Đúc là gì? Tính ứng dụng cao của đúc trong gia công cơ khí chính xác

Đúc là một quy trình làm nóng vật liệu như kim loại, nhựa, hợp kim ở áp suất cao thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm có hình dạng phức tạp với độ chính xác cao về kích thước. Đúc thường được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử và gia công cơ khí chính xác, nơi sản xuất khối lượng lớn và dung sai chặt chẽ là rất quan trọng. Vậy nên đúc đặc biệt thích hợp để sản xuất các bộ phận như bộ phận động cơ, vỏ truyền động, đầu nối điện và các bộ phận, chi tiết máy có cấu trúc phức tạp.

1. Đúc là gì?

Đúc là một quy trình sản xuất trong đó vật liệu lỏng, điển hình là kim loại hoặc hợp kim, được đổ vào khuôn có khoang rỗng ở hình dạng mong muốn, sau đó được để đông đặc. Khi vật liệu đã đông cứng, khuôn sẽ được tháo ra và bộ phận đúc đã hoàn thành và sẵn sàng để sử dụng. Quá trình đúc có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận có hình dạng và kích cỡ khác nhau, từ các bộ phận nhỏ, phức tạp đến các bộ phận lớn. Đúc được sử dụng trong sản xuất nhiều loại sản phẩm, bao gồm các bộ phận máy móc, linh kiện ô tô, bộ phận hàng không vũ trụ, đồ trang sức và nghệ thuật.

2. Một số loại quy trình đúc phổ biến 

Có một số loại quy trình đúc khác nhau, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Một số quy trình đúc phổ biến nhất bao gồm: 

• Đúc cát: Đúc cát là quá trình đúc được sử dụng rộng rãi nhất, và nó liên quan đến việc đổ kim loại nóng chảy vào khuôn làm bằng cát. Đúc cát được sử dụng để tạo ra các bộ phận có hình học phức tạp và thường được sử dụng cho các vật đúc lớn.
• Đúc trọng lực: Đúc khuôn trọng lực, còn được gọi là đúc khuôn vĩnh cửu là một quy trình đúc sử dụng khuôn kim loại vĩnh cửu để tạo ra các bộ phận kim loại phức tạp. Đây là một loại quy trình đúc thuộc danh mục đúc khuôn rộng hơn, bao gồm việc sử dụng khuôn kim loại để định hình kim loại nóng chảy thành một dạng cụ thể. Trong đúc khuôn trọng lực, khuôn thường được làm bằng thép hoặc sắt, và nó được thiết kế để tạo ra hình dạng hoặc hình học cụ thể cho bộ phận được đúc. 
• Đúc mẫu chảy: là một quá trình bao gồm việc tạo ra một mô hình sáp của bộ phận sẽ được đúc, sau đó sử dụng mô hình này để tạo khuôn. Kim loại nóng chảy sau đó được đổ vào khuôn, và sáp được nấu chảy để lại một phần rỗng.
• Đúc liên tục: Đúc liên tục là một quá trình liên quan đến việc đổ kim loại nóng chảy vào khuôn chuyển động liên tục, cho phép tạo ra các hình dạng dài, liên tục như thanh, que và ống.

3. Các loại vật liệu dùng để đúc

Nhiều loại vật liệu có thể được sử dụng để đúc, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Một số vật liệu đúc được sử dụng phổ biến nhất bao gồm: 

• Kim loại: Các kim loại như nhôm, đồng thau, đồng thau, đồng, sắt, magiê và thép thường được sử dụng trong các ứng dụng đúc. Những kim loại này cung cấp sức mạnh, độ bền và khả năng gia công tuyệt vời. 
• Hợp kim: Hợp kim là sự kết hợp của hai hoặc nhiều kim loại được nấu chảy với nhau và đúc thành một hình dạng cụ thể. Các ví dụ bao gồm hợp kim nhôm-silicon, đồng-niken và niken-crom. 
• Nhựa: Các loại nhựa như epoxy, polyester và vinyl ester có thể được đúc để tạo ra các bộ phận có hình dạng phức tạp và bề mặt hoàn thiện tuyệt vời. 
• Vật liệu tổng hợp: Vật liệu tổng hợp là vật liệu được tạo thành từ hai hoặc nhiều vật liệu khác nhau, chẳng hạn như polyme được gia cố bằng sợi carbon. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô. 

Việc lựa chọn vật liệu để đúc phụ thuộc vào một số yếu tố như cường độ mong muốn, độ bền, khả năng gia công và giá thành của sản phẩm cuối cùng. Mỗi vật liệu đều có những đặc tính, ưu điểm và nhược điểm riêng và việc lựa chọn vật liệu là rất quan trọng đối với sự thành công của quá trình đúc.

4. Ứng dụng của đúc trong gia công cơ khí chính xác

Đúc là một quá trình sản xuất được sử dụng rộng rãi trong gia công cơ khí chính xác. Đúc mang lại một số lợi thế trong gia công cơ khí chính xác như:

• Chi tiết có hình dạng phức tạp: Đúc cho phép sản xuất các hình dạng phức tạp có thể khó đạt được hoặc tốn kém thông qua các quy trình sản xuất khác. 
• Lựa chọn vật liệu: Đúc hỗ trợ nhiều sản xuất được nhiều vật liệu, bao gồm các kim loại và hợp kim khác nhau, chẳng hạn như thép, nhôm, đồng và titan. Tính linh hoạt trong lựa chọn vật liệu này cho phép các kỹ sư chọn vật liệu phù hợp nhất cho ứng dụng cụ thể, xem xét các yếu tố như độ bền, độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng chịu nhiệt. 
• Hiệu quả chi phí: Đúc có thể là một phương pháp hiệu quả về chi phí để sản xuất các bộ phận cơ khí chính xác, đặc biệt khi sản xuất số lượng lớn. Sau khi khuôn ban đầu được tạo, việc sản xuất một sản phẩm với số lượng lớn trở nên tương đối rẻ so với các quy trình gia công khác. 
• Kích thước và trọng lượng: Đúc cho phép sản xuất các bộ phận có kích thước và trọng lượng khác nhau, làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng, từ các bộ phận phức tạp nhỏ bé đến các bộ phận công nghiệp hạng nặng. 
• Thuộc tính vật liệu: Đúc cung cấp khả năng điều khiển các thuộc tính vật liệu thông qua việc lựa chọn các hợp kim và quy trình xử lý nhiệt khác nhau. Điều này cho phép các kỹ sư điều chỉnh các đặc tính cơ học của các bộ phận đúc để đáp ứng các yêu cầu cụ thể như độ cứng, độ bền và khả năng chống mài mòn. 
• Tích hợp và hợp nhất: Đúc cho phép tích hợp nhiều thành phần vào một bộ phận phức tạp duy nhất, giảm nhu cầu lắp ráp và nối các quy trình. Việc hợp nhất các bộ phận này có thể giúp cải thiện hiệu quả, giảm trọng lượng và tăng độ tin cậy. 
• Tạo mẫu nhanh: Các kỹ thuật đúc có thể được sử dụng để tạo mẫu nhanh trong gia công cơ khí chính xác. Điều này cho phép các kỹ sư nhanh chóng tạo các nguyên mẫu chức năng để thử nghiệm và xác nhận trước khi chuyển sang sản xuất hàng loạt.

Đúc đóng một vai trò quan trọng trong gia công cơ khí chính xác bằng cách mang lại tính linh hoạt, tiết kiệm chi phí và khả năng sản xuất các bộ phận phức tạp với các đặc tính vật liệu mong muốn. Hiện nay, đúc được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và nhiều ngành khác với độ chính xác và hiệu quả cao.