Lượt xem: 222 Tác giả: Amanda Thời gian xuất bản: 21-10-2025 Nguồn gốc: Địa điểm
Thực đơn nội dung
● Quy trình đúc khuôn chân không chi tiết
>> Chuẩn bị và trộn vật liệu đúc
● Vai trò của chân không trong kiểm soát chất lượng
● Các biện pháp kiểm soát chất lượng trong đúc khuôn chân không
>> Giám sát hệ thống chân không
>> Kiểm tra kích thước và trực quan
● Ưu điểm của đúc khuôn chân không
● Những thách thức và cách vượt qua chúng
>> Vấn đề về chất lượng bề mặt
● Ứng dụng của khuôn đúc chân không
● Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)
>> 1. Đúc chân không cải thiện chất lượng sản phẩm như thế nào?
>> 2. Vật liệu nào thường được sử dụng trong đúc khuôn chân không?
>> 3. Khuôn silicon tồn tại được bao lâu khi đúc chân không?
>> 4. Đúc chân không có thể tái tạo các kết cấu phức tạp không?
>> 5. Những ngành nào sử dụng khuôn đúc chân không?
Đúc khuôn chân không là một kỹ thuật sản xuất phức tạp đã biến đổi việc tạo mẫu, sản xuất hàng loạt nhỏ và sản xuất chính xác. Sử dụng công nghệ chân không trong quá trình đúc khuôn đảm bảo sản xuất các bộ phận có độ chính xác kích thước cao, bề mặt hoàn thiện vượt trội và các khuyết tật không đáng kể. Bài viết này đi sâu vào vai trò quan trọng của chân không trong việc kiểm soát chất lượng đúc khuôn, cung cấp cái nhìn tổng quan toàn diện về quy trình, lợi ích, thách thức và ứng dụng của nó.
Đúc khuôn chân không, còn gọi là đúc chân không hoặc đúc urethane, là một quá trình trong đó vật liệu lỏng—thường là nhựa polyurethane—được đổ vào khuôn silicon bên trong buồng chân không. Chân không loại bỏ không khí và khí bị mắc kẹt để tránh bong bóng và khoảng trống, cho phép nhựa lấp đầy mọi chi tiết của khuôn. Sau khi đóng rắn, khuôn được mở ra để lộ ra bộ phận hoàn thiện sao chép mô hình gốc ban đầu với độ trung thực cao.
Mô hình chính là nền tảng của quá trình đúc chân không. Nó phục vụ như là mẫu ban đầu để đúc. Bản gốc được tạo thông qua các phương pháp như in 3D (SLA là phổ biến), gia công CNC hoặc các công nghệ tạo mẫu nhanh khác. Độ chính xác và chi tiết trong giai đoạn này là rất quan trọng vì các bộ phận đúc cuối cùng tái tạo hình học, kích thước và độ hoàn thiện bề mặt của bản gốc.
Vật liệu của mô hình chính thường bền, như nhựa ABS hoặc nhựa, được thiết kế để chịu được áp lực khi tạo khuôn. Phần mềm CAD được sử dụng để thiết kế chính xác và tối ưu hóa độ dày của tường để đảm bảo khả năng sản xuất.
Khi mô hình chính đã sẵn sàng, nó được treo bên trong hộp khuôn có lỗ thông hơi và ống nâng để không khí thoát ra trong quá trình đúc. Cao su silicon lỏng được đổ trong điều kiện chân không xung quanh mô hình chính. Chân không ở bước này sẽ ngăn chặn bọt khí trong khuôn silicone, bảo quản các chi tiết phức tạp.
Silicone được xử lý trong lò có kiểm soát nhiệt độ, thường ở khoảng 40°C trong 8 đến 16 giờ. Sau khi đóng rắn, khuôn được cắt cẩn thận để lấy bản gốc ra, để lại khuôn có khoang âm sẵn sàng để đúc. Có thể sử dụng chất tách khuôn để chống dính và chống khuyết tật bề mặt.
Nhựa polyurethane, thường có hai phần, được làm nóng đến khoảng 40°C trước khi sử dụng để có độ chảy tốt hơn. Các thành phần nhựa được trộn theo tỷ lệ chính xác với bột màu nếu cần màu. Hỗn hợp này sau đó được khử khí trong buồng chân không trong 50 đến 60 giây để loại bỏ không khí bị mắc kẹt trong nhựa lỏng, ngăn ngừa bong bóng trong sản phẩm cuối cùng.
Khuôn silicon được đặt bên trong buồng chân không. Nhựa đã khử khí được đổ vào khoang khuôn dưới áp suất chân không. Chân không hút chất lỏng vào từng chi tiết của khuôn, bao gồm cả các hình dạng phức tạp, đồng thời đẩy các túi khí ra ngoài. Bước này cải thiện độ hoàn thiện bề mặt và độ chính xác về kích thước.
Sau khi khoang khuôn được lấp đầy hoàn toàn, áp suất khí quyển được phục hồi. Điều này nén bất kỳ bong bóng cực nhỏ nào còn lại đến kích thước không đáng kể, củng cố tính toàn vẹn của cấu trúc.
Khuôn đã đổ đầy được chuyển đến lò để xử lý, quá trình này có thể mất khoảng một giờ tùy thuộc vào loại nhựa và độ phức tạp của bộ phận. Nhiệt làm cứng nhựa, mang lại độ bền cơ học và độ ổn định.
Sau khi được xử lý, các bộ phận sẽ được tháo khuôn bằng cách cẩn thận lấy chúng ra khỏi khuôn silicon. Bất kỳ vật liệu đèn flash hoặc vật liệu nâng cao nào đều được cắt bỏ và các bộ phận có thể được chà nhám, đánh bóng hoặc sơn để đạt được hình thức và độ hoàn thiện bề mặt cuối cùng.
Chân không là điều cần thiết để duy trì chất lượng cao trong quá trình đúc khuôn ở một số khía cạnh:
- Loại bỏ bọt khí và bọt khí: Hút chân không không khí trong quá trình đổ nhựa và tạo khuôn giúp ngăn ngừa các lỗ rỗng và lỗ rỗng trên các bộ phận đúc, cải thiện độ bền và tính thẩm mỹ.
- Nâng cao độ chính xác về kích thước: Bằng cách đẩy nhựa vào từng chi tiết khoang khuôn mà không có không khí bị giữ lại, quá trình đúc chân không đạt được kích thước có độ chính xác cao gần với mô hình chính ban đầu.
- Cải thiện độ hoàn thiện bề mặt: Chân không ngăn chặn các vết rỗ do bong bóng gây ra, giúp bề mặt nhẵn tái tạo các kết cấu mịn của khuôn.
- Tính nhất quán và khả năng lặp lại: Điều kiện chân không duy trì dòng chảy và quá trình đóng rắn đồng đều, tạo ra các bộ phận có chất lượng cao nhất quán trong nhiều chu kỳ đúc.
Việc kiểm tra thường xuyên khuôn silicon xem có bị mòn, rách và biến dạng hay không là rất quan trọng. Khuôn thường tồn tại trong 20–30 chu kỳ đúc trước khi độ chính xác về kích thước suy giảm, do đó cần phải chủ động bảo trì hoặc thay thế.
Người vận hành liên tục theo dõi các cảm biến và đồng hồ đo áp suất chân không để đảm bảo mức chân không duy trì ổn định và đầy đủ trong quá trình khử khí nhựa và đổ đầy khuôn.
Phần hoàn thiện trải qua:
- Đo bằng thước cặp, micromet hoặc máy đo tọa độ (CMM) để đảm bảo độ chính xác về kích thước.
- Kiểm tra trực quan các khuyết tật bề mặt như bong bóng, cong vênh hoặc không nhất quán về màu sắc.
- Kiểm tra chức năng nếu các bộ phận đóng vai trò cơ khí hoặc điện tử.
Các phương pháp xử lý bề mặt như chà nhám, đánh bóng hoặc sơn được thực hiện cẩn thận để duy trì tính toàn vẹn về kích thước và hình thức. Các bộ phận đã hoàn thiện sẽ được kiểm tra lần cuối trước khi phê duyệt.
- Hiệu quả chi phí cho các hoạt động nhỏ: Khuôn silicon rẻ hơn và sản xuất nhanh hơn so với dụng cụ kim loại, giúp việc đúc chân không có giá cả phải chăng cho nguyên mẫu và thời gian sản xuất ngắn.
- Sản xuất nhanh: Quá trình này cho phép quay vòng nhanh chóng các bộ phận, tạo điều kiện cho các thiết kế lặp đi lặp lại và đáp ứng thị trường.
- Tính linh hoạt của vật liệu: Nhiều loại nhựa polyurethane có thể mô phỏng các đặc tính cơ học và màu sắc khác nhau.
- Độ chính xác và chi tiết cao: Đúc chân không tái tạo các tính năng và kết cấu chính xác, tạo ra các nguyên mẫu chất lượng cao gần giống với thành phẩm.
- Tỷ lệ khuyết tật thấp hơn: Chân không ngăn ngừa các khuyết tật đúc phổ biến như bọt khí và lỗ rỗng co ngót.
Khử khí chân không hiệu quả cho nhựa và khuôn đảm bảo giữ lại không khí ở mức tối thiểu.
Sử dụng silicone chất lượng cao và bảo quản thích hợp sẽ ngăn ngừa nấm mốc sớm gây hư hỏng.
Kiểm soát quy trình nghiêm ngặt về tỷ lệ trộn, áp suất chân không và nhiệt độ xử lý sẽ tối ưu hóa khả năng lặp lại.
Áp dụng các chất tháo khuôn thích hợp và xử lý sau làm mịn bề mặt và chống dính.
Đúc khuôn chân không phục vụ nhiều ngành công nghiệp:
- Ô tô: Tạo mẫu nhanh các bộ phận phức tạp với độ chính xác cao.
- Thiết bị y tế: Sản xuất nguyên mẫu và vỏ bọc có độ chính xác cao, tương thích sinh học.
- Điện tử tiêu dùng: Số lượng nhỏ vỏ và linh kiện có chi tiết bề mặt mịn.
- Vật phẩm trang trí: Tái tạo họa tiết và hình học phức tạp để đảm bảo tính thẩm mỹ.
- Sản xuất OEM: Sản xuất theo yêu cầu, khối lượng thấp với chất lượng ổn định.
Đúc khuôn chân không tận dụng công nghệ chân không để đảm bảo kiểm soát chất lượng vượt trội bằng cách loại bỏ các khuyết tật về bọt khí, nâng cao độ chính xác về kích thước và mang lại bề mặt hoàn thiện tinh tế. Qua từng bước được kiểm soát cẩn thận—từ chế tạo mô hình chính đến đúc, xử lý và hoàn thiện—đúc khuôn chân không mang lại các bộ phận chức năng, có độ chính xác cao, lý tưởng cho việc tạo nguyên mẫu và sản xuất quy mô nhỏ. Các biện pháp kiểm soát chất lượng hiệu quả trong suốt quá trình đảm bảo đầu ra ổn định, đáng tin cậy, đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác. Việc sử dụng chân không trong đúc khuôn cho thấy các kỹ thuật tiên tiến có thể nâng cao tiêu chuẩn sản xuất đồng thời tối ưu hóa chi phí và tốc độ cho các dịch vụ OEM của thương hiệu quốc tế.
Đúc chân không loại bỏ không khí bị mắc kẹt trong quá trình đổ nhựa và tạo khuôn silicon, ngăn ngừa bong bóng và lỗ rỗng có thể làm suy yếu và làm hỏng các bộ phận. Điều này dẫn đến các sản phẩm mạnh mẽ hơn, chính xác hơn và đẹp hơn.
Nhựa polyurethane là vật liệu phổ biến nhất, được lựa chọn vì có nhiều lựa chọn về độ cứng và màu sắc. Cao su silicon được sử dụng để làm khuôn.
Khuôn silicon thường chịu được 20 đến 30 chu kỳ đúc trước khi độ mài mòn ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt của chúng.
Có, đúc chân không ghi lại các kết cấu bề mặt mịn và các chi tiết phức tạp bằng cách loại bỏ các túi khí, mang lại khả năng tái tạo có độ trung thực cao.
Các ngành công nghiệp như ô tô, thiết bị y tế, điện tử tiêu dùng và sản xuất đặc biệt tận dụng phương pháp đúc chân không cho nguyên mẫu và sản xuất khối lượng thấp.
[1](https://formlabs.com/blog/vacuum-casting-urethane-casting-polyurethane-casting/)
[2](https://www.immould.com/vacuum-casting/)
[3](https://xometry.pro/en-eu/articles/vacuum-casting-overview/)
[4](https://leadrp.net/blog/overview-of-vacuum-casting/)
[5](https://xdmining.in/2024/10/02/elementor-11005/)
[6](https://www.sl slideshoware.net/slideshow/vaccum-mold-casting-1/75813169)
[7](https://protoandgo.com/en/vacuum-casting-what-is-it-and-what-does-the-process-consist-of/)
[8](https://objectify.co.in/a-comprehensive-guide-to-vacuum-casting-everything-you-need-to-know/uncategorized/)
[9](https://xometry.eu/en/vacuum-casting-technology-overview/)
[10](http://www.akidc.co.jp/en/process.html)
