Đúc trọng lực (Gravity Casting) là phương pháp đúc kim loại nóng chảy vào khuôn nhờ lực hút của trọng lực, không sử dụng các tác động bên ngoài như khí nén, chân không hay lực ly tâm. Kim loại sau khi được rót sẽ đông đặc và tạo hình bên trong khuôn, sau đó khuôn được mở ra để lấy sản phẩm hoàn thiện.
Ưu điểm và nhược điểm của đúc trọng lực
Ưu điểm nổi bật đúc trọng lực
Chất lượng sản phẩm cao: Bề mặt đúc mịn, độ chính xác tốt, độ xốp thấp, đảm bảo các tính chất cơ học vượt trội.
Độ ổn định và đồng đều cao: Phù hợp sản xuất hàng loạt với sai số thấp.
Giảm chi phí vận hành: So với các phương pháp đúc công nghệ cao, chi phí sản xuất về lâu dài thấp hơn.
Tỷ lệ phế phẩm thấp: Hạn chế rỗ khí, sai lệch hình dạng, nâng cao hiệu quả sản xuất.
Phù hợp với nhiều kim loại khác nhau, đặc biệt là nhôm và hợp kim nhôm.
Hạn chế cần lưu ý khi đúc trọng lực
Thiết kế sản phẩm bị hạn chế: Không linh hoạt như đúc mẫu chảy.
Chi phí đầu tư khuôn ban đầu cao: Yêu cầu khuôn kim loại chất lượng tốt.
Thời gian chu trình dài: Đặc biệt với sản phẩm phức tạp.
Kích thước sản phẩm bị giới hạn: Phù hợp nhất với vật đúc kích thước vừa và nhỏ.
Không phù hợp với tất cả vật liệu: Một số kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao không thích hợp với khuôn kim loại thường dùng trong đúc trọng lực.
Quy trình đúc trọng lực chi tiết
Quy trình sản xuất bằng phương pháp đúc trọng lực gồm các bước sau:
Bước 1: Phủ lớp chống dính khuôn
Khuôn đúc được quét lớp chống dính để đảm bảo dễ tháo sản phẩm và tăng tuổi thọ khuôn.
Bước 2: Gia nhiệt khuôn
Khuôn được làm nóng trước khi rót kim loại để giúp kim loại lan tỏa đều, tránh sốc nhiệt và đảm bảo kết cấu bền vững.
Bước 3: Rót kim loại
Kim loại nóng chảy được rót trực tiếp vào khuôn thông qua cửa rót. Quá trình này hoàn toàn dựa vào lực hấp dẫn tự nhiên, giúp kim loại điền đầy lòng khuôn một cách mượt mà, tránh bọt khí và lỗi kỹ thuật.
Bước 4: Làm nguội và mở khuôn
Sau khi đông đặc, khuôn được mở để lấy sản phẩm. Giai đoạn này đòi hỏi kiểm soát nhiệt độ tốt để đảm bảo độ chính xác hình dạng và kích thước.
Ứng dụng thực tế của đúc trọng lực
Công nghệ đúc trọng lực được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp yêu cầu sản phẩm có độ chính xác cao và sản lượng lớn:
Ngành ô tô: đúc tuabin, kẹp phanh, piston, khối động cơ, đầu xi-lanh…
Thiết bị chiếu sáng: vỏ đèn, bộ tản nhiệt kim loại
Dụng cụ nhà bếp: nồi, chảo hợp kim nhôm chịu lực
Ngành hàng không, máy móc, thiết bị công nghiệp nhẹ
Đặc biệt phù hợp với các chi tiết nhôm nhỏ đến trung bình, cần độ bền cao và dung sai thấp.
Đúc khuôn trọng lực là một phương pháp sản xuất hiệu quả, ổn định, mang lại sản phẩm chất lượng cao và chi phí tối ưu khi sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, để áp dụng thành công, doanh nghiệp cần cân nhắc các yếu tố như: kích thước sản phẩm, loại vật liệu, yêu cầu kỹ thuật và khả năng đầu tư ban đầu.
Nếu bạn cần đúc các chi tiết kim loại chất lượng cao, có hình dạng đơn giản đến trung bình, và số lượng sản xuất lớn – thì đúc trọng lực chính là giải pháp tối ưu.
Nguồn: Tổng hợp kiến thức
