GIAO TRINH KHUON MAU CHAY

ĐÚC TRONG KHUÔN
MẪU CHẢY
• Từ khóa: Investment Casting;
Lost Wax Mold


1. Mở đầu
1.1. Bản chất của phương pháp
• Có nguyên lý làm khuôn giống như cách đúc
tượng bằng mẫu sáp đã có từ lâu
• Nhờ ứng dụng nhiều thành tựu của nhiều ngành
khoa học nên có thể chế tạo được vật đúc có độ
chính xác rất cao và phức tạp từ mọi loại hợp
kim, không cần gia công hoặc không thể gia
công


Trình tự chế tạo vật đúc trong
khuôn mẫu chảy
•
•
•

Thiết kế và chế tạo khuôn ép mẫu sáp
Sử dụng khuôn ép để chế tạo mẫu, HTR bằng
sáp (1)
Gia công thành chùm mẫu (pattern tree) (2)


Trình tự chế tạo vật đúc trong
khuôn mẫu chảy

• Nhúng mẫu vào huyền phù (3)
• Rắc cát lên bề mặt mẫu, sấy khô
• Lặp lại nhiều lần quá trình: nhúng huyền phù –
rắc cát – sấy khô cho đến khi tạo được một lớp
vỏ đủ bền theo yêu cầu (4)


Trình tự chế tạo vật đúc trong
khuôn mẫu chảy
• Nung khỏi mẫu khỏi khuôn (5)
• Nung đến nhiệt độ đủ cao để thiêu kết khuôn; rót
ngay KL lỏng vào khuôn (6)
• Phá khuôn và làm sạch vật đúc (7)


Trình tự chế tạo vật đúc trong
khuôn mẫu chảy


1.2. Đặc điểm của quá trình
• Mẫu chỉ sử dụng một lần & mỗi vật đúc cần một
mẫu
• Mẫu không có mặt phân mẫu; khuôn không có
mặt phân khuôn→ độ chính xác của vật đúc cao
• Khuôn có độ bóng bề mặt & độ chính xác rất
cao


1.2. Đặc điểm của quá trình
• KL lỏng được rót vào

khuôn đã được nung
ở nhiệt độ cao (100011000C khi đúc thép)
→ dễ điền đầy khuôn
và bù co ngót
• Quy trình công nghệ
phức tạp và kéo dài
• Giá thành vật đúc cao


1.3. Phạm vi sử dụng
• Là phương pháp có
hiệu quả để chế tạo
vật đúc nhỏ, phức
tạp, có yêu cầu rất
cao về chất lượng bề
mặt và độ chính xác
về kích thước từ
những hợp kim khó
gia công cơ và tính
đúc thấp


1.3. Phạm vi sử dụng
• Độ bóng bề mặt vật
đúc có thể đạt ∇5-7;
có thể chế tạo lỗ nhỏ
tới 2mm và thành dày
1 – 10mm
• Cho phép đúc các
sản phẩm từ 10 gam

đến trên trăm kg;
nhưng khi chi tiết
càng lớn thì độ chính
xác càng thấp


1.3. Phạm vi sử dụng
• Chỉ có hiệu quả khi
sản lượng đúc tương
đối lớn để đủ khấu
hao khuôn ép
• Dùng đúc các vật đúc
cần giảm khối lượng
gia công cơ khí (ví
dụ: khuôn dập); các
chi tiết không thể gia
công cơ khí (ví dụ: chi
tiết máy khâu công
nghiệp, chân vịt …)


1.3. Phạm vi sử dụng
• Đúc các hợp kim có
độ cứng rất cao
• Hàng mỹ nghệ cao
cấp


1.3. Phạm vi sử dụng

1.3. Phạm vi sử dụng


2. Vật liệu & p/p chế tạo mẫu
2.1. Yêu cầu đ/với vật liệu
chế tạo mẫu
• Nhiệt độ nóng chảy không quá cao (60-1000C)
để dễ chế tạo và nung chảy mẫu
• Nhiệt độ hóa mềm đủ cao (>35-400C) để mẫu
không bị biến dạng → làm mất độ chính xác
• Độ co và độ nở nhỏ; phải ổn định khi nung nóng
và làm làm nguội


2.1. Yêu cầu đ/với vật liệu
chế tạo mẫu
• In hình rõ nét lên bề mặt hốc khuôn ép
• Độ chảy loãng tốt để dễ điền đầy hốc khuôn ép
và chảy hết khỏi lòng khuôn khi nung tách sáp
• Có độ bền và độ cứng đủ cao
• Thấm ướt huyền phù tốt
• Có thể sử dụng nhiều lần mà không biến động
đáng kể về các tính chất công nghệ


2.2. Vật liệu tạo mẫu dễ chảy
• Parafin:
- Màu trắng, có cấu trúc tinh thể, dẻo, rẻ tiền
- Độ bền thấp, dễ biến mềm

• Stearin:
- Màu vàng-trắng, cấu trúc vô định hình
- Nhiệt độ biến mềm tương đối cao
- Có xu hướng tác động với huyền phù
- Đắt tiền


2.2. Vật liệu tạo mẫu dễ chảy
• Serezin:
- Màu vàng sáng, cấu trúc vô định hình
- Độ dẻo & độ bền nhiệt cao hơn parafin,
stearin
- Độ co lớn; độ bền & độ cứng tương đối thấp
• Etyl xenluloza:
- Bột màu trắng, vàng trắng, cấu trúc tinh thể
mịn
- Nhiệt độ nóng chảy cao (160-1800C); bền cơ
& bền nhiệt cao
- Độ co lớn


2.2. Vật liệu tạo mẫu dễ chảy
• Các chất tạo mẫu trên thường không được sử
dụng riêng biệt mà dưới dạng hỗn hợp
• Hỗn hợp parafin-stearin (PS):
- Thường dùng PS 50-50 và PS 30-70
• Hỗn hợp parafin-stearin-etyl xenluloza (PSE) &
parafin-serezin-etyl xenluloza (PCE):
- Chứa 5-15% etyl xenluloza
- Nhiệt độ biến mềm cao, độ bền cao, độ co thấp

2.2. Vật liệu tạo mẫu dễ chảy
• Vật liệu tạo mẫu dễ
chảy thường dùng
chế tạo mẫu nhỏ có
độ phức tạp trung
bình


2.3. Vật liệu tạo mẫu khó chảy
• Thường dùng chế tạo các vật đúc thành mỏng,
kích thước tương đối lớn
• Cũng được sử dụng dưới dạng hỗn hợp
• Kanifol:
- Được điều chế từ nhựa các loại cây lá kim
(thông, tùng, bách …)
- Màu vàng sáng đến nâu sẫm; dòn


2.3. Vật liệu tạo mẫu khó chảy
• Polystirol:
- Không màu, vô định hình
- Bền cơ, bền nhiệt, nhiệt độ nóng chảy cao
- Dòn, độ sệt cao ở trạng thái nóng chảy
• HH kanifol-polystirol-serezin 50-30-20
• HH kanifol-serezin


2.4. Các phương pháp chế tạo mẫu

• Rót tự do
- Chủ yếu dùng chế tạo mẫu rỗng
- Độ co lớn, khả năng điền đầy kém
• Rót dưới áp lực
- Dưới áp lực của piston hoặc khí nén
- Kích thước mẫu chính xác
- Chế tạo mẫu từ những HH có độ chảy loãng
thấp


2.4.Các phương pháp chế tạo
mẫu
• Ép dưới dạng nhão
- Cần lực ép lớn
- Mẫu co rất ít
- Sử dụng phổ biến
nhất


2.4. Các phương pháp chế tạo
mẫu