9.2.1. Khái niệm
Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ quát. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát với độ chuẩn xác thấp, độ bóng mặt phẳng kém cỏi, lượng dư gia công to, nhưng khuôn cát với ưu điểm là tạo ra vật đúc với kết cấu phức tạp, khối lượng to và giá trị thành khuôn thấp.
9.2.2. Sơ đồ sản xuất vật đúc trong khuôn cát
Quy trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát với thể tóm tắt như sau:
- Phòng ban kỹ thuật căn cứ theo phiên bản vẽ cụ thể để lập ra phiên bản vẽ vật đúc, mẫu, vỏ hộp lõi.
- Căn cứ vào phiên bản vẽ để phân phối bộ mẫu bao gồm: mẫu đúc để tạo ra lòng khuôn mang dáng vẻ phía ngoài của vật đúc; vỏ hộp lõi để phân phối lõi tạo ra dáng vẻ phía trong của vật đúc, mẫu khối hệ thống rót để tạo ra đậu khá, đậu ngót sài để dẫn kim loại lỏng và thoát khí cho khuôn.
- Thi công ráp khuôn.
- Phòng ban nấu nướng chảy kim loại lỏng phải phối hợp uyển chuyển với quy trình làm khuôn, thi công ráp khuôn để thực hiện rót kim loại lỏng vào khuôn kịp thời.
- Sau lúc kim loại đông đặc, vật đúc được tạo nên trong khuôn, thực hiện phá khuôn, lõi, làm tinh khiết vật đúc, rà soát vật đúc bằng thủ công hoặc sử dụng máy.
- Rà soát vật đúc về dáng vẻ, kích thước, quality phía trong.
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 hàm: cát, đất sét, chất dính kết và chất phụ.
- Cát: cát là thành phần chủ yếu ớt của hỗn hợp làm khuôn, thao. Thành phần hóa học tập chủ yếu ớt của cát là SiO2 (thạch anh), ngoài ra còn với một không nhiều đất sét và tạp chất khác.
- Đất sét: thành phần chủ yếu ớt là cao lanh với công thức là mAl2O3.n SiO2.qH2O. Ngoài ra còn với một số trong những tạp chất khác như CaCO3, Fe2O3, Na2CO3. Lúc lượng nước yêu thích hợp đất sét dẻo và dính, lúc sấy thô độ tốt tăng nhưng giòn, dễ dàng vỡ.
- Chất kết dính: là những chất được đưa vào hỗn hợp để tăng độ dẻo, độ tốt của nó.
- Những chất kết dính: thông thường sài như dầu thực vật (dầu lanh, dầu bông, dầu trẩu), những chất hòa tan trong nước (đường, mật mía, bột hồ, những chất dính kết hóa cứng (nhựa thông, ximăng, buồn phiền hắc ín) và nước thủy tinh (là dung dịch silicat Na2O.nSiO2.mH2O hoặc K2O.nSiO2.mH2O).
- Chất phụ: là những chất đưa vào để tăng tính nhún, tính thông khí, tăng độ bóng mặt phẳng khuôn, thao và tăng năng lực tính Chịu nhiệt của hỗn hợp. Chất phụ bao gồm nhị dạng tại đây:
– Những chất phụ trộn vào hỗn hợp như mùn cưa, rơm rạ, bột than nhờ nhiệt độ của kim loại lỏng lúc rót vào khuôn chúng bị cháy tạo ra những khỏang trống trong hỗn hợp làm tăng độ xốp, độ nhún và năng lực thoát khí của hỗn hợp.
– Chất tô khuôn với thể sài bột graphit, bột than, nước thủy tinh, bột thạch anh hoặc dung dịch của chúng với đát sét tô lên mặt phẳng khuôn, thao để tăng độ bóng, tính Chịu nhiệt của chúng.
Lấy trộn những vật liệu trên theo tỉ lệ nhất mực tùy 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 nhị loại:
- Cát áo sài để phủ sát mẫu lúc làm khuôn nên phải với độ tốt, độ dẻo cao và bền nhiệt, vì như thế lớp cát này xúc tiếp trực tiếp với kim loại lỏng. Cát áo thông thường được tạo bằng vật liệu thế hệ và chiếm tầm 10 – 15% lượng cát làm khuôn.
- Cát đệm sài để đệm cho phần khuôn còn sót lại nhằm mục tiêu làm tăng độ tốt của khuôn. Cát đệm ko yêu cầu cao như cát áo nhưng phải với tính thông khí mạnh. Thường xuyên sài cát cũ để làm cát đệm và chiếm tầm 55 – 90% tổng lượng cát khuôn.
Tỉ lệ những vật liệu trong hỗn hợp làm khuôn tùy nằm trong vật liệu, trọng lượng vật đúc nhưng chung chung cát chiếm tầm 70 – 80%, đất sét tầm 8 – 20%. So sánh với hỗn hợp làm khuôn, hỗn hợp làm thao yêu cầu tốt hơn, vì như thế thao thao tác ở điều khiếu nại nghiêm khắc hơn, bởi vậy thông thường tăng lượng thạch anh (SiO2) với lúc tới 100%, tránh tỉ 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 tại đây:
- Tính dẻo: là năng lực phát triển thành dạng vĩnh cửu của hỗn hợp lúc ngừng lực tác dụng (sau lúc rút mẫu thường tháo vỏ hộp khuôn). Tính dẻo của hỗn hợp đảm bảo dễ dàng làm khuôn, thao và cho ta thu được lòng khuôn, thao rõ rệt. Tính dẻo tăng lúc lượng nước trong hỗn hợp tăng tới 8%, đất sét, chất dính kết tăng, cát hạt nhỏ.
- Độ chất lượng: là năng lực của hỗn hợp lúc Chịu được tác dụng của ngoại lực nhưng mà ko bị phá hủy. Khuôn, thao cần đảm bảo bền để ko vỡ lúc vận gửi, thi công ráp khuôn, thao và lúc rót kim loại lỏng vào khuôn. Độ chất lượng tăng lúc lượng nước tăng tới 8%; cát nhỏ, ko đồng đều, sắc cạnh và lúc lượng đất sét tăng. Khuôn thô với độ tốt tốt hơn khuôn tươi.
- Tính nhún: là năng lực tránh thể tích của hỗn hợp lúc Chịu tác dụng của ngoại lực. Tính nhún làm tránh sự cản trở của khuôn, thao lúc vật đúc co ngót trong quy trình kết tinh và nguội để tách nứt, rỗ và cong vênh của vật đúc. Tính nhún tang lúc cát hạt to, chất kết dính không nhiều, chất phụ (ví dụ: mùn cưa, rơm rạ, bột than) tăng.
- Tính thông khí: là năng lực thoát khí từ lòng khuôn và trong hỗn hợp ra ngoài để tách rỗ khí vật đúc. Tính thông khí tăng lúc cát hạt to và đều, lượng đất sét và chất kết dính không nhiều, chất phụ và lượng nước không nhiều.
- Tính bền nhiệt: là năng lực giữ được độ tốt ở nhiệt độ cao của hỗn hợp làm khuôn. Tính bền nhiệt đảm bảo cho thành khuôn và thao lúc xúc tiếp với kim loại lỏng ở nhiệt độ cao ko bị chảy. Tính bền nhiệt tăng lúc lượng SiO2trong hỗn hợp tăng, cát to và tròn, chất phụ không nhiều.
- Độ độ ẩm: Độ độ ẩm của hỗn hợp là lượng nước chứa trong hỗn hợp đấy tính bằng %. Độ độ ẩm tăng tới 8% làm cho độ tốt, độ dẻo của hỗn hợp tăng, quá giới hạn đấy sẽ với tác động xấu.
9.2.6. Những hư hỏng thường gặp
a. Lõm co và rỗ co
Lõm co tạo nên do kim loại co thể tích, vì như thế vậy lõm co lúc nào cũng thuộc ở phía trên cùng vật đúc, tại đấy kim loại đông đặc sau cuối. Vùng lõm co với nhiều tạp chất với nhiệt độ nóng chảy thấp. Để tách lõm co, trong khuôn đúc phải kiểu dáng đậu ngót bửa sung.
Rỗ co cũng tạo nên do kim loại co thể tích lúc kết tinh, nhưng chúng phân chia ở phía trong vật đúc tạo ra những lỗ hỗng to nhỏ không giống nhau với mặt phẳng nhôm nhoam. Trong vật đúc rỗ co thông thường xuất hiện ở vùng với thể tích kim loại to, vì vì như thế vận tốc nguội ở vùng này nhỏ hơn xung quanh, nên lúc kim loại co ko được bửa sung thêm. Nếu lỗ hỗng rất nhỏ và triệu tập thì gọi là xốp co. Rỗ co làm tránh tiết diện Chịu lực của vật đúc, làm tăng ứng suất triệu tập và làm tránh độ dẻo.
Để ngăn cản rỗ co, điều quan trọng là kiểu dáng kết cấu đúc phải chăng để quy trình kết tinh luôn luôn hướng từ xa tới chân đậu ngót hoặc khối hệ thống rót.
b. Rỗ khí
Một lượng khí hoặc vẫn hoà tan vào kim loại lỏng lúc nấu nướng, hoặc theo dòng sản phẩm chảy chảy vào lòng khuôn, hoặc do những phản xạ sinh khí lúc kim loại lỏng xúc tiếp tác dụng lên vật liệu khuôn, trong quy trình kim loại vật rút ra tinh ko thoát ra được và tạo ra những bọt khí lúc thăng bằng dạng cầu lưu lại trong vật đúc. Mặt phẳng lỗ hỗng rỗ khí nhẵn và bị ôxy hoá. Chúng phân chia ngẫu nhiên trong vật đúc. Tương đương rỗ co, rỗ khí làm tránh tiết diện Chịu lực, tránh cơ tính.
c. Thiên tích
Kim loại vật đúc do kết tinh qua những thời kỳ không giống nhau, hướng từ dưới lên và từ ngoài vào trong nên dễ dàng tạo ra sự ko đồng đều về thành phần hoá học tập, dẫn tới ko đều về tổ chức cơ tính và năng lực Chịu lực.
9.2.7. Rà soát Suất đàn hồi trong vật đúc
Suất đàn hồi thường Young Modulus là 1 trong những thông số kỹ thuật cần thiết giám định quality vật liệu đúc.
Thường thì, những xưởng đúc kỹ thuật cao sẽ cần rà soát thông số kỹ thuật này để làm chủ quality thành phầm.
Yêu cầu từ một xưởng đúc đang dùng những phép đo UT để tính Mô-đun đàn hồi (Young Modulus) của vật đúc để làm chủ quality vật liệu. Quy trình đo rất thủ công và rất cần phải triển khai bằng nhị phép đo véc tơ vận tốc tức thời: một chiều dọc; và một theo phương ngang. Young Modulus được tính toán thủ công và thông báo trên giấy. Thứ tự thủ công với vận tốc thao tác chậm rì rì, ko tác dụng và rất dễ dàng với lỗi của trái đất.
Xem thêm về hình thức rà soát Suất đàn hồi tự hoạt động dùng phương pháp đo siêu thanh.