Đúc áp lực so với đúc mẫu chảy

Sự khác biệt giữa đúc áp lực và đúc mẫu chảy là gì?

Đúc là một trong những kỹ thuật sản xuất lâu đời nhất, có từ năm 1838. Mặc dù quy trình đúc cơ bản không thay đổi nhiều, máy móc ngày nay đã tiên tiến hơn và nhờ các cải tiến công nghệ, có nhiều cách khác nhau để tạo ra sản phẩm cuối cùng—hay nói chính xác hơn là chi tiết. Hai quy trình phổ biến và rất tương đồng là đúc áp lực và đúc mẫu chảy. Hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu sự khác biệt giữa từng quy trình, cũng như các ưu điểm và nhược điểm của mỗi phương pháp, từ đó lựa chọn quy trình phù hợp cho dự án tiếp theo của quý vị.

Quy trình đúc áp lực

Nói đơn giản, trong quá trình đúc áp lực chi tiết, kim loại nóng chảy được phun vào lòng khuôn thép tôi cứng. Khi kim loại đông đặc, chi tiết được đẩy ra khỏi khuôn và quy trình được lặp lại. Quy trình có khác biệt đôi chút tùy thuộc vào vật liệu được chọn—xem đúc áp lực buồng nóng và đúc áp lực buồng lạnh. Khuôn thép tôi cứng có thể tạo ra từ 150,000 chu kỳ ép đến hơn một triệu chu kỳ ép trước khi cần sửa chữa hoặc thay thế.

Quy trình đúc mẫu chảy

Chế tạo chi tiết bằng quy trình đúc mẫu chảy hay "mẫu sáp thất thoát" thường mất nhiều thời gian hơn, trong đó một mẫu sáp của chi tiết được tạo ra rồi nhúng lặp lại vào dung dịch gốm lỏng. Lớp gốm đông cứng, sau đó sáp được nung chảy ra, để lại khuôn gốm. Kim loại nóng chảy sau đó được rót vào lòng khuôn gốm tại vị trí trước đây có sáp. Khi kim loại đông đặc, khuôn gốm được phá vỡ và loại bỏ, để lại vật đúc kim loại. Khuôn dùng để tạo mẫu sáp có thể được sử dụng nhiều lần, tuy nhiên khuôn gốm sẽ bị phá vỡ và loại bỏ theo từng chi tiết. Tuy nhiên, Signicast đã tự động hóa mọi khía cạnh của quy trình đúc mẫu chảy, giúp thời gian giao hàng một tuần trở thành khả thi, trong khi mức trung bình của ngành là 8-16 tuần. 

Quy trình nào phù hợp với dự án của tôi?

Không có hai dự án đúc nào giống nhau, và mỗi dự án sẽ có giải pháp khác nhau. Dưới đây là một số yếu tố cần cân nhắc trước khi bắt đầu dự án tiếp theo, giúp quý vị lựa chọn quy trình phù hợp cho chi tiết của mình.

Lựa chọn vật liệu

Hầu hết chi tiết đúc áp lực được sản xuất từ kim loại màu như kẽm, nhôm và magiê. Đúc mẫu chảy có thể đúc các kim loại này cùng với kim loại đen, bao gồm thép không gỉ. Nếu quý vị muốn sử dụng vật liệu kim loại màu, cả hai quy trình đều có các đặc tính tương đương. Tuy nhiên, nếu quý vị muốn sử dụng thép không gỉ hoặc hợp kim đồng, đúc mẫu chảy là lựa chọn tốt hơn.

Sản lượng hằng năm

Khi quyết định sử dụng quy trình đúc nào, hãy xác định thời gian hoàn vốn mong muốn cho chi phí bộ khuôn. Cần sản xuất bao nhiêu chi tiết để chi phí bộ khuôn "hòa vốn". Mặc dù bộ khuôn đúc mẫu chảy có thể rẻ hơn và phù hợp với các dự án sản lượng thấp, đúc áp lực là lựa chọn lý tưởng cho các đợt sản xuất lớn và dự án sản lượng cao.

Dung sai

Với bất kỳ quy trình đúc nào, khả năng đạt dung sai chịu ảnh hưởng lớn bởi hình dạng chi tiết và loại vật liệu sử dụng. Bảng dưới đây so sánh dung sai tuyến tính tổng quát của đúc áp lực thông thường và đúc mẫu chảy. Quy trình đúc áp lực multi-slide có thể duy trì dung sai chặt chẽ hơn nữa.

Thời gian chu kỳ

Mặc dù cả đúc mẫu chảy và đúc áp lực đều tạo ra các chi tiết phức tạp, thời gian chu kỳ khác nhau đáng kể. Đúc mẫu chảy truyền thống là quy trình mất nhiều thời gian, đòi hỏi đáng kể nhân công và số giờ làm việc, trong khi đúc áp lực có thể tạo ra 3-4 chu kỳ ép mỗi phút đối với đúc áp lực thông thường và lên đến hơn 45 chu kỳ ép mỗi phút với đúc áp lực multi-slide. Một chi tiết đúc áp lực thường có thể được tạo ra mà không cần bàn tay con người chạm vào—hoàn toàn tự động hóa! 

Chi phí

Thời gian chu kỳ quyết định đến 60% chi phí chi tiết cuối cùng, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi xét trên từng chi tiết, đúc mẫu chảy thường có chi phí cao hơn đúc áp lực. Các quy trình có tính thủ công cao tạo ra những chi tiết rất tương đồng với chi tiết đúc áp lực, nhưng thời gian chu kỳ dài hơn nhiều. 

Khi đúc sản lượng cao, đúc áp lực có hiệu quả chi phí cao hơn đúc mẫu chảy. Nếu chỉ đúc một số ít chi tiết hoặc cần kích thước lớn hơn hay thép không gỉ, đúc mẫu chảy có thể là lựa chọn chi phí thấp hơn.

Mặc dù cả đúc mẫu chảy và đúc áp lực đều tạo ra các chi tiết có đặc tính tương đương, khi cần sản xuất với sản lượng cực cao, chi phí liên quan và thời gian chu kỳ dài hơn có thể khiến đúc mẫu chảy trở thành lựa chọn kém phù hợp hơn, tùy theo nhu cầu và thời hạn của quý vị. Tốt nhất nên trao đổi với kỹ sư đúc có kinh nghiệm để xác định quy trình đúc phù hợp nhất cho dự án tiếp theo của quý vị—hãy liên hệ đội ngũ của chúng tôi ngay hôm nay!