Bộ phận đúc đồng thau là các thành phần được sản xuất bằng cách đổ đồng nóng chảy vào một khuôn để đạt được hình dạng mong muốn. Quá trình này, được gọi là đúc, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi các bộ phận kim loại bền, chống ăn mòn và chính xác kích thước. Đồng thau, một hợp kim chủ yếu bao gồm đồng và kẽm, được ưa chuộng để đúc do khả năng gia công tuyệt vời, sức mạnh tốt, ngoại hình hấp dẫn và khả năng chống mài mòn và ăn mòn. Dưới đây là một lời giải thích chi tiết, từng điểm về các bộ phận đúc bằng đồng, bao gồm vật liệu, quy trình, loại, ứng dụng và lợi thế.
1. Thành phần của hợp kim đồng thau được sử dụng trong đúc
Không phải tất cả các đồng thau đều giống nhau các chế phẩm khác nhau mang lại các tính chất cơ học và hóa học khác nhau:
Đồng thau vàng (C26000): Chứa khoảng 70% đồng và 30% kẽm. Cung cấp độ dẻo tuyệt vời và thường được sử dụng cho các mục đích chung.
Đồng thau đỏ (C23000): chứa 85% đồng và 15% kẽm, với một lượng nhỏ thiếc và chì. Chống ăn mòn hơn và thường được sử dụng trong các ứng dụng hệ thống ống nước và biển.
Đồng thau chì (C36000): Bao gồm 2 Ném3% dẫn đến cải thiện khả năng gia công. Được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận phức tạp đòi hỏi hoàn thiện chính xác.
Đồng thau hải quân (C46400): chứa thiếc và có khả năng chống lại nước biển rất cao đối với phần cứng biển.
Việc lựa chọn hợp kim phụ thuộc vào sự cân bằng cần thiết của sức mạnh, khả năng chống ăn mòn và khả năng làm việc.
2. Quá trình đúc bằng đồng
Một số phương pháp đúc được sử dụng để tạo ra các bộ phận bằng đồng, mỗi phương pháp phù hợp với khối lượng sản xuất và độ phức tạp khác nhau:
Đúc cát:
Một trong những phương pháp lâu đời nhất và phổ biến nhất. Một khuôn được làm từ cát nén, và đồng nóng chảy được đổ vào khoang.
→ Tốt nhất cho các bộ phận lớn, đơn giản và sản xuất khối lượng thấp.
→ Kết thúc bề mặt thấp hơn nhưng hiệu quả chi phí cho các nguyên mẫu và các thành phần nặng.
Đúc đầu tư (đúc wax):
Một mô hình sáp của bộ phận được phủ bằng gốm, sau đó được làm nóng để làm tan chảy sáp. Đồng thau nóng chảy được đổ vào vỏ gốm rỗng.
→ Sản xuất các hình dạng phức tạp, chi tiết cao với bề mặt hoàn thiện tuyệt vời.
→ Lý tưởng cho các bộ phận phức tạp như van, phụ kiện và phần cứng trang trí.
→ Chi phí cao hơn nhưng nhu cầu tối thiểu cho gia công thứ cấp.
Đúc chết:
Đồng thau nóng chảy bị buộc dưới áp suất cao vào khuôn kim loại có thể tái sử dụng (chết).
→ Thích hợp cho sản xuất khối lượng lớn với dung sai chặt chẽ.
→ đúc chết đồng thau ít phổ biến hơn kẽm hoặc nhôm do điểm nóng chảy của đồng thau, nhưng nó được sử dụng cho các thành phần cường độ cao.
Đúc ly tâm:
Đồng thau nóng chảy được đổ vào một khuôn quay, sử dụng lực ly tâm để phân phối đồng đều kim loại.
→ thường được sử dụng cho các bộ phận hình trụ như ống lót, tay áo và đường ống.
→ dẫn đến cấu trúc vi mô dày đặc, đồng nhất với ít khuyết tật hơn.
3. Các loại bộ phận đúc bằng đồng
Đúc đồng được sử dụng trong một loạt các hình thức và ứng dụng:
Van và phụ kiện: Được sử dụng trong hệ thống ống nước, HVAC và các hệ thống dầu khí do khả năng chống ăn mòn nước bằng đồng thau và khả năng chịu được áp lực.
Các thành phần bơm: Impeller, vỏ và đa tạp được hưởng lợi từ độ bền và khả năng tương thích của đồng thau với chất lỏng.
Phần cứng biển: Trục chân vịt, cleats và phụ kiện dưới nước được làm từ đồng thau hải quân chống lại sinh học và ăn mòn nước mặn.
Đầu nối điện: Đồng thau dẫn tốt điện và chống lại quá trình oxy hóa, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các thiết bị đầu cuối và các thành phần chuyển đổi.
Các yếu tố trang trí: Trang trí kiến trúc, tay nắm cửa và đồ đạc trang trí tận dụng sự xuất hiện và khả năng đánh bóng giống như vàng của đồng thau.
Các bộ phận máy móc công nghiệp: Bánh răng, ống lót và vòng bi sử dụng thuốc chống ma sát và mài mòn thấp bằng đồng thau.
4. Ưu điểm của các bộ phận đúc bằng đồng
Khả năng chống ăn mòn: Đặc biệt là trong môi trường nước và ẩm, đồng thau vượt trội so với thép và nhiều kim loại khác.
Khả năng máy móc: Đồng thau rất dễ cắt, khoan và hoàn thiện, giảm thời gian sản xuất và hao mòn công cụ.
Kháng cáo thẩm mỹ: Có thể được đánh bóng thành độ bóng cao hoặc hoàn thiện cổ, làm cho nó trở nên phổ biến trong các ứng dụng có thể nhìn thấy.
Đặc tính kháng khuẩn: Đồng trong đồng thau tự nhiên ức chế sự phát triển của vi khuẩn, quan trọng trong việc chăm sóc sức khỏe và thiết bị xử lý thực phẩm.
Tính ổn định kích thước: Các vật đúc bằng đồng duy trì hình dạng và kích thước của chúng dưới ứng suất nhiệt và cơ học.
Khả năng tái chế: Đồng thau có thể tái chế 100% mà không mất chất lượng, hỗ trợ sản xuất bền vững.
5. Hạn chế và cân nhắc
Chi phí: Đồng thau đắt hơn thép hoặc nhôm do hàm lượng đồng.
Trọng lượng: nặng hơn nhôm hoặc nhựa thay thế có thể không lý tưởng cho các ứng dụng nhạy cảm với trọng lượng.
Nội dung chì: Một số hợp kim đồng có chứa chì cho khả năng gia công, có thể là mối quan tâm trong hệ thống nước uống. Đồng thau không chì (ví dụ: C87850) có sẵn cho các mục đích sử dụng đó.
Điểm nóng chảy: Khoảng 900 nhiệt940 ° C, cao hơn kẽm hoặc nhôm, đòi hỏi nhiều năng lượng và thiết bị chuyên dụng hơn.
6. Kiểm soát chất lượng và hoàn thiện
Sau khi đúc, các phần trải qua:
Xử lý nhiệt: Để giảm căng thẳng bên trong và cải thiện tính chất cơ học.
Gia công: Để đạt được kích thước chính xác và bề mặt mịn.
Hoàn thiện bề mặt: đánh bóng, mạ (ví dụ: chrome hoặc niken) hoặc lớp phủ để tăng cường ngoại hình và bảo vệ.
Kiểm tra: Kiểm tra trực quan, đo kích thước và thử nghiệm không phá hủy (ví dụ: tia X hoặc thuốc nhuộm) đảm bảo các bộ phận không có khuyết tật.
Các bộ phận đúc bằng đồng là các thành phần thiết yếu trong các ngành công nghiệp từ hệ thống ống nước và kỹ thuật biển đến kiến trúc và điện tử. Được thực hiện thông qua các quá trình như đúc cát, đúc đầu tư và đúc chết, những bộ phận này kết hợp sức mạnh, khả năng chống ăn mòn và chất lượng thẩm mỹ của đồng thau với tính linh hoạt thiết kế của công nghệ đúc. Mặc dù tốn kém hơn một số lựa chọn thay thế, độ bền, bảo trì thấp và khả năng tái chế của chúng khiến chúng trở thành một khoản đầu tư dài hạn thông minh. Các vật đúc đồng thau bền và chính xác nhất, chẳng hạn như những người được thực hiện thông qua việc đúc đầu tư bằng cách sử dụng đồng thau không có chì hoặc hải quân đặc biệt có giá trị trong các ứng dụng quan trọng trong đó hiệu suất và độ tin cậy là tối quan trọng. Khi các kỹ thuật sản xuất tiến lên, đúc đồng tiếp tục phát triển, duy trì vai trò của nó như là một nền tảng của chế tạo kim loại hiện đại.
