12.5. ĐÚC TRONG KHUễN VỎ MỎNG 12.5.1- Khỏi niệm 12.5.1- Khỏi niệm
Đỳc trong khuụn vỏ mỏng là dạng đỳc trong khuụn cỏt nhưng thành khuụn mỏng chừng 6 ữ 8mm. Đỳc trong khuụn vỏ mỏng cú những đặc điểm sau:
- Cú thể đỳc được gang, thộp, kim loại màu (như khuụn cỏt), khối lượng vật đỳc đến 100kg, độ chớnh xỏc đạt cấp 7.
- Khuụn vỏ mỏng là khuụn khụ, nhẵn búng, thụng khớ tốt, truyền nhiệt kộm, khụng hỳt nước và bền nờn cho phộp nhận được vật đỳc ớt rỗ, xốp, nứt và những khuyết tật khỏc. Đồng thời giảm được hao phớ kim loại cho hệ thống rút vỡ
H.12.7. Đỳc trong khuụn vỏ mỏng 1. Vỏ khuụn; 2. Cỏt đệm; 3. Thựng chứa 1. Vỏ khuụn; 2. Cỏt đệm; 3. Thựng chứa ; 1 2 3 4 5 6
Tr−ờng đại học bách khoa - 2006 60
ữ 30P PC. Đơn giản hoỏ quỏ trỡnh dở khuụn và làm sạch vật đỳc. Quỏ trỡnh chế tạo khuụn vỏ mỏng dễ cơ khớ hoỏ và tự động hoỏ.
Hỗn hợp khuụn vỏ mỏng bao gồm bột cỏt thạch anh với 4ữ6% punvebakờlit (punvebakờlit là hỗn hợp của fờnụn và urờtrụpin, nú dễ đụng đặc, dễ nhào trộn với cỏt, cất giữ thuận lợi nhưng đắt và hiếm). Hỗn hợp khuụn cỏt và punvờkakờlit cú đặc tớnh là ở nhiệt độ 200 ữ 250P
0
PC phần tử fờnụn chảy ra và cú khả năng dớnh kết cỏc hạt cỏt với nhau, tự hoỏ cứng tạo nờn hỗn hợp khuụn cú độ bền khoảng 20 ữ 50 N/cmP
2
P. Sau khi đó hoỏ cứng, nú khụng cú khả năng chảy ra nữa mặc dự nung núng đến nhiệt độ cao hơn 250P
0
PC.
12.5.2- Cụng nghệ chế tạo vật đỳc trong khuụn vỏ mỏng
Trỡnh tự đỳc trong khuụn vỏ mỏng như sau:
- Ghộp mẫu vào tấm mẫu: dựng mẫu bằng kim loại kẹp chặt trờn tấm mẫu bằng thộp hoặc gang xỏm. Làm sạch mẫu và tấm mẫu rồi phun lờn trờn một lớp cỏch mẫu bằng dầu mazut.
- Nung núng mẫu và tấm mẫu đến nhiệt độ 220 ữ 250P
0
PC. - Lấy mẫu và tấm mẫu ra khỏi lũ, quay đi 180P - Lấy mẫu và tấm mẫu ra khỏi lũ, quay đi 180P
0
P rồi kẹp chặt với thựng chứa hỗn hợp làm khuụn.
- Quay thựng chứa hỗn hợp khuụn cựng với mẫu và tẫm mẫu 180P
0
P. Vật liệu làm khuụn sẽ đố lờn mẫu và tấm mẫu. Nhờ mẫu và tấm mẫu núng nờn làm cỏc phần tử fờnụn chảy ra và liờn kết cỏc hạt cỏt với nhau. Giữ ở vị trớ đú trong khoảng 12ữ20 giõy, ta sẽ được chiều dày lớp khuụn khoảng 6ữ8mm.
- Quay thựng chứa hỗn hợp khuụn cựng với tấm mẫu trở về vị trớ ban đầu
- Lấy tấm mẫu, mẫu cựng với lớp khuụn vỏ mỏng đem sấy ở nhiệt độ 350 ữ 370P
0
PC trong 1 ữ 2 phỳt để làm chảy đều những phần tử punvebakờlit cũn sút lại, làm dớnh kết đều cỏc hạt cỏt, nõng cao độ bền cho khuụn.
- Tỏch khuụn vỏ mỏng khỏi mẫu và tấm mẫu. - Làm một nửa khuụn kia cũng theo trỡnh tự trờn.
Quỏ trỡnh làm lừi cũng tương tự như quỏ trỡnh làm khuụn nhưng làm trờn mỏy thổi cỏt. Sau đú tiến hành lắp khuụn, lừi: ghộp hai nửa khuụn bằng cỏch dỏn hoặc kẹp. Để
Tr−ờng đại học bách khoa - 2006 61 tăng độ bền cho khuụn nhất là khi đỳc những chi tiết lớn, sau khi kẹp cỏc nửa khuụn với nhau, ta đem đặt khuụn vỏ mỏng vào hũm khuụn và làm khuụn cỏt bao bọc xung quanh hoặc kẹp thờm bằng một khung kim loại. Cuối cựng đem rút kim loại vào khuụn, dỡ khuụn và thu nhận vật đỳc.
12.6. ĐÚC LIấN TỤC 12.6.1- Khỏi niệm 12.6.1- Khỏi niệm
Đỳc liờn tục là quỏ trỡnh rút kim loại lỏng đều và liờn tục vào một khuụn bằng kim loại, xung quanh hoặc bờn trong khuụn cú nước lưu thụng làm nguội (cũn gọi là bỡnh kết tinh). Nhờ truyền nhiệt nhanh nờn kim loại lỏng sau khi rút vào khuụn được kết tinh ngay. Vật đỳc được kộo liờn tục ra khỏi khuụn bằng những cơ cấu đặc biệt (như con lăn, bàn kộo...). Đỳc liờn tục cú cỏc đặc điểm sau:
- Cú khả năng đỳc được cỏc loại ống, thỏi và cỏc dạng định hỡnh khỏc bằng thộp, gang, kim loại màu, cú tiết diện khụng đổi và chiều dài khụng hạn chế; đỳc được tấm kim loại thay cho cỏn, đặc biệt là cú thể đỳc được cỏc loại tấm bằng gang.
- Kim loại đụng đặc dần dần từ phớa dưới lờn trờn và được bổ sung liờn tục nờn khụng bị rỗ co, rỗ khớ, rỗ xỉ, ớt bị thiờn tớch; cú độ mịn chặt cao, thành phần hoỏ học đồng nhất và cơ tớnh cao. Vỡ đỳc trong khuụn kim loại nờn tổ chức nhỏ mịn, cơ tớnh cao và chất lượng bề mặt tốt.
- Năng suất cao, giảm hao phớ chế tạo khuụn, khụng tốn kim loại vào hệ thống rút, phế phẩm ớt nờn giỏ thành chế tạo thấp.
Nhưng đỳc liờn tục cú nhược điểm chủ yếu là tốc độ nguội quỏ nhanh gõy nờn ứng suất bờn trong lớn, làm cho vật đỳc dễ bị nứt (nhất là những kim loại cú sự chuyển pha ở
thể đặc). Cũng vỡ lý do này kim loại vật đỳc bị hạn chế. Để khắc phục hiện tượng này,
người ta cú thể làm nguội khuụn bằng dầu mà khụng dựng nước. Ngoài ra cũn nhược
điểm là khụng đỳc được vật phức tạp, vật cú tiết diện thay đổi.
12.6.2- Cỏc loại đỳc liờn tục
b/ Đỳc tấm:
Quỏ trỡnh đỳc tiến hành như sau: Rút kim loại lỏng từ thựng chứa 1 vào cốc rút 2, qua mỏng dẫn 3 vào khe hở giữa 2 con lăn 4 (bờn trong cú nước làm nguội và quay ngược chiều nhau) tạo ra tấm 5. Phương phỏp này cú thể chế tạo cỏc tấm bằng gang, thộp, kim loại màu thay cho cỏn. Đối với gang cú thể đỳc được tấm mỏng từ 0,7 ữ 1,2 mm. Nhiệt độ rút nước gang từ 1370 ữ 1400P
0
Tr−ờng đại học bách khoa - 2006 62 thể uốn được.
b/ Đỳc ống liờn tục:
Quỏ trỡnh đỳc tiến hành như sau: Trước tiờn kẹp đầu mồi 7 trờn tấm đỡ 4. Đưa tấm đỡ 4 ộp sỏt đỏy khuụn 8. Rút kim loại lỏng từ thựng rút 2 qua mỏng rút 3 vào khuụn đến mức cỏch mặt trờn khuụn 20 ữ 25mm.
Khi kim loại đụng đặc ta quay vớtme 5 bằng động cơ 6 để hạ tấm đỡ 4, đầu mồi 7 đi xuống, do đú kộo vật đỳc 7 dần dần ra khỏi khuụn. Khuụn và lừi luụn luụn được nước lưu thụng làm nguội. Để dễ kộo vật ra khỏi khuụn, nõng cao độ búng bề mặt vật đỳc và hạn chế nứt trờn bề mặt vật đỳc, trong quỏ trỡnh đỳc, người ta cũn cho khuụn chuyển động khứ hồi dọc theo phương chuyển động của vật đỳc.
Trước tiờn cho khuụn chuyển động từ trờn xuống dưới một khoảng 8 ữ 10mm cựng tốc độ chuyển động của vật đỳc. Rồi cho khuụn chuyển
động thật nhanh một đoạn đường 2 ữ 3mm, cuối
cựng cho khuụn chuyển động từ dưới lờn trờn ngược chiều chuyển động của vật đỳc với hành trỡnh khoảng 10 ữ 13mm và tốc độ lớn hơn tốc độ lỳc đầu.
Cứ thế trong quỏ trỡnh đỳc, khuụn luụn chuyển động khứ hồi: nhờ ma sỏt giữa thành khuụn với vật đỳc làm cho bề mặt vật đỳc nhẵn búng và vật đỳc chỉ ra khỏi khuụn sau khi đó chuyển biến pha nờn khụng bị nứt.
Để dễ lấy vật đỳc ra khỏi khuụn, người ta
cũn cho vào thành lũng khuụn, lừi một lớp dầu mazut; lượng dầu cần dựng từ 120 ữ 150 (g/tấn)
kim loại. H.12.6. Sơ đồ đỳc ống liờn tục.
Tr−ờng đại học bách khoa - 2006 63 Vật liệu làm khuụn và những thụng số đỳc:
vật liệu làm khuụn cần chọn loại dẫn nhiệt tốt, thường để đỳc kim loại màu thỡ khuụn làm bằng hợp kim đồng hoặc hợp kim nhụm, chiều dày khuụn 6 ữ 8mm. Nhiệt độ rút cho mọi hợp kim thường lấy 30 ữ 50P
0
PC trờn đường lỏng, tốc độ rút và chiều cao khuụn tựy thuộc vào hợp kim đỳc. Vớ dụ khi đỳc ống, thỏi cú đường kớnh 100 ữ 400mm bằng hợp kim silumin chiều cao khuụn 100ữ150mm, tốc độ rút 2ữ3 m/h, nhiệt độ rút trờn đường lỏng 30ữ50P
0