CÔNG NGHỆ ĐÚC BÁN LỎNG

Có hai phương pháp đúc bán lỏng chính: Thixocasting (TC)và Rheocasting . Trong đó, Thixocasting là phương pháp tạo vật đúc từ “thanh cấp liệu” (feedstock) có độ hạt và tổ chức xác định.

• Có hai phương pháp đúc bán lỏng chính: Thixocasting (TC)và Rheocasting . Trong đó, Thixocasting là phương pháp tạo vật đúc từ “thanh cấp liệu” (feedstock) có độ hạt và tổ chức xác định. Thanh cấp liệu được nung nóng đến trạng thái bán lỏng rồi được tạo hình bằng lực ép lớn. Rheocasting là phương pháp tạo vật đúc bằng cách nấu chảy rồi làm nguội hợp kim đến trạng thái bán lỏng và tạo hình bằng lực ép, giống như phương pháp đúc áp lực.
  
  1. Thixocasting
  
  Quá trình đúc TC được thể hiện ở hình 1. Đầu tiên là chế tạo thanh cấp liệu có tổ chức và độ hạt theo yêu cầu. Thông thường, thanh cấp liệu được chế tạo bằng phương pháp đúc liên tục với kim loại lỏng trong khuôn được khuấy trộn theo nguyên lý từ thủy động lực(*) . Đường kính thanh cấp liệu từ 75 - 150mm (3”-6”). Sau đó, thanh cấp liệu được cắt thành từng đoạn nhỏ và nung cảm ứng đến nhiệt độ tồn tại trạng thái bán lỏng, rồi được chuyển đến máy đúc và ép vào khuôn với lực ép lớn.
  
  
   
  
  
   
  Hình 1: Quá trình đúc Thixo-casting
  
  Ưu điểm của phương pháp: tiết kiệm năng lượng và dễ tự động hóa. Nhược điểm của phương pháp: chi phí đầu tư cao, thanh cấp liệu khó chế tạo và sản phẩm thừa (phế phẩm, hệ thống rót,…) không thể tái sử dụng cho các lần đúc sau. (*) Từ thủy động lực học (magnetohydrodynamic) là môn học nghiên cứu các chất lưu dẫn điện chuyển động dưới tác động của điện trường hoặc từ trường.
  
  2. Rheocasting
  
  Quá trình Đúc Rheocasting được thể hiện ở hình 2. Đầu tiên là nấu luyện hợp kim cần đúc, sau đó làm nguội kết hợp khuấy trộn hợp kim. Khi hợp kim nguội đến nhiệt độ tồn tại trạng thái bán lỏng, nó được chuyển đến máy đúc và tạo hình với lực ép lớn.
  
   
  
   
  Hình 2: Quá trình đúc Rheocasting
  
  Nguyên lý phá giúp vỡ thiên tích nhánh cây bằng lực khuấy của phương pháp đúc Rheocasting được thể hiện ở hình 3. Trong đó, lực khuấy tạo điều kiện thuận lợi để hình thành tinh thể dạng hình cầu, từ đó cho ra tổ chức hạt hình cầu làm tăng cơ tính vật đúc.
  
   
  
  Hình 3: Nguyên lý phá vỡ thiên tích nhánh cây
  
  Hình 3 cho thấy: khi không có lực khuấy tinh thể nhánh cây được hình thành. Lực khuấy kết hợp dòng chảy tầng giúp tạo thành tinh thể dạng “hoa thị”. Lực khuấy kết hợp dòng chảy rối giúp tạo thành tinh thể dạng hình cầu.
  
  Ưu điểm của phương pháp (so với Thixocasting): đúc được nhiều loại hợp kim, sản phẩm thừa (phế phẩm, hệ thống rót,…) có thể làm hồi liệu, thiết bị đúc có tinh kế thừa của phương pháp Đúc áp lực nên giảm chi phí đầu tư ban đầu. Nhược điểm: khả năng tự động hóa không cao bằng Thixocasting. Ưu điểm của phương pháp so với Đúc áp lực: nhiệt độ rót thấp, kim loại điền đầy với dòng chảy tầng và vật đúc ít co ngót. Từ đó, tuổi thọ thiết bị cao, chu kỳ đúc ngắn, vật đúc ít bị lẫn khí và nứt.
• Bình luận bài viết