Đúc trọng lực là một quá trình đúc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp gia công kim loại, đặc biệt là trong sản xuất hợp kim nhôm và đồng. Tuy nhiên, trong quá trình này, việc tạo ra khí trong khuôn có thể gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với an toàn sản xuất. Bài viết này sẽ tìm hiểu các nguồn tạo ra khí và tác động của nó đến sự an toàn của quá trình đúc trọng lực.

Nguồn tạo khí
Trong quá trình đúc trọng lực, việc tạo ra khí chủ yếu đến từ các khía cạnh sau:
Sự bay hơi của kim loại lỏng: Trong điều kiện nấu chảy ở nhiệt độ cao, kim loại lỏng có thể giải phóng khí. Ví dụ, hợp kim nhôm giải phóng hydro khi nó tan chảy. Những khí này không chỉ ảnh hưởng đến tính chất vật lý và hóa học của vật đúc mà còn có thể tích tụ trong khuôn, tạo thành mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn.
Phân hủy vật liệu khuôn: Một số vật liệu khuôn sẽ trải qua quá trình phân hủy nhiệt trong môi trường nhiệt độ cao và giải phóng khí. Việc tạo ra khí này có thể làm giảm độ bền của khuôn, từ đó ảnh hưởng đến sự an toàn chung của quá trình đúc.
Tác động của độ ẩm môi trường: Độ ẩm trong môi trường đúc sẽ nhanh chóng chuyển thành hơi nước sau khi tiếp xúc với kim loại nóng chảy, từ đó làm tăng áp suất khí trong khuôn. Sự gia tăng áp suất này có thể làm cho khuôn bị hỏng.
Phản ứng hóa học: Trong quá trình nóng chảy, các phản ứng hóa học có thể xảy ra giữa các kim loại hoặc hợp kim khác nhau, giải phóng khí. Những phản ứng này không chỉ đẩy nhanh tốc độ tạo khí mà còn làm tăng rủi ro về an toàn trong quá trình sản xuất.

Tác động trực tiếp của khí tới sự an toàn
Việc tạo ra khí ở khuôn đúc trọng lực có nhiều ảnh hưởng đến sự an toàn của quá trình đúc trọng lực, chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
Nguy cơ nổ: Khí trong khuôn, đặc biệt là hydro và các khí dễ cháy khác, có thể gây nổ trong điều kiện nhiệt độ cao. Nếu khí tích tụ trong khuôn không được thải ra kịp thời sẽ gây ra áp suất tăng mạnh và tạo thành nguy cơ nổ. Đặc biệt trong không gian hạn chế, việc tích tụ khí dễ gây ra phản ứng dữ dội và gây ra tai nạn nghiêm trọng về an toàn.
Giải phóng khí độc: Một số vật liệu đúc giải phóng khí độc như carbon monoxide và nitơ oxit ở nhiệt độ cao. Những loại khí này không chỉ đe dọa đến sức khỏe của người vận hành mà còn có thể gây ra tai nạn ngộ độc. Trong quá trình đúc, nếu hệ thống thông gió kém hoặc hệ thống xả không được thiết kế hợp lý thì nồng độ khí độc có thể tăng nhanh, do đó làm tăng nguy cơ mất an toàn.
Lỗi khuôn: Việc tạo ra khí có thể dẫn đến giảm độ bền của khuôn. Trong điều kiện nhiệt độ cao, việc tăng áp suất khí có thể gây biến dạng hoặc vỡ vật liệu khuôn, ảnh hưởng đến việc sử dụng khuôn bình thường. Lỗi này không chỉ gây ra vấn đề về chất lượng vật đúc mà còn có thể khiến khuôn bị bay ra ngoài trong quá trình đúc, gây nguy hiểm cho sự an toàn của người vận hành.
An toàn cho người vận hành: Trong quá trình đúc trọng lực, người vận hành phải đối mặt với nhiều rủi ro về an toàn. Việc tạo ra khí có thể gây ra hỏng hóc thiết bị hoặc tai nạn, đe dọa đến sự an toàn của người vận hành. Ví dụ, sự tích tụ khí trong khuôn có thể khiến thiết bị bị hỏng đột ngột, dẫn đến thương tích cho người vận hành.