Khuôn đúc áp lực là gì ? Các loại khuôn áp lực phổ biến hiện nay

Khuôn đúc áp lực là loại khuôn phổ biến hiện nay để gia công sản phẩm bằng phương pháp định hình. Loại khuôn này được ưa chuộng bởi nhiều ưu điểm nổi bật, phù hợp với nhiều vật liệu và tiết kiệm chi phí khi gia công số lượng lớn.

Khuôn đúc áp lực là gì ?

Khuôn đúc áp lực gồm 2 nửa khuôn được dùng để chế tạo sản phẩm theo phương pháp định hình.

Để tạo thành sản phẩm, người thợ sẽ tiến hành đúc áp lực từ việc bơm hợp kim, kim loại nóng chảy dưới áp suất cao vào một khuôn bằng thép. Sau đó vật liệu sẽ đông lại tạo thành sản phẩm.

>>> khuôn đúc nhôm

>>> Ứng dụng máy CNC trong ngành gia công khuôn kim loại

Các loại khuôn đúc áp lực phổ biến hiện nay

Khuôn đúc áp lực là một trong những loại khuôn mẫu thông dụng hiện nay.

Tùy thuộc vào áp suất sử dụng trong gia công, khuôn được chia làm hai loại:

Khuôn đúc cao áp

Là loại khuôn mà khi đúc sản phẩm cần áp lực cao.
Ứng dụng rộng rãi hơn bao gồm gần 50% tổng sản lượng đúc hợp kim nhẹ.
Phù hợp với sản phẩm cần đúc có yêu cầu dung sai chặt chẽ và hình học chi tiết. Vì khi áp lực tăng thêm có thể đẩy kim loại thành các đặc điểm chi tiết hơn trong khuôn.

Khuôn đúc áp lực thấp

Là loại khuôn đúc sản phẩm cần áp lực thấp.
Chiếm khoảng 20% tổng sản lượng nhưng ứng dụng của chúng ngày càng tăng.
Thường được sử dụng cho các bộ phận lớn hơn và không quan trọng.

>>> thiết kế khuôn thổi chai nhựa

Quy trình đúc sản phẩm bằng khuôn áp lực

Đầu tiên một khuôn kim loại có chứa kim loại nóng chảy, được đặt phía trên một lò kín. Một ống đứng bằng vật liệu chịu nhiệt, được dẫn đến đáy khuôn để đưa kim loại nóng chảy vào.

Sau đó, không khí áp suất thấp được đưa vào lò. Điều này làm cho kim loại nóng chảy dâng lên ống và đi vào khoang khuôn, đi sâu vào các chi tiết. Sau khi kim loại đông đặc, có áp suất khí thoát ra. Khi đó, kim loại nóng chảy trong ống đứng trở lại lò. Sau khi làm nguội, khuôn được mở ra và sản phẩm được hoàn thành.

>>> vật liệu làm khuôn đúc nhôm

Ưu và nhược điểm của khuôn áp lực

Ưu điểm

Tiết kiệm chi phí hơn khi gia công số lượng lớn sản phẩm.

Có thể gia công hàng loạt, số lượng lớn.

Đúc với kiểm soát kích thước chặt chẽ và hoàn thiện bề mặt tốt.

Vật đúc có thành mỏng nên trọng lượng nhẹ hơn.

Thời gian nhanh, năng suất cao.

Dung sai tuyến tính tốt.

Hoàn thiện bề mặt tốt.

Nhược điểm

Khuôn đúc sử dụng một thời gian sẽ mài mòn.

Chi phí khuôn khá cao.

Một khuôn chỉ sử dụng được cho một loại sản phẩm. Nếu sản xuất sản phẩm khác thì phải thiết kế khuôn riêng biệt.

Công dụng của khuôn áp lực

Khuôn đúc áp lực được dùng để gia công các vật yêu cầu độ chính xác cao. Các kim loại khi sử dụng phương pháp đúc áp lực là: Hợp kim nhôm, magiê và các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp khác.

Với phương pháp này, doanh nghiệp có thể gia công hàng loạt với sản phẩm gần như là giống nhau. Các sản phẩm tạo ra chi phí thấp, thời gian ngắn với năng suất cao.

Yêu cầu vật liệu khi gia công sản phẩm bằng khuôn đúc áp lực

Để gia công sản phẩm bằng khuôn áp lực một cách hiệu quả, doanh nghiệp cần quan tâm đến tiêu chuẩn vật liệu của sản phẩm đó. Cụ thể là:

Lựa chọn hợp kim có ít thành phần là sắt. Vì so với các kim loại khác, sắt có nhiệt độ nóng chảy cao. Trong quá trình đun chảy vật liệu, các thành phần khác sẽ được nóng chảy.

Nhưng sắt vẫn ở dạng rắn. Điều này làm cho hỗn hợp có nhiều vụn, tạo ma sát giữa vật liệu và khuôn. Về lâu dài có thể làm khuôn bị bào mòn, nhanh hư hỏng. Đồng thời, sản phẩm tạo ra chất lượng kém.

Khi đúc khuôn áp lực, hợp kim phải ở dạng thống nhất, không có chứa bọt khí. Vì sau khi vật liệu lỏng được đưa vào khuôn, các bọt khí này sẽ tạo thành các lỗ nhỏ. Điều này làm có sản phẩm tạo ra không chắc chắn và thiếu tính thẩm mỹ.

Hợp kim ở thể lỏng phải dễ dàng di chuyển. Vì khi áp lực tăng cao, hợp kim phải di chuyển vào từng chi tiết của khuôn. Nếu việc di chuyển quá khó khăn, sản phẩm tạo ra sẽ không hoàn chỉnh.

Lưu ý khi chế tạo khuôn áp lực

Khi chế tạo khuôn áp lực cần lưu ý các yêu cầu sau:

Vật liệu khuôn Cần lựa chọn các vật liệu bền bỉ, chịu nhiệt, chịu được ma sát. Vì trong quá trình gia công, vật liệu của vật thể nóng chảy thường xuyên ma sát nhiều với khuôn. Nếu vật liệu khuôn không tốt, tuổi thọ làm việc sẽ ngắn và năng suất thấp.

Người sản xuất khuôn yêu cầu có kinh nghiệm và trình độ cao. Vì sản xuất khuôn, dù chỉ bị sai lệch một giá trị nhỏ cũng có thể làm cho sản phẩm có những sai sót không như mong muốn.

Xem thêm: