Cát gốm dùng cho đúc mẫu chảy: Ưu điểm và ứng dụng
Đúc mẫu chảy (còn gọi là đúc sáp) là một quy trình đúc chính xác đòi hỏi vật liệu chịu lửa chất lượng cao để tạo ra các chi tiết kim loại phức tạp, gần như dạng lưới. Cát gốm (hạt gốm) ngày càng được sử dụng làm vật liệu đúc trong đúc mẫu chảy do có các đặc tính vượt trội so với cát silica hoặc cát zircon truyền thống.
Ưu điểm chính của cát gốm trong đúc mẫu chảy
1. Độ chịu lửa cao và độ ổn định nhiệt
-
Khả năng chịu nhiệt cực cao (≥1800°C), lý tưởng cho các siêu hợp kim (ví dụ: Inconel, titan, thép không gỉ).
-
Độ giãn nở nhiệt thấp (chỉ khoảng 10% cát silica), giúp giảm nứt vỏ và biến dạng trong quá trình đúc.
2. Hình cầu cho chất lượng khuôn vượt trội
-
Bề mặt hoàn thiện nhẵn mịn – giảm thiểu sự xâm nhập của kim loại và cải thiện chất lượng bề mặt đúc.
-
Mật độ đóng gói cao (68-72%) – giảm lượng chất kết dính sử dụng trong khi vẫn duy trì độ bền của vỏ.
-
Khả năng chảy tuyệt vời – đảm bảo lớp phủ đồng đều trong quá trình nhúng bùn.
3. Giảm thiểu khuyết tật trong vật đúc
-
Độ xốp khí thấp – vật liệu trơ ngăn ngừa sự sinh ra khí trong quá trình rót.
-
Giảm thiểu hiện tượng nứt và tạo vân – độ giãn nở nhiệt thấp giúp ngăn ngừa hỏng khuôn.
-
Ít kim loại thâm nhập – cấu trúc dày đặc ngăn không cho kim loại nóng chảy thấm vào khuôn.
4. Hiệu quả về chi phí và khả năng tái sử dụng
-
Khả năng tái chế cao (tỷ lệ tái sử dụng lên đến 90%) – giảm chi phí vật liệu theo thời gian.
-
Cần ít chất kết dính hơn – do mật độ đóng gói cao, giảm chi phí làm vỏ.
5. Lợi ích về môi trường và sức khỏe
-
Không có silica tự do (SiO₂) – loại bỏ nguy cơ mắc bệnh bụi phổi silic cho người lao động.
-
Trơ về mặt hóa học – không phản ứng với kim loại nóng chảy, giảm xỉ và tạp chất.
| Rây | 10# | 20# | 30# | 40# | 50# | 70# | 100# | 140# | 200# | 270# | CHẢO | AFS |
| một | 1700 | 850 | 600 | 425 | 300 | 212 | 150 | 106 | 75 | 53 | CHẢO | |
| 20-40# | 15-40% | 30-55% | 15-35% | ≤3% | 15-25 | |||||||
| 30-50# | ≤10% | 25-45% | 35-55% | 5-15% | ≤5% | ≤2% | 25-29 | |||||
| 40-70# | ≤10% | 25-45% | 20-40% | 5-25% | ≤7% | ≤5% | 35-39 | |||||
| 40-100# | ≤3% | 10-25% | 25-40% | 25-45% | 10-25% | ≤10% | ≤5% | 45-55 | ||||
| 50-100# | ≤10% | 10-30% | 30-50% | 15-35% | ≤15% | ≤5% | ≤2% | ≤1% | 55-65 | |||
| 50-140# | ≤8% | 10-25% | 20-45% | 20-45% | 5-20% | ≤7% | ≤2% | ≤1% | 60-70 | |||
| 70-140# | ≤10% | 10-25% | 25-45% | 15-35% | ≤15% | ≤5% | ≤2% | 75-85 | ||||
| 100-200# | ≤3% | 10-35% | 35-55% | 15-35% | ≤10% | ≤5% | 95-115 | |||||
| 140-270# | ≤5% | 5-25% | 40-60% | 25-40% | ≤15% | 155-175 | ||||||
| 6-20# | ĐÚC BỌT BỊ MẤT | |||||||||||
Ứng dụng trong đúc mẫu chảy
Cát gốm đặc biệt thích hợp cho:
✔ Hợp kim chịu nhiệt độ cao (cánh tua-bin, linh kiện hàng không vũ trụ).
✔ Đúc chính xác (cấy ghép y tế, phụ tùng ô tô).
✔ Các bộ phận có thành mỏng phức tạp (yêu cầu độ chính xác về kích thước rất quan trọng).