Đúc áp lực nhôm là gì? Quy trình đúc áp lực nhôm hiện đại - LUCKY CASTING

Bạn đang tìm kiếm một đơn vị cung cấp dịch vụ đúc áp lực nhôm chất lượng cao với mức chi phí hợp lý? Hãy cùng LUCKY CASTING tìm hiểu chi tiết về lĩnh vực sản xuất phụ kiện đúc áp lực nhôm qua bài viết dưới đây!

Đúc áp lực nhôm là gì?

Đúc áp lực nhôm là một quy trình mà kim loại nhôm nóng chảy được ép dưới áp lực cao vào một khoang của khuôn kín. Sau đó kim loại nhôm lỏng được giữ lại dưới áp lực mạnh cho tới khi đông đặc hoàn toàn.

Khi đã đông đặc, khuôn được mở ra và sản phẩm kim loại được lấy ra. Sau đó, khoang khuôn được làm vệ sinh và đóng lại để thực hiện chu kỳ đúc tiếp theo.

Có những phương pháp đúc áp lực nào?

Có 2 phương pháp đúc áp lực nhôm phổ biển được sử dụng hiện nay đó phương pháp đúc áp lực buồng nóng và phương pháp đúc áp lực buồng lạnh.

Phương pháp đúc áp lực cao buồng nóng

Máy đúc áp lực cao buồng nóng có hệ thống piton-xylanh thủy lực nằm trong bể kim loại lỏng. Kim loại lỏng được đẩy trực tiếp vào khuôn đúc áp lực cao từ bể kim loại lỏng. 

Đúc khuôn buồng nóng được dùng để đúc áp lực các kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp như 

• Kẽm
• Magie
• Chì
• Thiếc

Phương pháp đúc áp lực cao buồng lạnh

Đúc áp lực buồng lạnh có lò nung tách rời với máy đúc áp lực. Kim loại lỏng được múc thủ công hoặc tự động từ lò nung và được đưa vào hệ thống pít-tông-xylanh thủy lực để đẩy vào khuôn đúc áp lực cao. 

Trong quá trình nấu luyện, kim loại lỏng sẽ được múc ra khỏi lò bằng gáo chuyên dụng. Sau đó, gáo nung chảy sẽ rót kim loại lỏng vào khoang chứa kim loại được lắp đặt theo hệ thống khuôn và máy đúc. Với mức áp suất cao, pít-tông sẽ đẩy kim loại lỏng từ buồng bắt vào trong lòng khuôn.

Do tổn thất nhiệt lớn xảy ra trong quá trình lấy và rót kim loại lỏng, phương pháp đúc áp lực này thích hợp với các loại kim loại có đặc tính nóng chảy cao như:

• Nhôm
• Đồng
• Magiê

Quy trình đúc áp lực nhôm

Quy trình sản xuất đúc áp lực nhôm thường sẽ diễn ra trong thời gian ngắn, thường chỉ khoảng hai phút với bốn giai đoạn chính.

Kẹp trước và phun nguyên liệu: Khuôn được kẹp chặt bằng thiết bị kẹp để giữ chặt hai nửa khuôn. Nguyên liệu ở dạng hạt được đổ vào máy ép và phun vào khuôn dưới áp suất và nhiệt độ cao.

Phun nguyên liệu

• Nguyên liệu nóng chảy nhanh chóng được phun vào khuôn, tạo thành các cạnh giữ cố định nguyên liệu.
• Thời gian phun phụ thuộc vào thể tích nguyên liệu, áp suất và lực phun.

Làm nguội

• Nhựa nóng chảy bắt đầu nguội đi khi tiếp xúc với khuôn và đông cứng thành dạng sản phẩm mong muốn.
• Quá trình làm nguội gây ra hiện tượng co rút lại; nguyên liệu trong quá trình phun giúp bù đắp cho sự co rút này.
• Thời gian làm nguội được tính toán dựa trên đặc tính nhiệt động học của nhựa và độ dày của sản phẩm.

Tháo khuôn

• Sau thời gian làm nguội, hệ thống tháo khuôn đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn.
• Chất xúc tác được phun vào khuôn trước khi phun nguyên liệu để dễ dàng tháo khuôn.
• Thời gian tháo khuôn bao gồm thời gian mở khuôn và thời gian cho sản phẩm rơi tự do khỏi khuôn.

Ngoài bốn giai quá trình chính này, còn có quy trình gia công đúc áp lực nhôm

• Loại bỏ lớp thừa: Các vật liệu thừa dính trên sản phẩm sau khi làm nguội được cắt bỏ.
• Tái chế phế liệu: Đối với một số loại nhựa, phế liệu từ quá trình cắt bỏ có thể được nghiền thành hạt tái sử dụng trong quá trình đúc ép phun tiếp theo.

Ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng phương pháp đúc áp lực cao

Ưu điểm

Các lợi ích mà các nhà sản xuất đạt được khi sử dụng phương pháp đúc áp lực nhôm, khi hiểu được những lợi ích này sẽ hỗ trợ cho các quyết định chính xác của quý khách hàng trong quá trình sản xuất, có thể kể đến một số ưu điểm sau:

• Đúc áp lực giúp quy trình sản xuất dễ dàng, nhanh chóng và hiệu quả hơn.
• Các quy trình hoạt động sản xuất khác được giảm thiểu.
• Sản phẩm đúc có khả năng tái tạo cao, có thể sản xuất hàng loạt, tạo ra các bản sao chính xác và đồng nhất.
• Rất dễ chế tạo kể cả các chi tiết có đồ họa phức tạp với độ chính xác cao
• Chất lượng bề mặt hoàn thiện sản phẩm có độ bền vượt trội, đồng nhất, giảm chi phí hoàn thiện bề mặt.
• Đặc biệt hơn so với các công nghệ khác, sản phẩm đúc áp nhôm lực sở hữu độ bền rất cao.
• Dễ dàng điều chỉnh kích thước bề dày của vật liệu đúc, có thể làm vật liệu đúc mỏng đến 1,5 mm.

Nhược điểm

Ngoài những ưu điểm ra, sẽ có những hạn chế khi áp dụng công nghệ đúc áp lực nhôm. Còn có những nhược điểm sau

• Áp suất cao trong quá trình đông đặc khiến hình dạng lỗ không đồng đều và chính xác.
• Áp suất cao gây mòn nhanh khuôn mẫu.
• Chi phí sản xuất cao, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp có quy mô nhỏ.
• Không phù hợp với những chi tiết có kích thước lớn.
• Nếu không có biện pháp phòng ngừa, bọt khí có thể xâm nhập vào khoang khuôn, làm cho sản phẩm bị rỗ.

Những loại hợp kim nhôm dùng để đúc áp lực cao

Trong đúc khuôn áp lực cao, có 2 nhóm hợp kim nhôm chính được sử dụng, đó là Al9Si và Al12Si. Hai loại hợp kim nhôm này chiếm phần lớn trong số các hợp kim nhôm dùng cho đúc áp lực cao.

Ngoài 2 nhóm hợp kim nhôm chính này, còn nhiều loại hợp kim dùng cho đúc áp lực cao khác nhưng tỷ lệ sử dụng thấp hơn nhiều.

Dưới đây là danh sách các hợp kim nhôm thương mại đại diện cho 2 loại hợp kim nhôm chính:

Nhóm Al9Si:

• LM24
• A380
• ADC8
• CA313
• AlSi8Cu3Fe

Nhóm Al12Si:

• LM6
• A413
• LM2
• ADC12
• AC3A
• AlSi12

Thành phần của hợp kim nhôm đúc khuôn áp lực

Ngoài thành phần kim loại chính là nhôm, trong hợp kim nhôm đúc khuôn áp lực còn có các nguyên tố hợp kim khác giúp cải thiện tính chất cơ học trong khi đúc của hợp kim.

• Silicon: Làm giảm nhiệt độ nóng chảy của hợp kim, giúp dễ đúc hơn.
• Sắt: Làm giảm tốc độ phá hủy khuôn trong quá trình đúc nhôm. Tuy nhiên, nếu hàm lượng sắt quá cao có thể làm giảm độ dẻo dai của sản phẩm đúc.
• Đồng: Làm tăng độ bền, cứng của sản phẩm. Tuy nhiên, hàm lượng đồng quá cao có thể dẫn đến nứt vỡ.
• Magie: Làm tăng độ cứng và độ bền của vật đúc. Tuy nhiên, hàm lượng magie quá cao có thể làm tăng độ giòn và dễ gãy của vật đúc.

Qua bài viết vừa rồi, LUCKY CASTING đã chia sẻ cho khách hàng thông tin chi tiết về phương pháp đúc áp lực nhôm, quy trình và công nghệ đúc áp lực nhôm cũng như ưu nhược điểm của từng loại vật liệu đúc. Nếu quý khách đang quan tâm và có nhu cầu sử dụng dịch vụ này thì hãy liên hệ qua Hotline: 0961448086 của chúng tôi để đội ngũ tư vấn hỗ trợ nhanh chóng và chính xác nhất!