Kiến thức về đúc khuôn - 25 kỹ thuật tạo hình đúc khuôn! (Giúp nhiều người hiểu hơn về đúc khuôn)
Jun 04, 2026
1. Đúc khuôn (Lưu ý rằng đúc khuôn không phải là viết tắt của đúc áp lực) là một quy trình đúc kim loại đặc trưng bởi việc áp dụng áp suất cao lên kim loại nóng chảy bằng cách sử dụng khoang khuôn. Khuôn thường được làm bằng hợp kim có độ bền cao hơn, và quy trình này tương tự như ép phun. 2. Đúc khuôn cát Quá trình này bao gồm việc tạo khuôn bằng cát. Đúc cát yêu cầu đặt mô hình chi tiết hoàn chỉnh hoặc mô hình bằng gỗ (mẫu) vào cát, sau đó đổ đầy cát vào mẫu. Sau khi lấy mẫu ra, cát sẽ tạo thành khuôn. Để lấy mẫu ra trước khi rót kim loại, khuôn cần được làm thành hai hoặc nhiều phần; trong quá trình làm khuôn, phải có các lỗ để rót kim loại vào khuôn và các lỗ thông hơi để tạo thành hệ thống dẫn kim loại. Sau khi kim loại nóng chảy được rót vào khuôn, nó được giữ trong một khoảng thời gian thích hợp cho đến khi kim loại đông đặc. Sau khi chi tiết được lấy ra, khuôn sẽ bị phá hủy, vì vậy cần phải làm một khuôn mới cho mỗi lần đúc. 3. Đúc khuôn đầu tư Còn được gọi là đúc khuôn sáp chảy, quy trình này bao gồm các bước như ép sáp, sửa chữa sáp, lắp ráp khuôn, bôi hỗn hợp đất sét, nấu chảy sáp, rót kim loại nóng chảy và xử lý sau đó. Đúc khuôn sáp chảy bao gồm việc tạo ra một mô hình bằng sáp của chi tiết cần đúc, sau đó phủ hỗn hợp đất sét lên mô hình sáp để tạo thành mô hình đất sét. Sau khi mô hình đất sét khô, nó được nung để tạo ra khuôn gốm. Khi nung, mô hình sáp tan chảy và chảy đi, chỉ còn lại khuôn gốm. Một cửa rót thường được để lại trong quá trình làm khuôn đất sét; kim loại nóng chảy sau đó được rót qua cửa rót, và sau khi nguội, chi tiết mong muốn được tạo thành. 4. Rèn khuôn Rèn khuôn là phương pháp rèn sử dụng khuôn trên thiết bị rèn khuôn chuyên dụng để tạo hình phôi thành sản phẩm rèn. Tùy thuộc vào thiết bị, rèn khuôn được chia thành rèn khuôn búa, rèn khuôn ép tay quay, rèn khuôn ép phẳng, rèn khuôn ép ma sát, v.v. Rèn cán là một quá trình tạo hình dẻo trong đó vật liệu trải qua quá trình biến dạng dẻo dưới tác động của một cặp khuôn quay ngược chiều nhau để thu được sản phẩm rèn hoặc phôi mong muốn. Đây là một dạng đặc biệt của cán tạo hình (cán dọc). Rèn là một phương pháp gia công sử dụng máy rèn để tác dụng áp lực lên phôi kim loại, làm cho phôi biến dạng dẻo để thu được các sản phẩm rèn có các tính chất cơ học, hình dạng và kích thước cụ thể. Đây là một trong hai thành phần chính của rèn và dập. Rèn có thể loại bỏ các khuyết tật như độ rỗ do quá trình nấu chảy tạo ra, tối ưu hóa cấu trúc vi mô, và vì nó bảo toàn các đường dòng chảy kim loại hoàn chỉnh, nên các tính chất cơ học của sản phẩm rèn thường vượt trội hơn so với sản phẩm đúc làm từ cùng một vật liệu. Các bộ phận quan trọng trong máy móc liên quan chịu tải trọng cao và hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt chủ yếu là sản phẩm rèn, ngoại trừ các hình dạng đơn giản hơn có thể được làm từ tấm cán, thanh định hình hoặc các bộ phận hàn. 5. Lăn Còn được gọi là cán nguội, phương pháp này đề cập đến quá trình tạo hình thỏi kim loại bằng cách cho nó đi qua một cặp con lăn. Nếu nhiệt độ của kim loại vượt quá nhiệt độ tái kết tinh của nó trong quá trình cán, quá trình này được gọi là "cán nóng"; ngược lại, nó được gọi là "cán nguội". Cán là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong gia công kim loại. 6. Đúc áp lực Về cơ bản, phương pháp này bao gồm việc đổ kim loại lỏng hoặc bán lỏng vào khuôn đúc (khuôn đúc khuôn) với tốc độ cao và áp suất cao, sau đó làm đông đặc dưới áp suất để thu được sản phẩm đúc. 7. Đúc áp suất thấp Phương pháp đúc này bao gồm việc đổ kim loại lỏng vào khuôn dưới áp suất khí thấp và làm đông đặc nó thành vật đúc. Ban đầu chủ yếu được sử dụng cho các vật đúc hợp kim nhôm, ứng dụng của nó đã mở rộng sang sản xuất các vật đúc bằng đồng, sắt và thép có điểm nóng chảy cao. 8. Đúc ly tâm Kỹ thuật và phương pháp này bao gồm việc bơm kim loại lỏng vào khuôn quay tốc độ cao, cho phép kim loại nóng chảy lấp đầy khuôn và tạo thành vật đúc dưới lực ly tâm. Các khuôn được sử dụng trong đúc ly tâm rất đa dạng tùy thuộc vào hình dạng, kích thước và khối lượng sản xuất của vật đúc. Chúng có thể là khuôn phi kim loại (như khuôn cát, khuôn vỏ hoặc khuôn vỏ đúc chính xác), khuôn kim loại hoặc khuôn kim loại được phủ một lớp vật liệu hoặc lớp cát nhựa. 9. Đúc khuôn bằng phương pháp tạo bọt xốp Đây là một phương pháp đúc mới bao gồm việc liên kết và lắp ráp các mô hình paraffin hoặc xốp có kích thước và hình dạng tương tự với vật đúc thành một cụm mô hình. Sau khi phủ vật liệu chịu nhiệt và làm khô, cụm mô hình được nhúng vào cát silica khô và rung để tạo thành mô hình. Dưới áp suất âm, kim loại được rót vào, làm cho mô hình bốc hơi và kim loại lỏng chiếm vị trí của mô hình. Sau khi đông đặc và làm nguội, vật đúc được hình thành. Đúc khuôn xốp mất khối lượng là một quy trình tạo hình chính xác, gần như không có sai số. Nó loại bỏ nhu cầu tháo khuôn, đường phân khuôn và lõi cát, dẫn đến vật đúc không có bavia, gờ hoặc góc nghiêng, và giảm thiểu sai số kích thước do lắp ráp lõi gây ra. 10. Đúc đùn Còn được gọi là rèn lỏng, phương pháp này bao gồm việc bơm trực tiếp kim loại nóng chảy hoặc hợp kim bán rắn vào khuôn hở, sau đó đóng khuôn để tạo dòng chảy lấp đầy đạt đến hình dạng bên ngoài của chi tiết. Sau đó, áp suất cao được tác dụng, gây ra biến dạng dẻo của kim loại đã đông đặc (vỏ ngoài), trong khi kim loại chưa đông đặc trải qua quá trình đông đặc đẳng tĩnh và áp suất cao, cuối cùng thu được chi tiết hoặc phôi. Đây là phương pháp đúc ép trực tiếp. Phương pháp đúc ép gián tiếp bao gồm việc bơm kim loại nóng chảy hoặc hợp kim bán rắn thông qua chày vào khoang khuôn kín và tác dụng áp suất cao, khiến nó kết tinh và đông đặc dưới áp suất, cuối cùng thu được chi tiết hoặc phôi. 11. Đúc liên tục Phương pháp này sử dụng thiết bị kết tinh liên tục, liên tục rót kim loại nóng chảy vào một đầu và liên tục kéo vật liệu đã tạo hình ra từ đầu kia. 12. Vẽ Đây là một phương pháp tạo hình bằng nhựa sử dụng lực tác động từ bên ngoài vào đầu phôi kim loại để kéo phôi qua lỗ khuôn nhỏ hơn tiết diện của phôi, thu được sản phẩm có hình dạng và kích thước tương ứng. Vì quá trình kéo chủ yếu được thực hiện ở trạng thái nguội, nên nó còn được gọi là kéo nguội hoặc kéo giãn nguội. 13. Đóng dấu Dập khuôn là một quy trình tạo hình sử dụng máy ép và khuôn để tác dụng lực bên ngoài lên tấm kim loại, dải kim loại, ống và các hình dạng khác, gây ra biến dạng dẻo hoặc tách rời để thu được các chi tiết (các bộ phận dập) có hình dạng và kích thước mong muốn. 14. Khuôn đúc phun kim loại Ép phun kim loại là một loại công nghệ tạo hình luyện kim bột gần chính xác mới, được phát triển từ ngành công nghiệp ép phun nhựa. Công nghệ ép phun nhựa nổi tiếng với khả năng tạo ra nhiều hình dạng phức tạp với chi phí thấp, nhưng sản phẩm nhựa lại có độ bền thấp. Để cải thiện hiệu suất, người ta có thể thêm bột kim loại hoặc bột gốm vào nhựa để thu được sản phẩm có độ bền cao hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn. Trong những năm gần đây, ý tưởng này đã được phát triển nhằm tối đa hóa hàm lượng các hạt rắn, loại bỏ hoàn toàn chất kết dính và làm đặc phôi đã tạo hình trong quá trình thiêu kết tiếp theo. Phương pháp tạo hình luyện kim bột mới này được gọi là ép phun kim loại. 15. Xoay Gia công tiện là một phần của quá trình gia công cơ khí. Gia công tiện chủ yếu sử dụng dụng cụ cắt để tiện các chi tiết quay. Máy tiện chủ yếu được sử dụng để gia công trục, đĩa, ống lót và các chi tiết khác có bề mặt quay. Chúng là loại máy công cụ được sử dụng rộng rãi nhất trong các xưởng sản xuất và sửa chữa máy móc. Tiện là một phương pháp gia công sử dụng sự quay của chi tiết so với dụng cụ cắt trên máy tiện để cắt chi tiết. Năng lượng cắt trong quá trình tiện chủ yếu được cung cấp bởi chi tiết, chứ không phải bởi dụng cụ cắt. Tiện là phương pháp cắt cơ bản và phổ biến nhất, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất. Tiện thích hợp để gia công các bề mặt quay; hầu hết các chi tiết có bề mặt quay đều có thể được gia công bằng phương pháp tiện, chẳng hạn như bề mặt trụ trong và ngoài, bề mặt hình nón trong và ngoài, mặt cắt cuối, rãnh, ren và các bề mặt quay tròn. Dụng cụ cắt được sử dụng chủ yếu là dụng cụ cắt của máy tiện. 16. Gia công phay Gia công phay bao gồm việc cố định phôi và sử dụng dao phay quay tốc độ cao để cắt ra hình dạng và các chi tiết mong muốn. Phay truyền thống chủ yếu được sử dụng để phay các hình dạng/chi tiết đơn giản như đường viền và rãnh. Máy phay CNC có thể gia công các hình dạng và chi tiết phức tạp. Trung tâm gia công phay và doa có thể thực hiện các thao tác phay và doa ba trục hoặc nhiều trục, được sử dụng để gia công khuôn mẫu, dụng cụ đo, đồ gá, các bề mặt cong phức tạp thành mỏng, chân tay giả, lưỡi dao, v.v. Khi lựa chọn các thao tác gia công phay CNC, cần phải tận dụng tối đa các ưu điểm và vai trò quan trọng của máy phay CNC. 17. Lập kế hoạch Gia công bào phẳng là một phương pháp cắt sử dụng máy bào để thực hiện chuyển động tịnh tiến ngang, tương đối trên phôi. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để gia công định hình các chi tiết. Độ chính xác của gia công bào phẳng là IT9~IT7, và độ nhám bề mặt Ra là 6,3~1,6 µm. 18. Nghiền Mài là một phương pháp gia công sử dụng chất mài mòn hoặc đá mài để loại bỏ phần vật liệu thừa khỏi phôi. Mài là một trong những phương pháp cắt gọt được sử dụng rộng rãi nhất. 19. Nung chảy laser chọn lọc Trong một bể chứa đầy bột kim loại, một tia laser carbon dioxide công suất cao được điều khiển bằng máy tính sẽ quét chọn lọc trên bề mặt bột kim loại. Tại những nơi tia laser chiếu tới, bột kim loại trên bề mặt sẽ tan chảy hoàn toàn và liên kết với nhau, trong khi những khu vực không bị chiếu xạ vẫn ở dạng bột. Toàn bộ quá trình phải được thực hiện trong một buồng kín chứa đầy khí trơ. 20. Thiêu kết laser chọn lọc (SLS) Công nghệ SLS sử dụng tia laser hồng ngoại làm nguồn năng lượng và chủ yếu sử dụng vật liệu dạng bột. Trong quá trình xử lý, bột được làm nóng sơ bộ đến nhiệt độ thấp hơn một chút so với điểm nóng chảy, sau đó được trải đều bằng con lăn san phẳng. Dưới sự điều khiển của máy tính, chùm tia laser sẽ thiêu kết chọn lọc dựa trên thông tin mặt cắt ngang của từng lớp, từng lớp một, cho đến khi tất cả các lớp được thiêu kết. Lượng bột thừa được loại bỏ sau khi thiêu kết, tạo ra sản phẩm đã được thiêu kết. Hiện nay, bột sáp và bột nhựa là những vật liệu đã được ứng dụng rộng rãi trong quy trình này; các quy trình sử dụng bột kim loại hoặc gốm vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu. 21. Sự lắng đọng kim loại Tương tự như phương pháp tạo hình bằng lắng đọng nóng chảy (FDM), nhưng thay vì phun bột, bột kim loại được đẩy ra ngoài. Vòi phun đồng thời đẩy vật liệu bột kim loại ra ngoài và cung cấp tia laser công suất cao cùng khí trơ bảo vệ. Điều này khắc phục được những hạn chế về kích thước buồng chứa bột, cho phép chế tạo trực tiếp các chi tiết lớn hơn, và cũng thích hợp để sửa chữa các chi tiết chính xác bị hư hỏng cục bộ. 22. Gia công cán Công nghệ cán định hình sử dụng một loạt các giá đỡ liên tục để cán thép không gỉ thành các hình dạng phức tạp. Trình tự cán được thiết kế sao cho các con lăn trong mỗi giá đỡ liên tục làm biến dạng kim loại cho đến khi đạt được hình dạng cuối cùng mong muốn. Đối với các chi tiết phức tạp, có thể cần đến ba mươi sáu giá đỡ, trong khi các chi tiết đơn giản hơn có thể được tạo hình chỉ với ba hoặc bốn giá đỡ. 23. Rèn khuôn Rèn khuôn là một phương pháp rèn sử dụng khuôn để tạo hình phôi trên thiết bị rèn khuôn chuyên dụng nhằm thu được sản phẩm rèn. Phương pháp này tạo ra các sản phẩm rèn có kích thước chính xác, dung sai gia công nhỏ và cấu trúc tương đối phức tạp, dẫn đến năng suất cao. 24. Cắt khuôn Cắt khuôn là quá trình dập phôi, trong đó màng phim đã được định hình sẵn được đặt lên khuôn, khuôn được đóng lại để loại bỏ phần vật liệu thừa, giữ nguyên hình dạng 3D của sản phẩm và khớp với khoang khuôn. 25. Quy trình cắt khuôn - Khuôn cắt Cắt khuôn là quá trình dập phôi, trong đó tấm phim hoặc mạch điện được đặt trên một tấm đế, khuôn cắt được cố định vào một khuôn mẫu trên máy, và lực ép từ máy sẽ điều khiển lưỡi cắt để cắt vật liệu. Điểm khác biệt so với dập lỗ là nó tạo ra vết cắt mịn hơn; đồng thời, bằng cách điều chỉnh áp lực và độ sâu cắt, nó có thể tạo ra các hiệu ứng như vết lõm và vết đứt một phần. Ngoài ra, cắt khuôn có chi phí thấp hơn và thao tác thuận tiện, an toàn và nhanh chóng hơn.
ĐỌC THÊM