Công nghê đúc sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm ưu việt
Hiện công ty TNHH Mtv Mỏ và Luyện kim Miền Nam - đơn vị trực tiếp nghiên cứu đề tài và Công ty Cơ khí Sông Hậu đang áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào sản xuất chế tạo các loại sơ-mi máy nghiền đá xây dựng trong thời gian tới.
KS Tăng Kim - Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim (VILUMKI) đã thực hiện thành công và đưa vào ứng dụng đề tài “Nghiên cứu công nghệ đúc sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm”.
Tiết kiệm thời gian và vật liệu
Đây là đề tài được thực hiện theo hợp đồng đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ sự nghiệp nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ giữa Bộ Công Thương và VILUMKI. Đề tài được triển khai nghiên cứu tại Công ty TNHH MTV Mỏ và Luyện kim Miền Nam.
Đúc ly tâm được phát minh vào đầu thế kỷ 20 để chế tạo các chi tiết có dạng tròn xoay như ống gang, phôi cho sơ-mi (bạc lót), vòng găng (secmăng)… Sau này có một số chi tiết không tròn xoay người ta vẫn sử dụng phương pháp đúc này (gọi là đúc bán ly tâm).
KS Tăng Kim, chủ nhiệm đề tài cho biết, phương pháp đúc này tạo cho vật liệu cơ tính cao, vật đúc có tổ chức kim loại xít chặt, ít bị rỗ xốp, ít tốn kim loại cho hệ thống rót, tỷ lệ thành phẩm rất cao... Các loại sơ-mi, bạc của các chi tiết máy chịu tải trọng nặng đều phải sử dụng phương pháp đúc này.
Máy đúc ly tâm trục ngang 2 khuôn.
Trong quá trình đúc ly tâm sự đông đặc và hình thành vật đúc xảy ra trong điều kiện chịu tác dụng của lực ly tâm, lực này lớn hơn trọng lực rất nhiều. Do đó có thể chế tạo các vật đúc rỗng mà không cần dùng lõi, cho phép chế tạo vật đúc thành mỏng và có hình dạng mặt ngoài chính xác. Giảm thiểu thời gian gia công thành phẩm, tiết kiệm thời gian và vật liệu.
Đề tài “Nghiên cứu công nghệ đúc sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm” lựa chọn chế tạo thành công khuôn đúc ly tâm và máy đúc ly tâm một trục hai khuôn. Sau đó, tiến hành thực nghiệm xác định công nghệ đúc hợp lý về nhiệt độ đúc, tốc độ quay của khuôn ly tâm, chế độ xử lý nhiệt sau khi đúc... Thực tế, quá trình đúc rất đơn giản, nhưng mỗi công đoạn là cả một quá trình nghiên cứu và thử nghiệm. Khi thực hiện đề tài này, kỹ sư Tăng Kim đã thử nghiệm và gặp rất nhiều thất bại trước khi cho ra đời sản phẩm hoàn thiện.
Ứng dụng rộng rãi
Phôi được tạo bằng phương pháp đúc ly tâm của đề tài có nhiều ưu điểm rõ ràng: Chất lượng phôi tốt, không có rỗ khí, ít khiếm khuyết, tỷ lệ thành phẩm rất cao. Phù hợp cho các chi tiết dạng bạc.
Kết quả, đề tài đã lựa chọn dạng khuôn đúc ly tâm thuộc kiểu hỗn hợp kim loại và cát, dạng khuôn đúc này chịu lực rất tốt và bền, cát chọn loại cát nhựa để cách nhiệt vừa làm tăng cơ tính cho gang. Kỹ sư Tăng Kim cho biết thêm, để giảm giá thành thì có thể sử dụng loại cát pha sét, nhưng loại vật liệu này dễ hút ẩm và phải sấy kỹ trước khi rót kim loại lỏng. Đề tài đã xác định mác gang để chế tạo sơ-mi là gang xám hợp kim. Tác giả cũng đã đưa ra được qui trình công nghệ đúc và nhiệt luyện sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm. Cụ thể: nhiệt độ rót trong khoảng 1350 ÷ 1400OC; tốc độ quay 850 ÷ 950 vòng/phút; chế độ nhiệt luyện nung nóng sơ-mi lên tới 500 ÷ 550OC, giữ nhiệt từ 2 ÷ 2,5 h, sau đó làm nguội chậm cùng lò đến 250OC thì đem ra ngoài không khí.
Bằng phương pháp này, đề tài đã chế tạo ra được sản phẩm sơ-mi có thành phần hóa học đạt tiêu chuẩn hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu về cơ tính của sản phẩm sơ mi, xec măng trong các chi tiết máy đòi hỏi khả năng làm việc chịu mài mòn và có yêu cầu cao về độ bền. Sản phẩm đã được công ty Cơ khí Sông Hậu (Cần Thơ) chấp thuận về chất lượng. Hiện công ty Cơ khí Sông Hậu đang sản xuất đại trà sản phẩm này, cung ứng cho khách hàng có nhu cầu sử dụng phụ tùng của các loại máy sản xuất nông nghiệp, giao thông vận tải thủy, bộ, đánh bắt thủy, hải sản...
Tiết kiệm thời gian và vật liệu
Đây là đề tài được thực hiện theo hợp đồng đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ sự nghiệp nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ giữa Bộ Công Thương và VILUMKI. Đề tài được triển khai nghiên cứu tại Công ty TNHH MTV Mỏ và Luyện kim Miền Nam.
Đúc ly tâm được phát minh vào đầu thế kỷ 20 để chế tạo các chi tiết có dạng tròn xoay như ống gang, phôi cho sơ-mi (bạc lót), vòng găng (secmăng)… Sau này có một số chi tiết không tròn xoay người ta vẫn sử dụng phương pháp đúc này (gọi là đúc bán ly tâm).
KS Tăng Kim, chủ nhiệm đề tài cho biết, phương pháp đúc này tạo cho vật liệu cơ tính cao, vật đúc có tổ chức kim loại xít chặt, ít bị rỗ xốp, ít tốn kim loại cho hệ thống rót, tỷ lệ thành phẩm rất cao... Các loại sơ-mi, bạc của các chi tiết máy chịu tải trọng nặng đều phải sử dụng phương pháp đúc này.
Máy đúc ly tâm trục ngang 2 khuôn.
Trong quá trình đúc ly tâm sự đông đặc và hình thành vật đúc xảy ra trong điều kiện chịu tác dụng của lực ly tâm, lực này lớn hơn trọng lực rất nhiều. Do đó có thể chế tạo các vật đúc rỗng mà không cần dùng lõi, cho phép chế tạo vật đúc thành mỏng và có hình dạng mặt ngoài chính xác. Giảm thiểu thời gian gia công thành phẩm, tiết kiệm thời gian và vật liệu.
Đề tài “Nghiên cứu công nghệ đúc sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm” lựa chọn chế tạo thành công khuôn đúc ly tâm và máy đúc ly tâm một trục hai khuôn. Sau đó, tiến hành thực nghiệm xác định công nghệ đúc hợp lý về nhiệt độ đúc, tốc độ quay của khuôn ly tâm, chế độ xử lý nhiệt sau khi đúc... Thực tế, quá trình đúc rất đơn giản, nhưng mỗi công đoạn là cả một quá trình nghiên cứu và thử nghiệm. Khi thực hiện đề tài này, kỹ sư Tăng Kim đã thử nghiệm và gặp rất nhiều thất bại trước khi cho ra đời sản phẩm hoàn thiện.
Ứng dụng rộng rãi
Phôi được tạo bằng phương pháp đúc ly tâm của đề tài có nhiều ưu điểm rõ ràng: Chất lượng phôi tốt, không có rỗ khí, ít khiếm khuyết, tỷ lệ thành phẩm rất cao. Phù hợp cho các chi tiết dạng bạc.
Kết quả, đề tài đã lựa chọn dạng khuôn đúc ly tâm thuộc kiểu hỗn hợp kim loại và cát, dạng khuôn đúc này chịu lực rất tốt và bền, cát chọn loại cát nhựa để cách nhiệt vừa làm tăng cơ tính cho gang. Kỹ sư Tăng Kim cho biết thêm, để giảm giá thành thì có thể sử dụng loại cát pha sét, nhưng loại vật liệu này dễ hút ẩm và phải sấy kỹ trước khi rót kim loại lỏng. Đề tài đã xác định mác gang để chế tạo sơ-mi là gang xám hợp kim. Tác giả cũng đã đưa ra được qui trình công nghệ đúc và nhiệt luyện sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm. Cụ thể: nhiệt độ rót trong khoảng 1350 ÷ 1400OC; tốc độ quay 850 ÷ 950 vòng/phút; chế độ nhiệt luyện nung nóng sơ-mi lên tới 500 ÷ 550OC, giữ nhiệt từ 2 ÷ 2,5 h, sau đó làm nguội chậm cùng lò đến 250OC thì đem ra ngoài không khí.
Bằng phương pháp này, đề tài đã chế tạo ra được sản phẩm sơ-mi có thành phần hóa học đạt tiêu chuẩn hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu về cơ tính của sản phẩm sơ mi, xec măng trong các chi tiết máy đòi hỏi khả năng làm việc chịu mài mòn và có yêu cầu cao về độ bền. Sản phẩm đã được công ty Cơ khí Sông Hậu (Cần Thơ) chấp thuận về chất lượng. Hiện công ty Cơ khí Sông Hậu đang sản xuất đại trà sản phẩm này, cung ứng cho khách hàng có nhu cầu sử dụng phụ tùng của các loại máy sản xuất nông nghiệp, giao thông vận tải thủy, bộ, đánh bắt thủy, hải sản...
SJ (TH/ Báo Công thương)
