Đúc Trong Khuôn Cát - Cơ Khí Chế Tạo Máy

1. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA KHUÔN CÁT ĐÚC

Xét quá trình đúc trong khuôn cát: Tạo hình bao ngoài của sản phẩm là  mẫu. Tạo phần rỗng trong vật đúc là lõi.

Khi vật đúc có khối lượng, kích thước lớn thì phải bố trí nhiều hệ thống rót.Khi chi tiết phức tạp thì phải bố trí thêm hệ thống ngót ngầm để bù sự co của kim loại. Một vật đúc có thể chọn một hoặc nhiều mặt phân khuôn.

Xem thêm: máy hàn tig, máy hàn điện tử, máy hàn cơ

2.2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VẬT ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT

Sơ đồ quá trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát:

Hình 2.2. Sơ đồ quá trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát

2.3. HỖN HỢP LÀM KHUÔN VÀ LÀM LÕI

2.3.1. Yêu cầu đối với hỗn hợp làm khuôn và lõi

Hỗn hợp làm khuôn, lõi là các vật liệu để tạo ra lòng khuôn, nơi thực hiện quá trình kết tinh vật đúc nên yêu cầu phải có một số tính chất đặc biệt. 2.3.1.1. Tính dẻo

-Tính dẻo của hỗn hợp là khả năng biến dạng vĩnh cửu của hỗn hợp khi có ngoại lực tác dụng. -Tính dẻo là một trong những yêu cầu quan trọng nhất của hỗn hợp làm khuôn, lõi. Nó đánh giá khả năng tạo hình lòng khuôn chính xác và rõ nét, đảm bảo tạo ra vật đúc đáp ứng đúng yêu cầu thiết kế. Do đó, hỗn hợp làm khuôn, lõi phải có tính dẻo để tạo thành lòng khuôn rõ nét và đúc tốt. -Tính dẻo của hỗn hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó rõ rệt và quan trọng nhất là độ ẩm và hàm lượng đất sét trong hỗn hợp. Tính dẻo của hỗn hợp tăng khi thành phần nước trong hỗn hợp tăng đến 8%, đất sét và chất kết dính tăng, cát hạt nhỏ mịn, sắc cạnh..

2.3.1.2. Độ bền

Độ bền của hỗn hợp là khả năng không bị phá huỷ khi có ngoại lực tác dụng. Hỗn hợp làm khuôn, lõi cần có độ bền cao để không bị phá huỷ khi vận chuyển, lắp ráp và chịu được áp lực tĩnh, động của kim loại lỏng lúc rót vào khuôn. Độ bền của hỗn hợp càng tăng khi: hạt cát nhỏ, không đồng đều và sắc cạnh, độ mịn chặt của hỗn hợp tăng, lượng đất sét tăng, lượng nước tăng đến 8%, chất phụ gia ít, phơi khô độ bền cao hơn (Khuôn tươi có độ bền nén £ (6 ¸ 8) N/ cm2, khuôn khô có độ bền nén £ (6 ¸ 30) N/ cm2).

2.3.1.3. Tính lún

-Tính lún của hỗn hợp là khả năng giảm thể tích khi ngoại lực tác dụng. -Tính lún cần có  để khuôn lõi ít cản trở vật đúc co khi đông đặc và làm nguội, do đó tránh được nứt nẻ, cong vênh. -Hỗn hợp làm khuôn lõi có tính lún tốt khi dùng cát hạt to, lượng đất sét ít, chất kết dính ít và chất phụ tăng.

2.3.1.4. Tính thông khí

-Tính thông khí của hỗn hợp là khả năng rò lọt khí qua khe trong hỗn hợp. -Tính thông khí cần có để vật đúc không bị rỗ khí. -Tính thông khí của hỗn hợp tăng khi cát hạt to và đều, lượng đất sét và chất kết dính ít, độ đầm chặt của hỗn hợp giảm, chất phụ nhiều và lượng nước < 4%.

2.3.1.5. Độ bền nhiệt

Độ bền nhiệt của hỗn hợp là khả năng không bị cháy, bị chảy và mềm ra ở nhiệt độ cao. Nếu tính bền nhiệt kém thì khi rót kim loại lỏng vào khuôn, hỗn hợp sẽ bị chảy, bị cháy và hình thành một lớp vỏ cứng bám trên bề mặt vật đúc gây khó khăn cho gia công cắt gọt. Tính bền nhiệt còn cần để hỗn hợp không bị biến dạng khi rót kim loại lỏng vào khuôn. Tính bền nhiệt tăng khi lượng cát thạch anh SiO2 tăng, cát hạt to và tròn, các tạp chất dễ chảy trong hỗn hợp ít.

2.3.1.6. Độ ẩm Độ ẩm là lượng nước thích hợp trong hỗn hợp làm khuôn, lõi. Độ ẩm được xác định bằng công thức: Độ ẩm tăng khi lượng nước trong hỗn hợp tăng. Độ ẩm tăng làm cho tính dẻo và độ bền của hỗn hợp tăng. Nhưng độ ẩm không được vượt quá giới hạn (6 ¸ 8) %, nếu quá giới hạn này sẽ làm cho độ bền, tính thông khí giảm, hỗn hợp không dẻo nữa mà dễ dính vào mẫu khi làm khuôn.

2.3.1.7. Độ bền lâu

Độ bền lâu là khả năng làm việc được nhiều lần của hỗn hợp khuôn, lõi. Độ bền lâu được xác định bằng công thức:

2.3.2. Các loại vật liệu làm hỗn hợp khuôn và lõi 2.3.2.1. Cát

Cát là thành phần chủ yếu trong hỗn hợp làm khuôn lõi. Thành phần chủ yếu của cát là thạch anh (SiO2). Cát có tính chịu nhiệt cao. Phân loại: Phân loại cát theo nguồn gốc khai thác: Cát sông: do độ bền kém lên trong quá trình làm khuôn, lõi phải pha thêm đất sét. Độ bền nhiệt cao, tính lún tốt, thường có dạng cầu và đều. Cát núi: hàm lượng đất sét nhiều do đó có độ bền cao. Nhưng tính lún và tính thông khí kém, thường có dạng đa diện, không đồng đều. Vì vậy khi làm khuôn, lõi phải pha thêm cát sông. Phân loại cát theo hàm lượng đất sét trong cát: Cát gầy: đất sét < 10% Phân loại cát theo độ hạt: được sử dụng nhờ các bộ sàng (rây) tiêu chuẩn, mỗi sàng cho một cỡ hạt cát khác nhau theo tiêu chuẩn.

2.3.2.2. Đất sét

Thành phần chủ yếu của đất sét là cao lanh (mAl2O3 .nSiO2 .qH2O). Đất sét là chất pha trộn thêm vào hỗn hợp khuôn, lõi để làm tăng sự bám chắc, độ bền và đặc biệt là tính dẻo của hỗn hợp. Đặc điểm của đất sét là khi khô rất giòn, dễ đập vụn để hòa trộn với cát. Tuy nhiên, khi ngấm nước trở nên rất dẻo tạo liên kết tốt cho các hạt hỗn hợp làm tăng độ dẻo. Do đó, hàm lượng đất sét trong hỗn hợp sẽ phụ thuộc độ phức tạp của vật đúc. Cát và đất sét là hai thành phần chủ yếu tạo nên hỗn hợp và được coi là vật liệu chính.

2.3.2.3. Chất dính kết

Chất dính kết là những chất đưa vào hỗn hợp làm khuôn, lõi để tăng tính dẻo và độ bền của hỗn hợp bằng cách tạo liên kết tốt giữa các hạt hỗn hợp. Những chất kết dính thường dùng như dầu thực vật, bột hồ, nước đường. Một số chất kết dính hoá cứng như nhựa thông, hắc ín, thuỷ tinh.

2.3.2.4. Chất phụ

Chất phụ là các chất pha trộn vào hỗn hợp để khuôn lõi có một số tính chất đặc biệt như nâng cao tính lún, tính thông khí, làm nhẵn bề mặt khuôn lõi và tăng khả năng chịu nhiệt cho bề mặt khuôn lõi. Chất phụ gồm hai loại: Các chất pha trộn vào hỗn hợp làm khuôn, lõi như mùn cưa, rơm vụn, phân trâu bò khô … Chất sơn khuôn để tạo lớp màng ngăn cách giữa kim loại lỏng với thành khuôn, tạo điều kiện cho việc dỡ khuôn, tránh cháy khuôn, dính khuôn. Lớp sơn này có thể là bột than, bột graphít, nước thuỷ tinh, bột thạch anh …

2.3.3. Hỗn hợp làm khuôn và lõi

2.3.3.1. Cát áo 

– Lớp cát áo được phủ sát mẫu. Cát áo – Cát áo phải là cát mới 100%. – Cát áo chiếm (10 ¸ 15)% khối lượng của khuôn.

2.3.3.2. Cát đệm

-Cát đệm là lượng cát tạo ra toàn bộ khuôn. -Cát đệm là cát đã qua sử dụng, nhằm để tăng tính kinh tế. -Cát đệm chiếm khoảng (85 ¸ 90)% khối lượng khuôn.

2.3.3.3. Chế tạo hỗn hợp làm khuôn, lõi

Do tiếp xúc với kim loại lỏng ở nhiệt độ cao, thành phần nước trong hỗn hợp làm khuôn giảm đi nhiều, các hạt thạch anh bị vỡ vụn thành dạng bột làm cho tính thông khí giảm. Mặt khác ở nhiệt độ cao đất sét đã mất hết nước sẵn có, hoá cứng và khi pha trộn lại thì không có khả năng hút nước nữa, do đó hết khả năng dính kết. Những chất dính kết, chất phụ bị cháy cũng không còn tác dụng. Muốn sử dụng lại phải tiến hành điều chế như sau: làm nguội hỗn hợp xuống (30 ¸ 35)0C, phân ly các tạp chất lẫn trong nó, rây lại để loại trừ các cục đất to và đất sét bột, bột cát thạch anh … thu được cát có độ hạt như yêu cầu. Sau đó pha thêm một lượng nhất định cát, đất sét, chất dính, chất phụ mới để đảm bảo tính chất của hỗn hợp. Cát, đất sét và chất phụ phải nghiền nhỏ, sấy khô, rây để có độ hạt xác định. Vật liệu cũ và mới pha trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định. Để trộn đều hỗn hợp làm khuôn, lõi người ta thường dùng các máy nhào trộn.

2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM KHUÔN VÀ LÕI 2.4.1. Làm khuôn bằng tay 2.4.1.1. Đặc điểm chung

-Làm khuôn bằng tay có độ chính xác không cao. -Năng suất thấp. -Yêu cầu trình độ tay nghề của công nhân cao, điều kiện lao động nặng nhọc. -Có thể làm khuôn đúc các chi tiết có độ phức tạp, kích thước, khối lượng tuỳ ý. -Do đó, làm khuôn bằng tay chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ và đặc biệt để chế tạo vật đúc có kích thước rất lớn hoặc phức tạp.

2.4.1.2. Các phương pháp làm khuôn

+Làm khuôn trong hai hòm khuôn. +Làm khuôn trên nền xưởng. +Làm khuôn bằng dưỡng gạt. +Làm khuôn không hòm. +Làm khuôn trong ba hoặc nhiều hòm khuôn. +Làm khuôn xén. +Làm khuôn bằng mẫu có miếng rời. +Làm khuôn dùng lõi phụ. +Làm khuôn dùng miếng đất phụ.

2.4.2. Làm khuôn bằng máy

Trong quá trình làm khuôn, một yếu tố quan trọng bậc nhất là tạo độ đầm chặt cho hỗn hợp. Độ đầm chặt đúng và đều trong toàn bộ thể tích hỗn hợp sẽ cho chất lượng của khuôn hoàn hảo khi rót và kết tinh kim loại, hợp kim đúc. Khi làm khuôn bằng tay, việc đầm chặt hỗn hợp tiến hành bằng thủ công do đó phụ thuộc rất nhiều vào người thợ và độ đồng đều không đảm bảo, năng suất thấp. Vì vậy làm khuôn bằng máy về thực chất là cơ khí hóa và tự động hóa việc đầm chặt hỗn hợp,

tạo độ đầm chặt chính xác, đồng đều, nâng cao năng suất và chất lượng vật đúc. Tuy nhiên, làm khuôn bằng máy chỉ thực sự hiệu quả khi sản xuất hàng loạt và các chi tiết yêu cầu cao.

2.4.2.1. Làm khuôn trên máy ép từ trên xuống

Nguyên lý: kẹp chặt mẫu 2, hòm khuôn chính 3 (chiều cao H) và hòm khuôn phụ 4 (chiều cao h) lên bàn máy 1. Đổ đầy hỗn hợp làm khuôn vào hòm khuôn. Xà ngang 6 lắp chày ép 5 được quay đến vị trí làm việc (kích thước chày ép nhỏ hơn kích thước hòm khuôn phụ một ít). Mở van cho khí ép vào theo rãnh 7 để đẩy piston 8 trong xylanh 9 lên, đồng thời làm cho toàn bộ bàn máy, hòm khuôn … đi lên. Chày ép cố định sẽ nén chặt hỗn hợp làm khuôn đến mặt trên của hòm khuôn chính, mở van cho khí ép ra ngoài làm toàn bộ phần trên hạ xuống. Quay xà ngang để tiến hành rút mẫu và lại lặp lại qúa trình làm khuôn khác.

2.4.2.2. Làm khuôn trên máy ép từ dưới lên

– Sơ đồ nguyên lý:

Nguyên lý: bàn máy 1 và piston 8 gắn chặt với tấm mẫu 2. Trên thành của xilanh 7 đặt hòm khuôn chính 4, lớp hỗn hợp làm khuôn phụ 3 tương ứng cho từng mẫu được xác định bởi chiều cao h. Dùng xà ngang 5 để tỳ lên mặt trên của hòm khuôn. Mở van cho khí ép vào theo rãnh 6, nâng piston và tấm mẫu lên đến vị trí mặt mn để nén chặt hỗn hợp làm khuôn. Sau đó quay xà ngang, mở van cho khí ép thoát ra đồng thời rút mẫu lấy hòm khuôn. So sánh độ đầm chặt ở hai máy: nhìn vào đồ thị biểu diễn độ đầm chặt ta thấy máy ép từ dưới lên thì gần mẫu có độ đầm chặt lớn hơn, máy ép từ trên xuống thì càng gần mẫu độ đầm chặt càng giảm. Độ đầm chặt trung bình của hỗn hợp làm khuôn được xác định theo công thức:

dtb = 1 + c .(P/ 10)0,25  [g / cm3]

Trong đó:    c : là hệ số đầm chặt, c = (0,4 ¸ 0,6)

P : là lực ép, P = (20 ¸ 25) [N/ cm2]

Làm khuôn bằng máy ép cần phải có hòm khuôn phụ để xác định lượng hỗn hợp làm khuôn cần thiết và chiều cao cần ép, đồng thời để hỗn hợp không bị rơi vãi khi ép. Sự thay đổi mức độ đầm chặt hỗn hợp làm khuôn trực tiếp chịu ảnh hưởng của chiều cao khuôn phụ h. Chiều cao này được xác định dựa vào nguyên tắc khối lượng trước và sau khi đầm chặt không đổi.

d0[(H + h). F – V] = d (H.F -V)

2.4.2.3. Làm khuôn trên máy dằn

Nguyên lý: mẫu 2 và hòm khuôn 3 lắp trên bàn máy 1. Sau khi đổ hỗn hợp làm khuôn, ta mở cho khí ép theo rãnh 4 vào xilanh 5 để đẩy piston 6 cùng bàn máy đi lên. Đến độ cao chừng (30 mm thì lỗ khí vào 4 bị đóng lại và hở lỗ khí 7 lên khí ép trong xilanh thoát ra ngoài, áp suất trong xilanh giảm đột ngột, bàn máy bị rơi xuống và đập vào thành xilanh. Khi piston rơi xuống thì lỗ khí 4 lại hở ra và qúa trình dằn lặp lại. Như vậy hỗn hợp làm khuôn được đầm chặt nhờ trọng lượng bản thân của hỗn hợp khi va chạm..

2.4.2.4. Làm khuôn trên máy vừa dằn vừa ép

Nguyên lý: mẫu 5 và hòm khuôn 6 lắp trên bàn máy 4. Chày ép 7 cùng xà ngang quay khỏi vị trí trên hòm khuôn. Sau đó đổ đầy hỗn hợp làm khuôn (hoặc thêm hòm khuôn phụ). Khí ép theo rãnh 8 vào xilanh 11 và đẩy piston 10 cùng bàn máy đi lên, khi lỗ khí 9 hở ra, khí ép thoát ra ngoài, bàn máy lại rơi xuống. Quá trình này thực hiện giai đoạn dằn. Sau khi dằn xong, quay chày ép về vị trí trên hòm khuôn, đóng cửa vào rãnh 8, mở rãnh 1, khí ép sẽ nâng piston 11 cùng toàn bộ piston 10 và bàn máy đi lên để thực hiện qúa trình ép. Sau đó quay chày ép ra để tiến hành lấy hòm khuôn ra tiếp tục làm khuôn khác. Độ đầm chặt hỗn hợp làm khuôn bằng phương pháp này tương đối đều, được biểu diễn ở hình 3.4. Đặc điểm:- Độ đầm chặt đều, khắc phục được vết nứt khuôn. Gây ồn, kết cấu phức tạp. Dùng cho khuôn đúc quan trọng và có chiều cao lớn.

2.5. THIẾT KẾ HÒM KHUÔN VÀ CHẾ TẠO LÕI

Lõi là bộ phận nằm trong khuôn đúc để tạo thành phần rỗng bên trong phần lõi hoặc phần lõm trên vật đúc. Kim loại lỏng luôn bao bọc lấy lõi nên lõi làm việc trong điều kiện xấu hơn khuôn, do đó vật liệu làm lõi cần có độ bền, độ thông khí, tính lún, tính chịu nhiệt tốt hơn vật liệu làm khuôn. Gối lõi bảo đảm lõi nằm vững trong khuôn, dễ lắp ráp lõi vào khuôn. Trên bản vẽ lõi và gối lõi được ký hiệu bằng những gạch chéo màu xanh. Khi xác định hình dáng lõi và số lượng lõi cần thiết để tạo hốc rỗng bên trong vật đúc cần lưu ý một số vấn đền sau: Sử dụng nhiều lõi (chia lõi ra nhiều phần) sẽ làm tăng số lượng các bộ phận hợp thành khuôn, tăng số lượng hộp lõi, đồ gá và dưỡng để chế tạo lõi, tăng các nguyên công để lắp ráp và lắp ghép lõi. Đây là điều không mong muốn của người thiết kế cũng như người sản xuất. Nhưng xét ở mặt khác việc phân chia lõi ra nhiều phần cũng tạo ra những thuận lợi là: Làm đơn giản hình dáng các lõi nên chế tạo hộp lõi đỡ phức tạp. Có thể dùng một loại hộp lõi để chế tạo các lõi tương tự nhau trên cơ sở bổ sung thêm một số tấm lót thay đổi được nên giảm chi phí chế tạo bộ mẫu, có thể đạt được hiệu quả kinh tế khi chuyển sang làm khuôn trên máy với hộp lõi kim loại ngay cả khi sản xuất không lớn lắm. + Có thể tạo ra các mặt phẳng ở các lõi để đặt dễ dàng và chắc chắn trên các tấm sấy có hình dáng đơn giản mà không phải dùng các khay sấy định hình đắt tiền. Điều này rất quan trọng với những lõi có hình dáng phức tạp. Có thể dùng các máy làm lõi cỡ nhỏ, dụng cụ để quay (lật) và vận chuyển lõi đơn giản và rút ngắn được thời gian sấy lõi. + Các lõi có kích thước (nhất là chiều cao) nhỏ sẽ bị ít biến dạng khi sấy, đảm bảo vật đúc chính xác.

Hình 2.7.  Kết cấu đầu gác và ổ gác lõi thẳng đứng:

Lõi ngang có thể làm gối lõi hình trụ, hình vuông,côn và những dạng hình khác. Để lắp ráp và tránh vỡ khuôn, lõi giữa lõi và khuôn cũng phải có khe hở S1, S2, S3. Kích thước và góc độ gối lõi cũng phải đảm bảo như đối với lõi đứng.

– Lõi ngang có chiều dài phần gác lõi là l.

Lõi phức tạp có thể phân chia thành nhiều lõi đơn giản, sau chế tạo sẽ ghép lại, cũng có thể ghép nhiều lõi lại thành một khối lõi hoặc cũng có thể kết hợp cả phần lõi và phần nhô.

Lõi phụ dùng cho những trường hợp đặc biệt. Với những chi tiết đặc biệt phức tạp cần độ đồng tâm cao tuy không có lỗ nhưng phải dùng lõi phụ.

Những lõi lớn có bán kính hơn 60 mm cần đặt thêm xương lõi. Lõi cần có rãnh thoát khí cho lõi, thường khi chế tạo lõi người ta đặt một sợi dây thép để tạo rãnh thoát khí cho lõi

2.5.1. CHỌN HÒM KHUÔN

Chọn loại hòm khuôn bằng gang đúc. Hòm khuôn có hình khối chữ nhật với các kích thước được xác định theo chiều dài Lvđ, chiều rộng Bvđ của vật đúc và chiều cao lõi.

2.5.2. HỆ THỐNG RÓT

2.5.2.1. Khái niệm

Hệ thống rót là hệ thống dẫn kim loại lỏng từ thùng rót vào khuôn.

Nhiệm vụ: cung cấp đầy đủ kim loại lỏng, không làm thay đổi hình dạng lòng khuôn và lọc sạch xỉ trước khi dẫn kim loại lỏng vào khuôn.

2.5.2.2. Yêu cầu

Phải có kích thước đủ lớn để dẫn đủ kim loại lỏng vào khuôn. Dòng kim loại chảy theo hệ thống rót vào khuôn cần phải chảy liên tục, êm, không va đập. Dòng kim loại chảy trong hệ thống rót vào khuôn không được làm vỡ, lở hệ thống rót, khuôn và lõi. Đồng thời không được cuốn theo vật liệu làm khuôn và xỉ vào trong khuôn. Dễ cắt ra khỏi vật đúc.

2.5.2.3. Cấu tạo chung của hệ thống rót

Nguyên tắc bố trí các bộ phận của hệ thống rót Không nên đặt máng dẫn nằm dưới ống rót vì như thế xỉ dễ đi vào trong khuôn. Không nên đặt máng dẫn ở mép tận cùng của rãnh lọc xỉ vì như thế kim loại lỏng dễ bắn toé, làm hỏng khuôn và xỉ dễ vào khuôn. Không nên đặt máng dẫn nằm trên rãnh lọc xỉ vì như thế rãnh lọc xỉ sẽ mất tác dụng lọc xỉ.

2.5.2.4.Các bộ phận cơ bản của hệ thống rót

2.5.2.4.1. Cốc rót (phễu rót)

Nhiệm vụ Cốc rót là nơi đầu tiên tiếp nhận kim loại lỏng khi rót vào khuôn và cung cấp kim loại lỏng cho ống rót. Yêu cầu Đủ lớn để tạo vật đúc hoàn chỉnh. Cấp dòng kim loại lỏng liên tục cho ống rót. Lọc lại một phần xỉ trong kim loại lỏng. Tiết kiệm kim loại. Cốc rót thường:

-Đặc điểm: Dễ chế tạo và dễ rút mẫu, không có tác dụng lọc xỉ, dòng kim loại lỏng chảy xuống ống rót rất mạnh nên dễ làm vỡ lở khuôn. Vì vậy khi rót kim loại lỏng vào khuôn cần phải bảo đảm cốc rót đầy kim loại lỏng để cho kim loại lỏng chuyển vào khuôn một cách liên tục và xỉ có điều kiện nổi lên trên, không đi vào khuôn. Áp dụng: khi đúc các vật đúc đơn giản và yêu cầu không cao.

+ Cốc rót có màng lọc:

Trước khi rót kim loại lỏng vào cốc rót người ta đậy màng lọc bằng một tấm kim loại mỏng. Sau khi đã đổ đầy kim loại lỏng vào cốc rót, tấm kim loại mỏng sẽ bị nóng chảy, kim loại lỏng sẽ chảy qua màng lọc vào khuôn. Màng lọc được làm bằng vật liệu làm khuôn. Đặc điểm: lọc được một phần xỉ,  dễ tắc khi rót kim loại lỏng vào khuôn. Áp dụng: thường dùng cho kim loại, hợp kim có độ chảy loảng cao, nhiệt độ nóng chảy thấp. + Cốc rót có màng ngăn:

Đặc điểm: lọc xỉ tốt, cho chất lượng kim loại lỏng cao, khó chế tạo, khó rút mẫu, tốc độ chảy của kim loại lỏng chậm. Do đó khả năng điền đầy khuôn kém hơn.Dùng khi đúc kim loại, hợp kim có độ chảy loảng cao. + Cốc rót ly tâm:

Khi rót nhờ lực ly tâm mà kim loại nặng bị bắn ra xung quanh theo thành cốc chảy vào khuôn, còn xỉ và tạp chất nhẹ tập trung vào giữa và nổi lên trên. Đặc điểm: lọc xỉ tốt, tạo được dòng chảy rối do đó tăng tính lưu động của kim loại lỏng do đó điền đầy khuôn tốt hơn. Nhưng khó chế tạo Áp dụng: đúc các vật đúc quan trọng. + Cốc rót có nút đậy:

Trước khi rót kim loại lỏng vào cốc rót ta dùng nút không chảy (chịu được nhiệt độ cao). Sau đó rót đầy kim loại lỏng vào. Xỉ nhẹ nổi lên trên. Mở nút cho kim loại lỏng sạch ở dưới chảy vào khuôn.

2.5.2.4.2.Ống rót (đậu rót)

Nhiệm vụ Tiếp nhận kim loại lỏng từ cốc rót, dẫn hướng cho kim loại lỏng đến rãnh lọc xỉ. Yêu cầu Tiết diện đủ lớn để dẫn kim loại lỏng. Tạo dòng chảy êm. Giảm động năng dòng chảy để tránh phá huỷ khuôn. Tiết diện Thường dùng tiết diện tròn. Các loại ống rót + Ống rót thường:                                                                     Ống rót Rãnh lọc xỉ

Đặc điểm: dễ chế tạo, tốn kim loại, dễ bị xói mòn. Áp dụng: đúc các vật đúc có chiều cao thấp. + Ống rót nhiều bậc:

Đặc điểm: Lọc được một phần xỉ, giảm bớt một phần động năng dòng chảy khi đi vào khuôn, khó chế tạo, dễ bị tắc đường dẫn. + Ống rót hình rắn:

Đặc điểm: Dòng chảy liên tục đổi chiều do đó giảm động năng dòng chảy, tránh xói mòn khuôn, thuận lợi tạo dòng chảy rối, lọc một phần xỉ, không có va đập khi rót, rất khó chế tạo.

2.5.2.4.3.Rãnh lọc xỉ Công dụng: Lọc sạch xỉ trong kim loại lỏng trước khi đưa vào rãnh dẫn để dẫn vào khuôn. Yêu cầu: Hoàn thành được nhiệm vụ tách xỉ. Giảm tốc độ dòng chảy của kim loại. Tính toán hợp lý để tiết kiệm kim loại. Vị trí Đặt dưới ống rót và trên rãnh dẫn. Tiết diện Thường có tiết diện hình thang cân vì có hiệu quả nổi xỉ tốt nhất. Ngoài ra còn có tiết diện hình bán nguyệt, hình tam giác.

2.5.2.4.4.. Rãnh dẫn

Công dụng: Dẫn kim loại sạch từ rãnh lọc xỉ cung cấp cho hòm khuôn.

Yêu cầu: Dẫn đủ kim loại lỏng vào khuôn. Tiếp tục thực hiện quá trình lọc xỉ. Dễ cắt ra khỏi vật đúc. Tiết kiệm kim loại. Tiết diện

Hình thang cân, hình bán nguyệt hoặc hình tam giác. Một số kiểu rãnh dẫn Rãnh dẫn nhiều tầng: Dùng cho vật đúc có chiều cao lớn, kích thước lớn .

Bảo đảm điền đầy kim loại tốt, vật đúc nguội đều và chặn xỉ tốt. Do đó được sử dụng khi đúc vật đúc hợp kim nhẹ (nhôm, magiê) có thành mỏng và bố trí ở thành dày của vật đúc. Rãnh dẫn kiểu mưa rơi:

Đặc điểm: tạo chất lượng rót đều, bảo đảm vật đúc nguội đều, kim loại vật đúc mịn chặt hơn, khó chế tạo và khó đúc. Áp dụng: đúc vật đúc bằng gang hoặc hợp kim đồng cỡ lớn và cao. Rãnh dẫn kiểu xifông: Kim loại lỏng đi vào lòng khuôn bằng cách dâng từ dưới lên, dòng kim loại chảy êm từ từ. Thường áp dụng cho đúc vật đúc cỡ lớn và quan trọng

2.5.3. Đậu ngót và đậu hơi

2.5.3.1. Đậu hơi

Nhiệm vụ: dùng để khí trong lòng khuôn thoát ra, báo hiệu mức kim loại lỏng, làm giảm áp lực động của kim loại trong khuôn, đôi khi dùng để dẫn và bổ xung kim loại cho vật đúc. – Phân loại:              + Đậu hơi báo hiệu Đậu hơi bổ xung Tiết diện ngang: là hình tròn hoặc hình chữ nhật. Vị trí: thường đặt ở vị trí cao nhất của vật đúc. Kết cấu của đậu hơi

2.5.3.2. Đậu ngót

Nhiệm vụ: Bù đắp sự hao hụt kim loại cho qúa trình co khi vật đúc kết tinh. Làm khu vực tập trung xỉ còn lại trong vật đúc. Kiểm tra mức kim loại trong lòng khuôn. Nguyên tắc bố trí đậu ngót: Bố trí tại vùng kết tinh sau cùng của vật đúc. Đậu ngót phải được đặt vào chỗ thành vật đúc tập trung nhiều kim loại vì ở đó kim loại đông đặc chậm và co rút nhiều nhất. Nên bố trí thông với mặt thoáng của khuôn, như thế sẽ kiểm tra được vật đúc đã điền đầy hay chưa.

Phân loại: Đậu ngót hở: là loại thông với mặt thoáng của khuôn. Đậu ngót ngầm: nằm trong hòm khuôn để bổ xung kim loại cho vật đúc. Trong thực tế thường dùng các loại đậu ngót sau: Đậu ngót hở: là đậu ngót thông với khí trời, do đó khi bổ sug kim loại cho vật đúc, ngoài trọng lượng của cột kim loại còn có áp lực của khí trời tác dụng lên mặt trên cột kim loại. Vì thế đậu ngót hở có ưu điểm là: bổ sung kim loại tốt, dễ quan sát khi rót, dễ chế tạo… nhưng cũng có một số khuyết điểm như: chiều cao đậu ngót phụ thuộc và chiều cao hòm khuôn, hao phí kim loại, chất bẩn dễ rơi và khuôn.

Đậu ngót ngầm: là đậu ngót không thông với khí trời mà nằm trong khuôn để bổ sung kim loại cho vật đúc. Đậu ngót ngầm dùng khi không thể dùng đậu ngót hở. Nó có những ưu điểm sau: chiều cao không phụ thuộc và chiều cao hòm khuôn nên ít tốn kim loại, sạch, tỷ lệ giữa diện tích bề mặt và tiết diện ngang của đậu ngót nhỏ nhất. Khuyết điểm của đậu ngót ngầm: khó quan sát, bổ sung kim loại kém và khó chế tạo. Để khắc phục nhược điểm bổ sung kim loại kém, người ta đã dùng một số loại đậu ngót ngầm sau. Đậu ngót có lõi dầu: Khi kim loại điền đầy vào khuôn và đậu ngót, dầu được nung nóng sẽ tạo khí ép và kim loại lỏng. Tùy theo mức độ co của vật đúc mà kim loại được điềm đầy từ đậu ngót và khuôn Đậu ngót khí ép: Người ta đăt bên trong đậu ngót cốc samôt hoặc cốc kim loại có đựng CaCO3 . Khi bị nung nóng CaCO3 phân hủy, tạo khí CO2 bay ra ép kim loại lỏng từ đậu ngót bổ sung cho vật đúc. Đậu ngót có khí nén ngoài: Người ta đặt một ống thổi trong khuôn, đến đậu ngót và qua đó thổi khí nén để gây ra một áp lực cho đậu ngót.