ĐÚC TRONG KHUÔN
CÁT-SÉT


1. Mở đầu
• Đúc trong khuôn cát-sét: là phương pháp đúc
mà khuôn đúc được chế tạo bằng HHLK và
HHLR có thành phần chủ yếu là cát và sét


1.1.Quá trình đúc trong khuôn cát
Gồm 3 giai đoạn chính:
1. Giai đoạn trước khi đúc:
- Thiết kế đúc
- Chế tạo bộ mẫu; chế tạo hòm khuôn
- Chuẩn bị HHLK, HHLR
- Chế tạo khuôn, ruột
- Sấy khuôn, ruột
- Ráp khuôn


1.1.Quá trình đúc trong khuôn cát
2. Giai đoạn đúc:
- Nấu luyện HK đúc
- Rót khuôn; để nguội khuôn
3. Giai đoạn sau đúc:
- Phá dỡ khuôn
- Làm sạch vật đúc
- Gia công cơ khí
- Nhiệt luyện; sơn, mạ …
- Kiểm tra sản phẩm

Quá trình sản xuất đúc trong
khuôn cát
Hỗn hợp
làm khuôn

Mẫu đúc

Làm
khuôn
Sấy
khuôn

Hộp lõi

Hỗn hợp
làm lõi

Nhiên liệu

Lò đúc

Nguyên liệu
kim loại

Làm lõi

Nấu kim
loại


Sấy lõi

Biến tính

Khuôn khô
Lắp ráp khuôn, lõi
Khuôn tươi

Rót khuôn
Ph khuôn, lõi
Làm sạch vật đúc
Kiểm tra
Vật đúc

Phế phẩm


1.2. Đặc điểm khuôn cát - sét
•
•
•
•
•
•
•

Ưu điểm
Có khả năng tạo hình các vật đúc lớn, phức tạp
Phù hợp với tất cả các loại hình sản xuất

Trang thiết bị, công nghệ đơn giản, chi phí thấp
HHLK tái sử dụng nhiều lần
Nhược điểm
Năng suất thấp
Độ chính xác và độ bóng bề mặt vật đúc thấp
Lượng dư gia công lớn ⇒ tiêu tốn nhiều kim
loại, chi phí gia công cắt gọt lớn


1.3. Phạm vi sử dụng
• Dùng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, loạt
lớn; sản phẩm yêu cầu chất lượng bề mặt không
cao
• Dùng trong sản xuất các vật đúc lớn, hình dạng
phức tạp mà nếu đúc bằng các phương pháp
khác (đúc trong khuôn kim loại tĩnh, đúc áp lực
…) sẽ khó gia công khuôn, chi phí cao


2. Các loại khuôn cát – sét
2.1. Khuôn cát – sét tươi
2.1.1. Đặc điểm chung
•
•
•
•
•

Là khuôn cát-sét không qua sấy
Chu kỳ sản xuất ngắn, giá thành thấp

Dễ cơ khí hóa
Dễ phá khuôn
Do độ ẩm cao, độ bền thấp → dễ gây rỗ khí, vỡ
cát, biến dạng khuôn khi đúc các vật đúc lớn
• Dùng đúc các vật đúc nhỏ, không yêu cầu cao
về chất lượng


2.1.2. Đặc điểm kỹ thuật cần quan tâm
• Do lượng sét và nước trong HHLK ít → HHLK
kém dẻo. Cần chú ý chống mất ẩm (tránh rã cát
ở bề mặt khuôn) nhưng vẫn bảo đảm ít ẩm
• Cát phải có cỡ hạt nhỏ → đủ bền, bề mặt vật
đúc nhẵn


2.1.3. Biện pháp đảm bảo chất lượng
• Tăng bền cho HHLK:
- Dùng sét có độ dính kết cao
- Xử lý hoạt hóa sét
- Dùng thêm chất dính hữu cơ: nước bả giấy, mật
mía …
• Cho thêm dextrin vào HHLK để giữ ẩm
• Dùng khuôn cao áp (ép dưới áp lực cao)


2.2. Khuôn khô
2.2.1. Đặc điểm chung
• Do được sấy nên khuôn bền
• Độ ẩm thấp nên vật đúc ít bị rỗ khí

• Chu kỳ sản xuất dài, tốn kém: 150 – 4500C trong
8 – 48 giờ
• Khuôn có thể bị biến dạng, nứt do sấy
• Khó phá khuôn
• Dùng đúc các vật đúc lớn, vật đúc có yêu cầu
cao


2.2.2. Đặc điểm KT cần quan tâm
• HHLK dùng nhiều sét và nước hơn so với khuôn
tươi → HHLK dẻo, dễ giã chặt, dễ sửa
• Cho phép dùng cát cỡ hạt to hơn (không kén
như khuôn tươi). Phải chú ý sơn khuôn tốt
• Phải sấy khuôn đúng kỹ thuật


2.3. Khuôn sấy bề mặt
2.3.1. Đặc điểm chung
• Khuôn chỉ được sấy khô vài cm ở lớp bề mặt rồi
ráp khuôn rót ngay. Đây là xu hướng công nghệ
chủ yếu cho các sản phẩm đúc lớn
• Giữ được ưu điểm của khuôn tươi: ít tốn kém,
dễ phá khuôn, chu kỳ sản xuất ngắn nhưng vẫn
bảo đảm độ bền
• Chất lượng VĐ tốt nếu sấy xong rót khuôn ngay
• Khi sấy, ngay sau lớp bề mặt đã khô hình thành
vùng ngưng tụ hơi nước có độ ẩm cao hơn
trung bình của khuôn. Nếu để khuôn đủ lâu, lớp
cát khô bề mặt bị hút ẩm lại



2.3.2. Đặc điểm KT cần quan tâm
• Thành phần HHLK gần giống khuôn tươi: ít sét,
độ ẩm phải khống chế chặt chẽ
• Có thể thêm các chất phụ gia hữu cơ có khả
năng đông rắn dưới tác dụng nhiệt: nước bã
giấy, bột bitum …
• Có thể sấy khuôn bằng các cách sau:
- Sơn tự cháy (lớp khô 1-4mm)
- Mỏ đốt dùng dầu, gas …
- Lò sấy di động


2.4. Khuôn bán vĩnh cửu
2.4.1. Đặc điểm chung
• Khuôn làm bằng hỗn hợp cát đặc biệt và có
lượng sét nhiều, qua nung có thể đúc 5-100 lần
• Độ bền khuôn cao
• Rút ngắn thời gian sản xuất
• Tiết kiệm VLLK và diện tích xưởng
• Dùng đúc các chi tiết lớn có hình dạng đơn giản:
chảo gang, ống, bệ máy …


2.4.2. Đặc điểm KT cần quan tâm
• Lượng sét nhiều: 20-30%
• Khi làm khuôn cần giã chặt, có dùng xương
• Phải nung sấy kỹ:
- Hong gió 5 – 15 giờ, thậm chí cả tuần
- Sấy 300-4000C trong 10-15 giờ

- Sửa chỗ nứt và sấy tiếp trong 8-10 giờ
- Sơn bề mặt rồi sấy lại


2.5. So sánh các loại khuôn
Chỉ
tiêu so
sánh

Khuôn
tươi
Khuôn
không sấy

Độ bền Thấp
HHLK Cát: chú ý

Khuôn
khô

Khuôn
sấy bề
mặt

Khuôn bán
vĩnh cửu

Khuôn sấy
kỹ trước khi
rót


Khuôn sấy
bề mặt
trước khi
rót

Khuôn được
nung để sử
dụng nhiều lần

Cao

Cao ở lớp
bề mặt

Rất cao

Cát: chú ý
độ hạt; sét:
ít (4-6%)

Cát: cho phép
hạt to, loại đặc
biệt; sét: 2030%

Cát: cho
độ hạt; sét: phép hạt to;
ít (4-6%)
sét: 10-15%



2.5. So sánh các loại khuôn
Chỉ
tiêu so
sánh
Đặc
điểm

Khuôn
tươi
Dễ bị rỗ khí
Biến dạng
khi đúc VĐ
lớn

Khuôn
khô
Ít bị rỗ khí
Biến dạng
khi sấy
Sấy dài

Ứng Vật đúc nhỏ, Vật đúc
trung bình,
dụng không yêu
Chi
phí

Khuôn
sấy bề

mặt

Khuôn
bán vĩnh
cửu

Cần rót
Thời gian
ngay sau
sấy rất dài
khi sấy; sấy
ngắn

cầu cao

lớn

Vật đúc
nhỏ, trung
bình

Rẻ nhất

Cao nhất

Thích hợp

Vật đúc lớn,
đơn giản
Thích hợp



3. Chế tạo khuôn
3.1. Dụng cụ làm khuôn
Hòm khuôn cơ bản
•
•
•
•
•

Hòm khuôn trên
Hòm khuôn dưới
Hòm khuôn giữa
Chốt định vị
Kích thước nhỏ: dưới
800 mm
• Gỗ, kim loại


Hòm khuôn lớn
• Thanh ngang, xương
tăng bền
• Hợp kim nhôm đúc,
gang đúc, thép hàn


Hòm khuôn có thể mở
• Làm khuôn xong, đặt
xuống nền, mở chốt,

lấy hòm khuôn ra
• Tiết kiệm được hòm
khuôn
• Dùng làm khuôn nhỏ


Dụng cụ làm, sửa khuôn
•
•
•
•

Chày đầm khuôn
Bay sửa khuôn
Mẫu cho cốc rót
Mẫu cho đậu hơi


Dụng cụ lay, rút mẫu


Dụng cụ làm khuôn bằng tay
• Molder's hand tools. 1.
Wedge; 2. Gaggers; 3.
Blow can; 4. Bellows; 5.
Floor rammer; 6.
Adjustable clamp; 7.
Clamp; 8. Rapping iron;
9. Strike; 10. Rammer;
11. Bench rammers; 12.

Molder's shovel; 13.
Six-foot rule; 14. Cutting
pliers; 15. Riddle.


Dụng cụ làm khuôn bằng tay
•

1. Gate stick; 2. Brush; 3.
Bosh or swab; 4. Level; 5.
Trowels; 6. Camel's hair
brushes; 7. Rapping or
clamping bar; 8. Wrench; 9.
Rawhide mallet; 10. Vent
wire; 11. Slickers, doubleenders, spoons; 12. Halfround corner; 13. Dogs; 14.
Draw spike; 15. Draw screw;
16. Calipers; 17. Flash light;
18. Gate cutter; 19. Circular
flange tool; 20. Circular
flange tool; 21. Bench lifter
(bent); 22. Hub tool; 23.
Lifter; 24. Lifters.