Có nhiều cơ chế được sử dụng để sản xuất hoặc chế tạo kim loại và các thành phần của kim loại. Hai phương pháp phổ biến bao gồm Đúc và Rèn đã được thực hiện trong nhiều thế kỷ.
Có khả năng hai phương pháp này có thể được coi là đồng nghĩa vì đôi khi chúng có thể được sử dụng như một phương pháp thay thế cho phương pháp kia, tuy nhiên, có sự khác biệt về mùa xuân giữa hai phương pháp này.
Đúc vs rèn
Sự khác biệt giữa Đúc và Rèn là Đúc là quá trình mà kim loại được nung nóng cho đến khi nó nóng chảy (tức là nóng chảy) và sau đó được đưa vào một cái bình để tạo ra hình dạng cần thiết, trong khi trong quá trình rèn kim loại được nung nóng bằng cách sử dụng năng lượng nhiệt hoặc cơ học và sau đó được rèn để có hình dạng mong muốn.
Tuy nhiên, những điều trên không phải là sự khác biệt duy nhất. So sánh giữa cả hai thuật ngữ về các thông số nhất định có thể làm sáng tỏ các khía cạnh tinh tế:
Bảng so sánh giữa đúc và rèn (ở dạng bảng)
| Tham số so sánh | Vật đúc | Rèn |
|---|---|---|
| Nghĩa | Kim loại được nung nóng cho đến khi nóng chảy và sau đó, nó được đổ vào khuôn để tạo ra một hình dạng nhất định | Kim loại có thể bị nung nóng và sau đó, nó được rèn để tạo ra một hình dạng cụ thể |
| Từ quan điểm chi phí / chi phí | Đúc ít tốn kém hơn nhưng phụ thuộc vào các phương pháp được sử dụng | Đắt hơn Đúc |
| Phương pháp cũ là phương pháp nào? | Đúc là một quá trình rất lâu đời có thể có từ hàng nghìn năm trước. | Tương đối mới so với Đúc và là một phương pháp được sử dụng từ thế kỷ 12 |
| Theo phương pháp nào các kim loại trở nên mạnh? | Kim loại không quá mạnh so với rèn | Kim loại trở nên mạnh mẽ hơn |
| Tính phù hợp với kim loại phức tạp | Đúng | Không |
| Phù hợp với vật liệu kích thước lớn | Đúng | Không |
| Có thể có yêu cầu đối với các vật liệu được xử lý thêm bằng máy không? | Không | Có, điều này có thể xảy ra trong trường hợp vật liệu phức tạp có thể không có hình dạng mong muốn và do đó cần phải xử lý thêm bằng máy |
| Vật liệu nào phù hợp nhất để đúc? | Thép, đồng thau, sắt, nhôm và thiếc | Thép hợp kim, thép cacbon, titan, đồng |
Casting là gì?
Đúc là quá trình mà kim loại được nung nóng cho đến khi nóng chảy. Khi ở trạng thái nóng chảy hoặc lỏng, nó được đổ vào khuôn hoặc bình để tạo ra hình dạng mong muốn. Đúc trong thuật ngữ đơn giản có nghĩa là một cái gì đó được đúc trong khuôn. Trong Đúc, kim loại dạng lỏng được rót (phun) vào khuôn (có thể mở hoặc đóng) và sau đó được để nguội đến trạng thái rắn. Quá trình này cho phép các vật liệu trở thành hình dạng trong giai đoạn làm nguội.
Đúc có thể có nhiều loại như: Đúc (kim loại lỏng được đưa vào khuôn tức là kim loại có hình dạng đặc biệt thay vì khuôn), Đúc vĩnh cửu (đưa kim loại nóng chảy vào khuôn kim loại), Đúc cát (một quá trình chậm trong mà Đúc được thực hiện bằng cách đẩy một thiết kế cụ thể vào hỗn hợp cát).
Ngoài ra, có thể có các phương pháp khác như đúc quy trình chân không, đúc đầu tư, đúc thạch cao, v.v. Tất cả các phương pháp nói trên đều có những ưu và nhược điểm nhất định. Đúc có thể được sử dụng cho các thành phần hoặc ứng dụng lớn hơn hay nói cách khác là không có giới hạn kích thước cao hơn.
Truyền là một phương pháp ưu tiên trong các tình huống như vậy. Đúc cũng sẽ được sử dụng cho các bộ phận được coi là không phù hợp để rèn.
Rèn là gì?
Rèn trong những từ đơn giản có nghĩa là tạo thành một cái gì đó bằng cách nung nóng và sau đó dùng búa hoặc đập để tạo ra hình dạng cần thiết. Trong quá trình rèn, một lượng lớn lực nén được áp dụng để đánh vật liệu thành hình dạng.
Một lần nữa, một khi rèn được thực hiện, một mức độ gia công nhất định có thể được yêu cầu để đưa vật liệu vào hình dạng mong muốn, đặc biệt là trong trường hợp vật liệu phức tạp. Rèn liên quan đến việc sử dụng năng lượng điện hoặc tự động để cung cấp hình dạng cần thiết cho vật liệu.
Rèn có thể được thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau như rèn nguội (rèn thực hiện ở nhiệt độ phòng), rèn ấm (thực hiện ở nhiệt độ trên phòng), rèn nóng (thực hiện ở nhiệt độ kết tinh lại). Các phương pháp khác cũng bao gồm rèn khuôn hở, rèn khuôn bế, rèn dập, rèn cuộn.
Rèn mang lại nhiều lợi thế như tính nhất quán trong cấu trúc kim loại và tính đồng nhất của cấu hình. Thép được sản xuất trong quá trình Rèn được coi là mạnh hơn từ quan điểm va đập.
Việc rèn lý tưởng là phù hợp với vật liệu có kích thước nhỏ hơn vì cần phải tác động nhiều lực để đưa vật liệu vào hình dạng có thể không thực hiện được hoặc rất khó trong trường hợp vật liệu có kích thước lớn hơn. Việc rèn có thể phù hợp trong trường hợp thiết kế của sản phẩm là một khía cạnh quan trọng.
Sự khác biệt chính giữa đúc và rèn
- Đúc liên quan đến việc làm nóng vật liệu cho đến khi nó nóng chảy và sau đó đổ vào bình để tạo ra các hình dạng nhất định. Rèn liên quan đến việc sử dụng năng lượng cơ học và nhiệt năng để đốt nóng và đóng búa kim loại để tạo ra hình dạng mong muốn.
- Đúc có thể không tạo ra kim loại cứng và có thể chịu được áp lực đáng kể. Quá trình rèn có thể tạo ra kim loại cứng hơn và mạnh hơn vì bản thân quá trình này bao gồm việc ép hoặc dùng búa để tạo ra khả năng cho kim loại chịu được áp lực ngay từ ban đầu.
- Đúc cho phép thay đổi hình dạng của kim loại một cách dễ dàng. Trong quá trình rèn, việc tạo hình kim loại có thể khó khăn vì kim loại ở trạng thái rắn.
- Đúc có thể được thực hiện đối với vật liệu lớn. Việc rèn có thể không phải là lựa chọn phù hợp cho các vật liệu có kích thước lớn hơn vì nó sẽ trở nên khó khăn hoặc tác dụng lực lên các vật liệu có kích thước khổng lồ như vậy.
- Đúc ít tốn kém hơn Rèn.
- Đúc có thể cho phép sản xuất các vật liệu phức tạp hoặc dày. Trong rèn, rất khó để chế tạo vật liệu có cấu trúc phức tạp.
Sự kết luận
Đúc và rèn cho phép tạo ra các sản phẩm kim loại chất lượng cao và kỹ thuật tiên tiến. Tuy nhiên, cũng sẽ có một câu hỏi tiềm ẩn là phương pháp nào nên được ưu tiên triển khai trong quá trình sản xuất. Việc đưa ra lựa chọn có thể trở nên khó khăn vì mỗi phương pháp mang lại nhiều lợi ích nhưng riêng biệt và đi kèm với một số nhược điểm nhất định.
Việc lựa chọn Đúc hay Rèn sẽ phụ thuộc vào việc đánh giá nhiều yếu tố như chi phí, loại linh kiện, kích thước và độ phức tạp của các thành phần, sản phẩm cuối cùng dự kiến, yếu tố thời gian, v.v.
Do đó, điều quan trọng là phải đánh giá những khía cạnh này và cả nhu cầu cá nhân trước khi quyết định áp dụng quy trình Đúc hoặc Rèn. Sẽ là một ý tưởng thận trọng nếu việc đánh giá sự khác biệt tinh tế của chúng được thực hiện trước khi quyết định sử dụng chúng vì cả hai phương pháp đều khác nhau về quan điểm thực tế.
Lời khuyên từ chuyên gia, đặc biệt là từ các đại lý sản xuất kim loại / vật liệu có kinh nghiệm, được khuyến nghị để đạt được lợi ích đầy đủ của việc triển khai Đúc hoặc Rèn trong thực tế để có thành phẩm chất lượng vượt trội.
- https://www.scientific.net/SSP.116-117.34
- https://journals.co.za/content/ergosa/22/1/EJC33288
- https://www.sciasedirect.com/science/article/pii/S0921509397008101
