×
Feb 25,2026
0
Đúc nhôm là một trong những quy trình gia công kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất hiện đại. Bằng cách chuyển đổi hợp kim nhôm ở trạng thái nóng chảy thành các chi tiết có hình dạng chính xác, các nhà sản xuất có thể tạo ra các bộ phận nhẹ, bền và tiết kiệm chi phí cho ngành ô tô, điện tử, viễn thông, robot và thiết bị công nghiệp.
Hướng dẫn này cung cấp cái nhìn tổng quan toàn diện về các quy trình đúc nhôm, lựa chọn hợp kim, tính chất cơ học, ưu điểm, hạn chế cũng như các yếu tố cần cân nhắc khi thiết kế dành cho các ứng dụng kỹ thuật.
Đúc nhôm là quá trình đưa hợp kim nhôm nóng chảy vào buồng khuôn, nơi nó đông đặc thành hình dạng đã được xác định trước. Khuôn có thể tái sử dụng (khuôn kim loại) hoặc dùng một lần (khuôn cát hoặc khuôn gốm).
Việc lựa chọn phương pháp đúc phụ thuộc vào:
Độ dung sai kích thước yêu cầu
Mục tiêu về tính năng cơ học
Khối lượng sản xuất
Yêu cầu về bề mặt
Ngân sách đầu tư cho khuôn mẫu
Các quy trình khác nhau mang lại các mức cân bằng khác nhau giữa chi phí, độ chính xác và độ bền cấu trúc.
Đúc áp lực cao trong khuôn kim loại (HPDC) là phương pháp chủ đạo để sản xuất các chi tiết nhôm với khối lượng lớn, yêu cầu độ dung sai chặt chẽ và độ lặp lại cao.
Trong quy trình buồng lạnh:
Nhôm nóng chảy được múc vào ống phun.
Một pít-tông thủy lực đẩy kim loại vào khuôn thép tôi cứng với tốc độ cao.
Kim loại đông đặc nhanh dưới áp lực.
Chi tiết đúc được đẩy ra và cắt gọt.
Đặc điểm chính:
Tốc độ sản xuất cao
Kiểm soát kích thước tuyệt vời
Bề mặt hoàn thiện tốt
Phù hợp với thành mỏng (thường từ 1–4 mm tùy theo thiết kế)
Các hợp kim nhôm được gia công bằng phương pháp buồng lạnh do nhiệt độ nóng chảy và đặc tính luyện kim của chúng.
Đúc khuôn vĩnh cửu sử dụng khuôn kim loại có thể tái sử dụng và dựa vào lực trọng trường hoặc điền đầy ở áp suất thấp.
So với đúc khuôn cát, phương pháp này mang lại:
Cải thiện tính chất cơ học
Giảm độ xốp
Độ đồng nhất bề mặt tốt hơn
Quy trình này phù hợp với sản xuất ở quy mô trung bình và các bộ phận cấu trúc yêu cầu độ bền và độ tin cậy cao.
Đúc cát sử dụng khuôn tiêu hao được tạo thành xung quanh một mẫu. Phương pháp này có tính linh hoạt cao và lý tưởng cho:
Bộ phận lớn
Sản xuất với số lượng nhỏ
Hình học bên trong phức tạp
Tuy nhiên, dung sai kích thước nói chung lỏng hơn so với đúc khuôn.
Đúc chính xác tạo ra các chi tiết tinh vi bằng cách:
Tạo mẫu sáp
Phủ lớp vữa gốm lên mẫu
Làm chảy và loại bỏ sáp
Đổ nhôm nóng chảy vào vỏ gốm
Phương pháp này cho phép tạo ra các thành mỏng và hình học chi tiết, nhưng thường đi kèm với chi phí chế tạo khuôn cao hơn.
Đúc bằng mẫu xốp (lost foam casting) sử dụng các mẫu xốp bay hơi khi nhôm nóng chảy được đổ vào. Phương pháp này làm giảm số lượng đường phân khuôn và việc sử dụng lõi, do đó rất phù hợp để sản xuất các chi tiết ô tô phức tạp.
Các hệ thống chân không loại bỏ không khí trong buồng khuôn trước và trong quá trình phun, nhằm giảm thiểu việc mắc kẹt khí và độ xốp bên trong.
Lợi ích bao gồm:
Cải thiện tính chất cơ học
Khả năng hàn tốt hơn
Tăng cường tính toàn vẹn cấu trúc
Giảm khuyết tật bên trong
Chân không hỗ trợ nâng cao chất lượng điền đầy; tuy nhiên, dòng kim loại chính vẫn được dẫn động bởi áp lực phun cao.
Trong đúc ép, kim loại nóng chảy đông đặc dưới áp lực duy trì liên tục, dẫn đến:
Mật độ cao hơn
Giảm độ xốp do co ngót
Cải thiện độ giãn dài
Các quy trình này được sử dụng cho các bộ phận cấu trúc ô tô yêu cầu độ nguyên vẹn cao hơn.
Các hợp kim nhôm dùng để đúc được thiết kế nhằm cân bằng giữa khả năng đúc, độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng dẫn nhiệt.
| Hợp kim | Độ bền kéo (MPa) | Độ bền kéo (MPa) | Độ dãn dài (%) | Các đặc điểm chính |
|---|---|---|---|---|
| A380 | 310–330 | 150–170 | 2–4 | Đa dụng, khả năng đúc tuyệt vời |
| A360 | 300–320 | 150–165 | 3–5 | Cải thiện khả năng chống ăn mòn |
| A383 | 300–325 | 150–170 | 2–4 | Khả năng chảy tốt cho các hình dạng phức tạp |
| A413 | 280–310 | 140–160 | 2–3 | Độ kín áp suất xuất sắc |
| B390 | 320–340 | 160–180 | 1–3 | Độ cứng cao, khả năng chống mài mòn |
Các giá trị thay đổi tùy thuộc vào điều kiện đúc và độ dày tiết diện.
Khi lựa chọn hợp kim, kỹ sư cần đánh giá:
Độ bền kéo yêu cầu
Khả năng chống va đập
Dẫn nhiệt
Môi trường ăn mòn
Khả năng gia công
Khả năng tương thích với xử lý hoàn thiện bề mặt
Thiết kế phù hợp giúp nâng cao chất lượng và giảm chi phí.
Độ dày thành đồng đều giúp giảm thiểu các khuyết tật co ngót.
Các chuyển tiếp đột ngột có thể gây ra rỗ khí hoặc biến dạng.
Khả năng đúc thành mỏng phụ thuộc vào việc lựa chọn quy trình.
Độ côn là yêu cầu bắt buộc để đẩy chi tiết ra khỏi khuôn. Độ côn điển hình trong đúc áp lực dao động từ 0,5° đến 2° tùy theo hình dạng chi tiết.
Nên tránh các góc sắc để giảm tập trung ứng suất và cải thiện khả năng chảy của kim loại.
Độ dung sai kích thước điển hình thay đổi tùy theo quy trình:
| Quy trình | Dung sai tuyến tính điển hình |
|---|---|
| Đúc cao áp suất | ±0,1–0,25 mm (tùy theo kích thước) |
| Khuôn vĩnh cửu | ±0,3–0,5 mm |
| Đúc cát | ±0,8–1,5 mm |
Có thể cần gia công cơ khí bổ sung đối với các bề mặt lắp ghép quan trọng.
Hiệu suất Nhẹ Nhàng
Nhôm có khối lượng riêng bằng khoảng một phần ba so với thép, do đó rất phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu giảm trọng lượng.
Hiệu quả về tỷ lệ cường độ trên trọng lượng
Mặc dù không cứng hơn thép về mặt tuyệt đối, nhôm lại mang lại hiệu quả cấu trúc xuất sắc so với trọng lượng của nó.
Khả năng chống ăn mòn
Lớp oxit tự nhiên hình thành trên bề mặt bảo vệ nhôm khỏi suy giảm do tác động môi trường.
Dẫn nhiệt
Phù hợp cho tản nhiệt, vỏ động cơ và vỏ bọc điện tử.
Hiệu quả chi phí ở khối lượng sản xuất lớn
Đúc khuôn cho phép:
Thời gian chu kỳ nhanh
Sản xuất tự động
Giảm chi phí trên mỗi chi tiết
Các chi tiết đúc nhôm được sử dụng rộng rãi trong:
Vỏ động cơ ô tô
Khung robot
Vỏ bơm công nghiệp
Việc lựa chọn nhà sản xuất có kinh nghiệm đảm bảo:
Lựa chọn hợp kim phù hợp
Thiết kế khuôn tối ưu
Độ ổn định quá trình
Sự nhất quán về chất lượng
Khả năng Sản xuất Tăng Giảm Cỡ Lớn
Sự hợp tác kỹ thuật trong các giai đoạn thiết kế ban đầu giúp cải thiện đáng kể hiệu suất đúc và hiệu quả chi phí.
Đúc nhôm mang lại giải pháp sản xuất linh hoạt cao cho các chi tiết nhẹ, bền và tiết kiệm chi phí. Bằng cách lựa chọn cẩn thận quy trình và hợp kim phù hợp, các nhà sản xuất có thể đạt được hiệu suất cơ học đáng tin cậy, độ chính xác về kích thước và khả năng mở rộng sản xuất trên nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Khi được thiết kế và kiểm soát đúng cách, đúc nhôm vẫn là một trong những công nghệ tạo hình kim loại hiệu quả nhất hiện nay.
Chế tạo Molds Chính xác, Die Casting, Phân mẫu Nhanh và Dịch vụ Gia công CNC | Chất lượng Được chứng nhận ISO. Chúng tôi cung cấp các bộ phận có độ chính xác cao nhanh chóng, từ nguyên mẫu đến sản xuất hàng loạt. Tối ưu hóa chuỗi cung ứng của bạn với sự sản xuất đáng tin cậy. Yêu cầu giải pháp tùy chỉnh ngay bây giờ.
EN
