Bài 16: Công nghệ chế tạo phôi

Tóm tắt lý thuyết

I. Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc

1. Bản chất

• Nấu chảy kim loại rót vào khuôn, kim loại lỏng kết tinh
• Khi nguội  → sản phẩm có hình dạng kích thước của lòng khuôn đúc.

2. Ưu nhược điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc

a, Ưu điểm

• Đúc được tất cả các kim loại và hợp kim khác nhau.
• Đúc được các vật có khối lượng rất nhỏ và rất lớn. Có thể đúc các vật có khối lượng từ vài gam tới vài trăm tấn.
• Tạo ra các vật có hình dạng, kết cấu bên trong và bên ngoài phức tạp.
• Nhiều phương pháp đúc hiện đại có độ chính xác và năng suất rất cao.

b, Nhươc điểm

• Tạo ra các khuyết tật như rỗ khí, rỗ xỉ, không điền đầy lòng khuôn, vật đúc bị nứt…

Các khuyết tật thường gặp khi đúc

3. Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát

• Quá trình đúc tuân theo các bước :
  • Bước 1- Chuẩn bị mẫu và vật liệu làm khuôn.
    • Mẫu : làm bằng gỗ hoặc nhôm
    • Vật liệu làm khuôn : Cát (70-80%),Chất dính kết (10-20%),nước
  • Bước 2- Tiến hành làm khuôn.
  • Bước 3- Chuẩn bị vật liệu nấu.
  • Bước 4- Nấu chảy và rót kim loại lỏng vào khuôn.
• Vật đúc sử dụng ngay được gọi là chi tiết đúc . 
• Vật đúc phải qua gia công cắt gọt gọi là phôi đúc .

II. Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực

1, Bản chất

• Dùng ngoại lực thông qua các dụng cụ, thiết bị (búa tay, búa máy) làm cho kim loại biến dạng dẻo nhằm tạo ra vật thể có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.
• Đặc diểm của phương pháp gia công áp lực là thành phần và khối lượng vật liệu không đổi.
• Một số dụng cụ sử dụng khi rèn:

a. Rèn tự do

• Ngoại lực: dùng lực búa tay, búa máy.
• Trạng thái kim loại: nóng dẻo.
• Kết quả: làm biến dạng kim loại theo hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

b. Dập thể tích

• Khuôn dập thể tích: bằng thép, lòng khuôn có hình dạng, kích thước giống chi tiết.
• Ngoại lực: dùng lực búa máy, máy ép.
• Trạng thái kim loại: dẻo.
• Kết quả: làm biến dạng kim loại theo hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

2, Ưu, nhược điểm

a, Ưu điểm

• Có cơ tính cao.
• Dập thể tích dễ cơ khí hoá và tự động hoá.
• Tạo được phôi có độ chính xác cao về hình dạng và kích thước.
• Tiết kiện được kim loại và giảm chi phí cho gia công cắt gọt.

b, Nhược điểm

• Không chế tạo được các sản phẩm có hình dạng, kích thước phức tạp, kích thước lớn.
• Không chế tạo được các sản phẩm có tính dẻo kém.
• Rèn tự do có độ chính xác kém, năng xuất thấp , điều kiện làm việc nặng nhọc

III. Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công hàn

1, Bản chất

• Nối được các chi tiết lại với nhau.
• Bản chất: nung chảy kim loại chỗ mối hàn.
• Kết quả: kim loại kết tinh, nguội tạo thành mối hàn.

2, Ưu, nhược điểm

a, Ưu điểm

• Nối được các kim loại có tính chất khác nhau.
• Tạo được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp.
• Có độ bền cao, kín.

b, Nhược điểm

• Chi tiết dễ bị cong, vênh.

3, Một số phương pháp hàn thông dụng

a, Hàn hồ quang tay

• Bản chất: dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang làm nóng chảy kim loại chỗ mối hàn và que hèn → tạo thành mối hàn.

• Dụng cụ, vật liệu: kim hàn, que hàn, vật hàn…
• Ứng dụng: dùng trong ngành cơ khí, chế tạo máy, chế tạo ô tô, xây dựng…

b, Hàn hơi

• Bản chất: dùng nhiệt phản ứng cháy của khí Axêtilen (C₂H₂) với Oxi (O₂) làm nómg chẩy kim loại chỗ mối hàn và que hàn ⇒ tạo thành mối hàn.
• Dụng cụ, vật liệu: mỏ hàn, que hàn, vật hàn, ống dãn khí Axêtilen (C₂H₂) với Oxi (O₂)…
• Ứng dụng: Hàn các chi tiết có bề dày mỏng, nho. → Dùng trong ngành cơ khí, chế tạo máy, chế tạo ô tô, xây dựng…

Bài tập minh họa

Bài 1:

Trình bày bản chất và ưu, nhược điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

Hướng dẫn giải

a. Ưu điểm:

• Đúc được tất cả các kim loại và hợp kim khác nhau.
• Đúc được các vật có khối lượng, kích thước rất nhỏ và rất lớn.
• Tạo ra được các vật mà các phương pháp khác không tạo ra được (rỗng, hốc bên trong).
• Có nhiều phương pháp đúc có độ chính xác cao, năng suất cao nên giảm được chi phí sản suất.

b. Nhược điểm:

• Tạo ra các khuyết tật như: rỗ khí, rỗ xỉ, lõm co, vật đúc bị nứt...

Bài 2:

Trình bày bản chất và ưu, nhược điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực.

Hướng dẫn giải

a. Ưu điểm:

• Có cơ tính cao.
• Dễ tự động hóa, cơ khí hóa.
• Độ chính xác của phôi cao.
• Tiết kiệm được thời gian và vật liệu.

b. Nhược điểm:

• Không chế tạo được vật có hình dạng, kết cấu phức tạp, quá lớn.
• Không chế tạo được các vật có tính dẻo kém.
• Rèn tự do có độ chính xác  thấp, năng suất thấp, điều kiện làm việc nặng nhọc.

Bài 3:

Trình bày bản chất và ưu, nhược điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn.

Hướng dẫn giải

a. Ưu điểm:

• Nối được các kim loại có tính chất khác nhau.
• Tạo được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp.
• Có độ bền cao, kín.

b. Nhược điểm: chi tiết dễ bị cong vênh.

Lời kết

Như tên tiêu đề của bài Công nghệ chế tạo phôi​​ , sau khi học xong bài này các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm sau:

• Biết được bản chất của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
• Biết được bản chất của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực.