Nguyên lý cơ bản trong thiết kế hệ thống rót cho khuôn đúc chính xác

1. Đảm bảo việc điền đầy kim loại lỏng một cách trơn tru

(1) Kiểm soát tốc độ dòng chảy và lưu lượng kim loại lỏng để tránh hiện tượng kim loại lỏng chảy tràn và bắn tung tóe, đồng thời ngăn ngừa việc cuốn khí và tạp chất.
Thiết kế hợp lý hình dạng và kích thước của rãnh dẫn sao cho kim loại lỏng chảy trơn tru trong rãnh dẫn, dần tăng tốc khi vào buồng khuôn và giảm thiểu va chạm cũng như nhiễu loạn. Sử dụng các dạng cổng rót phù hợp, ví dụ như cổng phẳng, cổng hình thang, v.v., nhằm giảm tốc độ dòng chảy của kim loại lỏng, từ đó hỗ trợ quá trình điền đầy trơn tru.

(2) Đảm bảo tốc độ dâng lên của kim loại lỏng trong buồng khuôn là đồng đều nhằm ngăn ngừa các khuyết tật như quá nhiệt cục bộ hoặc hiện tượng đóng lạnh.
Sắp xếp hợp lý vị trí và số lượng rãnh dẫn bên trong để kim loại nóng chảy có thể điền đầy đều tất cả các phần của lòng khuôn.
Dựa trên hình dạng và kích thước của vật đúc, tính toán thời gian điền đầy phù hợp và tốc độ dòng chảy của kim loại nóng chảy nhằm đảm bảo tốc độ dâng đều.

2. Thuận lợi cho việc thoát khí và loại bỏ xỉ

(1) Thiết kế kênh thoát khí hợp lý để tạo điều kiện thuận lợi cho việc thải khí trong lòng khuôn một cách trơn tru.
Bố trí các lỗ thoát, cổ rót, v.v. trong hệ thống rót sao cho khí có thể thoát kịp thời, tránh các khuyết tật như lỗ rỗng trong vật đúc.
Bố trí rãnh dẫn cần thuận lợi cho dòng chảy và việc thoát khí nhằm tránh hiện tượng tích tụ khí trong lòng khuôn.

(2) Thúc đẩy quá trình nổi lên và loại bỏ tạp chất.
Tận dụng hình dạng và đặc tính dòng chảy của rãnh dẫn để giúp các tạp chất nổi lên cổ rót hoặc túi chứa xỉ trong quá trình kim loại nóng chảy chảy qua.
Thiết lập hợp lý vị trí và kích thước của túi chứa xỉ nhằm thu gom và loại bỏ tạp chất.

3. Kiểm soát trình tự đông đặc

(1) Hướng dẫn kim loại nóng chảy đông đặc theo trình tự đông đặc đã xác định trước nhằm đạt được chất lượng vật đúc tốt.
Bằng cách điều chỉnh kích thước, vị trí và số lượng rãnh dẫn, kiểm soát tốc độ làm nguội và hướng đông đặc của kim loại nóng chảy.
Có thể áp dụng nguyên lý đông đặc tuần tự để đảm bảo vật đúc bắt đầu đông đặc từ vị trí xa cổ rót,
sau đó dần tiến về phía cổ rót nhằm đảm bảo độ đặc khít của vật đúc.

(2) Thiết lập hợp lý cổ rót và chèn kim loại lạnh để điều chỉnh quá trình đông đặc của vật đúc.
Cổ rót được sử dụng để bù lại sự co ngót của vật đúc trong quá trình đông đặc, nhằm ngăn ngừa các khuyết tật như lỗ co và co ngót.
Căn cứ vào hình dạng và kích thước của vật đúc, xác định vị trí, kích thước và số lượng cổ rót.
Chèn kim loại lạnh có thể tăng tốc độ làm nguội cục bộ của vật đúc, thay đổi trình tự đông đặc và nâng cao chất lượng vật đúc.

4. Dễ làm sạch và vận hành

(1) Cấu trúc của hệ thống rót nên đơn giản, dễ làm sạch và loại bỏ các phần dư như rãnh dẫn và cổ rót.
Tránh thiết kế hình dạng rãnh dẫn và phương pháp nối quá phức tạp để hệ thống rót có thể dễ dàng tách khỏi vật đúc trong quá trình làm sạch vật đúc.
Vị trí của cổ rót cần được chọn ở vị trí không ảnh hưởng đến ngoại hình và tính năng của vật đúc, thuận tiện cho các công đoạn gia công và xử lý tiếp theo.

(2) Cân nhắc tính khả thi trong quá trình đúc và nâng cao hiệu suất sản xuất.
Thiết kế hệ thống rót phải tương thích với thiết bị và quy trình đúc, đồng thời dễ vận hành và kiểm soát.
Sắp xếp hợp lý vị trí của cổ rót, cổ rót bổ sung (riser), v.v. nhằm thực hiện các thao tác như rót kim loại, bù co ngót và thoát khí trong quá trình đúc.

Rót cát và cát nổi mỗi loại đều có những ưu và nhược điểm riêng trong quá trình tạo vỏ khuôn.

Ưu điểm của phương pháp rót cát:

(1) Phân bố hạt cát tương đối đồng đều, nhờ đó có thể đảm bảo tốt hơn độ đồng nhất về độ dày của lớp vỏ.

(2) Đối với một số vật đúc có hình dạng phức tạp, việc rót cát có thể bao phủ tốt hơn toàn bộ các phần. Nhược điểm của phương pháp đúc bằng khuôn cát:
Yêu cầu thiết bị tương đối cao và cần sử dụng thiết bị đúc khuôn cát chuyên dụng.
Có thể sinh ra nhiều bụi hơn trong quá trình vận hành.

Ưu điểm của phương pháp cát nổi:

(1) Thao tác tương đối đơn giản và chi phí thấp.

(2) Độ dày của lớp cát có thể điều chỉnh linh hoạt theo nhu cầu.

Nhược điểm của phương pháp cát nổi:

(1) Phân bố hạt cát có thể không đồng đều như trong đúc khuôn cát, dẫn đến dễ xảy ra hiện tượng lớp cát quá dày hoặc quá mỏng ở một số khu vực.

(2) Đối với các vật đúc có hình dạng phức tạp, có thể gặp vấn đề bao phủ không đầy đủ.

Nói chung, việc lựa chọn phương pháp đúc cát hoặc đúc cát nổi phụ thuộc vào các yêu cầu sản xuất cụ thể, hình dạng vật đúc, chi phí và các yếu tố khác. Nếu yêu cầu về chất lượng vỏ khuôn cao và có sẵn thiết bị cũng như hỗ trợ kỹ thuật tương ứng, thì có thể xem xét phương pháp đúc cát. Nếu bạn ưu tiên thao tác đơn giản và chi phí thấp, thì phương pháp đúc cát nổi có thể là một lựa chọn. Đồng thời, bạn cũng có thể tiến hành các thí nghiệm và tối ưu hóa dựa trên tình hình thực tế để xác định phương pháp tạo vỏ khuôn phù hợp nhất.