PHƯƠNG PHÁP ĐÚC ÁP LỰC (PHẦN 1)

PHƯƠNG PHÁP ĐÚC ÁP LỰC

Trong đúc áp lực, hợp kim nhôm được sử dụng nhiều nhất so với tất cả các loại hợp kim khác. Chỉ tính riêng ở Mỹ, hàng năm nhôm đúc áp lực trị giá lên tới 2.5 tỷ đôla. Riêng nhôm đúc áp lực chiếm tỷ phần gấp đôi so với tất cả các phương pháp khác gộp lại.

Đúc áp lực rất phù hợp với đúc hang loạt số lượng lớn, khối lượng chi tiết nhỏ, thường có thể nặng tới 5kg nhưng cũng đã có trường hợp đúc cho chi tiết nặng tới 50kg nhưng giá thành rất cao. Đúc áp lực có ưu điểm là giảm thiểu dung sai, bề mặt nhẵn bóng, đảm bảo đồng đều chiều dày vật đúc.

Các loại hợp kim nhôm đúc áp lực áp dụng cho từng loại chi tiết cụ thể:- 380.0: thường dùng đúc hộp số- A380.0: hộp đèn đường, các chi tiết phục vụ cho nha khoa

• A360.0: vỏ của các loại nhạc cụ, các chi tiết đòi hỏi độ chịu ăn mòn
• 413.0: Pistong, trục khuỷu
• 518.1: các chi tiết trong hàng không, tàu thuỷ

Họ hợp kim 3xx (ví dụ 380, 356…) tức họ hợp Al + Si + Cu + Mg, họ hợp kim 4xx (ví dụ 413) tức họ hợp kim Al + Si, họ hợp kim 5xx (ví dụ 518) tức họ Al + Mg. Trong khi đó có sự khác biệt nho nhỏ: chẳng hạn 380.0 – số 0 sau cùng có nghĩa nói rằng hợp kim ở dạng đúc (cast shape) còn như 518.1 – số 1 sau cùng có nghĩa là dạng thỏi (ingot). Dạng Cast shape hay ingot chỉ có ý nói lên hình dạng của vật liệu có trên thị trường mà ta có thể đặt mua. Còn với loại ký hiệu có chữ A ở đầu, tức là …cao cấp, ít tạp chất.

Đúc áp lực được miêu tả như sau: kim loại lỏng được đưa vào khuôn bằng áp lực tương đối lớn thong qua 1 xylanh-pistong. Áp lực lớn, tôc độ nguội nhanh, sẽ cho sản phẩm với tổ chức sít chặt, hạt nhỏ mịn làm cho cơ tính và khả năng chịu màimòn tăng đáng kể. Khí không kịp thoát ra ngoài và co ngót có thể tạo nên rỗ khí-khuyết tật thường có ở đúc áp lực, và được khắc phục bằng cách làm cho các rỗ khí nhỏ, phân bố đều trên bề mặt, để khi gia công cơ có thể căt bỏ.

Sản phẩm của đúc áp lực rất khó hàn và sử lí nhiệt do vẫn còn khí bị giữ lại trong vật đúc. Nếu muốn thì cần những công nghê đặc biệt. Một điều lưu ý trong đúc áp lực là lựa chọn vật liệu có khoảng đông đặc hẹpCó đến 85% hợp kim nhôm đang sử dụng để đúc áp lực là hợp kim 380 và một vài hợp kim cùng họ (Al + Si + Cu). Họ hợp kim này có rất nhiều ưu điểm: cơ tính cao, chịu ăn mòn, độ chảy loãng cao, giá thảnh rẻ. Nếu yêu cầu cao hơn về khả năng chịu mài mòn, 360 (giảm Cu) sẽ phù hợp hơn hoặc thậm chí là hợp kim 413 (chỉ có Al + Si).

Đôi khi với những yêu cầu thật cao về khả năng chịu ăn mòn, hợp kim 518.0 sẽ được dung nhưng hợp kim này lại có độ chảy loãng thấp, khó đúc, giá thành cao hơn.Một chút phân biệt trong đúc áp lực: có 2 dạng là đúc áp lực buồng nóng (hot chamber) và đúc áp lực buồng nguội (cold chamber). Đúc áp lực buồng nóng là khi kim loại lỏng được rót vào 1 xilanh, sau đó pistong đẩy kim loại vào khuôn thong qua áp lực tương đối lớn, bộ xilanh –pistong này được coi là nguội. Còn đúc áp lực buồng nóng là bộ xilanh – pistong được đặt trong 1 hệ thống lò nung và nối thẳng với bộ phận lò nấu chảy, như vậy toản bộ xilanh – pistong được đặt trong lò và có nhiệt độ bằng với nhiệt độ kim loại nóng chảy.