KHUÔN ĐÚC NẰM VÀ KHUÔN ĐÚC ĐỨNG

Khuôn đúc nằm (hay còn gọi là khuôn đổ thảo) là dạng khuôn chứa hở, thường làm bằng gang, dùng để rót kim loại nóng chảy vào đó khi đúc. Sau khi làm nguội khuôn, sẽ thu được phôi đúc có dạng thỏi hay dạng thanh. Trong hình 1, giới thiệu khuôn đúc nằm ngang bằng gang gồm có 3 vách ngăn chạy dọc theo chiều dài khuôn, 2 rãnh khuôn đúc phôi dạng thanh và mặt dưới là 1 tấm đế khuôn. Trong hình 2 là khuôn đúc nằm có 4 vách ngăn chạy dọc theo chiều dài khuôn, 3 rãnh khuôn đúc phôi dạng thanh và mặt dưới là 1 tấm đế khuôn. Mặt trên của khuôn hoàn toàn để trống để thuận tiện cho việc rót kim loại nóng chảy và theo dỏi việc điền đầy khuôn. Kích thước của phôi đúc chỉ giới hạn về bản rộng và chiều dài theo khuôn.

                                                  Hình 1                                            Hình 2

Trong hình 3, giới thiệu khuôn đúc thỏi, chúng được dùng để đúc kim loại nóng chảy lần đầu thành một khối như thỏi phôi. Việc dùng khuôn đúc thỏi bảo đảm phôi đúc ra đạt được độ mịn đồng nhất trong toàn thỏi phôi đúc so với phôi đúc dạng thanh, thích hợp cho việc gia công cán kéo và nấu lại sau này. Khuôn đúc thỏi thường được dùng trong đúc nóng chảy liên tục.

Hình 3

Sử dụng đúng cách:

Rõ ràng, nếu khuôn đúc nằm được bảo quản cẩn thận và xử lý vệ sinh trước khi đúc thì kết quả cho ra phôi có bề mặt được nhẵn. Trước khi đúc hợp kim nóng chảy, cần thiết phải làm nóng khuôn đúc nằm trong khoảng nhiệt độ từ 100 đến 150 độ C để loại bỏ bất kỳ sự ẩm ướt và bôi nhẹ bên trong lòng khuôn một lớp dầu dày (dầu hạt lanh đun sôi) để ngăn chặn hợp kim nóng chảy dính chặt vào lòng khuôn, sau này khó lấy ra. Đối với hợp kim vàng, muội than được sử dụng để phủ bên trong lòng khuôn, chúng bị lửa đốt cháy gây ra nhiều khói đen, qua đó tạo lớp cách ly tốt giữa hợp kim vàng với thành trong của khuôn. Nếu khuôn đúc nằm lạnh trong khi đúc thì bề mặt của thỏi đúc hay thanh đúc sẽ trở nên bất thường và xù xì.

Khuôn đúc đứng: 

Hình 4

Để phù hợp cho việc gia công các kim loại, khuôn đúc đứng được thay thế cho khuôn đúc nằm. Chúng được làm bằng thép và được đánh bóng lòng trong khuôn để phôi đúc ra có được bề mặt nhẵn. Trong hình 4, chúng ta có thể nhìn thấy khuôn đúc đứng cho tấm có kích thước khác nhau (chúng được phân loại trên cơ sở kích thước của chúng, ví dụ 120x45x5cm (hay 120x45x8cm) với dung tích 340g cho hợp kim vàng 18Kt và trọng lượng khuôn đúc đứng là 1,650 kg) và khuôn đúc đứng cho thanh có tiết diện vuông vát góc.

Như chúng ta có thể nhận thấy, khuôn đúc đứng được cấu thành từ một tấm thẳng đứng với mặt nghiêng và mặt ngược lại có bề mặt chịu lực. 

Sau khi đã cố định vị trí khuôn chính xác, dùng một cái kẹp để giữ chặt khuôn. Đặc điểm của loại khuôn này là có thể thay đổi diện tích mặt cắt ngang nhưng vẫn giữ bề dày không thay đổi.

Thậm chí, khuôn còn được bố trí lỗ thoát hơi bên trên cũng chính là chổ để rót kim loại nóng chảy vào khuôn trong quá trình đúc. Cách đúc đúng nhất là giữ khuôn hơi nghiêng và rót kim loại lỏng từ từ lúc đầu tiên, sau đó tăng dần tốc độ rót lên. Để giải quyết vấn đề đúc ở trên, khuôn đúc đứng đặt nghiêng trước có bán trên thị trường. Cứ thế mà rót kim loại lỏng vào khuôn mà không cần phải quan tâm giữ cho khuôn nghiêng như trước.

Hơn nữa, trong quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn, nên dùng ngọn lửa hoàn nguyên có cường độ đốt yếu được tạo ra mỏ hàn hơi propan bao phủ miệng rót của cốc nấu, có như thế thì nhiệt độ của kim loại lỏng không giảm và kim loại lỏng không hấp thụ oxy.

Liên quan đến nhiệt độ của khuôn đúc đứng trong quá trình đúc, những thận trọng như thế khi thao tác về khuôn đúc là hợp lý.

Khi muốn đúc các thanh phôi nối tiếp nhau và có độ tinh khiết, người thợ đúc thích dùng khuôn đúc phẳng và rộng (tức là khuôn nằm) để tạo thuận lợi cho quá trình hóa lỏng (vì các hợp kim có xu hướng tập trung nhiều ở bên dưới nên tạo được sự đồng nhất về độ mịn cao hơn so với loại khuôn đứng cao và hẹp)

Cách mở khuôn đúc đứng:

Khi thanh phôi đúc gần như đông cứng hoàn toàn, người thợ đúc bắt đầu mở khuôn và nhúng chúng vào nước lạnh. Điều đó, khiến cho các nhánh xương dẫn dòng kim loại nóng chảy liên thông với các phôi đúc chính trong khuôn tách ra khỏi lòng khuôn kim loại.Trong trường hợp này, khi thanh phôi đúc được lấy ra thì các nhánh xương dẫn này cuối cùng cũng theo phôi đúc tách ra khỏi lòng khuôn. Các nhánh xương dẫn này sẽ được loại bỏ bằng cách phải đập nhẹ thì chúng sẽ rời ra.

Nếu có sự hiện diện của bất kỳ đốm màu nào khác trên bề mặt của thanh phôi đúc thì đó là do sunfua kim loại hình thành. Thanh phôi đúc có thể được làm sạch với một miếng vải ướt thấm axit nitric và sau đó rửa sạch lại với nước.