Đúc nhôm áp lực là gì? Ưu khuyết điểm và Quy trình thực hiện

Bạn có muốn khám phá quy trình sản xuất phụ tùng bằng phương pháp đúc nhôm áp lực và tìm một đối tác uy tín với giá cả cạnh tranh? Hãy cùng Kim Tín Hải khám phá sâu hơn về công nghệ này qua bài viết này nhé!

Đúc nhôm áp lực là gì?

Đúc nhôm áp lực là một quy trình, trong đó nhôm nung chảy được ép mạnh vào một khuôn kín dưới áp suất lớn. Nhôm lỏng được duy trì dưới áp suất cao cho đến khi nó hoàn toàn rắn lại.

Sau khi nhôm đã nguội và cứng lại, khuôn được mở ra và sản phẩm được lấy ra. Tiếp theo, lòng khuôn được làm sạch và đóng lại để lặp lại quy trình đúc.

Các cách gọi cùng ý nghĩa được sử dụng trong bài: đúc nhôm áp lực, đúc áp lực nhôm, nhôm đúc áp lực

Nhôm đúc áp lực thực hiện bằng phương pháp nào?

Hiện nay, có hai kỹ thuật đúc áp lực thông dụng: đúc áp lực buồng nóng và đúc áp lực buồng lạnh.

Phương pháp đúc áp lực buồng nóng

Trong máy đúc áp lực buồng nóng, hệ thống piston-xi lanh thủy lực được đặt ngay trong bể kim loại nóng chảy. Kim loại lỏng được bơm thẳng vào khuôn đúc áp lực cao từ bể này.

Kỹ thuật đúc khuôn buồng nóng thường được ứng dụng cho các kim loại có điểm nóng chảy thấp, ví dụ như: Kẽm, Magie, Chì, Thiếc

Phương pháp đúc áp lực cao buồng lạnh

Đúc áp lực buồng lạnh khác biệt ở chỗ lò nung kim loại được đặt riêng, không liền khối với máy đúc. Kim loại nóng chảy được lấy từ lò, bằng tay hoặc tự động, sau đó được hệ thống piston-xylanh đẩy mạnh vào khuôn đúc áp lực cao.

Trong quá trình nấu chảy kim loại, những chiếc gáo chuyên dụng sẽ được dùng để múc kim loại lỏng ra. Sau đó, kim loại nóng chảy được rót vào một khoang chứa đặc biệt, được lắp đặt cùng với hệ thống khuôn và máy đúc. Piston sẽ đẩy kim loại từ buồng chứa vào khuôn với áp suất rất lớn.

Vì kim loại lỏng bị mất nhiệt khá nhiều trong lúc múc và rót, nên kỹ thuật đúc này thường được dùng cho các kim loại có điểm nóng chảy cao, ví dụ như: Nhôm, Đồng, Magiê,

Quy trình đúc áp lực nhôm

Thông thường, quá trình đúc áp lực nhôm diễn ra khá nhanh, chỉ khoảng hai phút, với bốn bước chính.

Kẹp khuôn và phun vật liệu: Khuôn được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp để hai nửa khuôn gắn kết với nhau. Vật liệu (thường ở dạng hạt) được đưa vào máy và phun vào khuôn dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.

Phun vật liệu:

• Kim loại nóng chảy được bơm nhanh chóng vào khuôn, đồng thời tạo ra các gờ giữ để cố định vật liệu.
• Thời gian phun phụ thuộc vào lượng vật liệu, áp suất và lực phun.

Làm nguội:

• Kim loại nóng chảy bắt đầu nguội đi khi tiếp xúc với khuôn, rồi đông cứng lại thành sản phẩm.
• Quá trình nguội gây ra sự co ngót; vật liệu được phun thêm trong quá trình này giúp bù đắp cho sự co ngót đó.
• Thời gian cần thiết để sản phẩm nguội đi phụ thuộc vào khả năng dẫn nhiệt của nhôm và độ dày của sản phẩm đó.

Tháo khuôn:

• Sau thời gian làm nguội, hệ thống tháo khuôn sẽ đẩy thành phẩm ra khỏi khuôn.
• Quá trình lấy sản phẩm ra khỏi khuôn xảy ra sau khi đã đủ thời gian làm nguội, sử dụng cơ cấu đẩy để tách sản phẩm khỏi khuôn.
• Trước khi phun nguyên liệu, chất xúc tác được phun vào khuôn để dễ dàng tháo khuôn.
• Để việc lấy sản phẩm khỏi khuôn dễ dàng hơn, người ta sẽ phun một chất hỗ trợ trước khi đưa vật liệu vào.
• Thời gian để lấy sản phẩm bao gồm cả thời gian mở khuôn và thời gian sản phẩm tự tách rời và rơi ra.-

Bên cạnh bốn công đoạn chính ở trên, ta còn có 2 công đoạn sau:

– Cắt phần thừa: Các phần vật liệu thừa còn sót lại sau khi sản phẩm đã nguội sẽ được loại bỏ.

– Tái chế: phần vật liệu thừa sau khi cắt gọt có thể được tái chế thành hạt để sử dụng lại trong quá trình đúc tiếp theo.

Ưu điểm và Khuyết điểm phương pháp đúc áp lực cao

Ưu điểm: Những lợi ích mà các nhà sản xuất nhận được từ việc sử dụng đúc áp lực nhôm sẽ giúp khách hàng đưa ra quyết định chính xác hơn trong sản xuất. Sau đây là một số lợi ích:

• Phương pháp đúc áp lực giúp quy trình sản xuất trở nên đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả cao.
• Giảm bớt các công đoạn sản xuất khác.
• Sản phẩm đúc có tính lặp lại cao, cho phép sản xuất hàng loạt các sản phẩm giống hệt nhau với độ chính xác cao.
• Dễ dàng tạo ra các chi tiết, kể cả những chi tiết có hình dạng phức tạp, với độ chính xác cao.
• Bề mặt sản phẩm có chất lượng tốt, độ bền cao, đồng đều, từ đó giảm chi phí cho việc xử lý hoàn thiện bề mặt.
• So với các phương pháp gia công khác, sản phẩm được tạo ra bằng kỹ thuật đúc áp lực nhôm nổi bật với độ bền vượt trội.
• Có thể dễ dàng thay đổi độ dày của sản phẩm đúc, cho phép tạo ra các chi tiết mỏng chỉ 1,5 mm.

Điểm yếu:

Bên cạnh những ưu điểm vốn có, việc ứng dụng công nghệ đúc áp lực nhôm vẫn còn tồn tại một số hạn chế nhất định:

• Do áp suất lớn trong quá trình làm nguội, hình dạng các lỗ bên trong có thể không đồng đều và thiếu chính xác.
• Áp lực cao đẩy nhanh quá trình hao mòn của khuôn đúc.
• Chi phí sản xuất khá cao, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp nhỏ.
• Công nghệ này không thích hợp cho các chi tiết có kích thước lớn.
• Nếu không thực hiện các biện pháp bảo vệ thích hợp, bong bóng khí có thể lọt vào khuôn, gây ra các lỗ rỗ trên sản phẩm.

Các loại hợp kim nhôm thường dùng cho đúc áp lực cao

Trong kỹ thuật đúc khuôn áp lực cao, hai nhóm hợp kim nhôm phổ biến nhất là Al9Si và Al12Si. Hầu hết các hợp kim nhôm được sử dụng trong quy trình này thuộc về hai nhóm này.

Bên cạnh hai nhóm chính này, còn có một số hợp kim nhôm khác được sử dụng cho đúc áp lực cao, nhưng với tỷ lệ ít hơn đáng kể.

Dưới đây là danh sách các hợp kim nhôm thương mại tiêu biểu cho hai loại hợp kim nhôm chính:

Nhóm Al9Si: LM24, A380, ADC8, CA313, AlSi8Cu3Fe

Nhóm Al12Si: LM6, A413, LM2, ADC12, AC3A, AlSi12

Ngoài nhôm là thành phần chính, hợp kim nhôm đúc khuôn áp lực còn chứa các nguyên tố hợp kim khác nhằm nâng cao các đặc tính cơ học và khả năng đúc của hợp kim.

Silicon: Hạ thấp nhiệt độ nóng chảy, giúp quá trình đúc dễ dàng hơn.

Sắt: Việc thêm sắt vào giúp kéo dài tuổi thọ của khuôn đúc nhôm. Dù vậy, nếu lượng sắt quá nhiều, sản phẩm đúc có thể mất đi tính dẻo.

Đồng: Đồng có khả năng làm cho sản phẩm đúc trở nên chắc chắn và cứng cáp hơn. Thế nhưng, nếu hàm lượng đồng vượt quá mức cho phép, vật đúc có nguy cơ bị nứt.

Magie: Magie góp phần vào độ cứng và sự bền bỉ của sản phẩm đúc. Tuy nhiên, quá nhiều magie có thể khiến vật đúc dễ vỡ và giòn hơn.

 

Kim Tín Hải vừa cung cấp thông tin chi tiết về phương pháp đúc áp lực nhôm, bao gồm quy trình, công nghệ và ưu nhược điểm của các vật liệu đúc khác nhau. Nếu quý khách quan tâm đến dịch vụ này, vui lòng liên hệ hotline 0949 496 403 – Mr Hải –  để nhận được sự tư vấn nhanh chóng và chính xác nhất