r – gia tốc của phần tử quay
Tỉ số của lực ly tâm và trọng trƣờng: 2 2 m r r K mg g
Hệ số K đƣợc gọi là hệ số trọng trƣờng và đặc trƣng cho việc thay đổi các điều kiện vật lý khi đúc ly tâm so với các phƣơng pháp đúc thong thƣờng.
3.1.1 Những ƣu điểm so với đúc trong khuôn tĩnh:
Kim loại lỏng tạo hình vật đúc và kết tinh dƣới tác động của lực ly tâm và lại đƣợc làm nguội nhanh nên vật đúc có tổ chức nhỏ mịn, sít chặt. Cũng do tác động của lực ly tâm, mặt ngoài vật đúc rất sạch và có tổ chức sít chặt, tạp chất và khí dồn cả vào mặt trong, vật đúc không có rỗ khí và rỗ xỉ.
Có thể tạo lỗ rỗng ở vật đúc mà không cần ruột nhƣ đúc ống, bạc
Lƣợng kim loại tiêu tốn cho hệ thống rót, ngót ít (nhiều trƣờng hợp không cần); hệ số thực thu thành phẩm cao.
Có thể đúc các vật đúc bằng các hợp kim có độ chảy loãng thấp.
Ít hoặc hoàn toàn không tiêu tốn vật liệu làm khuôn
Dễ tạo phôi nhiều lớp.
Điều kiện lao động tốt.
3.1.2 Hạn chế của đúc ly tâm:
Do lực ly tâm, những chất điểm có tỉ trọng lớn sẽ nằm sát thành khuôn, vật đúc dễ bị thiên tích thành phần. Do đó, đúc ly tâm không thể đƣợc sử dụng để đúc tất cả các loại hợp kim.
Khó đúc các vật đúc bằng hợp kim nhẹ.
Ly tâm trục ngang thƣờng chỉ đúc đƣợc những vật đúc tròn xoay rỗng, mặt trong không đạt đƣợc kích thƣớc chính xác, dễ lẫn xỉ, bọt khí nên phải tăng lƣợng dƣ gia công lỗ.
Khó định lƣợng kim loại.
Dễ bị cháy dính cát khi dùng khuôn có cát áo.
Không hiệu quả khi sản xuất loạt nhỏ.
Nói chung đúc ly tâm có thể đƣợc sử dụng có hiệu quả khi đúc các vật đúc dạng tròn xoay (ống, bạc…) và cả các vật đúc khác. Đúc ly tâm đƣợc sử dụng rộng rãi để đúc bạc bimetal.
3.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ THỦY LỰC CỦA QUÁ TRÌNH ĐÚC LY TÂM: 3.2.1 Hình dáng bề mặt thoáng của vật đúc: 3.2.1 Hình dáng bề mặt thoáng của vật đúc:
Để xác định hình dáng bề mặt thoáng của vật đúc khi đúc ly tâm trục đứng, giả thiết rằng tất cả các phần tử của kim loại lỏng có vận tốc góc nhƣ nhau và bằng vận tốc góc của khuôn và có thể xem vật đúc nằm ở trạng thái tĩnh tƣơng đối so với khuôn.
Khi trục quay nằm ngang, vận tốc góc cũa các phần tử quay là thay đổi: hợp lực của lực ly tâm và trọng lực thay đổi về độ lớn theo vị trí, chính sự thay đổi về lực sẽ làm thay đổi vận tốc góc. Tuy nhiên do lực ly tâm lớn hơn nhiều so với trọng lực (K có giá trị từ vài đơn vị đến vài chục đơn vị) nên có thể bỏ qua tác dụng của trọng trƣờng và có thể xem vật đúc là ở trạng thái tĩnh tƣơng đối.
3.2.2 Áp lực tác động lên chất điểm đang quay:
Xét 3 trƣờng hợp bố trí trục quay: bố trí trục quay thẳng đứng, trục quay nghiêng một góc α so với trục đứng và trục quay đặt nằm ngang. Ta có nhận xét:
Áp suất tác động lên mỗi chất điểm tỉ lệ thuận với bình phƣơng khoảng cách từ chất
điểm đó tới trục quay.