D - Cát áo dùng để phủ sát mẫu khi làm khuôn nên phải có độ bền, độ dẻo cao và bền nhiệt, vì lớp cát này tiếp xúc trực tiếp với kim loại lỏng. Cát áo thường được làm bằng vật liệu mới và chiếm khỏang 10 - 15% lượng cát làm khuôn. - Cát đệm dùng để đệm cho phần khuôn còn lại nhằm làm tăng độ bền của khuôn. Cát đệm không yêu cầu cao như cát áo nhưng phải có tính thông khí mạnh. Thường dùng cát cũ để làm cát đệm và chiếm khỏang 55 - 90% tổng lượng cát khuôn. Tỷ lệ các vật liệu trong hỗn hợp làm khuôn tùy thuộc vật liệu, trọng lượng vật đúc nhưng nói chung cát chiếm khỏang 70 - 80%, đất sét khỏang 8 - 20%. So với hỗn hợp làm khuôn, hỗn hợp làm thao yêu cầu cao hơn, vì thao làm việc ở điều kiện khắc nghiệt hơn, do đó thường tăng lượng thạch anh (SiO2) có khi tới 100%, giảm tỷ lệ đất sét, chất dính kết, chất phụ và phải sấy thao. Chuyển đến nội dung
9.2.1. Khái niệm Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn, nhưng khuôn cát có ưu điểm là tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn và giá thành khuôn thấp. 9.2.2. Sơ đồ sản xuất vật đúc trong khuôn cát
 Quá trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát có thể tóm tắt như sau:
9.2.3. Các bộ phận khuôn cát 9.2.4. Thành phần của hỗn hợp làm khuôn a. Thành phần Hỗn hợp làm khuôn, thao (lõi) bao gồm: cát, đất sét, chất dính kết và chất phụ.
– Những chất phụ trộn vào hỗn hợp như mùn cưa, rơm rạ, bột than nhờ nhiệt độ của kim loại lỏng khi rót vào khuôn chúng bị cháy tạo nên các khỏang trống trong hỗn hợp làm tăng độ xốp, độ lún và khả năng thoát khí của hỗn hợp. – Chất sơn khuôn có thể dùng bột graphit, bột than, nước thủy tinh, bột thạch anh hoặc dung dịch của chúng với đát sét sơn lên bề mặt khuôn, thao để tăng độ bóng, tính chịu nhiệt của chúng. Đem trộn các vật liệu trên theo tỷ lệ nhất định phụ thuộc vào vật liệu, khối lượng vật đúc ta được hỗn hợp làm khuôn và thao. b. Phân loại Hỗn hợp làm khuôn chia làm hai loại:
Tỷ lệ các vật liệu trong hỗn hợp làm khuôn tùy thuộc vật liệu, trọng lượng vật đúc nhưng nói chung cát chiếm khoảng 70 – 80%, đất sét khoảng 8 – 20%. So với hỗn hợp làm khuôn, hỗn hợp làm thao yêu cầu cao hơn, vì thao làm việc ở điều kiện khắc nghiệt hơn, do đó thường tăng lượng thạch anh (SiO2) có khi tới 100%, giảm tỷ lệ đất sét, chất dính kết, chất phụ và phải sấy thao. 9.2.5. Tính chất của hỗn hợp làm khuôn Hỗn hợp làm khuôn và thao phải có những tính chất sau đây:
9.2.6. Những hư hỏng thường gặp a. Lõm co và rỗ co Lõm co hình thành do kim loại co thể tích, vì vậy lõm co bao giờ cũng nằm ở phía trên cùng vật đúc, tại đó kim loại đông đặc sau cùng. Vùng lõm co có nhiều tạp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp. Để tránh lõm co, trong khuôn đúc phải thiết kế đậu ngót bổ sung. Rỗ co cũng hình thành do kim loại co thể tích khi kết tinh, nhưng chúng phân bố ở phía trong vật đúc tạo ra các lỗ hỗng to nhỏ khác nhau với bề mặt nham nhở. Trong vật đúc rỗ co thường xuất hiện ở vùng có thể tích kim loại lớn, bởi vì tốc độ nguội ở vùng này nhỏ hơn xung quanh, nên khi kim loại co không được bổ sung thêm. Nếu lỗ hỗng rất nhỏ và tập trung thì gọi là xốp co. Rỗ co làm giảm tiết diện chịu lực của vật đúc, làm tăng ứng suất tập trung và làm giảm độ dẻo. Để hạn chế rỗ co, điều cần thiết là thiết kế kết cấu đúc hợp lý để quá trình kết tinh luôn hướng từ xa đến chân đậu ngót hoặc hệ thống rót. b. Rỗ khí Một lượng khí hoặc đã hoà tan vào kim loại lỏng khi nấu, hoặc theo dòng chảy chảy vào lòng khuôn, hoặc do các phản ứng sinh khí khi kim loại lỏng tiếp xúc tác dụng lên vật liệu khuôn, trong quá trình kim loại vật đúc kết tinh không thoát ra được và tạo ra những bọt khí khi cân bằng dạng cầu lưu lại trong vật đúc. Bề mặt lỗ hỗng rỗ khí nhẵn và bị ôxy hoá. Chúng phân bố bất kỳ trong vật đúc. Cũng như rỗ co, rỗ khí làm giảm tiết diện chịu lực, giảm cơ tính. c. Thiên tích Kim loại vật đúc do kết tinh qua các giai đoạn khác nhau, hướng từ dưới lên và từ ngoài vào trong nên dễ tạo ra sự không đồng đều về thành phần hoá học, dẫn đến không đều về tổ chức cơ tính và khả năng chịu lực. 9.2.7. Kiểm tra Suất đàn hồi trong vật đúc Suất đàn hồi hay Young Modulus là một thông số quan trọng đánh giá chất lượng vật liệu đúc. Thông thường, các xưởng đúc công nghệ cao sẽ cần kiểm tra thông số này để kiểm soát chất lượng sản phẩm. Yêu cầu từ một xưởng đúc đang sử dụng các phép đo UT để tính Mô-đun đàn hồi (Young Modulus) của vật đúc để kiểm soát chất lượng vật liệu. Quá trình đo rất thủ công và cần phải thực hiện bằng hai phép đo vận tốc: một chiều dọc; và một theo phương ngang. Young Modulus được tính toán bằng tay và báo cáo trên giấy. Quy trình thủ công có tốc độ làm việc chậm, không hiệu quả và rất dễ có lỗi của con người. Tham khảo về cách thức kiểm tra Suất đàn hồi tự động sử dụng phương pháp đo siêu âm.
1. Bản chất Đúc là rót kim loại lỏng vào khuôn, sau khi kim loại lỏng kết tinh và nguội người ta nhận được vật đúc có hình dạng và kích thước của lòng khuôn. Có nhiều phương pháp đúc khác nhau như đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại,… 2. Ưu nhược điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc a) Ưu điểm Đúc được tất cả các kim loại và hợp kim khác nhau. Đúc được các vật có khối lượng từ vài gam tới vài trăm tấn, các vật có hình dạng và kết cấu bên trong và bên ngoài phức tạp. Nhiều phương pháp đúc hiện đại có độ chính xác và năng suất rất cao. b) Nhươc điểm Tạo ra các khuyết tật như rỗ khí, rỗ xỉ, không điền đầy lòng khuôn, vật đúc bị nứt… 3. Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát gồm các bước chính sau đây: Quá trình đúc tuân theo các bước : Bước 1: Chuẩn bị mẫu và vật liệu làm khuôn. Mẫu làm bằng gỗ hoặc nhôm có hình dạng và kích thước giống như chi tiết cần đúc. Vật liệu làm khuôn cát là hỗn hợp của cát (khoảng 70-80%), chất dính kết là đất sét (khoảng 10-20%), còn lại là nước. Trộn đều hỗn hợp Bước 2: Tiến hành làm khuôn. Dùng mẫu làm khuôn trên nền cát được lòng khuôn có hình dạng, kích thước giống vật đúc. Bước 3: Chuẩn bị vật liệu nấu. Vật liệu nấu gồm gang, than đá và chất trợ dung (đá vôi) được xác định theo một tỉ lệ xác định. Bước 4: Nấu chảy và rót kim loại lỏng vào khuôn. Tiến hành nấu chảy rồi rót gang lỏng vào khuôn. Sau khi gang kết tinh và nguội, dỡ khuôn, thu được vật đúc. Vật đúc sử dụng ngay được gọi là chi tiết đúc . Vật đúc phải qua gia công cắt gọt gọi là phôi đúc . 1. Bản chất Gia công kim loại bằng áp lực là dùng ngoại lực thông qua các dụng cụ, thiết bị (búa tay, búa máy) làm cho kim loại biến dạng dẻo nhằm tạo ra vật thể có hình dạng, kích thước theo yêu cầu. Khi gia công kim loại bằng áp lực, thành phần và khối lượng vật liệu không đổi. Khi gia công áp lực, người ta thường sử dụng các dụng cụ: Gia công áp lực dùng chế tạo các dụng cụ gia đình như dao, lưỡi cuốc,… và dùng để chế tạo phôi cho gia công cơ khí. Có các phương pháp gia công áp lực sau: - Rèn tự do: Người công nhân làm biến dạng kim loại ở trạng thái nóng theo hướng định trước bằng búa tay hoặc búa máy để thu được chi tiết có hình dạng và kích thước theo yêu cầu. - Dập thể tích: Khuôn dập thể tích được bằng thép có độ bền cao. Khi dập, thể tích kim loại ở trạng thái nóng bị biến dạng trong lòng khuôn dưới tác dụng của máy búa hoặc máy ép. 2. Ưu, nhược điểm a) Ưu điểm Có cơ tính cao. Dập thể tích dễ cơ khí hoá và tự động hoá, tạo được phôi có độ chính xác cao về hình dạng và kích thước. Tiết kiệm được kim loại và giảm chi phí cho gia công cắt gọt. b) Nhược điểm Không chế tạo được các sản phẩm có hình dạng, kích thước phức tạp, kích thước lớn. Không chế tạo được các sản phẩm có tính dẻo kém. Rèn tự do có độ chính xác kém, năng xuất thấp , điều kiện làm việc nặng nhọc 1. Bản chất Hàn là phương pháp nối được các chi tiết lại với nhau bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái chảy, sau khi kim loại kết tinh sẽ tạo thành mối hàn. 2. Ưu, nhược điểm a) Ưu điểm Tiết kiệm được kim loại, Nối được các kim loại có tính chất khác nhau. Tạo được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp. Mối hàn có độ bền cao, kín. b) Nhược điểm Do biến dạng nhiệt không đều nên chi tiết dễ bị cong, vênh. 3. Một số phương pháp hàn thông dụng Một số phương pháp hàn thông dụng được trình bày trong bảng 16.1 Xem thêm các bài Lý thuyết và câu hỏi trắc nghiệm Công nghệ lớp 11 có đáp án hay khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k5: fb.com/groups/hoctap2k5/ Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. bai-16-cong-nghe-che-tao-phoi.jsp |
