2. Một số vấn đề cần lƣ uý
9.2 ĐÚC TRONG KHUÔN MÀNG MỎNG – CHÂN KHÔNG
Đƣợc nghiên cứu từ thập niên 70 của thế kỷ 20 và đang dần dần thay thế đúc trong khuôn cát. Hợp kim làm khuôn của phƣơng pháp đúc này chỉ là cát, không dùng chất dính và dùng các phƣơng pháp vật lý( từ , chân không..) để giữ các hạt cát khô nằm cố định trong khuôn khi rót; đúc xong có thể phá dỡ khuôn dễ dàng, cát đƣợc sử dụng lại hầu nhƣ hoàn toàn.
9.2.1 Phạm vi sử dụng
Sản phẩm đúc bằng phƣơng pháp này thƣờng chiếm 1 tỷ lệ khá nhỏ trong tổng sản lƣợng đúc nhƣng lại là những sản phẩm đặc biệt, dùng trong ngành công nghiệp đặc biệt nhƣ các chi tiết trong khung kính hiển vi hồng ngoại, khung cho động cơ xe máy, chế tạo mẫu cho pp đúc áp lực
Hiện nay nhiều phụ tùng xe máy bằng hợp kim nhôm đƣợc chế tạo bằng công nghệ khuôn màng mỏng – chân không mà một trong các công ty đi tiên phong là Harley Division.
Hiện công nghệ này đã và đang đƣợc sử dụng nhiều ở các nƣớc: nhật, Mỹ, Đức, Nga, Hàn Quốc…
9.2.2 Nguyên lý
Phƣơng pháp đúc màng mỏng chân không đƣợc tiến hành nhƣ sau:
Mẫu của khuôn màng mỏng chân không đƣợc chế tạo có các lỗ thông hơi trên bề mặt mẫu. Mẫu đƣợc gắn lên tấm mẫu rỗng có lỗ hút chân không.
Màng mỏng làm bằng chất dẻo có độ dày từ 0,05 – 0,15mm. Màng mỏng đƣợc nung nóng trong thời gian thích hợp để có độ dẻo cao, độ biến dạng tốt.
Màng sau khi đã nung sẽ đƣợc phủ lên tấm mẫu đã đƣợc hút chân không với độ chân không 250 – 600 mmHg. Áp suất chân không thông qua các lỗ thông trên mẫu hút cho màng mỏng ép sát vào bề mặt mẫu.
Hòm khuôn đƣợc đặt lên trên mẫu đã phủ màng mỏng plastic. Thành hòm khuôn có kết cấu đặc biệt để có thể hút chân không bên trong hòm khuôn.
Cát khô đƣợc cho vào hòm khuôn. Cát phải sạch, không đƣợc lẫn chất kết dính hay chất kết dính nào khác và phải có mật độ, độ minh thích hợp. Sau đó, tiến hành rung lèn chặt cát với biên độ , tần số và thời gian thích hợp để mật độ , độ sít chặt của cát trong khuôn là phù hợp nhất mà không phân bố lại độ hạt.
Tạo hình phễu rót và làm phẳng bề mặt cát ở trên mặt khuôn. Sau đó, phủ màng mỏng bằng plastic lên bề mặt khuôn. Tấm màng mỏng này có thể không cần nung nóng vì nó chỉ ép sát vào mặt phẳng cát không đòi hỏi độ mềm, độ biến dạng cao.
Tiến hành hút chân không trong hòm khuôn. Áp chân không hút màng mỏng ép chặt vào cát làm khuôn để các hạt cát liên kết chặt với nhau tạo thành khuôn màng mỏng chân không cứng và bền vững . áp suất chân không trong hòm khuôn cân bằng với áp suất chân không trong tấm mẫu. tiếp tục tiến hành nhả chân không ở tấm mẫu, làm điều hòa áp suất không khí trong tấm mẫu và tách lấy tấm mẫu ra khỏi khuôn ta đƣợc nửa hòm khuôn với lòng khuôn có biên dạng vật đúc. Và tiếp tục tiến hành làm tƣơng tự với nửa hòm khuôn còn lại.
Sơn lên màng mỏng một lớp sơn, sau đó ráp nửa khuôn trên và nửa khuôn dƣới, rồi tiến hành rót kim loại vào. Trong quá trình rót kim loại vẫn tiến hành rút chân không.
Sau khi vật đúc đông đặc và nguội đến nhiệt độ thích hợp, nhả chân không trong các hòm khuôn. Cát đƣợc nhả chân không rơi tự do ra khỏi hòm khuôn thành vật liệu rời không có hiện thƣợng dính thành từng mảng nhƣ các phƣơng pháp dùng chất dính kết khác. Cát sau khi nguội đƣợc sử dụng lại