Đúc khuôn mẫu chảy – còn gọi là đúc mẫu sáp, hay đúc khuôn vỏ mỏng – là một kỹ thuật đúc chính xác trong ngành cơ khí chế tạo. Phương pháp này sử dụng mẫu sáp có hình dạng giống hệt sản phẩm cuối cùng để tạo khuôn. Sau đó, kim loại nóng chảy sẽ được đổ vào khuôn, tạo ra chi tiết đúc có độ chính xác cao và bề mặt mịn.
Ưu điểm của phương pháp đúc mẫu chảy
Phương pháp đúc mẫu sáp mang lại nhiều lợi ích vượt trội
Độ chính xác cao: Phù hợp với các chi tiết yêu cầu dung sai chặt, độ bóng bề mặt cao.
Đúc được sản phẩm phức tạp: Có thể tạo ra chi tiết mỏng, hình dạng phức tạp, khối lượng từ vài gram đến vài chục kg.
Không giới hạn vật liệu: Có thể sử dụng hầu hết các kim loại như nhôm, đồng, thép, hợp kim titan, niken, magiê, coban,...
Giảm khuyết tật đúc
Không có mặt phân khuôn nên hạn chế sai lệch, lệch khối.
Không cần rút mẫu nên giảm sai số kích thước.
Ít cong vênh, nứt nẻ do giảm ứng suất nhiệt.
Tiết kiệm vật liệu & nhân công: Rút ngắn thời gian gia công cơ khí, giảm số lượng công đoạn gia công sau đúc.
Nhược điểm của đúc khuôn mẫu chảy
Tuy sở hữu nhiều ưu điểm, phương pháp này vẫn có một số hạn chế:
Chi phí đầu tư cao: Khuôn mẫu, thiết bị và máy móc có giá thành lớn.
Độ bền vật đúc thấp: Một số sản phẩm có thể dễ bị gãy, vỡ nếu chịu lực lớn.
Nguy cơ rỗ khí: Trong quá trình rót kim loại, nếu không kiểm soát tốt, sản phẩm có thể bị lẫn khí hoặc rỗ.
Quy trình đúc mẫu chảy
Quy trình đúc mẫu sáp có thể thay đổi tùy ngành nghề, nhưng thông thường bao gồm các bước sau:
Tạo mẫu sáp: Dùng khuôn nhựa để tạo ra mẫu sáp giống hệt sản phẩm.
Tạo lớp vỏ khuôn: Nhúng mẫu sáp vào hồ và phủ cát mịn (thường là bột zirconium).
Làm khô & loại bỏ sáp: Sấy khô lớp vỏ, sau đó nung để sáp chảy ra ngoài.
Rót kim loại: Đổ kim loại nóng chảy vào khuôn rỗng đã tạo.
Tách khuôn & hoàn thiện: Làm nguội, đập vỡ lớp vỏ khuôn, xử lý bề mặt và kiểm tra chất lượng sản phẩm.
Ứng dụng của công nghệ đúc khuôn mẫu chảy
Với khả năng tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp và độ chính xác cao, đúc mẫu sáp được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp:
Cơ khí – chế tạo máy: Trục, bánh răng, khớp nối, vỏ bơm...
Ngành ô tô: Bộ phận động cơ, khung gầm, chi tiết cơ khí nhỏ.
Hàng không – vũ trụ: Các linh kiện chịu nhiệt, chịu lực cao.
Y tế: Dụng cụ phẫu thuật, bộ phận cấy ghép sinh học.
Robot và tự động hóa: Cánh tay robot, chi tiết truyền động...
Quốc phòng: Linh kiện vũ khí, đạn dược, thiết bị chuyên dụng.
Đúc khuôn mẫu chảy là giải pháp lý tưởng cho sản xuất các chi tiết kim loại phức tạp, yêu cầu chính xác cao và bề mặt mịn. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu lớn, nhưng hiệu quả lâu dài về chất lượng sản phẩm và tiết kiệm nhân công đã giúp phương pháp này ngày càng được ưa chuộng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp hiện đại.
Nguồn: Tổng hợp kiến thức
