Việc lựa chọn vật liệu và quy trình xử lý nhiệt được áp dụng cho khuôn động cơ ô tô là không thể thiếu đối với hiệu suất, độ bền và độ chính xác của chúng. Những vật liệu và phương pháp xử lý được lựa chọn tỉ mỉ này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khuôn chịu được các điều kiện khắt khe của sản xuất hàng loạt, duy trì dung sai chặt chẽ và cung cấp nhất quán các bộ phận động cơ chất lượng cao.
Những cân nhắc về vật liệu cho khuôn động cơ
Chọn vật liệu phù hợp cho khuôn động cơ ô tô là một quyết định quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ, độ ổn định nhiệt, khả năng chống mài mòn và hiệu suất tổng thể của khuôn. Thép công cụ cao cấp thường được sử dụng do tính chất cơ học đặc biệt và sự phù hợp cho các quy trình đúc chính xác:
Thép công cụ H13: Nổi tiếng với khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn tuyệt vời, thép công cụ H13 là lựa chọn phổ biến cho khuôn động cơ ô tô. Nó duy trì độ cứng ở nhiệt độ cao, làm cho nó phù hợp với các chu trình gia nhiệt và làm mát lặp đi lặp lại trong quá trình ép phun.
Thép công cụ P20: Thép công cụ P20 là một vật liệu thường được sử dụng khác do tính linh hoạt và khả năng gia công của nó. Nó mang lại độ dẻo dai tốt, độ đồng đều về độ cứng và độ ổn định kích thước, tất cả đều rất quan trọng để duy trì độ chính xác của các bộ phận khuôn.
Thép công cụ D2: Thép công cụ D2 được biết đến với độ cứng cao, khả năng chống mài mòn và độ ổn định kích thước tốt. Nó thường được sử dụng cho các bộ phận khuôn chịu mài mòn và va đập nặng.
Xử lý nhiệt cho khuôn động cơ
Xử lý nhiệt khuôn động cơ ô tô là một quá trình tỉ mỉ nhằm nâng cao tính chất cơ học của vật liệu đã chọn. Mục tiêu chính của xử lý nhiệt là tăng độ cứng, cải thiện độ dẻo dai và tối ưu hóa cấu trúc vi mô để kéo dài tuổi thọ. Các quy trình xử lý nhiệt phổ biến bao gồm:
Ủ: Ủ bao gồm việc làm nóng các bộ phận của khuôn đến nhiệt độ cụ thể và sau đó làm nguội chúng từ từ. Quá trình này làm giảm ứng suất bên trong, tinh chỉnh cấu trúc vi mô và giảm độ cứng. Nó thường được sử dụng sau khi gia công để cải thiện khả năng gia công.
Làm nguội: Làm nguội bao gồm việc làm nguội nhanh chóng các thành phần khuôn từ nhiệt độ cao đến nhiệt độ phòng. Việc làm mát nhanh chóng này tạo ra một cấu trúc vi mô cứng lại giúp tăng cường khả năng chống mài mòn và độ bền. Tuy nhiên, quá trình làm nguội cũng có thể gây ra ứng suất đòi hỏi phải ủ tiếp theo.
Ủ: Quá trình ủ tiếp theo quá trình làm nguội và bao gồm việc hâm nóng các bộ phận khuôn đến nhiệt độ cụ thể và sau đó làm nguội chúng từ từ. Quá trình này làm giảm độ giòn do quá trình tôi tạo ra và tăng cường độ dẻo dai, làm cho các thành phần khuôn ít bị nứt hoặc gãy hơn.
Thấm nitơ: Thấm nitơ là một quá trình làm cứng bề mặt bao gồm việc khuếch tán nitơ vào bề mặt của các bộ phận khuôn. Điều này tạo ra một lớp cứng và chống mài mòn giúp kéo dài tuổi thọ của khuôn, đặc biệt đối với các bộ phận chịu ma sát hoặc mài mòn cao.