Công nghệ đúc nhôm áp lực là phương pháp sản xuất những sản phẩm được làm từ vật liệu nhôm với yêu cầu cao về kỹ thuật, độ chính xác gần như tuyệt đối. Vì vậy, phương pháp này được sử dụng rộng rãi trên mọi lĩnh vực công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp để cho ra những sản phẩm có đảm bảo chất lượng cũng như phù hợp với yêu cầu người tiêu dùng hiện nay. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về công nghệ này trong bài viết dưới đây.

Công nghệ đúc nhôm áp lực được hiểu là gì?

Công nghệ đúc nhôm áp lực là quy trình rót kim loại nhôm ở thể lỏng vào đầy khuôn mẫu. Nhôm lỏng dưới tác dụng của áp lực chảy xuống và làm đầy những chi tiết nhỏ trong khuôn cho đến khi đông đặc lại. Sau đó, người thợ sẽ đưa sản phẩm được đúc hoàn thiện ra ngoài.

Khuôn đúc có cấu tạo gồm 2 nửa. Ban đầu 2 nửa khuôn được đóng lại.Sau đó, người thợ sẽ rót đầy kim loại nhôm nóng chảy vào buồng ép. Nhôm lỏng dưới tác động của áp suất sẽ từ từ chảy xuống các phần của chi tiết để lấp đầy khuôn mẫu.

Công nghệ đúc nhôm có những phương pháp đúc sau:

•  Đúc áp lực cao (High Pressure Die Casting – DPDC): kim loại được điền đầy vào khuôn mẫu nhanh chóng với áp suất cao.

Ưu điểm của công nghệ này là tạo ra các chi tiết với kích thước lớn, năng suất, có độ chính xác cao và có chất lượng vượt trội. Công nghệ này thích hợp trong việc sản xuất các sản phẩm từ nhôm, magie: khối động cơ, giá treo,…

• Đúc trọng lực (Gravity Die Casting – GDC): kim loại nóng chảy được điền trực tiếp và khuôn thép hoặc khuôn thép có lõi cát. Đây là phương án đầu tiên được phát minh.

Ưu điểm là tạo ra các sản phẩm đúc dày và đặc, chất lượng cao với thuộc tính bền và cứng, phù hợp cho sản xuất tự động; ít đầu tư đối với sản xuất vừa và nhỏ, có thể xử lý nhiệt. Công nghệ này khá phù hợp cho sản xuất các bộ phần phức tạp kèm độ bền trên ô tô: bộ tăng áp, phanh,…

• Đúc áp lực thấp (Low Pressure Die Casting – LPDC): kim loại được điền đầy từ nồi nấu có bộ tạo áp với áp suất thấp.

Ưu điểm chính của công nghệ này là kiểm soát chính xác việc điền đầy kim loại vào khuôn, làm giảm sự hình thành của oxit và ngăn ngừa bọt khí. Công nghệ này được sử dụng để sản xuất các bộ phận đối xứng như trục bánh xe ô tô,..

Nguyên lý hoạt động

Công nghệ đúc nhôm áp lực được hiểu là quy trình rót kim loại ở thể lỏng vào khuôn mẫu dưới tác dụng của áp lực làm cho nó đông đặc lại.

Khuôn mẫu có 2 nửa, lúc đầu 2 nửa được đóng lại để người thợ rót đầy kim loại được nóng chảy vào. Trong quá trình, piston có nhiệm vụ ép nhôm lỏng xuống. Dưới tác động của áp suất nhôm chảy xuống từ từ và điền đầy các chi tiết nhỏ nhất để lấp đầy khuôn mẫu.

Điều cần chú ý ở công nghệ nhôm áp lực này là mọi quá trình này phải nhanh chóng và dưới áp suất sao.

Khi nhôm đông đặc lại, người thợ sẽ đưa sản phẩm được đúc hoàn thiện ra ngoài. Cuối cùng, người thợ sẽ rút khỏi khuôn đúc và đưa ra ngoài.

Yêu cầu khi chọn vật liệu nhôm

Để công nghệ đúc nhôm áp lực có thể tạo ra những sản phẩm chất lượng nhất, khâu lựa chọn nguyên vật liệu rất quan trọng và lựa chọn kỹ càng.

• Không được lẫn quá nhiều tạp chất, đặc biệt là tạp chất sắc vì sắt sẽ làm giảm tính lỏng của nhôm và dễ dàng bị oxi hoá khi ở nhiệt độ cao.
• Cần chọn vật liệu thích hợp để có thể dễ dàng chuyển động ở thể lỏng và điền đầy vào chi tiết rất nhỏ trong khuôn.
• Nhôm cần dùng trong công nghệ đúc nhôm áp lực cần ít hoà tan khí. Vì như vậy sẽ dễ tạo ra có lỗ khí khiến sản phẩm bị rỗ làm giảm tính thẩm mỹ. Việc hoà tan khí cũng tạo ra quá trình oxi hoá kim loại làm sản phẩm bị giảm độ bền.

Ưu điểm của công nghệ đúc nhôm áp lực

Trong việc gia công công nghệ đúc nhôm áp lực đem đến 3 ưu điểm vượt trội như sau:

• Đề cao tính thẩm mỹ và độ bền của sản phẩm: bề mặt trơn bóng, ít khuyết điểm, bóng, mịn, không rỗ; có độ chính xác cao gần như tuyệt đối và hơn hết là đảm bảo độ đồng đều về cấu trúc và độ dày của sản phẩm.
• Trong quá trình đúc, người thợ có thể tùy ý thay đổi hay tuỳ chỉnh kích thước, độ dày sản phẩm như mong muốn.
• Sử dụng công nghệ đúc nhôm áp lực dưới tác dụng của áp suất mà nhôm lỏng có thể chảy dễ dàng đổ đầy mọi ngóc ngách dù là nhỏ nhất của khuôn. Vì vậy có thể tạo ra những sản phẩm đúc có chi tiết phức tạp một cách dễ dàng.

Dù mang nhiều ưu điểm nhưng thực tế là công nghệ đúc nhôm áp lực vẫn còn nhiều nhược điểm. Sản phẩm đúc có thể có nhiều khuyết tật bời vì đặc tính của nó trong quá trình đúc. Thiết bị kiểm tra khuyết tật bên trong sản phẩm có chi phí cao nên cần thiết bị, máy móc hiện đại. Do đó, cần có chi phí gia công cao.

Mẫu nhôm đúc theo công nghệ đúc nhôm áp lực

Công nghệ đúc nhôm áp lực là đại diện cho sự phát triển công nghệ với trang bị máy móc hiện đại. Vì thế, đặc điểm của phương pháp này là có độ chính xác, tinh xảo cao, đề cao tính thẩm mỹ và thống nhất với các sản phẩm với nhau.

Bởi những ưu điểm vượt trội đó nên công nghệ đúc nhôm áp lực ngày càng được phổ biến rộng rãi trong ngành gia công cơ khí.