CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ KHUÔN GỐM
1.2. Thực trạng của công nghệ khuôn khối
1.2.2. Tình hình công nghệ khuôn gốm ở Việt Nam
Ở Việt Nam hiện nay, khuôn gốm chủ yếu là được làm theo công nghệ khuôn vỏ gốm còn công nghệ khuôn khối chưa được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng nhiều ở nước ta. Khuôn vỏ gốm sử dụng vật liệu chịu lửa chủ yếu là bột thạch anh có kích thước hạt khoảng 100µm, chất dính là thủy tinh lỏng có mô đun lớn nhất bằng 3 và chất tạo gel là NH4Cl. Việc sử dụng hỗn hợp làm khuôn này có ưu điểm là rẻ tiền và sẵn có ở Việt Nam. Tuy nhiên khuôn vỏ gốm hay bị nứt sau nung, độ thông khí thấp, độ co lớn, vật liệu khuôn dễ cháy dính vào bề mặt vật đúc thép [4]. Các vấn đề này thường được các nhà sản xuất khắc phục bằng kinh nghiệm mà không có những đánh giá cụ thể về mức độ. Để đánh giá chính xác về độ bền, độ co và độ xốp của khuôn gốm ở các cơ sở sản xuất, luận án đã tiến hành thí nghiệm để xác định cụ thể hơn các thông số về độ bền, độ xốp và độ co của khuôn gốm mà các cơ sở sản xuất đang làm. Kết quả được trình bày ở bảng 1.5 cho thấy độ bền và độ xốp khá thấp nếu so sánh với các kết quả nghiên cứu về khuôn gốm được công bố [33, 37].
Đặc biệt, khuôn gốm trong nước có khả năng hút ẩm rất lớn do sử dụng chất dính thủy tinh lỏng có mô đun thấp nên trong quá trình chế tạo khuôn phải nhanh, không lưu trữ khuôn lâu ngày được vì khuôn sẽ hút ẩm làm giảm độ bền của khuôn gốm. Để cải thiện chất lượng của khuôn vỏ gốm sử dụng chất dính thủy tinh lỏng, các nhà nghiên cứu trong nước đã nghiên
cứu theo hướng tăng mô đun của thủy tinh lỏng bằng cách sử dụng NH4Cl [3,4]. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là chỉ tăng được mô đun lên tới 3,3; nếu mô đun tăng cao quá thì thủy tinh lỏng rất dễ tạo gel, không đảm bảo yêu cầu của chất dính. Các tính chất của khuôn vỏ gốm sau khi nâng mô đun tới 3,3 không được cải thiện nhiều so với thủy tinh lỏng có mô đun bằng 3 hoặc nhỏ hơn một chút. Chính vì vậy nên thời gian gần đây, một số công ty đúc sử dụng khuôn gốm đã chuyển sang sử dụng các loại chất dính cao cấp như ethyl silicát, keo silic. Tiêu biểu có thể kể đến là các Công ty Z183 ở Yên Bái, Z125 ở Hà Nội và Công ty Cổ phần Công Nghiệp CIMC Việt Nam.
Khuôn gốm đúc chính xác sử dụng mẫu chảy cũng đã được nghiên cứu tại Bộ môn Vật liệu và Công nghệ đúc, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội như các nghiên cứu của Đặng Phú Tựu, Nguyễn Khắc Dũng. Sau đó có các PGS. Phạm Quang Lộc và PGS.TS. Lê Văn Minh với các đề tài về đúc mẫu chảy sử dụng khuôn gốm vỏ mỏng dùng trong đúc mỹ nghệ với vật liệu chịu lửa là cát thạch anh và chất dính là thủy tinh lỏng. Trong đó sản phẩm tiêu biểu có thể kể đến là Lư Hương đặt tại Tượng đài Bắc Sơn do PGS. Phạm Quang Lộc kết hợp với công ty Cơ khí Hà Nội đúc, sử dụng khuôn gốm – mẫu chảy.
Bảng 1.5: Cơ lý tính của hỗn hợp khuôn gốm sử dụng thủy tinh lỏng mô đun bằng 3, tỷ trọng 1,33 và cát thạch anh, nung ở 950o
C
Độ bền nén (MPa) Độ bền uốn (MPa) Độ xốp (%) Độ co (%)
5,7 2,5 25 2,7