Gia công không phôi - phương pháp sản xuất số lượng lớn

Gia công không phôi là một trong những phương pháp gia công cơ khí có nhiều ưu điểm vượt trội, được nhiều đơn vị trong ngành công nghiệp cơ khí áp dụng hiện nay. Hãy cùng Cơ khí Châu Á tìm hiểu về phương pháp gia công này, và những sản phẩm nào phù hợp với chúng thông qua bài viết dưới đây.

1. Gia công không phôi là gì? Sản phẩm của gia công không phôi

Gia công không phôi là một phương pháp gia công cơ khí sao cho đảm bảo khối vật liệu kim loại được giữ nguyên, không có kim loại thải ra hoặc tỉ lệ nguyên liệu thải loại là rất ít và có thể tái chế được. Một trong số các phương pháp gia công không phôi tiêu biểu là gia công biến dạng, gia công áp lực hoặc gia công nóng.

• Phôi có thể hiểu là nguyên vật liệu đầu vào, trải qua quá trình gia công cơ khí để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh. Ví dụ: những tấm inox cỡ lớn là phôi, cần qua cắt gọt mài giũa để tạo nên chiếc muỗng inox là thành phẩm.
• Phoi còn được hiểu là phần vật liệu bị thải ra trong quá trình gia công tiện, phay, bào, cắt,… Ví dụ để tạo ra một chiếc muỗng inox người ta sẽ dùng máy để gia công cơ khí cắt inox ban đầu và những phần inox thừa bị cắt ra cũng được gọi là phoi. Trong khái niệm gia công không phôi thì “phôi” sẽ được hiểu theo nghĩa thứ 2 này, tức là phần phôi thừa sau khi gia công hay còn gọi là phoi.

Phương pháp gia công không phôi cho ra đời các sản phẩm được gọi là các khởi phẩm. Chúng là chỉ mới được tạo hình sơ bộ, hình dáng còn thô, độ nhẵn bề mặt không cao. Để đảm bảo độ tinh xảo, những khởi phẩm này cần phải trải qua quá trình cắt gọt, cắt laser,…để hoàn chỉnh.

Tuy nhiên cũng có những trường hợp sản phẩm không cần phải cắt gọt (do không phải là bề mặt lắp ghép). Hoặc do bề mặt sản phẩm đã đảm bảo độ trơn nhẵn, chính xác cao nhờ áp dụng các phương pháp đúc áp lực, đúng chính xác theo khuôn mẫu chảy, rèn khuôn chính xác,…

2. Các công nghệ sử dụng cho gia công không phôi

Để đảm bảo khối kim loại trong quá trình gia công được nguyên vẹn, gia công không phôi thường áp dụng các công nghệ:

• Gia công đúc: là phương pháp nấu chảy kim loại thành trạng thái lỏng, rót chúng vào lòng khuôn đúc có hình dáng và kích thước theo yêu cầu và đợi kim loại đông đặc lại.
• Gia công rèn: là phương pháp sử dụng áp lực tác động lên kim loại ở thể rắn để làm biến dạng chúng ra dạng thành phẩm hay bán thành phẩm.
• Gia công dập nóng: là phương pháp sử dụng áp lực tác động lên kim loại ở nhiệt độ cực cao, khiến vật liệu biến dạng khống chế bởi lòng khuôn.
• Gia công dập nguội: là phương pháp sử dụng áp lực làm biến dạng kim loại dưới dạng dẻo trong khuôn ở nhiệt độ phòng.
• Gia công cán: là phương pháp cho vật liệu đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau, khiến cho chúng bị biến dạng và mỏng đi.
• Gia công ép: là phương pháp ép vật liệu kim loại đã được nung nóng qua lỗ khuôn để có được hình dạng và kích thước như yêu cầu.
• Gia công kéo: là phương pháp gia công không phôi bằng cách cho vật liệu đi qua lỗ khuôn kéo để tăng chiều dài, giảm tiết diện.
• Gia công hàn: là phương pháp nung nóng vùng tiếp xúc của hai hay nhiều chi tiết kim loại, sau đó dùng áp lực tác động để chúng dính chặt với nhau.
• Gia công mài: là phương pháp làm nhẵn mịn bề mặt vật liệu kim loại, gia tăng độ bóng sau khi khi gia công.

Nếu dựa trên điểm chung của các công nghệ trên để gộp chúng thành các phương pháp thì gia công không phôi sẽ bao gồm 3 phương pháp chính:

• Gia công biến dạng: là phương pháp dùng ngoại lực tác động lên kim loại ở trạng thái nóng hoặc nguội, khiến kim loại vượt quá giới hạn đàn hồi và thay đổi hình dạng, nhưng không thay đổi độ bền và tính liên kết của chúng.
• Gia công áp lực: là phương pháp nung nóng và ép phôi kim loại qua lỗ định hình để tạo hình như yêu cầu.
• Gia công nóng: là phương pháp làm biến dạng phôi kim loại ở nhiệt độ cực cao.

3. Các loại máy gia công không phôi phổ biến nhất hiện tại

Để tạo ra sản phẩm gia công không phôi có độ chính xác và chất lượng cao, hiện nay rất nhiều loại máy móc hiện đại đã được ứng dụng trong quá trình này.

3.1. Máy hàn công nghiệp

Máy hàn công nghiệp là công cụ dùng nhiệt hoặc áp lực, hoặc kết hợp cả hai yếu tố để kết dính các chi tiết bằng kim loại như sắt, thép, inox,…lại với nhau thông qua quá trình nóng chảy và kết dính. Trong quá trình đó, người thợ có thể sử dụng hoặc không sử dụng vật liệu bổ sung.

Máy hàn công nghiệp được sử dụng trong gia công không phôi khi cần đảm bảo sản phẩm có độ bền mối hàn cao. Sản phẩm của máy hàn công nghiệp thường là các chi tiết máy dùng trong ngành chế tạo máy bay, ô tô, tàu thủy, cầu cống,…

3.2. Máy đột lỗ CNC

Máy đột lỗ CNC là công cụ được điều khiển bằng máy tính, nhằm tạo ra các lỗ có kích cỡ và hình dáng giống nhau (lỗ vuông và lỗ tròn, lỗ oval) trên bề mặt của kim loại.

Nguyên tắc hoạt động của máy dựa trên việc lập trình di chuyển một tấm kim loại theo hướng x và y, sau đó định vị chính xác lưới ram và tiến hành đục lỗ. Loại máy này phù hợp với vật liệu sắt thép có độ cứng trung bình, đặc biệt là thép dầm, cây V, thép tấm,… Sản phẩm của quá trình gia công không phôi bằng máy đột lỗ CNC thường là lưới kim loại, đinh chốt, bản lề,…

3.3. Máy dập CNC

Máy dập tạo ra các chi tiết nhanh và chính xác như bản vẽ

Máy dập CNC là công cụ được điều khiển bằng máy tính, sử dụng áp suất cao để làm biến dạng vật liệu kim loại trong quá trình gia công không phôi. Nguyên tắc hoạt động của máy là nhấn khuôn máy lên vật liệu kim loại, sau đó theo lập trình có sẵn, khuôn sẽ hoạt động và ép tấm kim loại thành hình dạng mong muốn.

Loại máy này sử dụng trong công nghệ gia công dập nóng hay dập nguội. Sản phẩm của máy dập CNC thường là các chi tiết máy, đồ Jig gá, khuôn mẫu,…

3.4. Máy uốn thép

Máy uốn thép là công cụ dùng để uốn, bẻ cong, nắn các thanh thép có độ cứng cao thành nhiều hình dạng khác nhau theo yêu cầu mà không thải ra vật liệu thừa.

Những thanh thép có thể được làm thẳng, kéo dài hay uốn cong thành các hình dạng đơn giản như hình chữ U, L, C hay thành các hình trạng phức tạp khác.

Hotline tư vấn kỹ thuật 096.172.6283