Kỹ thuật đúc trong khuôn vỏ mỏng

Đúc trong khuôn vỏ mỏng là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6 – 8mm.

Đúc trong khuôn vỏ mỏng có những đặc điểm sau:

– Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu (như khuôn cát), khối lượng vật đúc đến 100kg, độ chính xác đạt cấp II, III, Độ bóng đạt Rz từ 2.5 đến 20 micro mét.

– Khuôn vỏ mỏng là khuôn khô, nhẵn bóng, thông khí tốt, truyền nhiệt kém, không hút nước và bền nên cho phép nhận được vật đúc ít rỗ, xốp, nứt và những khuyết tật khác. Đồng thời giảm được hao phí kim loại cho hệ thống rót vì không cần hệ thống rót lớn như trong khuôn cát.

– Do tính truyền nhiệt kém nên khi đúc gang không bị hoá trắng. Nhiệt độ rót có thể nhỏ hơn trong khuôn cát chừng 20 – 30⁰C.

– Đơn giản hoá quá trình dở khuôn và làm sạch vật đúc.

– Quá trình chế tạo khuôn vỏ mỏng dễ cơ khí hoá và tự động hoá.

Hỗn hợp khuôn vỏ mỏng bao gổm bột cát thạch anh ( Hàm lượng SiO2 > 97%, Oxyt Fe< 0.5%, Tạp chất có hại <1%, bùn <1%.

Cát nên dùng loại hạt min và không đồng đều để nâng cao độ bóng và độ bền vỏ khuôn. Nên dùng hạt cát cỡ 0.06 – 0.15 mm) với 4 – 6% punvebakêlit (punvebakêlit là hỗn hợp của fênôn và urêtrôpin, nó dễ đông đặc, dễ nhào trộn với cát, cất giữ thuận lợi nhưng đắt và hiếm)

Hỗn hợp khuôn cát và punvêkakêlit có đặc tính là ở nhiệt độ 200 250⁰C phần tử fênôn chảy ra và có khả năng dính kết các hạt cát với nhau, tự hoá cứng tạo nên hỗn hợp khuôn có độ bền khoảng 20 – 50 N/cm².

Sau khi đã hoá cứng, nó không có khả năng chảy ra nữa mặc dù nung nóng đến nhiệt độ cao hơn 250⁰C.

Công nghệ chế tạo vật đúc trong khuôn vỏ mỏng

Trình tự đúc trong khuôn vỏ mỏng như sau:

– Ghép mẫu vào tấm mẫu: dùng mẫu bằng kim loại kẹp chặt trên tấm mẫu bằng thép hoặc gang xám. Làm sạch mẫu và tấm mẫu rổi phun lên trên một lớp cách mẫu bằng dầu mazut.

– Nung nóng mẫu và tấm mẫu đến nhiệt độ 220 – 250⁰C.

– Lấy mẫu và tấm mẫu ra khỏi lò, quay đi 180⁰ rổi kẹp chặt với thùng chứa hỗn hợp làm khuôn.

– Quay thùng chứa hỗn hợp khuôn cùng với mẫu và tẫm mẫu 180⁰. Vật liệu làm khuôn sẽ đè lên mẫu và tấm mẫu. Nhò mẫu và tấm mẫu nóng nên làm các phần tử fênôn chảy ra và liên kết các hạt cát với nhau. Giữ ở vị trí đó trong khoảng 12-20 giây, ta sẽ được chiều dày lớp khuôn khoảng 6-8mm.

– Quay thùng chứa hỗn hợp khuôn cùng với tấm mẫu trở về vị trí ban đầu

– Lấy tấm mẫu, mẫu cùng với lớp khuôn vỏ mỏng đem sấy ở nhiệt độ 350 370⁰C trong 1 + 2 phút để làm chảy đều những phần tử punvebakêlit còn sót lại, làm dính kết đều các hạt cát, nâng cao độ bền cho khuôn.

– Tách khuôn vỏ mỏng khỏi mẫu và tấm mẫu.

– Làm một nửa khuôn kia cũng theo trình tự trên.

Quá trình làm lõi cũng tương tự như quá trình làm khuôn nhưng làm trên máy thổi cát. Sau đó tiến hành lắp khuôn, lõi: ghép hai nửa khuôn bằng cách dán hoặc kẹp.

Để tăng độ bền cho khuôn nhất là khi đúc những chi tiết lớn, sau khi kẹp các nửa khuôn với nhau, ta đem đặt khuôn vỏ mỏng vào hòm khuôn và làm khuôn cát bao bọc xung quanh hoặc kẹp thêm bằng một khung kim loại. Cuối cùng đem rót kim loại vào khuôn, dỡ khuôn và thu nhận vật đúc