quá trình sản xuất và phát triển

Đúc khuôn buồng lạnh, với thiết kế hệ thống phun riêng biệt, mang lại những ưu điểm đáng kể trong sản xuất các chi tiết lớn và các bộ phận kim loại cường độ cao. Quy trình này đưa kim loại lỏng nóng chảy chính xác vào buồng phun ở nhiệt độ phòng (15-25℃) bằng cách rót thủ công, sau đó dung dịch kim loại được ép vào khoang khuôn với tốc độ cao bằng cơ cấu pít tông áp suất cao. Hệ thống phun được làm bằng thép đặc biệt giúp tránh hiệu quả hiện tượng đông đặc sớm của dung dịch kim loại.

Với khả năng thích ứng vật liệu rộng rãi, công nghệ này tương thích với các hợp kim như nhôm, đồng thau và gang, đảm bảo chất lượng tạo hình chính xác của các chi tiết kết cấu đồng thời cải thiện đáng kể độ ổn định của quy trình bằng cách cách ly kim loại lỏng khỏi tiếp xúc nhiệt liên tục. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng chu kỳ sản xuất của nó dài hơn 30-40% so với phương pháp buồng nóng, sự không ổn định của quy trình do công đoạn rót thủ công và mức tiêu thụ năng lượng đơn vị cao hơn do chế độ sản xuất gián đoạn là những hạn chế chính của công nghệ này trong ứng dụng thực tế.

Đúc khuôn áp suất cao là một quy trình trong đó kim loại lỏng được đưa vào áp suất cao (lên đến 150MPa) bằng máy đúc khuôn, nhờ đó kim loại lỏng lấp đầy khoang khuôn với tốc độ cao và đông đặc dưới áp suất.
Cốt lõi của quy trình là "áp suất cao và tốc độ cao", phù hợp cho việc sản xuất các chi tiết thành mỏng, phức tạp (như vỏ động cơ ô tô, linh kiện điện tử).

Vật liệu áp dụng: Chủ yếu được sử dụng cho hợp kim kim loại màu (như hợp kim nhôm, hợp kim kẽm, hợp kim magie), đặc biệt thích hợp cho các kim loại có điểm nóng chảy thấp.

Ưu điểm và nhược điểm
* Ưu điểm: Hiệu suất sản xuất cao, bề mặt hoàn thiện tốt, độ chính xác kích thước cao.
* Nhược điểm: chi phí khuôn cao, dễ xuất hiện các khuyết tật rỗ và co ngót, sản phẩm đúc không thể xử lý nhiệt.

Đúc áp suất thấp sử dụng khí nén (áp suất thường từ 20 đến 100 kPa) để ép kim loại lỏng từ dưới lên trên vào khuôn, và làm đông đặc dưới áp suất. Tốc độ đổ đầy chậm, nhưng kim loại lỏng chảy trơn tru, thích hợp cho các chi tiết phức tạp có thành mỏng lớn (như moay ốc, đầu xi lanh).

Vật liệu áp dụng: Hợp kim nhôm là vật liệu chính, nhưng cũng có thể sử dụng hợp kim magie, hợp kim đồng và các kim loại màu khác.

Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm: mật độ đúc cao, ít lỗ rỗng, có thể xử lý nhiệt, hiệu suất sử dụng vật liệu cao (ống dẫn nhỏ).
Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị lớn, hiệu suất sản xuất thấp hơn so với phương pháp đúc áp lực cao.

Đúc khuôn đồng sử dụng phương pháp bơm hợp kim đồng nóng chảy (ví dụ: đồng thau, đồng đỏ) vào khuôn thép dưới áp suất cao. Do điểm nóng chảy cao của đồng (~1085°C), phương pháp buồng lạnh được sử dụng, trong đó kim loại được múc vào một buồng riêng biệt, khiến quá trình này chậm hơn và tốn nhiều năng lượng hơn so với đúc khuôn kẽm. Đồng nguyên chất hiếm khi được đúc do tính phản ứng và những khó khăn trong quá trình sản xuất, trong khi các hợp kim như đồng thau và đồng đỏ giúp cải thiện khả năng đúc, độ bền và khả năng chống ăn mòn.

Ưu điểm: bao gồm khả năng dẫn nhiệt/điện vượt trội, khả năng chống ăn mòn (đặc biệt trong môi trường biển), đặc tính kháng khuẩn và vẻ ngoài hấp dẫn với lớp hoàn thiện giống như vàng.

Nhược điểm: chi phí năng lượng cao, mài mòn dụng cụ nhanh do nhiệt/áp suất, tính lưu động hạn chế (yêu cầu thành dày hơn) và chi phí vật liệu cao hơn so với kẽm hoặc nhôm là những thách thức. Đúc khuôn kẽm mang lại chi phí thấp hơn, quy trình dễ dàng hơn và tính linh hoạt trong thiết kế cao hơn nhờ tính lưu động vượt trội.