Ngày nay các công nghệ đúc nhôm được sử dụng khá phổ biến tạo điều kiện cho quy trình sản xuất nhôm trở nên dễ dàng hơn. Cổng nhôm đúc, hàng rào nhôm đúc, lan can nhôm đúc, cầu thang nhôm đúc… được làm từ công nghệ đúc nhôm nguyên khối đem đến sự đẳng cấp, sang trọng tuyệt vời. Vậy công nghệ đúc nhôm là gì? Cùng tham khảo bài viết dưới đây để hiểu thêm về kỹ thuật đúc nhôm và một số phương pháp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.

Công nghệ đúc nhôm là gì?

Công nghệ đúc nhôm là quá trình 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.

Hợp kim nhôm được tạo thành từ các kim loại khác nhau, pha trộn theo những tỷ lệ  phù hợp . Những thành phẩm từ hợp kim nhôm đem lại sự tinh tế, sang trọng với những đường nét chân thật nhất. Đây là một phương pháp có sự đòi hỏi về trình độ kỹ thuật rất cao, cần sự chính xác tuyệt đối để có được những thành phẩm chất lượng tốt nhất cho khách hàng.

Tổng hợp 9 phương pháp đúc nhôm phổ biến hiện nay

Các loại hợp kim nhôm được pha trộn kết hợp với nhau theo nhiều tỷ lệ nhưng có điểm chung là độ cứng cao. Bên cạnh đó kim loại còn có tính mềm dẻo nên những sản phẩm từ các hợp kim nhôm đáp ứng được yêu cầu khắt khe về sự tinh xảo, tỉ mỉ qua từng chi tiết nhỏ nhất.

Dưới đây là 9 phương pháp đúc nhôm đang được sử dụng phổ biến. Mỗi phương pháp với những đặc thù riêng để có thể phù hợp với sự đa dạng về kích thước và mẫu mã của thành phẩm.

Công nghệ đúc nhôm áp lực

Công nghệ đúc nhôm áp lực là một trong những phương pháp được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Phương pháp này được sử dụng rất phổ biến, vì các thành phẩm được làm ra với số lượng lớn và đồng đều. Trọng lượng tối thiểu của sản phẩm dùng cho phương pháp này là 5kg và đôi khi có thể lên đến tận 50kg. Dưới phương pháp sử dụng áp lực cao, các hợp kim sẽ được làm nguội nhanh chóng, nên sẽ sản xuất được với số lượng nhiều và đồng đều.

Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là tính tiện dụng, đảm bảo tỷ lệ sai sót cho sản phẩm. Một số hợp kim nhôm được sử dụng bởi phương pháp này bao gồm:

• Hợp kim nhôm A380 – Các sản phẩm của hợp kim này thường thấy là hộp đèn đường
• Hợp kim nhôm A360 – Các thành phẩm là vỏ của một số loại nhạc cụ và chi tiết nhỏ chịu được sự ăn mòn
• Hợp kim nhôm 413 – Là các sản phẩm như trục, khuỷu, Piston
• Hợp kim 518 – Là các chi tiết dùng để đóng tàu hay lắp ráp máy bay

Công nghệ đúc nhôm kim loại

Công nghệ đúc nhôm kim loại (công nghệ đúc vĩnh cửu) là công nghệ đúc sử dụng khuôn kim loại được tạo hình sẵn. Đúc khuôn kim loại sẽ phù hợp với các chi tiết lớn hơn 10kg. Sản phẩm đúc khuôn kim loại hoàn hảo và có cơ tính cao.

Công nghệ đúc khuôn cát

Công nghệ đúc khuôn cát là công nghệ truyền thống nên cần đòi hỏi cao ở tay nghề của người thợ. Từ khâu làm ruột sản phẩm cho đến khi rót kim loại vào khuôn đều được làm thủ công.

Phương pháp đúc khuôn cát có ưu điểm là chi phí rẻ và gia công khá đơn giản. Đây là một phương pháp truyền thống, với các chất phụ gia được sử dụng như đất sét hoặc cát.

Tuy nhiên, công nghệ đúc nhôm khuôn cát có nhược điểm là không thích hợp cho những mẫu mã cần sự đồng bộ và sản xuất với số lượng lớn, dễ sai số kỹ thuật.

Công nghệ đúc mẫu cháy

Công nghệ đúc mẫu cháy cũng tương tự như công nghệ đúc khuôn cát. Điểm khác biệt ở đúc mẫu cháy là vật liệu dẫn được làm từ nhựa Polystyrene. Quan trọng ở khâu này là mẫu mã khuôn nhựa phải chính xác thì thành phẩm sau khi hoàn thiện mới đạt chuẩn.

Cách thức đúng như tên gọi, công nghệ đúc mẫu cháy được thực hiện theo quy trình khi kim loại nóng chảy sẽ được rót vào khuôn làm cháy lớp nhựa và thay thế vị trí đó. Đó là lý do vì sao nếu khuôn mẫu nhựa Polystyrene không được làm chuẩn xác sẽ khiến thành phẩm không đạt chuẩn. Phương pháp này có giá thi công rẻ, nhưng lại có nhược điểm là thành phẩm dễ bị lẫn tạp chất vào. Vì vậy, phương pháp này cũng không được tối ưu.

Công nghệ đúc khuôn mỏng

Công nghệ đúc khuôn mỏng là dùng vật liệu dẫn được làm bằng sáp có vỏ mỏng.. Loại sáp được sử dụng sẽ được gia công thành những mẫu mã giống với hình dạng thành phẩm cần đúc ra.

Sau khi được đúc thành mẫu, sản phẩm sẽ tiếp tục được nhúng qua lớp huyền phủ, bao gồm thành phần cát và đất sét. Tiếp theo sẽ được đem sấy khô và cứ lặp lại từ 4 đến 5 lần cho đến khi độ dày của lớp vỏ đạt được từ 10mm – 20mm.

Cuối cùng cửa công nghệ đúc khuôn mỏng là đem sấy khô và thiêu kết với nhiệt ở mức 600-800 độ. Công nghệ này được dùng cho các mẫu mã nhỏ và có số lượng nhiều. Chi phí gia công khá rẻ và tương đối dễ thực hiện nên được sử dụng khá phổ biến.

Công nghệ đúc nhôm ly tâm

Công nghệ đúc nhôm ly tâm là dùng máy ly tâm với khuôn kim loại hình dạng trụ. Kim loại nóng chảy sẽ được rót vào khuôn tự động bởi máy móc. Ưu điểm của phương pháp này là áp dụng lực quay để giới hạn được bề dày của vật cần đúc, kim loại sẽ được siết chặt hơn tạo ra thành phẩm.

Công nghệ đúc nhôm đúc liên tục

Công nghệ đúc nhôm đúc liên tục là công nghệ dùng các hợp nhôm rót vào hệ thống khuôn mẫu được làm sẵn. Hệ thống khuôn đặc biệt này sẽ được làm nguội nhanh bởi có sự tác động của nước, quá trình này được thực hiện liên tục. Dây chuyền sản xuất đúc nhôm liên tục như vậy sẽ tạo nên số lượng lớn về sự đồng nhất mẫu mã cao. Công nghệ đúc này được áp dụng cho những mẫu mã có chi tiết cơ bản.

Công nghệ đúc nhôm đúc liên tục là sự lựa chọn hợp lý nếu bạn đang muốn đúc các sản phẩm như nhôm đúc dạng thanh, hoặc các tấm nhôm. Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến trong các nhà máy sản xuất.

Công nghệ đúc khuôn thạch cao

Công nghệ đúc khuôn thạch cao là người thợ sẽ sử dụng khuôn mẫu được làm bằng thạch cao, sau đó cho hợp kim nhôm nóng chảy vào sẽ làm cháy khuôn thạch cao và thay thế vào đó.

Công nghệ đúc này rất đơn giản, cách thức thực hiện cũng giống như công nghệ đúc khuôn cát và mẫu cháy.

Lưu ý: Công nghệ đúc này chỉ để tham khảo vì nó không được sử dụng phổ biến trong sản xuất hiện nay.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ đúc nhôm

Nói đơn giản công nghệ đúc nhôm là một quá trình rót các hợp kim loại nhôm nóng chảy vào khuôn mẫu có sẵn. Dưới sự tác động của áp lực, hợp kim này sẽ đông lại, định hình kích thước và hình dạng giống như khuôn đúc mẫu đó.

Có nhiều loại khuôn được làm từ các nguyên liệu khác nhau, tùy thuộc vào đặc tính của sản phẩm mà sử dụng loại khuôn cho phù hợp. Khuôn mẫu có kết cấu gồm 2 nửa, người thợ hoặc máy móc sẽ rót hợp kim đang nóng chảy vào một phần khuôn và phần chất lỏng sẽ tự chảy vào các chi tiết còn lại. Trong suốt quá trình đúc nhôm áp suất sẽ luôn được duy trì. Khi nhôm đã đến độ cứng chuẩn, thành phẩm sẽ được rút ra khỏi khuôn đúc mẫu. Đó là bước cuối cùng hoàn thiện sản phẩm nhôm đúc từ công nghệ này.

Nguyên tắc chọn lựa vật liệu nhôm

Tỷ lệ trong các hợp kim nhôm được kết hợp đa dạng tùy theo tính năng sản phẩm cần có. Để có một sản phẩm chất lượng thì cần phải lưu ý khi chọn lựa vật liệu vì vật liệu tốt sản phẩm mới tốt. Sau đây là một số tiêu chí cần chú ý để chọn lựa vật liệu một cách hợp lý

• Thứ nhất là độ cứng. Đây là một trong số tính năng nổi bật giúp khách hàng lựa chọn những sản phẩm từ hợp kim nhôm. Vì vậy, khi lựa chọn phải chú ý trong hợp kim không lẫn tạp chất, đặc biệt là tạp chất từ sắt sẽ làm sản phẩm dễ bị bào mòn.
• Thứ hai là độ bền. Những sản phẩm từ hợp kim này thường có độ bền rất cao. Nên khi chọn nhầm những vật liệu dễ hòa tan với khí, sẽ khiến bề mặt sản phẩm xuất hiện các lỗ nhỏ li ti. Hiện tượng đó sẽ làm tăng quá trình oxit kim loại tức là sẽ khiến sản phẩm giảm độ bền đáng kể.
• Thứ ba đó là độ nóng chảy. Khi hợp kim đạt đến độ nóng chảy thì độ lỏng cũng phải đạt chuẩn vừa đủ, không quá lỏng cũng không được đặc. Vì dòng chảy đến các chi tiết sẽ bị ảnh hưởng, không dễ dàng đi đến được các chi tiết nhỏ của khuôn khiến sản phẩm dễ bị lỗi.

Trên đây là toàn bộ thông tin về công nghệ đúc nhôm, thường được áp dụng cả 2 lĩnh vực là cơ khí và nội/ngoại thất. Hy vọng bạn đã có thêm thông tin hữu ích cho mình.