Sản xuất mẫu sáp (còn được gọi là "mẫu đầu tư") là quy trình đầu tiên và quan trọng nhất trong sản xuất và là điều kiện chính để có được vật đúc chất lượng cao. Những khiếm khuyết trong mẫu sáp gây lãng phí chi phí nhân công, thời gian sản xuất và nguồn tài nguyên quý giá; các mẫu sáp không đủ tiêu chuẩn lọt vào quá trình-làm vỏ hoặc thậm chí là quá trình rót sẽ dẫn đến sản phẩm bị lỗi. Điều này làm tăng chi phí sản xuất và thời gian giao hàng của nhà máy, ảnh hưởng đến uy tín và lợi ích kinh tế của công ty. Vì vậy, cần chú ý và tìm giải pháp khắc phục các khiếm khuyết của mẫu sáp.
Hiện nay, vật liệu đúc dựa trên sáp-nhiệt độ thấp{1}}hoặc vật liệu sáp nhiệt độ-trung bình được sử dụng rộng rãi để ép các mẫu sáp. Nói chung, các mẫu sáp có các khuyết tật như lỗ chân lông, lỗ co ngót và vết nứt.
I. Lỗ chân lông
1. Đặc điểm khuyết tật
Các lỗ rỗng có bề mặt nhẵn-xuất hiện trên bề mặt cục bộ của mẫu sáp.
2. Nguyên nhân
(1) Khí quá mức bị cuốn vào trong quá trình chuẩn bị vật liệu sáp và việc xử lý khử khí không được thực hiện đầy đủ.
Trong sản xuất, quá trình chuẩn bị vật liệu sáp ở nhiệt độ-thấp thường bao gồm bốn quy trình: nấu chảy sáp, bong tróc sáp, trộn hỗn hợp sáp và khử khí. Máy trộn lưỡi xoắn ốc thường được sử dụng để trộn vật liệu sáp (hoặc "bột sáp"). Trong quá trình trộn chắc chắn sẽ có một lượng lớn khí bị cuốn vào; và máy trộn càng quay thì khí bị cuốn vào càng nhiều. Đặc biệt nếu vật liệu sáp không được khử khí đầy đủ sau khi trộn, một lượng lớn khí cuốn theo vẫn còn trong vật liệu sáp.
(2) Vị trí cổng phun sáp không đúng, dẫn đến hiện tượng cuốn khí trong quá trình phun sáp.
Việc đặt cổng phun sáp không đúng cách sẽ gây ra sự nhiễu loạn trong quá trình phun sáp vào khoang khuôn, dẫn đến hiện tượng cuốn khí quá mức.
(3) Thiết kế khuôn không phù hợp, cản trở sự thông hơi của khoang.
Khoảng cách mà vật liệu sáp di chuyển để lấp đầy khoang khuôn quá dài và khả năng thông hơi của khoang kém.
3. Biện pháp phòng ngừa
(1) Tuân thủ nghiêm ngặt quy trình chuẩn bị nguyên liệu sáp và quy trình vận hành.
Khi chuẩn bị vật liệu sáp parafin{0}}axit stearic, hãy chú ý đến thứ tự thêm nguyên liệu, tức là thêm axit stearic trước và sau khi tan chảy hoàn toàn, thêm parafin hoặc sáp tái chế, đun nóng đến trạng thái nóng chảy hoàn toàn, với nhiệt độ Nhỏ hơn hoặc bằng 90 độ. Khi bắt đầu quá trình trộn, tốc độ trộn có thể cao hơn (ví dụ: 400 vòng/phút). Sau khi nhiệt độ sáp tăng lên, tốc độ trộn có thể giảm (200-300 vòng/phút). Sau khi sáp được trộn đúng cách, việc xử lý khử khí phải được thực hiện trong ít nhất 0,5 giờ để khí bị mắc kẹt trong sáp thoát ra hoàn toàn.
(2) Cải thiện vị trí của cổng phun sáp để tránh nhiễu loạn trong khoang khuôn.
Cổng phun sáp tốt nhất nên được đặt ở cổng bên trong hoặc trên bề mặt có dung sai gia công và kích thước của nó phải phù hợp với vòi phun của máy phun sáp; cổng phun phải đảm bảo rằng sáp lấp đầy khoang khuôn một cách trơn tru và trong khoảng cách ngắn nhất mà không tạo ra nhiễu loạn.
(3) Cải tiến thiết kế khuôn để tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ khí khỏi khoang khuôn.
Cải tiến thiết kế khuôn tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ khí khỏi khoang khuôn; nếu cần, thêm lỗ thông hơi.
II. co ngót
1. Đặc điểm khuyết tật
Các vết lõm do co ngót cục bộ xuất hiện ở những phần dày nhất của mẫu sáp.
2. Nguyên nhân
(1) Ăn không đủ ở những phần dày nhất (vùng lõm) của mẫu sáp.
Áp suất phun của mẫu sáp là một trong những thông số chính của quá trình đúc. Áp suất phun thấp dẫn đến tốc độ co rút lớn hơn ở những phần dày nhất (vùng lõm) của mẫu sáp. Khi không được cho ăn đầy đủ, sự co rút xảy ra ở những khu vực này.
Thời gian giữ áp suất là một thông số quy trình khác của quá trình đúc. Sau khi sáp lấp đầy khoang khuôn, thời gian giữ áp suất không đủ sẽ làm tăng tốc độ co ngót ở những phần dày nhất (vùng lõm) của mẫu sáp. Khi không được cho ăn đầy đủ, sự co rút xảy ra ở những khu vực này.
(2) Khối lượng phun sáp không đủ và cho ăn không đủ.
Nếu cổng phun sáp nhỏ hoặc đặt không đúng vị trí hoặc áp suất phun thấp thì lượng sáp được bơm vào khoang khuôn là không đủ. Khi những phần dày nhất (vùng lõm) của mẫu sáp không được cung cấp đủ lượng dinh dưỡng, hiện tượng co rút sẽ xảy ra ở những khu vực này.
(3) Sự chênh lệch độ dày thành quá mức trong mẫu sáp, không thuận lợi cho việc cho ăn.
Thiết kế cấu trúc của mẫu sáp không hợp lý, độ dày thành chênh lệch quá lớn, không thuận lợi cho việc cho ăn.
(4) Nhiệt độ sáp quá cao trong quá trình phun hoặc nhiệt độ khuôn quá cao hoặc cả hai đều quá cao. Nhiệt độ sáp cao, nhiệt độ đúc cao hoặc cả hai đều làm tăng tốc độ co ngót của vật liệu sáp; khi không đạt được mức bù đủ cho độ co ngót, sẽ xảy ra các lỗ rỗng do co ngót.
(5) Tốc độ co ngót của vật liệu sáp tương đối lớn.
Trong sản xuất, paraffin-sáp axit stearic được sử dụng, thường là parafin trắng 58-62 độ (tức là Không{4}}) và axit stearic ép ba-cấp một, mỗi loại chiếm 50% khi mới chuẩn bị. Tốc độ co rút của No. 58 parafin trắng lớn hơn tốc độ co của No{10}} parafin trắng. Sáp axit stearic-paraffin có tốc độ co ngót cao hơn sáp polyetylen có trọng lượng phân tử thấp parafin.
3. Biện pháp phòng ngừa
(1) Tăng khả năng bù co ngót của vật liệu sáp.
Khi ép khuôn sáp, áp suất phun thường được chọn là 0,2-0,5 MPa. Việc tăng áp suất phun một cách thích hợp không chỉ làm tăng mật độ của vật liệu sáp trong khuôn mà còn làm giảm tốc độ co ngót của vật liệu sáp. Việc tăng thời gian áp suất giữ một cách thích hợp, thường (3-10) giây hoặc lâu hơn, cũng có thể làm giảm tốc độ co ngót của vật liệu sáp và tăng khả năng bù co ngót của vật liệu sáp.
(2) Tăng lượng sáp được bơm vào để tăng khả năng bù co ngót.
Tăng tiết diện-của lỗ phun sáp một cách thích hợp để tăng lượng sáp được bơm vào trên một đơn vị thời gian; hoặc thay đổi vị trí của lỗ phun sáp để đảm bảo bù đủ độ co ngót ở những phần dày hơn của khuôn sáp.
(3) Cải thiện cấu trúc khuôn sáp để độ dày thành đồng đều nhất có thể.
Nếu có thể, hãy làm cho độ dày thành của khuôn sáp đồng đều; nếu cần, hãy đặt các khối sáp nguội được làm sẵn (còn gọi là "lõi sáp") vào các phần dày hơn của khuôn sáp trước khi bơm vật liệu sáp vào để tạo thành khuôn sáp. Khối sáp lạnh có thể được đặt cục bộ hoặc toàn bộ tùy thuộc vào kích thước và hình dạng của khuôn sáp. Các khối sáp lạnh phải được định vị trong khuôn bằng cách sử dụng các phần nhô ra hình nón. Chiều cao của phần nhô ra phải được xác định theo kích thước của bộ phận, thường được kiểm soát ở mức 2-3 mm. Chất liệu sáp dùng cho khối sáp lạnh phải giống với chất liệu sáp của khuôn sáp.
(4) Kiểm soát nhiệt độ của vật liệu sáp và khuôn trong quá trình phun sáp. Khi bơm sáp, đối với sáp có nhiệt độ-thấp, nhiệt độ sáp T{3}}–52 độ và nhiệt độ khuôn T=18–25 độ thường phù hợp; đối với sáp có nhiệt độ-trung bình, nhiệt độ sáp T{8}}–60 độ và nhiệt độ khuôn T{10}}–24 độ thường phù hợp.
(5) Chọn loại sáp có độ co rút nhỏ hơn.
Ví dụ: sử dụng sáp parafin trắng 62 độ thay vì sáp parafin trắng 58 độ sẽ làm giảm tỷ lệ co ngót. Tăng hàm lượng parafin trong sáp lên 5–10%, tức là lên 55–60%, cũng có thể làm giảm tỷ lệ co ngót. Ngoài ra, sử dụng hỗn hợp sáp gồm sáp parafin trắng 60 độ (hàm lượng 95%) và polyetylen{12}}phân tử{13}}có trọng lượng thấp (hàm lượng 5%) sẽ dẫn đến tỷ lệ co ngót khoảng 1%, tức là tương đối thấp.
III. vết nứt
1. Đặc điểm khuyết tật
Các vết nứt cục bộ trên khuôn sáp thường xuất hiện trên đường phân khuôn của khuôn sáp.
2. Nguyên nhân
(1) Tốc độ co rút cao và độ dẻo kém của vật liệu sáp.
Khi sử dụng sáp trắng tinh chế 58 độ hoặc sáp parafin trắng trộn với axit stearic-được ép ba lần{2}}cấp một với tỷ lệ 50% mỗi loại, tỷ lệ co rút tự do của khuôn sáp là khoảng 2%. Khi hàm lượng axit stearic trong sáp lớn hơn 80%, độ dẻo dai và độ dẻo của nó kém, dễ gây ra các vết nứt trên khuôn sáp.
(2) Nhiệt độ của khuôn, phòng đúc hoặc nước làm mát quá thấp.
Nhiệt độ khuôn quá thấp hoặc nhiệt độ phòng đúc quá thấp hoặc nhiệt độ nước làm mát quá thấp sẽ dẫn đến việc làm mát khuôn sáp quá nhanh. Khi độ co rút của khuôn sáp bị cản trở, dễ dàng tạo ra các vết nứt; hoặc nếu thời gian làm nguội của khuôn sáp trong khuôn quá dài (tức là thời gian đổ khuôn quá dài), cản trở sự co ngót của khuôn sáp, dễ tạo ra các vết nứt.
(3) Cấu trúc/thiết kế khuôn sáp không hợp lý.
Cấu trúc/thiết kế khuôn sáp không hợp lý, độ dày thành khuôn sáp không đồng đều và các góc quá nhỏ hoặc nhọn ở vùng chuyển tiếp giữa phần dày và phần mỏng có thể dẫn đến nứt ở các điểm yếu khi độ co ngót của khuôn sáp bị cản trở.
(4) Vận hành không đúng cách.
Phương pháp tháo khuôn không đúng cách hoặc rút chốt lõi quá muộn có thể gây ra các vết nứt trên khuôn sáp.
3. Biện pháp phòng ngừa
(1) Chọn loại sáp có độ co rút thấp hơn.
Đối với sáp có nhiệt độ-thấp, việc sử dụng sáp parafin 62 độ thay vì sáp parafin 58 độ có thể làm giảm độ co ngót. Ngoài ra, việc tăng hàm lượng parafin trong sáp lên 5{11}}10%, tức là lên 55-60%, cũng có thể làm giảm độ co ngót. Hoặc, sử dụng hỗn hợp sáp gồm sáp parafin 60 độ (hàm lượng 95%) và polyetylen trọng lượng phân tử thấp (hàm lượng 5%) sẽ dẫn đến tỷ lệ co ngót thấp hơn khoảng 1%.
(2) Kiểm soát nhiệt độ của khuôn đúc, phòng tạo khuôn-và nước làm mát.
Đối với sáp có nhiệt độ-thấp, nhiệt độ đúc phải được kiểm soát ở 18-25 độ và đối với sáp có nhiệt độ-trung bình, nhiệt độ đúc phải được kiểm soát ở 20-24 độ . Nhiệt độ của phòng làm khuôn phải bằng nhiệt độ đúc, nhiệt độ nước làm mát cũng phải bằng nhiệt độ phòng; nếu cần, nên lắp điều hòa trong phòng làm khuôn và kiểm soát nhiệt độ ở mức 20 độ.
(3) Cải tiến thiết kế khuôn sáp.
Cải tiến thiết kế khuôn sáp để đảm bảo độ dày thành đồng đều; nếu độ dày thành không đồng đều thì sử dụng các góc tròn (bán kính của góc tròn phải bằng "1/5 đến 1/3" tổng độ dày của hai thành liền kề); nếu cần, thêm các gân gia cố để giảm ứng suất trong quá trình co khuôn sáp đến mức ngăn ngừa nứt.
(4) Tuân thủ nghiêm ngặt quy trình vận hành.
Cải tiến phương pháp đúc khuôn, và nếu cần, hãy bổ sung thêm thiết bị đúc khuôn để ngăn ngừa các vết nứt trên khuôn sáp trong quá trình đúc khuôn.
Kiểm soát chặt chẽ thời gian làm mát khuôn sáp, thường là 10-60 phút. Sau khi khuôn sáp nguội, cần nhanh chóng tháo chốt lõi nguội đi cùng với khuôn sáp để không cản trở sự co rút của khuôn sáp.
