Có nhiều phương pháp khác nhau để tạo hình nhôm, và đúc là một trong những phương pháp phổ biến nhất được lựa chọn cho nhiều sản phẩm ô tô, công nghiệp và viễn thông; các linh kiện điện, thủy lực và chiếu sáng. Hãy cùng tìm hiểu về quy trình sản xuất khuôn mẫu đúc nhôm qua bài viết dưới đây để quyết định xem đó có phải là lựa chọn phù hợp cho ứng dụng của bạn hay không.

Đúc nhôm là gì? Quy trình đúc nhôm ra sao?

Đúc nhôm là một quá trình tạo hình kim loại cho phép tạo ra các bộ phận nhôm phức tạp. Các sản phẩm nhôm đúc được tạo ra bằng cách nấu chảy các thanh nhôm, dùng xi lanh hoặc piston trợ lực bơm kim loại nóng chảy vào khuôn đúc, sau đó để nhôm đông đặc lại sẽ có hình dạng của khuôn khi nguội đi.

Sản phẩm nhôm sau khi tạo thành có bề mặt nhẵn và thường ít khi hoặc không cần gia công. Do sử dụng khuôn đúc bằng thép nên quá trình này có thể được lặp lại nhiều lần bằng cách sử dụng cùng một khuôn trong một khoảng thời gian nhất định. Điều này giúp cho đúc nhôm trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc sản xuất số lượng lớn các bộ phận bằng nhôm.

Ưu điểm của Đúc nhôm

Nhôm đúc có một số lợi thế vượt trội hơn so với các quy trình tạo hình kim loại khác. Một trong những ưu điểm đáng chú ý nhất là khả năng tạo ra các hình dạng rất phức tạp mà cả đùn hay gia công đều khó thực hiện hiệu quả. Chẳng hạn như việc sản xuất các linh kiện ô tô phức tạp như hộp số và khối động cơ. Các phương pháp khác sẽ không thể đáp ứng được độ phức tạp và dung sai chặt chẽ cho các sản phẩm này một cách nhất quán như vậy.

Những lưu ý trong quá trình đúc nhôm

Đầu tiên, khuôn phải được thiết kế để tách rời và cho phép phần nhôm đã đông đặc đi ra ngoài. Đường đánh dấu nơi hai nửa khuôn tách ra được gọi là đường chia và cần được xem xét ngay trong giai đoạn đầu của thiết kế khuôn.

Một lưu ý quan trọng khác là vị trí của các điểm phun. Khuôn đúc cần được thiết kế với một số điểm phun trong trường hợp kim loại nóng chảy, nếu không nhôm sẽ đông đặc trước khi chạm đến mọi kẽ hở trên khuôn.

So sánh đúc nhôm áp lực với đúc khuôn cát xanh và đúc khuôn vĩnh cửu

Đúc khuôn cát xanh và đúc khuôn vĩnh cửu là hai quy trình đúc thay thế phổ biến cho đúc khuôn nhôm.

Đúc khuôn cát xanh là một quá trình đúc sử dụng cát làm vật liệu đúc chính. Phương pháp đúc này được gọi là “xanh” vì cát có thể tái chế và không có phụ gia hóa học trong cát, khuôn chỉ bao gồm đất sét, nước và cát. Vì thế quy trình này ít tốn kém hơn so với hai quy trình còn lại.

Đúc khuôn vĩnh cửu là phương pháp đúc dùng khuôn bằng kim loại (thường là gang, độ bền cao nên gần như vĩnh cửu). Đúc khuôn vĩnh cửu dùng lực để đẩy kim loại vào trong khuôn chính là trọng lực của kim loại lỏng, với yếu tố khuôn kim loại nên sẽ có tốc độ nguội nhanh. Do vậy, tuy đúc khuôn kim loại cho sản phẩm có cơ tính rất cao, vật đúc hoàn hảo hơn; nhưng cũng chỉ áp dụng được với những kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp, hình dạng đơn giản.

Nhìn chung, đúc khuôn áp lực tạo ra sản phẩm với dung sai thấp hơn và bề mặt hoàn thiện tốt hơn so với hai phương pháp còn lại, thường không cần đến bước xử lý bề mặt.

Tùy chọn gia công và hoàn thiện

Các linh kiện nhôm đúc thường chỉ cần gia công ở mức tối thiểu và có rất nhiều tùy chọn xử lý bề mặt sẵn có. Phương pháp đúc có độ hoàn thiện bề mặt rất tốt theo tiêu chuẩn nhưng vẫn có thể tồn tại một số điểm không hoàn hảo như các đường nối kim loại nơi các nửa khuôn gặp nhau hoặc bề mặt gồ ghề. Các khuyết điểm này đều có thể được khắc phục bằng cách chà nhám, phun cát hoặc chà nhám tròn.

Quá trình gia công nguội thường được sử dụng trên nhôm đúc để cải thiện khả năng chống ăn mòn. Ngoài ra, một lớp phủ bảo vệ hoặc trang trí có thể được áp dụng cho phần đã hoàn thiện, chẳng hạn như lớp sơn tĩnh điện. Sau khi đúc, bạn cũng có thể tiếp tục thực hiện một số thao tác gia công khác như khoan lỗ.