NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của các THÔNG số CÔNG NGHỆ đến KHẢ NĂNG BIẾN DẠNG vật LIỆU KIM LOẠI tấm TRONG GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP tạo HÌNH GIA TĂNG (SPIF) ở NHIỆT độ CAO

M CăL C
Ch

ngă1

T NGăQUANăCHUNGăV ăLƾNHăV CăNGHIÊNăC U .........1

1.1.ăT ngăquanăv ăh ớngănghiên c u ..................................................................1
1.2.ă Giớiă thi uă v ă côngă ngh ă t oă hìnhă giaă tĕngă (Incrementală Sheetă Formingă ISF) ......................................................................................................................3
1.2.1.ăMôăt ......................................................................................................3
1.2.2.ăCácăb ớcătrongăquyătrìnhăgiaăcôngăbằngăph

ngăphápăISF ...................4

1.2.3.ăPhơnălo iăISF ..........................................................................................5
1.2.3.1. SPIF .................................................................................................5
1.2.3.2. TPIF .................................................................................................6
1.2.4.ăPhơnăbi tăkh ănĕngăc aăSPIFăvƠăTPIF ...................................................7
1.2.5.ăKh ănĕngăbi năd ngăc aăSPIFăvƠăgócăbi năd ng ....................................7
1.2.6.ăCácăy uăt ăcôngăngh ă nhăh

ngăkh ănĕngăt oăhìnhăSPIF ....................8

1.2.7.ăCôngăngh ăSPIFă ănhi tăđ ăcao .............................................................8
1.3.ăTómătắtăcácăk tăqu ănghiênăc u ....................................................................9
1.3.1.ăNghiênăc uăngoƠiăn ớc ........................................................................10
1.3.1.1. ănhi tăđ ăth

ng ..........................................................................10

1.3.1.2.ă ănhi tăđ ăcao................................................................................11

1.3.2. Nghiênăc uătrongăn ớc ........................................................................16
1.4. M căđích c aăđ ătƠi .....................................................................................18
1.5.ăĐ iăt

ng,ănhi măv ăvƠăph măviănghiênăc u .............................................19

1.5.1.ăĐ iăt

ng .............................................................................................19

1.5.2.ăNhi măv ăvƠăph măviănghiênăc u ........................................................19
1.6.ăụănghƿaăkhoaăh căvƠăth căti n ....................................................................19
vii


1.7.ăPh
Ch

ngăphápănghiênăc u ............................................................................19

ngă2

C ăS ăLụăTHUY T ................................................................20

2.1. Lý thuy tăbi năd ng ....................................................................................20
2.1.1.ăĐặcătínhăv tăli uăt mă[1λ] ....................................................................20
2.1.2.ăCácălo iăbi năd ngăv tăli uăt m ............................................................21
2.1.2.1.ăBi năd ngăđƠnăh i ..........................................................................22
2.1.2.2.ăBi năd ngădẻo ................................................................................22
2.1.2.3.ăPháăh y ..........................................................................................22

2.1.3.ăC ăch ăbi năd ngădẻo ...........................................................................22
2.1.3.1.ăTr

tăvƠăc ăch ăbi năd ngătr

t ....................................................22

2.1.3.2. Song tinh........................................................................................24
2.1.3.3.ăBi năd ngădẻoătrongăđaătinhăthể ....................................................24
2.1.4.ăBi năd ngădẻoă ănhi tăđ ăcao ...............................................................25
2.1.4.1.ăHi uă ngănhi tăkhiăbi năd ngădẻo .................................................26
2.1.4.2.ăH iăph c ........................................................................................26
2.1.4.3.ăK tătinhăl i .....................................................................................26
2.1.5.ăCácăph

ngăphápăgiaăcôngăápăl căt m .................................................27

2.1.5.1.ăPhơnălo iăd aătrênănhi tăđ ăk tătinhăl i ..........................................27
2.1.5.1.1.ăGiaăcôngăngu i........................................................................27
2.1.5.1.2.ăGiaăcôngăkhôngăhoƠnătoƠnăngu i ............................................27
2.1.5.1.3. Gia công nóng .........................................................................28
2.1.5.1.4.ăGiaăcôngănửaănóng ..................................................................28
2.1.5.2.ăPhơnălo iăd aătrênăđặcăđiểmăquáătrìnhăd păt m .............................28
viii


2.1.5.2.1.ăBi năd ngăcắtăv tăli u .............................................................28
2.1.5.2.2.ăBi năd ngădẻoăv tăli u ............................................................29
2.1.5.2.3.ăD păliênăh p ...........................................................................29
2.2.ăMaăsátăvƠăbôiătr n .......................................................................................29

2.2.1.ăMaăsátăvƠă nhăh

ngăc aămaăsát ..........................................................29

2.2.2.ăBôiătr năvƠă nhăh

ngăc aăbôiătr năđ nămaăsát ...................................30

2.2.3.ăCácăy uăt ă nhăh

ngăđ năl cămaăsátăti păxúc ....................................31

2.3. Líăthuy tătruy nănhi t..................................................................................32
2.3.1. Truy nănhi t .........................................................................................32
2.3.1.1.ăPh

ngăphápănghiênăc uătruy nănhi t ...........................................32

2.3.1.2.ăTínhăch tăchungăc aăquáătrìnhătruy nănhi t ...................................32
2.3.1.3.ăCácăph

ngăth cătruy nănhi t .......................................................32

2.3.2.ăB căx ănhi t .........................................................................................33
2.4.ăLýăthuy tăv ăquyăho chăvƠăxửălíăs ăli uăth cănghi măTaguchi ..................34
2.4.1.ăS ăl

căph

ngăphápăTaguchi .............................................................34

2.4.2.ăXácăđ nhăcácăy uăt ăđầuăvƠoă[26] .........................................................36
2.4.2.1.ăThôngătinătiênănghi m ...................................................................36
2.4.2.2.ăK tăqu ănghiênăc uălýăthuy t ........................................................36
2.4.2.3.ăụăki năchuyênăgia ..........................................................................37
2.4.2.4.ăCácăth cănghi măthĕmădò,ăth cănghi măsƠngăl c .........................37
2.4.2.5.ăPh

ngăphápăchuyênăgia ...............................................................37

2.4.2.6.ăCácăth cănghi măsƠngăl cătheoăph

ngăánăbƣoăhòa ......................37

2.4.2.7.ăNhómăcácăy uăt ăvƠoăvƠăch năm cătiêuăđánhăgiá ..........................38
ix


2.4.3.ăThi tăk ăvƠăti năhƠnhăthíănghi m..........................................................38
2.4.4.ăPhơnătíchăk tăqu ..................................................................................38
2.5. Lýăthuy tăphầnătửăh uăh nă(PTHH) ............................................................40
2.5.2. Ph

ngăphápătích phân t

2.5.3. năđ nh c aătíchăphơnăt
2.5.4.ăPh

ng minh (Explicit) ....................................40
ng minh .......................................................41

ngăphápătích phân n (Implicit) ...................................................42

2.5.5. năđ nh c a tích phân n......................................................................42
Ch

ngă3

Đ ăGÁăVĨăH ăTH NGăGIAăNHI T .....................................44

3.1.ăC uăt oăđ ăgá ..............................................................................................44
3.2.ăH ăth ngăgiaănhi t .......................................................................................45
3.2.1.ăB ăph năđ tănóng .................................................................................45
3.2.2.ăB ăph năcáchănhi t ...............................................................................46
3.2.3.ăB ăph năđi uăkhiển ..............................................................................46
3.2.3.1.ăYêuăcầuăđi uăkhiển ........................................................................46
3.2.3.2.ăS ăđ ăm chăđi n ............................................................................47
3.2.3.3.ăMôăt ăho tăđ ng .............................................................................47
3.2.3.4.ăCƠiăđặtăcácăgiáătr ăchoăTZN4S .......................................................48
3.2.3.5.ăTrìnhăt ăv năhƠnh ..........................................................................49
3.2.4.ă Xácă đ nhă quană h ă gi aă nhi tă đ ă lòă vƠă nhi tă đ ă chiă ti tă bằngă th că
nghi m ............................................................................................................51
3.2.4.1.ăChu năb ăthíănghi m ......................................................................51
3.2.4.2.ăTi năhƠnhăthí nghi m .....................................................................51
3.2.4.3.ăK tăqu ..........................................................................................51
x


3.2.5.ăQuanăh ănhi tăđ ă- th iăgian .................................................................53
Ch

ngă4

TH CăNGHI M .......................................................................55

4.1.ăV tăli uăthíănghi m .....................................................................................55
4.1.1.ăThƠnhăphầnăhóaăh c .............................................................................55
4.1.2.ăBiểuăđ ă ngăsu tăbi năd ng ..................................................................55
4.1.3.ăTínhăch tăc ănhi t.................................................................................56
4.2. Hìnhăd ngăchiăti tăkh oăsát .........................................................................57
4.3.ăĐ

ngăch yădao ..........................................................................................57

4.4.ăCh

ngătrìnhăNC ........................................................................................58

4.5.ăMáyăcôngăc ...............................................................................................59
4.6.ăD ngăc ăt o hình .........................................................................................60
4.7.ăBôiătr n .......................................................................................................60
4.8.ăThi tăk ăthíănghi m .....................................................................................61
4.8.1.ăCácăy uăt ă nhăh

ng ..........................................................................61

4.8.2.ăMaătr năth cănghi m ............................................................................62
4.9. Ti năhƠnhăthíănghi m ..................................................................................62
4.10.ăK tăqu ăvƠăth oălu n .................................................................................63
4.10.1.ăĐặcăđiểmăchiăti tăsauăkhiăgiaăcông .....................................................63

4.10.2.ăSoăsánhăbiênăd ngăđ
4.10.3.ăS ăli uăthuăth păđ

ngăsinhăgi aăth cănghi măvƠăCAD ................66
c .........................................................................67

4.10.4. Phân tích .............................................................................................68
Ch

ngă5

MỌăPH NG ..............................................................................73

5.1.ăM căđích .....................................................................................................73
5.2.ăHìnhăd ngăchiăti tăkh oăsát .........................................................................73
5.3.ăMôăhìnhăth căvƠămôăhìnhătoán ....................................................................73
xi


5.4.ăKiểuăphầnătử................................................................................................74
5.5.ăThôngăs ăv tăli uătrongăAbaqus ..................................................................75
5.6.ăĐi uăki năbiên .............................................................................................76
5.6.1.ăC aăt măđ ...........................................................................................76
5.6.2.ăC aăchiăti t ...........................................................................................76
5.6.3.ăC aăd ngăc .........................................................................................76
5.7.ăK tăqu ........................................................................................................77
Ch

ngă6

K TăLU NăVĨăKHUY NăNGH ...........................................80

6.1.ăK tălu n .......................................................................................................80
6.2.ăKhuy năngh ................................................................................................80
TĨIăLI UăTHAMăKH O .........................................................................................82

xii


DANHăSÁCHăCH ăVI TăT T
ANOVA

Analysis Of Variance

CAD

Computer Aided Design

CAM

Computer Aided Manufacture

CB

cầuădao

CNC

Computer numerical control

DOE

Design of Experiment

FEM

Finite Element Method

ISF

Incremental sheet forming

NC

Numerical control

PID

B ăđi uăkhiểnăPID

PTHH

Phầnătửăh uăh n

PV

Giáătr ăth c

S/N

Signal/Noise ratio

SPIF

Single point incremental foring

SSR

Solid State Reley

SUS 304

V t li uăInoxă304

SV

Giáătr ăcƠiăđặt

TPIF

Two Point Incremental Forming

VDC

Hi uăđi năth ăc aădòngăđi năm tăchi u

VAC

Hi uăđi năth ăc aădòngăđi năxoay chi u

xiii


DANHăSÁCHăHỊNHă NH
ả̀nh 1.1. Một số chi tiết d ng kim lo i tấm trên ô tô .................................................1
ả̀nh 1.2. Tr̀nh tự vuốt chi tiết d ng côn [1] ..............................................................2
ả̀nh 1.3. Cấu t o lo i khuôn cho một thao tác vuốt [1] ............................................3
ả̀nh 1.4. Nguyên lí ISF [2] ........................................................................................4
ả̀nh 1.5. Quy trình ISF...............................................................................................4
ả̀nh 1.6. SPIF .............................................................................................................6
ả̀nh 1.7. TPIạ. a)Trước gia công, b) Đang gia công ................................................6
ả̀nh 1.8. Biên d ng chi tiết kh o sát [3] ....................................................................7
ả̀nh 1.9. Thiết bị gia nhiệt c a Ambrogio a)Mô h̀nh CAD b)Mô h̀nh thực ...........12
ả̀nh 1.10. Nghiên c u c a David Adams .................................................................13
ả̀nh 1.11. ảệ thống gia nhiệt bằng dòng một chiều ................................................13
ả̀nh 1.12. Thí nghiệm c a ạan ................................................................................14
ả̀nh 1.13. Ảia nhiệt bằng Lazer c a Doflou ............................................................14
ả̀nh 1.14. Kết qu nghiên c u c a Doflou ..............................................................15
ả̀nh 1.15. Thiết bị gia nhiệt c a L.Ảaldos a) Mô h̀nh CAD b) Mô h̀nh thực tế ....15
ả̀nh 1.16. Một số s n phẩm A1050-ả14 gia công bằng thông số tối ưu [16] .......16
ả̀nh 1.17. Thực nghiệm SPIạ đối với PVC

a) Bố trí thí nghiệm b) Kết qu .....17

ả̀nh 1.18. ng dụng ISạ vào thực tế a) Mô h̀nh CAD b) S n phẩm ....................17
ả̀nh 1.19. Biểu đồ giới h n t o h̀nh c a composite nền PP sợi th y tinh E ...........18
ả̀nh 2.1. Quan hệ t i trọng và biến d ng ................................................................21
ả̀nh 2.2. Trượt giữa các mặt tinh thể.......................................................................23
ả̀nh 2.3. Độ bền trong h t (2) và phân giới h t (1) .................................................25
ả̀nh 2.4. Quan hệ ng suất và nhiệt độ c a kim lo i...............................................25

ả̀nh 2.5. Các phương pháp dập tấm ........................................................................29
ả̀nh 2.6. Tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết [22] ......................................................30
ả̀nh 2.7. Quan hệ hệ số ma sát và nhiệt độ c a thỨp 0,5÷0,8%C ...........................31
ả̀nh 3.1. Ví dụ về h̀nh d ng chi tiết và h̀nh d ng đế ..............................................44
xiv


ả̀nh 3.2. Chi tiết đồ gá .............................................................................................44
ả̀nh 3.3. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhiệt độ ...................................................46
ả̀nh 3.4. Sơ đồ m ch điện hệ thống gia nhiệt ..........................................................47
ả̀nh 3.5. ảai lo i đáp ng PID. a) PIDS b) PIDạ ..................................................49
ả̀nh 3.6. T điện điều khiển .....................................................................................50
ả̀nh 3.7. Đo nhiệt độ chi tiết tương ng nhiệt độ lò ................................................51
ả̀nh 3.8. Đồ thị quan hệ nhiệt độ lò và nhiệt độ chi tiết .........................................52
ả̀nh 3.9. Quan hệ nhiệt độ thời gian c a lò .............................................................53
ả̀nh 4.1. Biểu đồ ng suất biến d ng theo nhiệt độ c a SUS 304 [32] ...................56
ả̀nh 4.2. Kích thước c a mô h̀nh CAD ...................................................................57
ả̀nh 4.3. ảai lo i đường ch y dao. a) Đường bậc thang b) Đường xoắn ốc .........57
ả̀nh 4.4. Đường ch y dao c a Creo 2.0 ..................................................................58
ả̀nh 4.5. Đường ch y dao thực nghiệm. a) Đường bậc thang b) Đường xoắn ốc .59
ả̀nh 4.6. Máy chuyên dùng ISạ a) C a DCSELAB b) C a công ty AMINO .........59
ả̀nh 4.7. Dụng cụ t o h̀nh .......................................................................................60
ả̀nh 4.8. Mẫu thử khi bôi trơn bằng mỡ chịu nhiệt .................................................60
ả̀nh 4.9. ảệ thống công nghệ phục vụ cho thực nghiệm .........................................61
ả̀nh 4.10. Ch y thí nghiệm mẫu ..............................................................................63
ả̀nh 4.11. Đo giá trị ZM1 bằng thước đo cao ...........................................................63
ả̀nh 4.12. ả̀nh d ng vết n t

a)Ti-6Al-4V [22] b) AZ31 [2] ...............................64

ả̀nh 4.13. Vùng tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết a)Vxy = 500 b)Vxy=1500 ........64
ả̀nh 4.14. Dụng cụ t o h̀nh c a V.ạanzen ..............................................................65
ả̀nh 4.15. Đo biên d ng thực bằng thước đo cao và đồng hồ so ............................67
ả̀nh 4.16. Biểu đồ so sánh biên d ng CAD với biên d ng thực c a một số mẫu ....67
ả̀nh 4.17. nh hưởng c a từng thông số đến góc α theo tỉ số S/N ..........................69
ả̀nh 4.18. nh hưởng c a cặp tương tác ∆z-D ........................................................69
ả̀nh 4.19. Biểu đồ Pareto cho nh hưởng đến góc biến d ng .................................70
ả̀nh 4.20. Đồ thị quan hệ giá trị thực và dự đoán c a α .........................................71
ả̀nh 4.21. Biểu đồ Ramps.........................................................................................72
xv


ả̀nh 5.1. Mô h̀nh thực c a SPIạ .............................................................................74
ả̀nh 5.2. Mô h̀nh toán c a SPIạ ............................................................................74
ả̀nh 5.3. Mô hình phân tích trong Abaqus...............................................................75
ả̀nh 5.4. Biến d ng khi không định nghĩa vùng biến d ng dẻo ...............................75
ả̀nh 5.5. Biến d ng đ t được khi mô phỏng bằng thông số tối ưu ..........................77
ả̀nh 5.6. Vết lồi trên mẫu thực và trên FEM ...........................................................78
ả̀nh 5.7. Vùng lưới bị biến d ng ..............................................................................78
ả̀nh 5.8. So sánh biên d ng CAD, ạEM và thực nghiệm ........................................79

xvi


DANHăSÁCHăB NGăBI U
B ng 2-1. B ng lựa chọn số thí nghiệm theo phương pháp Taguchi .......................35
B ng 2-2. B ng ma trận L8 .......................................................................................35
B ng 3-1. Thông số dây nung Cr-Ni .........................................................................45
B ng 3-2. Thông số g ch Isolite B5 ..........................................................................46
B ng 3-3. Thông số cài đặt cho TZN4S ....................................................................49

B ng 3-4. Thông số PID thu được sau khi tự điều chỉnh ..........................................49
B ng 3-5. Tr̀nh tự vận hành hệ thống gia nhiệt .......................................................50
B ng 3-6. Ảiá trị nhiệt độ chi tiết ng với nhiệt độ lò ..............................................51
B ng 3-7. Ảiá trị nhiệt độ lò suy ra từ nhiệt độ chi tiết ............................................52
B ng 3-8. Ảiá trị nhiệt độ lò dùng để cài đặt khi không có chất bôi trơn ................52
B ng 3-9. Ảiá trị nhiệt đồ lò để cài đặt khi có ph lớp than ch̀ bôi trơn ................53
B ng 4-1. Thành phần hợp kim c a SUS 304 ...........................................................55
B ng 4-2. Thuộc tính c a SUS 304 theo hệ SI (mm).................................................56
B ng 4-3. M c c a các yếu tố ...................................................................................61
B ng 4-4. Ma trận thực nghiệm ................................................................................62
B ng 4-5. Các mẫu đ t được sau khi ch y thực nghiệm ..........................................65
B ng 4-6. Ảiá trị α ng với z0 = 70mm, R = 80 mm ................................................68
B ng 4-7. Ảóc biến d ng tương ng với các m c c a các yếu tố ............................68
B ng 4-8. Phân tích ANOVA .....................................................................................70
B ng 4-9. Phần trăm nh hưởng c a các thông số đến góc biến d ng ....................71
B ng 4-10. Bộ thông số công nghệ tối ưu .................................................................72
B ng 5-1.

ng suất biến d ng trong vùng dẻo theo nhiệt độ c a SUS 304 .............75

B ng 5-2. Ảiá trị bước thời gian ng với Vxy............................................................77

xvii


Ch

ngă1

T NG QUAN CHUNG V

LƾNHă V C

NGHIÊN C U
1.1. T ng quan v h

ng nghiên c u

T oăhìnhăkimălo iăt mălƠăquáătrìnhăgiaăcôngăch ăy uătrongănhi uălƿnhăv cădơnă
d ngă vƠă côngă nghi p.ă Cácă chiă ti tă d ngă t mă th

ngă d ă dƠngă đ

că bắtă gặpă xungă

quanh ta từă cácă v tă d ngă n iă th tă vƠă giaă d ngă choă đ nă cácă lo iă máyă mócă thi tă b ă
trongă côngă nghi p.ă Đặcă bi t,ă trongă côngă nghi pă ôă tô,ă nóă đ

că dùngă nhi uă h nă c

(Hìnhă1.1)

ả̀nh 1.1.Một số chi tiết d ng kim lo i tấm trên ô tô
Nh ngăth păniênăgầnăđơy,ăth ăgiớiăđƣăch ngăki năs ăphátătriểnăm nhăm ăc aă
khoaăh căk ăthu t,ăcôngăngh ăthôngătină ậtruy năthôngălƠmăthayăđ i nhi uămặtăc aă
n n kinhăth ăxƣăh i.ụăth căc aăconăng
ngƠyăcƠngăđ

cănơngă cao.ăDoăđó,ă nhuăcầuăv ăcácăs năph măcũngă ngƠyăcƠngăkhắcă

kheăvƠăđaăd ngăh n.ăChi năl
vi c th

i nóiăchungăvƠăýăth cătiêuădùngănóiăriêng

căphátătriểnăc aăcácănhƠăs năxu tăcũngăt pătrungăvƠoă

ngă xuyênă c iă ti nă s nă ph m,ă thayă đ iă m uă mƣ,ă phátă triểnă s nă ph mă mớiă
1


trongăth iăgianănhanhănh tăvớiăchiăphíăth pănh t.ĐểălƠmăđ

căvi căđó nhƠăs năxu tă

ph iă rútă ngắnă th iă giană trongă haiă khơuă quană tr ngă lƠă thi tă k ă vƠă ch ă t oă m uă thửă
nghi m.
S ăphátătriểnăc aăcácăh ăth ngăthi tăk ăvớiăs ătr ăgiúpăc aămáyătínhă(CAD)ă
cho phép rútăngắnăth iăgianăthi tăk ăm tăcáchăđángăkểăvƠăcóăkh ănĕngăthi tăk ăđ

că

các chiăti tăd ngăt măcóăhìnhăd ng ph căt p.
Cácăph

ngăphápăgiaăcôngkimălo iăt mtruy năth ngμău n,ăd păvuố t,ăt oăhìnhă

n i,ănong,ătóp, mi t… (g iăchungălƠăd p)thì cầnăph iăcóăkhuônă(chƠyăhoặcăc i,ăhoặcă
c ăchƠyăvƠăc i)ăvà cácălo iămáy chuyên dùng. M iăchiăti tăcóăthểătr iăquaăm tăhoặcă
nhi uăthaoătácăd pămớiăhìnhăthƠnhăđ

căhìnhăd ngăc aăs năph m.ăS ăthaoătácăđ

că

cĕnăc ăvƠoăm tăh ăs ă(g iălƠăh ăs ăvu t)ăph ăthu căvƠoătínhăch tăv tăli u,ăđ ădƠy,ă
đi uăki năth căhi năthaoătácănh ăb ămặtăkhuôn,ăbôiătr n,ăt căđ ăvu t [1].

ả̀nh 1.2.Tr̀nh tự vuốt chi tiết d ng côn [1]
Đi uănƠyăđ ngănghƿaăvớiăvi căs ăcóăm tăhoặcănhi uăkhuônăchoăm tăs năph mă
d pă (Hìnhă 1.2).Choă nên,ă ph

ngă phápă d pă t nă kém (Hìnhă 1.3) vƠă m tă nhi uă th iă

gianăn uăápăd ngăchoăvi căch ăt oăm u.D păch ăđ
lo tăvƠăhƠngăkh iăvìăch ăcóăgiaăcôngăvớiăs ăl
2

căápăd ngătrongăs năxu tăhƠngă

ngălớnămớiăgi măđ

căgiáăthƠnhăs nă


ph m.ăMặtăkhác,ăvớiănh ngăt mălƠmăbằngăcácăh păkimăđ ăc ngăcaoă(h păkimănhôm,ă
h păkimătitan,ăh păkimămagiê,…)ăthìăd păhầuănh ăkhôngălƠmăđ

c.

ả̀nh 1.3. Cấu t o lo i khuôn cho một thao tác vuốt[1]
1.2. Gi i thi u v công ngh t oă hìnhă giaă tĕng (Incremental Sheet Forming ISF)
1.2.1. Mô t
ISFlƠăk ăthu tăt oăhìnhăkhôngăkhuônăchoăv tăli uăt m.ăISFăsửăd ng m tăd ngă
c ăđầuătrònăch yătheoăm tăqu ăđ oăxácăđ nhăđ
lƠmăbi năd ngăt măkimălo iăđ

căđi uăkhiểnăbằngăch

ngătrìnhăs ă

căkẹpăchặtătrênăbƠnămáyăhoặcăđ ăgáăđểăt oăraăhìnhă

dángăs năph mămongămu n.V tăli uăt măcóăthểălƠăkimălo iăhoặcăpolymer. D ngăc
đ

căgắnătrênămáyăđi uăkhiểnăs ,ăcóăthểălƠămáyăISFăchuyênădùngăhoặcămáyăCNC ba

tr căhoặcăcánhătayărobot.ăTừngălớpăv tăli utheoăph

ngăngang s ăbi năd ngădẻo c că

b ăliênăt c trongăsu tăquáătrìnhăgiaăcôngăđểăhìnhăthƠnhănênăhìnhăd ngăcu iăcùngăc aă
s năph m [2]. B ădƠyăc aăm iălớpăph ăthu căvƠoăb ớcăti nătheoăph
Ấzăc aăqu ăđ oăd ngăc . Cácăb ớcătrongăquyătrìnhăISFăđ
1)Phôiăđ

ngăthẳngăđ ngă

cămôăt ătrongă(Hìnhă1.4):

căkẹpăchặtătrênăđ ăgá.ă2)D ngăc ăđiăxu ngăvƠăti păxúcăvớiăphôi.ă3)D ngă

c ă chuyểnă đ ngă theoă qu ă đ oă đểă t oă hìnhă lớpă đầuă tiên.ă 4)D ngă c ă lặpă l iă chuyểnă
đ ngăđểăt oăhìnhăcácălớpăti p theoăchoăđ năh tăqu ăđ o.

3


ả̀nh 1.4. Nguyên lí ISF [2]
Vớiăk ăthu tănƠy,ăm tăchiăti tăkim lo iăt măch ăđ

căgiaăcôngătrongăth iăgiană

ngắnătừămôăhìnhăCADămƠăkhôngăcầnăquaăcácăcôngăđo nălƠmăkhuônăvƠăsửaăkhuônă
v năph căt păvƠăđắtăti nă(Hìnhă1.3)
1.2.2. Cácăb

c trong quy trình gia công b ngăph

Mô hình
3D - CAD

GáăđặtăvƠăđ ă
ch ngătrình

Gia công

ngăphápăISF

T oăqu ăđ oăd ngăc ăvƠă
xácăl păthôngăs ăcôngă
ngh - CAM

Chu năb ăphôi,ăđ ăgá

Kiểmătra

ả̀nh 1.5. Quy trình ISF
4

S năph m


QuyătrìnhăISFăđ
t mă đ

cămôăt ănh (Hìnhă1.5).Môăhìnhă3Dăc aăs năph măkimălo iă

că thi tă k ă trênă cácă phầnă m mă CADă (AutoCad,ă Creo,ă Solidworkă hoặcă

Catia,…),ăhoặcăđ

căxu tăraătừăcácăphầnăm mă3Dăkhácătheoăcácăchu năIGES,ăSTEP.

Từăd li u 3DăCADănƠy,ăthôngăquaăcácă ngăd ngăCAMă(CreoăhayăCatia,ă…),ăqu ă
đ oăc aăd ngăc vƠăcácăthôngăs ăcôngăngh ă(v năt căvòngăc a d ngăc ,ăb ớcăti n,ă
chi uăsơu,…) đ

căthi tăl p.ăThôngătinăv ăqu ăđ oăd ngăc ăvƠăthôngăs ăcôngăngh ă

ch aătrongăt pătinămƠămáyăCNCăđ căđ

c.ăQuáătrìnhăgáăđặtăphôiălênămáyăCNCăđ

th căhi năthôngăquaăđ ăgáăchuyênădùng, đ ngăth i ti năhƠnhă đ ăch

că

ngătrìnhă vƠoă

máy và gia công.
Vi căchu năb ăgiaăcôngătrongăph

ngăphápăISF m tăít th iăgianăvƠălinhăho tvìă

hầuăh tăcácăquáătrình hi uăch nhăvƠăthayăđ iăthi tăk đ uăđ
m m.Mặcă dùă nĕngă su tă khôngă caoă bằngă ph

căth căhi nătrênăphầnă

ngăphápă d pă nh ngă ISFăr tă phùă h pă

trongăvi căt oăm uăs năph m,ătrongăs năxu tăđ năchi căvƠăsửaăch a.Đặcăbi t,ăISFăcóă
thểăđ

că ngăd ngătrongăyăh căđểăt oăraăcácămƣnhăx

g v năc ng,ăkhóăgiaăcôngăvƠăs ăl

ngănhơnăt oăbằngăthépăkhôngă

ngăr tăh năch .Trongătr

ngăh pănƠy,ăISFăđ

că

th căhi năk tăh păvớiăgiaănhi tăchoăchiăti tăvƠăcôngăngh ăScană3D.
1.2.3. Phân lo i ISF
Ph

ngăphápă ISFđ

că phơnă bi tă thƠnhă haiă hìnhă th că khác nhau lƠă t oă hìnhă

giaă tĕngă đ năđiểm (Single Point Incremetal Forming ậ SPIF) vƠă t oă hìnhă giaă tĕngă
haiăđiểm (Two Point Incremental Forming ậ TPIF)
1.2.3.1. SPIF
SPIFăđ

cămôăt ătrên(Hìnhă1.6).ăĐơyălƠăph

ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕngădùngă

d ngăc ătácăd ngăl călênăm tămặtăc aăt măv tăli uăđ

căkẹpăchặtăxungăquanhăcònă

mặtăkiaăđểăbi năd ngăt ădo.ăD ngăc ăvừaăquayăquanhătr căc aănóăvừaăt nhăti nătheoă

qu ă đ oăđ

căl pătrìnhăsẵn.ăTrongăquáătrìnhăt oăhình,ăd ngăc ăvƠăt măv tăli uăch ă

ti păxúcăvớiănhauătheoăm tăđiểmăvƠăcóăch tăbôiătr năđểăgi mămaăsát.ăPh

ngăphápă

nƠyăkhôngăcầnădùngăkhuônăcóăhìnhădángăc aăs năph mămƠăch ăcầnăt măđỡăd ớiăcóă
hìnhădángălƠăchuăviăc aăs năph măvƠăt măkẹpătrênăđểăc ăđ nh phôiăt măcầnăt oăhình.ă
5


D ngăc ăt oăhìnhăcóăd ngăhìnhătr ,ăđầuăhìnhăbánăcầu.ăToƠnăbôăquáătrìnhăđ

căth că

hi nătrênămáyăđi uăkhiểnăs ăbaătr c.

ả̀nh 1.6. SPIF
1.2.3.2. TPIF
TPIF(Hìnhă1.7) có l căt oăhìnhătácăd ngătrênăc ăăhaiămặtăc aăt mă(t

ngăt ă

côngăngh ămi tăcóăkhuônănh ngăt măkhôngăxoayătrònămƠăchuyểnăđ ngăc aăd ngăc ă
t oăhìnhăs ăt oăhìnhăbằngăcáchămi tălênămặtăt măt aăhayăd ỡngăt oăphầnăl i).ă

ả̀nh 1.7. TPIạ.a)Trước gia công, b) Đang gia công
Ph

ngă phápă nƠyă ngoƠiă t mă t aă d ớiă nh ă SPIFă cònă cầnă ph iă dùngă thêmă

d ỡngăt oăphầnăl iăc ăđ nh. ToƠnăb ăđ ăgáăvƠăt măt aăd ớiăs ădiăchuyểnăxu ngătheoă
đầuăd ngăc ăt oăhìnhăcònăd ỡngăt oăphầnăl iăthìăc ăđ nhătrênăbƠnămáy.

6


1.2.4. Phân bi t kh nĕngăc a SPIF và TPIF
a. SPIF không dùng khuôn, k t c uă đ gá và chuyểnă đ ngă đ nă gi n, giá
thành h nh ngăb giới h n là không thể t o các chi ti t t m vừa lõm vừa có vùng
l i.
b. TPIF ph iă dùngă thêmă d ỡng, k t c uă đ gá cần chuyểnă đ ng h xu ng,
nâng lên cùng vớiă đầu d ng c t oă hình,ă doă đóă giáă thƠnhă caoă nh ngă ph m vi t o
hình r ngăh năcóăthể t o hình các chi ti t t m vừa lõm vừa có vùng l i.
1.2.5. Kh nĕngăbi n d ng c a SPIF và góc bi n d ng
Kh ă nĕngă bi nă d ngă c aă SPIFă đ

că đặcă tr ngă b iă góc bi nă d ngă lớnă nh tă

αmax.Gócă bi nă d ngă αă lƠă gócă h pă b iă ti pă tuy nă c aă b ă mặtă giaă côngă vớiă ph

ngă

ngangăt iăđiểmăđangăxét.Gócăbi năd ngălớnănh tăαmax lƠăgócăbi năd ngăt iăv ătríăchiă
ti tă b ă ráchă khiă bi nă d ngă [3].ă Vi că xácă đ nhă gócă bi nă d ngă lƠă yêuă cầuă quană tr ngă
nh tăvƠăcũngălƠăv năđ ăch ăy uătrongăcácănghiênăc uăv ăSPIFănhằmăđ nhăh ớngăchoă
thi tăk ăvƠăch ăt oăchiăti tăbằngăph

ngăphápăgiaăcôngănƠyă(Hìnhă1.8)

ả̀nh 1.8. Biên d ng chi tiết kh o sát [3]
� = � ��

Vớiμ

⁡

�=� −�

( 1-1)

( 1-2)

B ădƠyăc aăchiăti tătrênăđ
đ

�

ngăsinhăcũngăkhôngăđ ngăđ uămƠăgi mădầnătrênă

ngăsinhă ngăvớiăs ătĕngădầnăc aăgócăbi năd ngăα. M iăquanăh ăgi aăb ădƠyăvƠă

gócăbi năd ngăđ

cămôăt ăquaăbiểuăth c[2]:
=

�

� ⁡
( − �)

( 1-3)
7


Trongăđóμă

t (mm) ậ b ădƠyăt iăv ătríăkh oăsátă ngăvớiăgócăbi năd ngăα
t0 (mm) ậ b ădƠyăbanăđầu

N uă gócă α = 900 thì t =0.ă Ph

ngă phápă SPIFă khôngă t oă hìnhă đ

că nh ngă

váchăthẳngăđ ng.ăNóăcũngăgặpăkhóăkhĕnăđ iăvớiăcácăb ămặtăb c.ăĐ ăchínhăxácăhìnhă
h căvƠăch tăl

ngăb ămặtăkhôngăcaoăbằngăph

1.2.6. Các y u t công ngh

nhăh

ngăphápăd p

ng kh nĕngăt o hình SPIF

Cácănghiênăc uăchoăth yăcácăthôngăs ăsauăđơyăcóă nhăh

ngăđ năkh ănĕngă

t oăhìnhăc aăs năph măt măkhiăt oăhìnhăbằngăSPIFμ
i.

ả̀nh d ng quỹ đ o dụng cụ (tool path)

ii.

Bước tiến theo phương z, ∆z (mm)

iii. Vận tốc ch y dụng cụ Vxy (mm/phút) trong mặt phẳng xy
iv. Số vòng quay n (vòng/phút) c a trục chính mang dụng cụ t o h̀nh
v.

Đường kính dụng cụ t o h̀nh D (mm)

vi. Nhiệt độ c a chi tiết trong quá tr̀nh t o h̀nh T(0C)
vii. Bề dày tấm trước khi gia công (mm)
viii. ảệ số ma sát f giữa tấm và dụng cụ t o h̀nh
1.2.7. Công ngh SPIF
Ph

nhi tăđ cao

ngăphápăSPIF giaăcôngăđ

căcácăv tăli uă m mă ănhi tăđ ăth

ngănh ă

nhôm,ăđ ng,ăthépăcacbonăth p,ănh aănhi tădẻo,ă…Vớiăv tăli uăd ngăt măcóăđ ăc ng,ă
đ ă b nă caoă nh μă thépă khôngă g ,ă h pă kimă nhôm-đ ng,ă nhôm-Magiê, nhômTitanium…ăr tăkhóăbi năd ngăvƠăđ nhăhình ănhi tăđ ăth
cao. Đểăgiaăcôngăđ

ng vìăkh ănĕngăđƠnăh iă

c,ăcácăchiăti tăd ngăt mălo iănƠyăph iăđ

đ ăphùăh p mƠă ăđóănóătr ănênăm măh n.ăPh
t măcóăgiaănhi tăg iălƠăph

căgiaănhi tăđ nănhi tă

ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕngăv tăli uă

ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕngă ănhi tăđ ăcao.ă

V năđ ăquanătr ngăc aăSPIFă ănhi tăđ ăcaoălƠăph

ngăphápăgiaănhi tăvƠăkiểmă

soátă nhi tă đ ă c aă chiă ti tă trongă quáă trìnhă giaă công.ă Tínhă ch tă c aă v tă li uă vƠă kh ă
nĕngăbi năd ngăc aănóăph ăthu căr tănhi uăvƠoănhi tăđ .ăM tăs ătĕngănhi tăđ ăkhôngă
cóăkiểmăsoátă nhăh

ngăr tălớnăđ năch tăl

ngăcũngănh ăđ ăchínhăxácăc aăchiăti t.ă
8


1.3. Tóm t t các k t qu nghiên c u
ụăt

ngăv ăcôngăngh ăISFăđ ăxu tăb iăLeszakăvƠoănĕmă1λ67,ăđ

đóălƠăcôngăngh ăt oăhìnhăkhông khuôn.ăĐ năh năhaiăm
l iă đ

iănĕmăsau,ăýăt

căg iălúcă
ngăđóămớiă

că quană tơmă vƠă đƣă xu tă hi nă m tă vƠiă đ nhă h ớngă nghiênă c u.ă Nguyênă nhơnă

chínhăc aăs ăch mătr ănƠyălƠăs ăgiớiăh năc aăcôngăngh ăđi uăkhiểnăs trong các máy
ti năvƠăphay.ăNh ngănĕmăcu iăc aăth păniênătámăm
phátătriểnăr tănhi uăvƠăcácăs năph mătrênăth ătr

i,ăcôngăngh ăđi uăkhiểnăs đƣă

ngăcũngănơngădầnăm căđ ăph căt p.ă

CácănhƠăs năxu tăcầnăthi tăph iăgi măth iăgianăvƠăgiáăthƠnhăphátătriểnăs năph m.ăụă

t

ngă v ă SIFă k tă h pă vớiă máyă đi uă khiểnă s tr ă thƠnhă l a ch nă quană tr ngă cóă ýă

nghƿaăchi năl

căđểăch ăt oăm u.ăVìăth ămƠătừăđóăđ nănay,ăcôngăngh ănƠyămớiăđ

că

đầuăt ănghiênăc u.
Tr ớcă2003,ăcácănghiênăc uăch ăt pătrungătìmăhiểuăquáătrìnhăbi năd ngăvƠăxơyă
d ngă môă hìnhă choă SPIF.ă Từă nĕmă 2003,ă s ă l

ngă nghiênă c uă tĕngă lên,ă cácă nhƠă

nghiênăc uăbắtăđầuăt pătrungăkh oăsátăkh ănĕngăt oăhình,ăl cătácăd ngăc aăSPIFănh ă
th ă nƠo,ă đ ă chínhă xácă t oă hìnhă c aă SPIF.ă Từă nĕmă 2005ă đ nă nay,ă cóă r tă nhi uă h iă
ngh ă v ă côngă ngh ă SPIF,ă s ă l

ngă bƠiă báoă cũngă nh ă s ă l

ngă nhƠă nghiênă c uă v ă

lƿnhăv cănƠyătĕngălênăđángăkể.
Cácănhómănghiênăc uăth cănghi măkh ănĕngădẻoăc aăv tăli uănh ăbi năphápă
giaănhi tăđƣănghiênăc uăvƠăđ aăraăph
b ăk tăh păvớiăc iăti năđ

ngăphápăđểăc iăti năSPIFănh ăgiaănhi tăc că

ngăch yăd ngăc .ă

Nhìnă chungă cácă nghiênă c uă t pă trungă vƠoă th că nghi mă vƠă môă ph ngă s ă đểă
xácăđ nhăcácăthôngăs ăcôngăngh ă nhăh

ngăđ năkh ănĕngăt oăhình.ăTrongăđóăcóăthểă

phơnăbi tăhaiălo iăchínhălƠăkhôngăcóăxétăđ nănhi tăđ ă(nghiênăc uăth căhi nă ănhi tă
đ ăth

ng)ăvƠăcóăxétăđ nănhi tăđ ă(nghiênăc uăth căhi nă ănhi tăđ ăcao).ăCáchăth că

th căhi năc aăhaiălo iănƠyăch ăkhácănhauă ăch ăcóăvƠăkhôngăcóăh ăth ngăgiaănhi t.ă
Doăđó,ăđểăcóăcáiănhìnăh ăth ngăv ănh ngănghiênăc uătr ớcăđơy,ăvi cătómătắtăl iăcácă
k tăqu ăđ

căphơnălo iătheoăcácăthôngăs ăcôngăngh .

9


1.3.1. Nghiên c uăngoƠiăn
nhi tăđ th

1.3.1.1.

c

ng

Nghiênăc uăc aăV.FranzenăvƠăc ngăs ă[4] kh oăsátăbi năd ngăc aăt mănh aă
PVC.Qu ăđ oăd ngăc ăđ
tíchă nhă h
hình.L

ngăđ

cădùngălƠăd ngăđ

ngăxoắnă căb ớcă0,5mm.Tácăgi ăphơnă

ngă kínhă d ngă c ă Ø10÷Ø15mm vƠă b ă dƠyă 2÷3mmă đ nă gócă t oă

ngăch yăd ngăc ă1500mm/ph,ăbôiătr năbằngăsoap-emulsion.K tăqu ălƠăc ă

haiăthôngăs ătrênăđ uă nhăh

ngăđ năgócăbi năd ng,ăc ăthểăđ

ngăkínhăd ngăc ătĕngă

thìăgócăbi năd ngătĕng và b ădƠyătĕngăgócăbi năd ng gi m.
Nghiênă c uă c aă Lêă Vĕnă S ă [2] choă t mă Polymeră vớiă cácă thôngă s ă
Ấz(0,2÷1mm),ă đ

ngă kínhă d ngă c ă Dă (6÷12mm),ă l

ngă ch yă d ngă c ă

Vxy(1000÷3000mm/ph)ă vƠă t că đ ă d ngă c ă n(200÷700ă vòng/ph).ă Nghiênă c uă choă
th yă nhă h

ngă c aă Ấză lƠă lớnănh t,ă k ă đ nă lƠă đ

d ngă c .T că đ ă tr că chínhă cóă nhă h
l

ngă kínhă d ngă c ă vƠă l

ngă ch yă

ngă nh ngă khôngă đángă kể.ă B ớcă ti nă Ấz và

ngăch yăVxyătĕngălƠmăgócăbi năd ngăgi mănh ngăđ

ngăkínhăd ngăc ătĕngăthìă

bi năd ngătĕng.ă
Crina Radu [5] nghiênăc uă nhăh

ngăc aăb năthôngăs ăđ

D(3÷5mm),ă b ớcă ti nă Ấz(0,05÷0,5mm),ă l

ngăkínhăd ngăc ă

ngă ch yă d ngă c ă Vxyă

(1500÷3000mm/ph)ă vƠă t că đ ă tr că chínhă n(500÷1000v/ph) đ nă ch tă l

ngă b ă mặt

c aăt măthépăcacbonăth p.ăB ădƠyăt mă0,6mm.Quaăthíănghi m,ăk tăqu ăchoăth yăc ă
b năthôngăs ăđ uă nhăh
h

ngăđ năđ ănhámăb ămặtăsauăgiaăcông.ăB ớcăti năẤzăcóă nhă

ngălớnănh t,ăti pătheoălƠăđ

ngăkínhăd ngăc ,ăt căđ ătr căchínhăvƠăl

d ngă c .ă Khiă Ấz tĕngă thìă đ ă nhámă tĕng.ă Ng

ngăch yă

că l i,ă khiă D,ă nă vƠă Vxyă tĕngă thìă đ ă

nhámăgi m.
Nghiênă c uă c aă M.Rauchă vƠă cácă c ngă s [6] v ă nhă h

ngă c aă hìnhă d ng

qu ăđ oăd ngăc ăđ năkh ănĕng,ăth iăgianăvƠăl căt oăhình.ăV tăli uăđ

căsửăd ngălƠă

t mă h pă kimă nhômă 5086ă cóă b ă dƠyă 0,6ă mm.ă D ngă c ă t oă hìnhă cóă đ

ngă kínhă 20ă

mm.ăHaiălo iăqu ăđ oălƠăqu ăđ oăb căthangăcóăb ớcă0,5÷1mmăvƠăqu ăđ oăxoắnă că
cũngăcóăb ớcă0,5÷1mm đ

căt oăthƠnhătừăphầnăm măCAM.ăL

0,5÷1,5m/ph. K tăqu ălƠăl

ngăch yăd ngăc ăhầuănh ăkhôngă nhăh
10

ngăch yăd ngăc ălƠă
ngăđ năl căt oă


hình,ăcònăth iăgianăt oăhìnhăcóăliênăquanăđ năc ăl

ngăch yăd ngăc ăvƠălo iăqu ăđ oă

d ngăc .ăTừăđó,ătácăgi ăk tălu nărằngăqu ăđ oătừăch
vớiăph

ngătrìnhăCAMăkhôngăphùăh pă

ngăphápăgiaăcôngăSPIFăvƠăđ ăxu tăxơyăd ngălo iăqu ăđ oămớiătừăd ăli uăl că

t oă hìnhă thuă th pă đ

cătrongă lúcă giaă công. Ph

ngăphápă thuă th pă d ă li uă vƠă xửă líă

kháăph căt p.
Cácănghiênăc uăv ăSPIFă ănhi tăđ ăth

ngăt pătrungăvƠoătìmă nhăh

ngăc aă

cácă thôngă s ă côngă ngh ă đ nă kh ă nĕngă bi nă d ngă (gócă bi nă d ngă α)ă c aă v tă li uă
t m.M tăs ănghiênăc uăv ă nhăh

ngăc aăchúngăđ năđ ănhámăb ămặtăvƠăđ ăchínhă

xácăhìnhăh căc aăchiăti t.ăCácăthôngăs ăcôngăngh ă nhăh
d ngă c ;ă 2)B ớcă ti nă theoă ph

ngăg măcóμă1)đ

ngăkínhă

ngă z;ă 3)t că đ ă ch yă d ngă c ă Vxy;ă 4)t că đ ă tr că

chính n; 5)b ădƠyăphôi;ă6)hìnhăd ngăqu ăđ oăd ngăc .ăTrongăđó,ăb ădƠyăvƠăt căđ ă
tr căchínhălƠăítă nhăh
1.3.1.2.

ngănh t.

nhi tăđ cao

Nghiênăc uăc aăG.Ambrogio vƠăcácăc ngăs [7] v ăkh ănĕngăbi năd ngăc aă
h păkimăMagieăAZ31ăbằngăcáchăth căhi năthíănghi măvớiăhìnhănótăc tăđ
lớnă lƠă 100ă mm,ă chi uă sơuă lƠă 40mmă vƠă đ
d ng.ă Cácă thôngă s ă côngă ngh ă đ

ngăkínhă

ngă kínhă nh ă lƠă m tă hƠmă c aă gócă bi nă

că dùngă lƠă đ

ngă kínhă d ngă c ă Dă (12÷18mm),ă

b ớcăti năẤză(0,3÷1mm),ă nhi tăđ ă Tă(200÷3000C).ăH ăphátăhi năraărằngăkh ănĕngă
t oăhìnhătĕngăđángăkểă ănhi tăđ ăcao.ăN uă ănhi tăđ ăth

ng chi uăsơuăthuăđ

3mmăvƠăgócăbi năd ngălƠă300 thìă ă2500Căgócăbi năd ngăthuăđ
sâu là 40mm. Hai thôngăs ă nhăh
b ớcăti năẤz,ătrongăkhiă nhăh
Thi tă b ă giaă nhi tă đ

călƠă

călƠă600 vƠăchi uă

ngălớnăđ năkh ănĕngăt oăhìnhălƠănhi tăđ ăTăvƠă

ngăc aăđ

ngăkínhăd ngăc ălƠăkhôngăđángăkể[8]

că môă t ă nh (Hìnhă 1.9).ă Chiă ti tă đ

că kẹpă chặtă trênă đ ă d ớiă

nh ăt măkẹp.ăVòngăgiaănhi tăđặtăxungăquanăđ ăd ớiălƠmănóngănóăvƠătruy năchoăchiă
ti t.ăĐểăngĕnănhi tălƠmănóngăbƠnămáy,ăphíaăd ớiăđ ăd ớiăđ
l nh.ăNhi tăđ ăđ

căb ătríăh ăth ngălƠmă

căđi uăkhiểnăbằngăb ăđi uăkhiểnăPIDăvớiăsaiăs ănhi tăđ ălƠă50C.

11


ả̀nh 1.9. Thiết bị gia nhiệt c a Ambrogio a)Mô h̀nh CAD b)Mô h̀nh thực
Ji, Y.H., Park, J.J. [9]nghiênă c uă kh ă nĕngă bi nă d ngă c aă h pă kimă magieă
AZ31ă ăcácănhi tăđ ă200C, 1000C, 1500C, 2000C và 2500C.ăChiăti tăkh oăsátăd ngă
cônăvớiăgócăcônăph ăthu căvƠoăgiớiăh năt oăhìnhă ăcácăm cănhi tăđ ăđó.ăTácăgi ăk tă
lu nărằngăkh ănĕngăt oăhìnhătĕngăkhiănhi tăđ ătĕng. [8]
Zhang,ă Q.ă vƠă cácă c ngă s ă [10] nghiênă c uă nhă h

ngă c aă tínhă b tă đẳngă

h ớngăđ iăvớiăkh ănĕngăt oăhìnhăbằngăSPIFă ănhi tăđ ăcaoăchoăt măh păkimămagieă

AZ31.ăH ăsửăd ngăcácăt măAZ31ăđ

căch ăt oăbằngăb năph

ngăphápăđùnănóng,ă

đúcăr iăcánănóng,ăcánăngangăvƠăđúcăcánăliênăt că ăcácănhi tăđ ă1500C, 2000C, 2500C
và 3000C Tácăgi ăth yărằngătínhăb tăđẳngăh ớngăcóă nhăh
hìnhăvƠă nhăh

ngălớnăđ năkh ănĕngăt oă

ngăđóăgi măkhiătĕngănhi tăđ .

Nghiênăc uăc aăDavidăAdams [11].Ông dùng haiăđi nă c c,ă m tălà d ngăc ă
t oăhìnhăvà m tălà t măkimălo iălàmăchoăt măkimălo iăb ăđ tănóng.ăĐơyălƠăm tăbƠiă
báoăngắn,ăôngăch ăgiớiăthi uăcôngăngh ăSPIF ănhi tăđ ăcao trênăv tăli uăkimălo iăcóă
đ ă c ngă bìnhă th
h
Ph

ngă ă vƠă ngă d ngă c aă HOTă SPIFă ch ă ch aă nghiênă c uă sơuă nhă

ngă c aă cácă thôngă s ă đ nă quáă trìnhă t oă hìnhă vƠă đ ă chínhă xácă c aă s nă ph m.ă
ngăphápănƠyăcóănh

căđiểmăr tălớnăđóălƠănhi tăđ ăphơnăb ăkhôngăđ uătrênăt m,ă

c ăthểălƠăngayăt iăv ătríăti păxúcăgi aăd ngăc ăvƠăt măkimălo iălƠănóngănh tăvƠăd ă
ráchănh t (Hìnhă1.10)

12


ả̀nh 1.10. Nghiên c u c a David Adams
Nghiênăc uăc a LêăVĕnăS [2][12]v ă nhăh
nhi tă đ ă Tă (2000C÷3000C),ă b ớcă ti nă theoă ph

ngăc aăbaăthôngăs ăcôngăngh ă

ngă ză (0,2÷1mm)ă vƠă t că đ ă ch yă

d ngăc ăVxyă(1000÷6000mm/ph)ăđ năkh ănĕngăt oăhìnhăvƠăch tăl
t măh păkimănhôm A1010ăvƠăh păkimămagieăAZ31.ăĐ

ngăch yăd ngăc ăđ

d ngălƠăqu ăđ oăhìnhăxoắnă c.Môăhìnhăkh oăsátălƠăhìnhănónăc tăđ
K tăqu ăchoăth yănhi tăđ ă nhăh

căsửă

ngăsinhăcong.ă

ngălớnănh tăđ năgócăt oăhìnhăc aăh păkimănhômă

vƠă h pă kimă magie trongă khiă nhă h
nh t.ăThi tăb ăgiaănhi tăđ

ngăb ămặtăc aă

ngă c aă b ớcă ti nẤză đ iă vớiă đ ă nhámă lƠă lớnă

căsửăd ngăd aăvƠoăhi uă ngăJune-Lenzeănh Hìnhă1.11.

ả̀nh 1.11.ảệ thống gia nhiệt bằng dòng một chiều
Chiăti tăgiaăcôngăđ

căn iăvớiăhaiăc căc aădòngăđi năm tăchi uăc

s ănóngălênătheoăhi uă ngăJune-Lenze: Q = R. I2 . t.ăNhi tăđ ăc aăt măđ
bằngăcặpănhi t.Đi năc căđ
c aăph
Nh

ngăđ ăcaoă
cănh năbi tă

călƠmămátăbằngăh ăth ngălƠmămátăbằngăn ớc. uăđiểmă

ngăphápănƠyălƠăth iăgianăgiaănhi tănhanh,ăkiểmăsoátănhi tăđ ăkháăchínhăxác.ă

căđiểmμăch ăgiaăcôngăđ

căv tăli uăd năđi n,ănhi tăsinhăraăph ăthu căvƠoăđi nă

tr ăsu tăc aăchiăti tănênăđ iăvớiănh ngăv tăli uăd năđi năt tăcầnăngu năcóăc
r tăcao.
13

ngăđ ă

FanăvƠăc ngăs [13] sửăd ngăph

ngăphápăgiaănhi tănh ăc aăDavidăAdams

[11] đểă nghiênă c uă kh ă nĕngă t oă hìnhă c aă t mă h pă kimă magieă AZ31ă vƠă h pă kimă
titan TiA2Mn1,5. (Hìnhă1.12)
Môăhìnhăsửăd ngă lƠăhìnhănónăc tăvớiăcácăgócăsinhăthayăđ iătừă300 đ năλ00.
Cácăthôngăs ăcôngăngh ăđ
đ
ph

căxétăđ nălƠăc

ngăkínhăd ngăc ,ăb ớcăti nătheoăph

ngăđ ădòngăđi n,ăt căđ ăch yăd ngăc ,ă
ngăzăvƠăđi nătr .ăTácăgi ănh năth yărằngă

ngăphápănƠyăd ăđi uăkhiểnăvƠăcácăthôngăs ăcôngăngh ăcóă nhăh

ngăđ năkh ă

nĕngăt oăhình.ăC ăthểălƠăkhiătĕngădòngăđi năthìăkh ănĕngăt oăhìnhătĕngătrongăkhiătĕngă
t că đ ă ch yă d ngă c ,ă đ

ngă kínhă d ngă c ă vƠă b ớcă ti nă Ấză thìă kh ă nĕngă t oă hìnhă

gi m [8].

ả̀nh 1.12.Thí nghiệm c a ạan
M tăph

ngăphápăgiaănhi tăc căb ăt iăvùngăti păxúcăgi aăd ngăc ăvƠăchiăti t

n a lƠădùngătiaălazerăc aăDuflou [14] [8](Hìnhă1.13).

ả̀nh 1.13. Ảia nhiệt bằng Lazer c a Doflou
14