Tìm hiểu về kỹ thuật Đúc


Đúc Semi Solid Casting: Từ giai đoạn để nguội , cắt khối và đưa vào piston nén là một giai đoạn dài , trong thời này rất khó kiểm soát nhiệt độ của vật liệu . Hơn nữa ở giai đoạn cắt khối trước khi nén thì vật liệu nó đã ở trạng thái sệt sệt chứ không còn lỏng nữa. Rất dễ xảy ra hiện tượng pinhole . Có thể đây là nguyên nhân mà chỉ hợp kim A357 có biên độ nguội lâu mới có thể dùng được.
Còn về Sukuizu Casting thì đây là một kỹ thuật đúc có thể nói là của Việt Nam hay của Nhật cũng được. Kỹ thuật này được giáo sư Nguyễn Xuân Huy của Đại học Tohoku (Đông Bắc) Japan đưa ra đề án vào năm 1962. Trong luận văn đầu tiên ông dùng từ 半溶解鋳造技術 Hanyoukai Chuyou Gijutsu (đọc theo âm Hán Việt là Bán dung giải Đúc tạo Kỹ Thuật) ,có nghĩa là “Kỹ thuật đúc bán lỏng ” và thuật ngữ này trở thành một thuật ngữ chuyên môn để phân biệt với kỹ thuật Semi Solid Casting mà từ chuyên môn của Nhật gọi là 半凝固鋳造 (Kỹ thuật đúc bán đông đặc , tạm gọi là bán rắn) được nghiên cứu sau này. Về nguyên lý thì kỹ thuật đúc bán lỏng này cũng rất đơn giản. Tức là nhôm hợp kim nấu lỏng sẽ được rót vào khuôn sắt với tốc độ thật chậm giống như ở dạng đúc khuôn sắt gravity. Đồng thời với quá trình rót nhôm là hút chân không trong khuôn và khuấy vật liệu. Sau khi nhôm lỏng được điền đầy khuôn thì đợi cho nhôm bắt đầu nguội và ở thể tương với pha rắn 30% , lỏng 70%. Ở giai đoạn này sẽ dùng máy nén áp suất cao khoảng 1300 ton để nén. Tuy nhiên vào khoảng năm 1962 thì kỹ thuật NC ở Japan cũng chưa phát triển, khuôn không được gia công chính xác, các thiết bị nén và hút chân không tương đối phức tạp, kỹ thuật tính toán mô phỏng lưu thể còn trong giai đoạn sơ khai, không phải như bây giờ có thể dùng CAE với computer, trong khi phương pháp đúc khuôn cát và gravity vẫn là phương pháp đúc chính nên kỹ thuật này nhanh chóng bị quên lãng vì ít được quan tâm. Khoảng năm 1975 các học trò của ông ở Đại học Tohoku và bộ phận nghiên cứu về đúc của Hãng công nghiệp nặng Phú Sĩ (Tức hãng chế tạo xe hơi SUBARU), Công ty Kure tiếp tục công trình nghiên cứu và khỏang năm 1980 thì hoàn tất kỹ thuật . Họ đặt tên là Sukuizu Casting viết tắt từ chữ Subaru (xe hơi Subaru), Kure và Izu Group ( tên toán nghiên cứu) và từ đó SUKUIZU casting là kỹ thuật đúc chính để chế tạo các chi tiết máy có thể chịu áp lực cao trong xe hơi ở Nhật. Các kỹ sư của Subaru , Toyota , Honda, Isuzu v.v.. hiện tại khi thiết kế đều chỉ định dùng kỹ thuật đúc này cho các chi tiết máy quan trọng trong bản vẽ thiết kế. Đi sâu vào chi tiết thiết kế chế tạo các máy đúc kỹ thuật này còn thuộc bản quyền và bí mật riêng của một số công ty của Japan nên ít được công khai , trong đại học tài liệu chi tiết về kỹ thuật này cũng hiếm. Một số người Mỹ và Âu châu đã dịch kỹ thuật này theo âm gần sát với cách đọc Sukuzui của Nhật là SQUEEZE CASTING (tức là đúc theo kỹ thuật nén , v ắt) và nhiều người sau này lẫn lộn kỹ thuật này với Semi Solid Casting bởi vì hệ thống máy đúc hơi giống nhau.
Ưu điểm của kỹ thuật Sukuzui Casting :
1) Tỷ lệ pin hole hay porosity trong sản phẩm là 1pinhole /cm2 , được xem là tỷ lệ pin hole thấp nhất trong tất cả các kỹ thuật đúc hiện tại. Nên tỷ lệ sản phẩm không đạt chuẩn có thể khống chế dưới mức 0.5% đưa đến giá thành gia công sản phẩm đúc bằng kỹ thuật này rất rẻ. Ví dụ giá của vỏ hộp số xe Honda Civic loại mới phát hành bán ở Việt Nam sản xuất ở Thailand chỉ với giá khống chế khoảng 120 USD .
2) Mật độ nhôm trên một đơn vị diện tích cao so với kỹ thuật die casting bình thường nên sản phẩm có thể chịu được áp lực cao.
3) Sản phẩm đúc rất chính xác nên đối với một số bộ phận không phức tạp trong động cơ hay trong xe hơi có thể dùng luôn , không cần đến gia công tinh bậc 2 .
4) Bề mặt sản phẩm rất láng ,nên không cần đến xử lý sand shooting v.v.. sau đúc .
5) Đúc được với tất cả các loại hợp kim .
6) So với kỹ thuật đúc Semi Solid Casting thì vì quá trình rót nhôm vào còn ở trạng thái lỏng nên khuôn ít bị hư hại và bề mặt sản phẩm không bị biến dạng do va đập vào thành khuôn như ở Semi Solid Casting.
Nhược điểm của Sukuzui Casting :
1) Hệ thống máy đúc , nén, hút chân không v.v. phức tạp,thường đi kèm với robot ,cần phải có computer để điều khiển và kiểm soát nhiệt độ của vật liệu và của nhiệt độ cũng như độ ẩm trong xưởng.
2) Khuôn mẫu phải gia công thật chính xác , nên giá thành gia công khuôn rất cao. Nên chỉ có thể dùng trong trường hợp sản xuất hàng loạt.
3) Khi gia công khuôn cần phải tính toán mô phỏng lưu thể cũng như mô phỏng biến dạng của vật liệu một cách chính xác, nên mất thời gian hơn so với làm khuôn bình thường .

( GS Võ Huy Thanh – meslab.org/mes )

About these ads
Categories: Chuyên ngành | 2 phản hồi

Post navigation

2 thoughts on “Tìm hiểu về kỹ thuật Đúc

  1. Minh Anh

    nhóm em cần làm một đề tài giới thiệu về công nghệ đúc bằng áp lực. Em tìm tài liệu trên mạng nhưng không có. Không biết anh có thể post một bài về công nghệ này được không? hoặc nếu anh có tài liệu về công nghệ này, có thể chia sẻ cho em được không? Cảm ơn anh nhiều

  2. Bạn có tư liệu gì liên quan đến thầy Nguyễn Xuân Huy không ? Mình muốn tìm mà ! Xin giúp đỡ !

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s