Câu hỏi: So sánh công nghệ chế tạo phôi và công nghệ cắt gọt kim loại
Trả lời:
* Giống nhau:
Đều là phương pháp chế tạo phôi.
* Khác nhau:
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
- Đúc được tất cả các kim loại và hợp kim khác nhau.
- Đúc được các vật có khối lượng, kích thước rất nhỏ và rất lớn.
- Tạo ra được các vật mà các phương pháp khác không tạo ra được [rỗng, hốc bên trong].
- Có nhiều phương pháp đúc có độ chính xác cao, năng suất cao nên giảm được chi phí sản suất.
- Tạo ra các khuyết tật như: Rỗ khí, rỗ xỉ, lõm co, vật đúc bị nứt…
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn.
- Nối được các kim loại có tính chất khác nhau.
- Tạo được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp.
- Có độ bền cao, kín.
- Chi tiết dễ bị cong vênh.
Bây giờ hãy cùng Top lời giải đi tìm hiểu kĩ hơn từng phương pháp chế tạo phôi nhé!
1. Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công hàn
Tùy thuộc vào mục đích sản phẩm hướng đến mà người thợ cơ khí sẽ lựa chọn phương pháp phù hợp và tiết kiệm thời gian, chi phí nhất.
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn
a. Hàn hồ quang
- Bản chất: Dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang làm nóng chảy kim loại chỗ mối hàn và que hàn để tạo thành mối hàn
- Dụng cụ, vật liệu: Vật hàn, que hàn, kim hàn…
- Ứng dụng: Được ứng dụng nhiều trong các ngành cơ khí, chế tạo máy, chế tạo ô tô, xây dựng…
b. Hàn hơi
- Bản chất: Dùng nhiệt làm nóng chảy kim loại chỗ mối hàn và que hàn để tạo thành mối hàn.
- Dụng cụ, vật liệu: Vật hàn, que hàn, mỏ hàn, ống dẫn khí Axetilen với Oxi
- Ứng dụng: Hàn các chi tiết mỏng, nhỏ và được ứng dụng trong các ngành cơ khí, chế tạo ô tô, xây dựng
c. Ưu, nhược điểm
* Ưu điểm:
- Nối được các kim loại có tính chất khác nhau.
- Tạo được các chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp.
- Có độ bền cao, kín.
* Nhược điểm:
Chi tiết dễ bị cong, vênh.
2. Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc
a. Bản chất
- Là quá trình nung nấu kim loại ở thể rắn thành lỏng sau đó điền đầy kim loại ở thể lỏng vào lòng khuôn đúc có hình dáng kích thước định sẵn.
- Khi nguội sản phẩm sẽ có hình dạng kích thước đúng như theo kích thước và hình dáng của lòng khuôn đúc.
b. Ưu nhược điểm của công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc
* Ưu điểm:
- Có thể đúc được tất cả các kim loại và hợp kim như: Gang, thép, hợp kim màu, vật liệu. phi kim, khi nấu chảy đều đúc được và có các thành phần khác nhau.
- Tạo ra các vật có hình dạng, kết cấu phức tạp.
- Có thể đúc được các vật có khối lượng rất nhỏ và rất lớn.
- Có nhiều phương pháp đúc hiện đại có độ chính xác và năng suất rất cao.
* Nhược điểm:
- Tạo ra các khuyết tật như rỗ khí, rỗ xỉ, không điền đầy lòng khuôn, vật đúc bị nứt…
- Chi phí kiểm tra các nguyên tố cao do phải dùng máy kiểm tra hiện đại.
- Tiêu hao một phần nhỏ kim loại do đậu rót, đậu ngót.
3. Côngnghệ chế tạo phôi bằng phương phápgiacôngáp lực
a. Bản chất
Dùng ngoại lực thông qua các dụng cụ, thiết bị [búa tay, búa máy] làm cho kim loại biến dạng dẻo nhằm tạo ra vật thể có hình dạng, kích thước theo yêu cầu
b. Ưu, nhược điểm
* Ưu điểm:
- Có cơ tính cao.
- Dập thể tích dễ cơ khí hóa và tự động hóa.
- Tạo được phôi có độ chính xác cao về hình dạng và kích thước.
- Tiết kiệm được kim loại và giảm chi phí cho gia công cắt gọt.
* Nhược điểm:
- Không chế tạo được các sản phẩm có hình dạng, kích thước phức tạp, kích thước lớn.
- Không chế tạo được các sản phẩm có tính dẻo kém.
- Rèn tự do có độ chính xác kém, năng suất thấp, điều kiện làm việc nặng nhọc.
Câu hỏi: Ưu nhược điểm của công nghệ cắt gọt kim loại
Trả lời:
Ưu điểm:
– Có cơ tính cao.
– Dễ tự động hóa, cơ khí hóa.
– Độ chính xác của phôi cao.
– Tiết kiệm được thời gian và vật liệu.
Nhược điểm:
– Không chế tạo được vật có hình dạng, kết cấu phức tạp, quá lớn.
– Không chế tạo được các vật có tính dẻo kém.
– Rèn tự do có độ chính xác thấp, năng suất thấp, điều kiện làm việc nặng nhọc.
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về nguyên lý cắt gọt kim loại nhé:
1. Nguyên lý cắt gọt kim loại
Để nắmđược nguyên lý cắt, chúng ta phải hiểuđược công việc này phải trải qua 2 giaiđoạn là quá trình hình thành phôi và chuyểnđộng cắt. Tuy nhiên, trước hết chúng ta cần biếtđược phôi là các vật liệu banđầu dùng cho gia công như phôi rèn, phôiđúc, phôi dập. Thứ hai là phoi,được gọi là vật liệu dư thừa sau khi thi công. Phoi thường thấy là phoi gỗ, mùn cưa, mạt thép.
Đầu tiên, trong quá trình hình thành phoi, nếu phôi cốđịnh thì dao sẽ chuyểnđộng tịnh tiến. Nhờ tác dụng của lực, dao tiến vào phôi khiến các lớp kim loại phía trước dịch chuyển theo mặt trượt tạo thành phoi – tức là những lớpđược loại bỏ.
Thứ hai là giaiđoạn chuyểnđộng cắt. Nhờ sự chuyểnđộng tươngđối với nhau mà dao có thể cắtđược giữa phôi và phoi.Đây chính là nguyên lý hoạtđộng củacông nghệ cắt gọt kim loại.
2. Dao cắt
Hầu hết các loại máy cơ khí gia công kim loạiđều cần sử dụngdao cắt gọt kim loại.Ứng dụng trong cơ khí như các loại máy khoan, máy phay, máy tiện,…
Tên gọi của một số loạidao cắt gọt kim loại: Dao phay ngón, dao phay trụ, dao phay cầu, dao phá thô, dao phay mặtđầu, dao vắt mép, ghép hạt, dao chuốt, dao phay lăn răng,…
Tên gọi của một số lưỡi cắt kim loại: Lưỡi cắt,đá mài sắt cho máy mài,… dùngđể gia công kim loại.
Tên một số loại mũi khoan: Mũi khoét, mũi khoan, mũi taro, mũi doa lỗ, mũi khoan tích hợp tưới nguội,…
Một số loạidao cắt gọt kimloạiphổ biến: Dao tiện ngoài, dao tiện trong, dao tiện ren, dao tiện cắtđứt,…
Một loạidao cắt gọt kim loạitốt, chất lượng.Đóắt phải là một mũi dao cóđộ bền cao thể hiện quađộ hao mòn chậm [độ hao mòn của dao càng chậm bao nhiêu thì lại càng lâu phải thay bấy nhiêu].
Dao cắt gọt kimloại siêu cứng, phải cứng hơn sắt thì mới cắtđược sắt. Vậy nên, loại dao nàyđược làm từ loại hợp kim siêu bền chắc.
Mua một sản phẩmdao cắt kim loạivề. Người sử dụng luôn mong muốn: Tăng năng suất, giảm thiểu số lần thay lưỡi dao, tiết kiệm chi phí.Để cóđượcđiều này, các sản phẩm dao cắt gọt kim loại phải hội tụđủ 3 yếu tố: Bền, chắc, mức giá hợp lý.
3.Vật liệu làm dao cắt gọt kim loại
Để làm dụng cụ cắt gọt, người ta có thể dùng các loại dụng cụ khác nhau tuỳ thuộc váo tính cơ lý của vật liệu cần gia công và diều kiện sản xuất cụ thể. Dướiđây lần lượt giới thiệu phần vật liệu làm dao cắt gia công cơ khí theo sự phát triển và sự hoàn thiện về khả năng làm việc của chúng.
Thép Cacbon
Thép cacbon dụng cụ là một loại thép có hai thành phần cơ bản chính là sắt và cacbon, trong khi các nguyên tố khác có mặt trong thép cacbon là khôngđáng kể. Thành phần phụ trợ trong thép cacbon là mangan [tốiđa 1,65%], silic [tốiđa 0,6%] vàđồng [tốiđa 0,6%]. Lượng cacbon trong thép càng giảm thìđộ dẻo của thép cacbon càng cao.
Thép hợp kim
Thép hợp kim là loại thép chứa trong nó một lượng thành phần các nguyên tố hợp kim thích hợp. Người ta cố ý đưa vào các nguyên tố đặc biệt với một lượng nhất định để làm thay đổi tổ chức và tính chất của thép. Các nguyên tố đặc biệt được gọi là nguyên tố hợp kim: Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Co, Mo, Ti, Cu. Chính nhờ các nguyên tố hợp kim đó mà làm cho thép hợp kim nói chung có những ưu điểm vượt trội so với thép cacbon như:
- Về cơ tính: Thép hợp kim nói chung có độ bền có độ bền cao hơn hẳn so với thép cacbon. Điều này thể hiện đặc biệt rõ ràng sau khi nhiệt luyện tôi và ram.
- Về tính chịu nhiệt độ cao: Thép hợp kim giữ được cơ tính cao của trạng thái tôi ở nhiệt độ cao hơn 2000C. Muốn đạt được điều này thì thép phải được hợp kim hóa bởi một số nguyên tố với hàm lượng tương đối cao.
- Các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt như từ tính, tính giãn nở nhiệt, tính chống ăn mòn…
Thép Gió HSS [HSS – High Speed Steel]
1868 lầnđầu phát hiện ra thép Mushet gần giống với thép HSS hiệnđại nhất. Công thức gồm 2% carbon, 2.5% mangan, 7% tungsten còn lại là sắt.Loại này có nhiệtđộ nóng chảy rất cao, không cần dập tắtđể làm cứng như các hợp kim cùng thời. Nóđược sử dụng nhiều trong suốt 30 năm tiếp theo.
1900 một công ty thép tại Mỹ bắtđầu thí nghiệm các loại thép chất lượng cao như Mushetđểđưa ra các công thức cóđộ cứng caoở nhiệtđộ vàđược lưu giữ thành từng lô. Quy trình nàyđã tạo ra cuộc cách mạng công nghiệpđặt nền tảng cho sự phát triển sau này của Hoa Kỳ.
1910 loại thép HSSđầu tiênđược rađời bằng việc thay thế Crom bằng Mangan trong công thức Mushet. Cromđược xem là nguyên tố quan trọng nhất trong ngành thép không gỉ, giá cả cũng rẻ hơn do dễ khai thác có nhiều trong tự nhiên.
Các thép tốcđộ cao sau này có thành phần phổ biến là molypden, vonfram[tungsten] cóđộ bền tốt. Xét về các phương diện cứng, dẻo, bền bởi nhiệtđộ, chống oxy hóa… rất tốt. Tuy nhiên giá thành của molypden và tungsten luônở mức cao, nguồn cung khan hiếm khôngđápứngđủ nhu cầu. Từđó các thép loại 2được rađời.
Hợp kim cứng WC và TiC
Là hợp kim cứng có thành phần chủ yếu là hai cacbit vonfram và cacbit titan nhỏ mịn được kết dính bằng coban, có tính cứng nóng từ 900 – 10000C.
Theo tiêu chuẩn Nga được ký hiệu bằng chữ TK và các số đằng sau mỗi chữ lần lượt chỉ phần trăm cacbit titan và phần trăm nguyên tố coban. Ví dụ: T15K6 [15% TiC, 6% Co, còn lại là 79% WC].
Theo TCVN được ký hiệu bằng ký hiệu hóa học WC TiC [số chỉ % TiC] Co [số chỉ %Co]. Ví dụ: WCTiC15Co15 ≈ T15K6.
Loại này được dùng để chế tạo lưỡi dao cắt tốc độ cao cho các loại vật liệu khó cắt nhưthép có thành phần cacbon quá thấp hoặc quá cao. Ngoài ra, tùy theo điều kiện cắt mà chọn ký hiệu dao cho thích hợp, cụ thể là khi cắt thô nên chọn ký hiệu có ít cacbit TiC, còn khi cắt tinh thì ngược lại
Kim cương nhân tạo
Kim cương nhân tạohaykim cương tổng hợplà loại đá được sản xuất vớiánh quang, tính chấtvật lýgiống như một viênkim cươngtinh khiết và docon ngườivà máy móc hiện đại làm ra, năm 1797 phát hiện kim cương là cacbon tinh khiết.