý dằn khuôn - Khuôn lớn: phải lèn khuôn PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 48 3.8.3 Rót dỡ khn Vật liệu lèn: bi thép, gang 2,5-5mm; cát hạt to; sỏi Nhiệt độ rót khuôn: thấp 30 – 500C so với nhiệt độ rót khn cát – sét Dỡ khn: - khn sau rót làm nguội buồng thơng gió - Có thể dỡ khn sàn rung, băng chuyền rung, thùng quay … PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 49 4.CÁT NHỰA ĐÔNG RẮN NGUỘI 4.1 Mở đầu Trộn cát + nhựa Sử dụng chất xúc tác để đông rắn HHLK Chất xúc tác: khí, lỏng PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 50 4.1.1 Ƣu điểm Không cần nhiệt Không cần mẫu kim loại Có khả điều chỉnh tốc độ đơng rắn khn Dễ tái sinh HHLK Ít nhiễm môi trường PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 51 4.1.2 Nhƣợc điểm Độ bền Tính hút ẩm cao Tuổi xuân hỗn hợp ngắn Độ nhẵn bề mặt thấp chút PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 52 4.2 HH cát nhựa đơng rắn nguội Có loại: - Đơng rắn nhờ thổi khí - Hỗn hợp tự cứng - Hỗn hợp chảy lỏng tự cứng Tham khảo: “ Các p/p công nghệ đúc đặc biệt” PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 53 ... thuộc: - Lượng chất dính - Phương pháp chuẩn bị hỗn hợp - Chiều dày vỏ khuôn PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 20 3.5 Các phƣơng pháp chế tạo khuôn vỏ mỏng ? ?Phương pháp thùng lật (phương pháp Croning, phương pháp. .. phương pháp C) ? ?Phương pháp thùng cố định ? ?Phương pháp thổi cát viền (phương pháp Dietert, phương pháp D) PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 21 3.5.1 Phƣơng pháp Croning Làm sơn mẫu; nung nóng mẫu 20 0-3 000C; kẹp... phƣơng pháp chế tạo ruột cát nhựa ? ?Phương pháp dùng viền để thổi ? ?Phương pháp dùng màng cao su để thổi ? ?Phương pháp thùng lật ? ?Phương pháp thùng cố định PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 34 Phƣơng pháp thùng