2. Hoàn thiện công nghệ chế tạo máy tạo viên thức ăn gia súc gia
2.4.Lựa chọn vật liệu làm khuôn ép và lô ép.
2.4.1. Vật liệu chế tạo khuôn lô ép của một số n−ớc trên thế giới.
Với điều kiện làm việc của khuôn ép và lô ép nêu ở phần trên nên việc chọn vật liệu để chế tạo khuôn ép và lô ép là vô cùng quan trọng vì khuôn ép và lô ép là chi tiết chịu hao mòn chính của máy ép viên. Chất l−ợng của nó ảnh h−ởng trực tiếp tới chất l−ợng sản phẩm và giá thành sản xuất.
Vật liệu làm khuôn ép chọn thế nào là tốt nhất đó là điều rất khó. Hiện nay vật liệu làm khuôn ép viên trên thế giới th−ờng sử dụng 3 loại là thép hợp kim, thép Crôm hoặc thép không gỉ thấm Cácbon. Ba loại vật liệu nói trên có tính chất lý hoá không giống nhau, mỗi loại vật liệu trong quá trình chế tạo đều phải qua sử lý nhiệt đặc thù trên bề mặt làm việc để thay đổi tính chất của chúng nhằm cải thiện độ cứng, tăng thời gian sử dụng.
1). Với khuôn vật liệu thép hợp kim.
Đa số các x−ởng TACN của Mỹ chọn dùng khuôn hợp kim, các khuôn này có thấm cacbon nên độ cứng rất cao tính chịu mài mòn, tính bền ở mức độ tốt.
Cứng hoá bề mặt bằng ph−ơng pháp thấm cacbon là một kiểu của ph−ơng pháp xử lý nhiệt. Nghĩa là khuôn đ−ợc nung nóng lên nhiệt độ cao, sau đó đ−ợc thấm cacbon thể khí, nhờ vậy bề mặt làm việc của khuôn đ−ợc tăng c−ờng hàm l−ợng cacbon, làm cho mặt của khuôn tăng cứng, tăng tính chịu mài mòn của khuôn. Phần ruột hàm l−ợng cacbon t−ơng đối thấp sẽ mềm, chịu va đập t−ơng đối cao, khuôn ép loại này khó bị rạn nứt. Mặt ngoài là lớp cứng của cacbon hoá mặt khuôn càng chịu mài mòn tốt, ở bên trong lõi độ bền tăng lên. Tuy vậy tính chịu ăn mòn hoá học kém.
2). Khuôn sử dụng vật liệu thép Crom.
Khuôn thép Crom cũng đ−ợc gọi là khuôn thép không gỉ.
Sử dụng mác thép X40Cr13 qua tôi chân không vật liệu có hàm l−ợng cacbon 0,4 ữ 0,5% Crôm 12 ữ14%.
Khuôn ép loại này ngăn ngừa đ−ợc sự ăn mòn của viên TAGS nh−ng tính chịu mài mòn và tính bền kém so với thép hợp kim thấm cacbon, bề mặt ngoài không cứng nh−ng trong lõi thì cứng hơn khuôn hợp kim thấm cacbon.
loại này do tính ăn mòn hoá học của TACN dạng viên là lớn. 3). Khuôn làm bằng thép không gỉ thấm cácbon.
Khuôn bằng thép không gỉ thấm cacbon có bề mặt tôi cứng giống với khuôn thép hợp kim, lớp cacbon hoá Crôm với l−ợng lớn giúp cho khuôn có tính chịu ăn mòn tốt hơn, nó giống khuôn thép hợp kim thấm cacbon là độ cứng từ mặt ngoài đến trong lõi giảm dần từng bậc, tăng đ−ợc tính bền. Loại khuôn này có tính chịu mài mòn, tính bền và tính chịu ăn mòn hoá học tốt nh−ng giá thành khuôn rất cao và khó chế tạo.
ở Trung Quốc, sử dụng nhiều loại khuôn khác nhau từ khuôn bằng vật liệu thép C45 và xử lý gia công nhiệt (tôi) đến thép mác 20Cr (và thấm Cacbon) .Những hãng lớn nh− Chính X−ơng đã tiếp cận, chế tạo khuôn bằng thép Crôm X46 Cr13 thấm cacbon.
2.4.2. Lựa chọn vật liệu chế tạo khuôn ép và lô ép
Quả lô ép có tác dụng ép chặt vật liệu vào lỗ khuôn theo hình dạng lỗ, về vật liệu và cách sử lý nhiệt yêu cầu kỹ thuật giống nh− khuôn ép, nh−ng nguyên lý làm việc của lô ép khác khuôn ép. Nguyên liệu có thể tích lớn mà có khối l−ợng riêng lại bé dễ dẫn đến hiện t−ợng dính bết trên quả lô, nên giữa quả lô ép và vật liệu còn phải có lực ma sát nhất định, th−ờng bề mặt quả lô làm các gân theo đ−ờng sinh của quả lô trụ để chống hiện t−ợng lô bị tr−ợt.
Đ−ờng kính quả lô đối với máy ép 2 quả lô th−ờng là dlô dlô = (0,43 ữ 0,55) dkhuôn.
dkhuôn : đ−ờng kính trong của khuôn.
Mỗi một vòng quay của khuôn thì lô phải quay hơn 2 vòng và thực tế độ cứng bề mặt của lô ép phải thấp hơn bề mặt của khuôn ép nh− thế mới đảm bảo thời gian làm việc của khuôn ép lớn hơn thời gian làm việc của lô ép và đảm bảo tính kinh tế vì chế tạo khuôn phức tạp hơn nhiều so với chế tạo lô ép, th−ờng tỷ lệ thời gian làm việc của khuôn ép > 2 ữ 3 lần thời gian làm việc quả lô ép.