ĐÚC LI tâm (CÔNG NGHỆ đúc SLIDE)

Mở đầu• Được phát minh vào đầu thế kỷ 19 • Lúc đầu: chỉ chế tạo chi tiết tròn xoay: ống gang, phôi séc măng, phôi sơ mi … • Sau này: cũng sử dụng để chế tạo các vật đúc không tròn xoay s

ĐÚC LI TÂM

• Từ khóa: Centrifugal Casting

1 Mở đầu

• Được phát minh vào đầu thế kỷ 19

• Lúc đầu: chỉ chế tạo chi tiết tròn xoay: ống gang, phôi séc măng, phôi sơ mi …

• Sau này: cũng sử dụng để chế tạo các vật đúc không tròn xoay (semi-centrifugal)

• KL lỏng được rót vào khuôn đang quay

(trục quay thẳng đứng hoặc nằm ngang)

• Suốt quá trình rót & đông đặc: khuôn, vật đúc luôn ở trạng thái quay và chịu tác

dụng của lực li tâm

Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ nguyên lý

• Trục quay ngang • Trục quay thẳng đứng

2 Đặc điểm 2.1 Ưu điểm

1 KL lỏng kết tinh dưới tác động của lực li

tâm & nguội nhanh  tổ chức nhỏ mịn, sít chặt

2.1 Ưu điểm

2.1 Ưu điểm

5 Đúc được các HK có độ chảy loãng thấp

6 Ít hoặc không tiêu tốn vật liệu làm khuôn

7 Có thể tạo phôi nhiều lớp

3 Lượng dư gia công lỗ lớn

4 Dễ cháy dính cát khi dùng khuôn có lớp

cát áo

5 Không hiệu quả khi sản xuất nhỏ

3 Phạm vi sử dụng

3 Phạm vi sử dụng

6.1 Lực tác dụng lên vật lẫn

• Lực tác dụng lên vật lẫn trong KL lỏng

đang quay lớn hơn so với trong KL tĩnh K lần  thiên tích mạnh các vật lẫn có khối lượng riêng khác KL lỏng

 vl < kl (vật lẫn: xỉ, cát …)  Plt < 0 và

hướng về mặt thoáng

6.2 Vận tốc nổi của vật lẫn

• Với lưu chất tĩnh, vận tốc nổi max của vật lẫn được xác định từ điều kiện cân bằng giữa lực nâng & lực cản thủy tĩnh & xác định theo công thức Stock:

vmax= [4dg (kl - vl)/3ckl]0,5

d – đường kính vật lẫn

c – hệ số trở lực, phụ thuộc số Re

7 Quá trình đông đặc

7.1 Quá trình nguội 7.1.1 Nguội bề mặt thoáng

7.1.1 Nguội bề mặt thoáng

- Bức xạ nhiệt từ một điểm trên bề mặt thoáng

được đặc trưng bởi góc 

 Cùng đường kính mặt thoáng, vật đúc càng dài thì góc  càng bé  cường độ bức xạ nhiệt

giảm  ảnh hưởng đến tốc độ nguội của vật đúc

và chiều sâu vùng rỗ co

khuôn  giảm tốc độ nguội vật đúc

• Tăng tốc độ quay  lực li tâm tăng  giảm khe hở khí  tăng tốc độ nguội vật đúc

7.2 Các hiện tượng co

7.2.1 Vật đúc được làm nguội 1 phía

• Vật đúc đặc hoặc rỗng nhưng có 2 đầu

7.2.1 Vật đúc được làm nguội 1 phía

b Khi khoảng đông rộng:

• Vật đúc đang kết tinh có 4 vùng:

- Lỏng

- Lỏng – rắn: các tinh thể nhánh cây nằm giữa pha lỏng

- Rắn – lỏng: nhánh cây liên tục và KL lỏng nằm giữa các nhánh cây

- Rắn

7.2.1 Vật đúc được làm nguội 1 phía

• Quá trình đông đặc:

- Hình thành vỏ rắn ở mặt ngoài

- Các nhánh cây phát triển về phía mặt

thoáng

- Vùng lỏng xuất hiện các tinh thể nhánh

cây Do lực li tâm, các tinh thể này bắn ra mặt ngoài & và nhập với các nhánh cây của vùng L-R Sự co được bù từ KL lỏng

từ các vùng trung tâm

7.2.1 Vật đúc được làm nguội 1 phía

- Ở vùng trung tâm, các tinh thể nhánh cây lớn lên hình thành vùng R-L Việc bù co: lọc KL lỏng qua lưới nhánh cây

- Độ sệt KL lỏng tăng lên  quá trình lọc

khó khăn  xuất hiện rỗ co ở vùng mặt

thoáng

7.2.2 Vật đúc được làm nguội 2 phía

• Tự đọc

8 Một số vấn đề về công nghệ

8.1 Chọn vị trí trục quay

• Không nên chọn trục quay đứng cho

các vật đúc có chiều dài lớn vì:

- Chênh lệch độ dày ở dưới và trên lớn

- Phần dưới dày  đông đặc sau  rỗ co

- Cột áp KL lỏng lớn  khuôn bị ăn mòn mạnh; dễ bắn tóe

8.1 Chọn vị trí trục quay

8.2 Tốc độ quay của khuôn

• Đây là thông số CN quan trọng nhất

- Trong công thức Kemmen: K= (c/300)2

- Trong công thức Konstatinov: K= 340/

• HK càng nhẹ  tốc độ quay càng lớn

• R càng lớn  tốc độ quay càng nhỏ

8.3 Tốc độ rót

• Thông số CN quan trọng

• Trong quá trình rót, chiều dày lớp vỏ rắn của vật đúc phải luôn nhỏ hơn chiều dày lớp KL lỏng

• Lúc đầu: rót nhanh để KL nhanh chóng

phủ bề mặt khuôn, sau đó giảm tốc độ rót tạo thuận lợi đông đặc có hướng, giảm áp lực lên lớp vỏ rắn …

8.4 Khuôn đúc li tâm

• Khuôn kim loại

• Khuôn cát

• Khuôn KL và cát

8.4.1 Khuôn kim loại

- Tăng tuổi thọ khuôn

- Chống biến trắng khi đúc gang

8.4.2.Khuôn KL có lớp phủ cách nhiệt

• Mục đích chất phủ vật liệu tản rời:

- Giảm tốc độ & mức độ nung nóng khuôn

- Giảm tốc độ nguội của vật đúc

- Giữ KL ở trạng thái lỏng lâu để đúc 2 lớp

- Thay đổi đường kính ngoài của vật đúc

bằng cách thay đổi chiều dày lớp vật liệu tản rời