Nguồn Searchpointer
1. Tổng quan về gia công kim loại
Chào các bạn. Tôi là một nhân viên hiện đang làm việc tại một nhà máy đúc gang tại Nhật Bản. Trong quá trình làm việc trong công ty, tôi có cơ hội được tiếp xúc và làm việc với một số công ty cùng ngành tại Việt Nam. Trong quá trình trao đổi, tôi nhận ra một điều tại Việt Nam, người làm lâu sẽ có được kinh nghiệm nhưng việc lưu trữ lại những kinh nghiệm này thì còn rất hiếm. Cũng có thể vì vậy mà tài liệu tham khảo của ngành này vẫn còn đang rất khiêm tốn hoặc rất khó để tìm kiếm. Từ thực trạng đó, tôi mong muốn tổng hợp một bộ tài liệu liên quan tới chuyên đề về “Kỹ thuật đúc” để truyền đạt lại những kiến thức cơ bản về ngành đúc gang mà tôi đã và đang được học tại Nhật Bản.
Trước khi tìm hiểu về ngành đúc, chúng ta hãy cùng tìm hiểu tổng quan về gia công kim loại qua bảng 1.1 dưới đây.
Bảng 1.1 Phân loại gia công kim loại
| Phân loại | Khái niệm | Ví dụ |
| Biến dạng | Thay đổi hình dạng vật liệu | Đúc, rèn,dập |
| Cắt gọt | Cắt bỏ một phần vật liệu | Phay, tiện,mài |
| Ghép, phủ bề mặt | Nối vật liệu lại với nhau | Hàn, dán, sơn |
Trong khâu lựa chọn vật liệu trong quá trình thiết kế sản phẩm, việc lựa chọn vật liệu sao đảm bảo an toàn về cường độ, độ bền là điều vô cùng quan trọng nhưng còn một yếu tố quan trọng khác nữa. Đó là chọn vật liệu sao cho phù hợp với phương pháp gia công (tiết kiệm chi phí, dễ gia công, ít hao phí, cần ít năng lượng, thân thiện với môi trường…). Dù là kỹ sư thiết kế nhưng cũng không quá lời khi nói rằng kiến thức về gia công là không thể thiếu.
2. Phương pháp gia công đúc và xu hướng phát triển của thị trường sản phẩm đúc trên thế giới
2.1. Phương pháp gia công đúc
Như phân loại ở Bảng 1.1, đúc thuộc nhóm gia công biến dạng, cụ thể hơn là nung chảy kim loại rồi rót vào khuôn, kim loại ở thể lỏng sẽ lấp đầy khoảng trống trong khuôn rồi đông cứng lại tạo thành hình dạng mong muốn. Các từ khóa cơ bản trong kỹ thuật đúc được tóm tắt trong Bảng 1.2, ưu nhược điểm của kỹ thuật đúc được tóm tắt trong Bảng 1.3.
Bảng 1.2 Tóm tắt các từ khóa trong kỹ thuật đúc
| Lò nấu | Lò nầu than, lò nấu điện | |
| Phương pháp | Tạo khuôn bằng máy, bằng tay | |
| Hình thù sản phẩm | Đơn giản -> Phức tạp | |
|
Khuôn |
Khuôn cát | Cát tươi, cát tự cứng, cát nung… |
| Khuôn kim loại | Đúc trọng lực, die cast | |
| Khác | Mẫu tự tiêu, phương pháp V, đúc li tâm… | |
|
Vật liệu |
Gang xám | |
| Gang cầu | ||
| Gang rèn | ||
| Thép | ||
| Hợp kim nhôm | ||
| Hợp kim magie | ||
| Hợp kim đồng… | ||
Bảng 1.3 Ưu nhược điểm của kỹ thuật đúc cơ bản
| Phương pháp | Ưu điểm | Nhược điểm |
|
Đúc khuôn cát |
1. Tạo được sản phẩm hình dạng phức tạp mà liền khối
2. Kích thước sản phẩm đa dạng từ vài gam đến vài trăm tấn 3. Thích hợp với cả sản xuất đơn chiếc và sản xuất hàng loạt 4. Thích hợp với hầu hết các loại vật liệu 5. Tái chế đạt xấp xỉ 100% |
1. Dễ phát sinh lỗi phía trong sản phẩm, khó phát hiện lỗi.
2. Độ chuẩn xác của kích thước không cao 3. Khó sản xuất hàng mỏng (thịt mỏng) |
|
Đúc khuôn kim loại |
1. Tốc độ cao, phù hợp với sản xuất hàng loạt
2. Có thể đúc chính xác 3. Sản xuất được hàng mỏng 4. Tái chế đạt xấp xỉ 100% |
1. Chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cao
2. Dễ phát sinh lỗi phía trong sản phẩm, khó phát hiện lỗi.
|
2.2 Hiện trạng của ngành đúc trên thế giới
Theo số liệu thống kê của Modern Casting (một tạp chí về đúc của Mỹ), trong năm 2014 toàn thế giới sản xuất được 105,183 ngàn tấn sản phẩm đúc. Trong đó đi đầu là Trung Quốc, tiếp theo là Mỹ và Ấn Độ. Cụ thể số liệu được biểu thị trong Hình 1.1. Năm 2000 sau khi Trung Quốc vượt Mỹ, sản lượng đúc của nước này liên tục tăng nhanh và chưa có dấu hiệu chững lại, trong khi đó các nước khác gần như không có biến động lớn về sản lượng. Năm 2002 tổng sản lượng đúc của Trung Quốc chiếm khoảng 20% tổng sản lượng của thế giới. Sau 12 năm, năm 2014 con số này đã tăng lên gấp đôi đạt trên 40%. Tuy nhiên những năm gần đây, Trung Quốc đang dần xuất hiện những thay đổi trong ngành đúc. Từ ưu tiên sản xuất lấy số lượng, Trung Quốc đang dần chuyển hướng sản xuất chất lượng. Trong quá trình chuyển đổi này, những cơ sở nhỏ lẻ không đủ kỹ thuật cạnh tranh sẽ dần bị xóa bỏ.
Hình 1.1 Sản lượng đúc của top 15 quốc gia năm 2014
Nguồn:Modern Casting (Tháng 12/2015)
Về tỷ lệ các loại gang, theo Modern Casting, trên phạm vi toàn thế giới sản lượng gang xám chiếm 50%, gang cầu chiếm 25%, nhôm chiếm 14%. Ở Trung Quốc và Nhật Bản, cơ cấu các loại gang gần giống với trung bình thế giới. Riêng Mỹ và Pháp có tỉ lệ gang cầu gang xám xấp xỉ nhau ở mức 1/3 mỗi loại. Ấn Độ và Brasil có tỉ lệ gang xám nhỉnh hơn so với trung bình thế giới một chút, chiếm hơn 50% trong cơ cấu..
Về đầu ra, khách hàng lớn nhất của kỹ thuật đúc là ngành công nghiệp sản xuất thiết bị vận tải, chiếm tới trên 50%. Chính vì thế ở quốc gia nào có ngành sản xuất xe hơi, tàu thuyền phát triển thì ở đó nganh đúc cũng phát triển theo. Theo cảm nhận cá nhân, Việt Nam vẫn đang ở giai đoạn dạo đầu của cả kỹ thuật đúc và kỹ thuật sản xuất ô tô, do đó để quyết nên ưu tiên ngành nào trước thì rất cần những tầm nhìn chiến lược.
Về chi phí sản xuất của sản phẩm đúc có sự khác biệt giữa các quốc gia. Riêng tại Nhật Bản, gang xám có giá 160-230 yên/kg, gang cầu là 200-260 yên/kg, nhôm là 610-1300 yên/kg (Tỷ giá tham khảo 1USD=110 yên)
Tới đây tôi xin khép lại phần giới thiệu tổng quan, những bài tiếp theo tôi sẽ trình bày cụ thể về kỹ thuật đúc gang mà tôi đang theo đuổi.
[divider]
Thực hiện Trần Quốc Toản
Biên tập Nguyễn Sinh Côn
@quang :
Có thể bạn đã quen với động cơ 4 thì phổ biến (four-stroke): nạp, nén, nổ, xả.
Động cơ 6 thì (six-stroke) đã được nghiên cứu từ lâu (theo nhiều hướng khác nhau) nhưng hiện nay mới được sử dụng hạn chế trên các tàu thuyền, máy bơm (cỡ lỡn) do cơ cấu tương đối phức tạp. Bạn có thể tìm hiểu nhiều hơn về từ khoá này nếu biết tiếng Anh.
ae có thể giải thích cho mình trên hình nói là: một động cơ 6 thì được sản xuất bằng phương pháp đúc là sao được không. mình chỉ nghe đến 2 thì 4 thì… thôi ak