Material processing technology

A. Giới thiệu

Bộ môn hiện có 06 cán bộ giảng dạy lý thuyết và 02 cán bộ giảng dạy thực hành.

Bộ môn Thiết Bị & Công Nghệ Vật Liệu Cơ Khí trực thuộc khoa Cơ khí, đảm trách giảng dạy nhóm ngành học thuộc lĩnh vực chế tạo phôi (đúc, gia công áp lực, hàn) và các môn chuyên ngành hẹp như cán, kéo, ép, rèn dập kim loại; các phương pháp hàn, cắt, phục hồi chi tiết …

B. Cơ cấu tổ chức:

1. Ban chủ nhiệm Bộ môn và PTN

• Chủ nhiệm Bộ môn: TS. Nguyễn Thanh Hải
• Phó chủ nhiệm Bộ môn: KS. Lê Hữu Trí
• Trưởng PTN: KS. Lê Hữu Trí

2 . Faculty Directory

TT	Họ tên	HH / HV	Trách nhiệm
1	Nguyễn Thanh Hải	TS	Chủ nhiệm
2	Lê Hữu Trí	GV.KS	P.Chủ nhiệm
3	Lưu Phương Minh	GVC.TS	CBGD
4	Trần Đức Tuấn	GVC.Ths	CBGD
6	Phạm Quang Trung	ThS	Du học
7	Nguyễn Hải Đăng	ThS	Du học

C. Academics

Bộ môn đảm trách giảng dạy các môn học của nhiều hệ đào tạo khác nhau:

• Hệ cao học chính qui
• Hệ đại học chính qui
• Hệ đại học tại chức
• Hệ cao đẳng chính qui

1. Các môn giảng dạy trong Bộ môn hệ đại học:

• Các phương pháp gia công không phoi
• Công nghệ hàn
• Lý thuyết biến dạng dẻo
• Công nghệ cán
• Cộng nghệ thiết bị tạo phôi

2. Sau Đại học:

• Các phương pháp cán tiên tiến
• Các phương pháp và công nghệ đúc chính xác
• Công nghệ biến dạng và tạo hình tiên tiến
• Công nghệ dập tạo hình
• Công nghệ hàn tiên tiến
• Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại
• Lý thuyết và công nghệ hàn
• Thiết bị hàn hiện đại

3. Các bài thí nghiệm:

• Xác định hệ số đắp của que hàn
• Đo tốc độ chảy của dây hàn
• Xác định đường đặc tính của máy hàn hồ quang tay
• Kiểm tra mối hàn

D. Nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ

1. Hướng nghiên cứu:

• Nghiên cứu các vật liệu kim loại và hợp kim phục vụ ngành cơ khí chế tạo.
• Thiết kế các hệ thống tạo hình theo phương pháp cán và uốn.
• Nghiên cứu công nghệ và thiết bị hàn, cắt kim loại và hợp kim.
• Nghiên cứu công nghệ và chế tạo thiết bị cho các ngành kinh tế quốc dân.

2. Đề tài nghiên cứu:

• Đề tài cấp Bộ: 03
• Đề tài cấp thành phố: 04
• Đề tài cấp trường: 14
• Báo cáo khoa học: 19

E. Máy móc thiết bị thí nghiệm

1. Các thiết bị trong dây chuyền đúc khuôn mẫu chảy:

Dây chuyền đúc trong khuôn mẫu chảy được đặt tại xưởng C1 trang bị hệ thống máy móc tiên tiến và sử dụng quy trình đúc trong khuôn mẫu chảy tương tự với quy trình đúc trong ngành chế tạo kim hoàn và trang sức.

1.1. Máy phay sáp:

a. Mô tả máy.

– Phòng thí nghiệm được trang bị 2 máy phay sáp gồm một máy phay sáp 4 trục và một máy phay sáp 3 trục. Các máy phay đều được kết nối với máy tính và được điều khiển bằng phần mềm chuyên dụng của hãng. Phần mềm điều khiển của máy được thiết kế rất đơn giản và dễ sử dụng.

b. Công dụng máy:

* Máy MDX – 40:

• Chuyên dùng tạo mẫu 5 chiều trên vật liệu sáp, gỗ, mica…
• Trục xoay thứ 4 có thể xoay từ 0o đến 360o và có thể lật từ 1 đến 4 mặt trên cùng 1 sản phẩm gia công.
• Với trục xoay thứ 5, ta có thể tạo ra các mô hình có độ phức tạp và mỹ thuật rất cao với chi phí đầu tư thấp.
• Vùng làm việc:
  • Với trục quay (mm): 85 (đường kính) x 135 (dài)
  • Không trục quay (mm): 305 x 305 x 105
• Công suất môtơ: 100W; Tốc độ quay: 15,000 V/phút

* Máy MDX – 20:

• Tích hợp cả 2 chức năng quét và khắc 3D trên cùng 1 máy
• Gia công trên các vật liệu như: mica, gỗ, gỗ nhân tạo, nhựa, sáp…
• Sử dụng phương pháp quét tiếp xúc điểm động
• Vùng làm việc (mm): 203.2 x 152.4 x 60.5
• Tốc độ phay: 0.1 – 15 mm/giây
• Tốc độ quét: 4 – 15 mm/giây
• Độ phân giải khi quét: chiều XY: 0.05, chiều Z: 0.025 mm

d. Xuất xứ của máy.

Hai máy phay sáp đều được chế tạo tại Nhật Bản.

1.2. Máy lưu hóa khuôn.

a. Mô tả máy.

Máy lưu hóa khuôn có cấu tạo gồm khuôn và bộ phận ép có thể gia nhiệt.

b. Công dụng máy.

• Máy lưu hóa khuôn được sử dụng để tạo ra các khuôn cao su từ mẫu sản phẩm gốc nhằm sử dụng cho quá trình tạo ra các mẫu sáp.
• Nhiệt độ max 320oC
• Công suất 600W
• Nguồn 220V 50Hz
• Kích thước (mm) 450 x 330 x 330

c. Xuất xứ của máy

Máy lưu hóa khuôn có kết cấu khá đơn giản và được chế tạo tại Việt Nam.

1.3. Máy bơm sáp chân không tự động.

a. Mô tả máy.

Máy bơm sáp chân không tự động bao gồm một máy hút chân không, hệ thống nấu chảy sáp, hệ thống vòi phun và hệ thống điều khiển.

b. Công dụng máy

• Máy bơm sáp chân không tự động có tác dụng nấu chảy sáp và tạo áp lực bơm sáp từ vòi phun vào trong khuôn cao su để tạo ra mẫu sáp. Khuôn cao su có thể được sử dụng nhiều lần để tạo ra nhiều mẫu sáp.
• Có bàn kẹp tự động, nhờ đó giúp được tự động hóa thao tác bơm sáp.
• Điều khiển được các thông số: nhiệt độ sáp 55 – 85oC, áp lực bơm 2 bar, áp lực chân không – 1bar, nhiệt độ vòi phun 55 – 85oC.
• Thời gian kẹp 0 – 12s sau khi bơm sáp.
• Nhiệt độ sai số ±0.2oC
• Hút chân không 0 – 12s
• Bơm sáp 0 – 12s
• Bơm sáp 1 lần
• Kích thước: 91mm x 110 mm x 38 mm
• Công suất: 220V, 50Hz, 0.76 KW
• Trọng lượng: 20 Kg

c. Xuất xứ của máy.

Máy được sản xuất tại Đài Loan.

1.4. Máy trộn thạch cao

a. Mô tả máy.

Máy trộn thạch cao bao gồm bầu rung, cần khuấy và khoang chứa. Các lát (Flask) được đặt trong khoang chứa và được hút chân không. Khi thạch cao đã được trộn đều, máy hút chân không rồi rót thạch cao vào trong lát (Flask).

b. Công dụng máy.

• Máy trộn thạch cao vừa có thể khuấy vừa có thể rung để trộn đều thạch cao với nước. Hút chân không nhằm loại bọt khí ra khỏi thạch cao gây rỗ lên bề mặt vật đúc.
• Khối lượng lớn nhất là 500g/1 lần trộn
• Công suất của máy trộn: 0.5Hp
• Nguồn điện: 220V, 50Hz
• Kích thước: 230mm x 130 mm x 790 mm
• Trọng lượng: 11,2 Kg
• Công suất trộn: 140W

c. Xuất xứ của máy.

Máy được chế tạo tại Ý.

1.5. Lò nung.

a. Mô tả máy.

Lò nung được trang bị các điện trở nhiệt có thể nung đến nhiệt độ khoảng 1100oC. Lò nung có kết cấu kín, có ống khói để xả khí cháy ra ngoài. Lò có thể được lập trình nhiệt độ theo chương trình định sẵn.

b. Công dụng máy.

• Lò nung được sử dụng để nung khuôn thạch cao lên nhiệt độ cao, nấu chảy và bốc hơi sáp trong khuôn.
• Nhiệt độ lớn nhất: 1100oC
• Sai số: 7oC
• Đường kính của flask: 68mm x 55mm, 9 – 12 flasks (1 lần nung)
• Trọng lượng: 23 Kg
• Công suất: 1.8 KW
• 9 chương trình cài đặt
• Nguồn điện: 220V, 1 pha, 50Hz

c. Xuất xứ của máy.

Lò nung được chế tạo tại Mỹ.

1.6. Máy đúc chân không.

a. Mô tả máy.

Máy đúc chân không thực chất là một lò nung trung tần. Máy có khả năng nấu chảy kim loại rất nhanh trong một cốc nấu và buồng nấu được cách ly (chỉ quan sát được cốc nấu kim loại qua cửa sổ bằng kính). Máy có thể nung tới nhiệt độ 2000oC, có thể nấu chảy được nhiều kim loại hay hợp kim như đồng, nhôm, bạc, vàng, platin, thép… Khi rót kim loại, buồng nung được hút chân không và điền đầy bởi khí trơ. Máy đúc hỗ trợ việc rót kim loại ngay trong buồng nung. Máy sử dụng Argon làm khí trơ và cần thêm hệ thống giải nhiệt bằng nước phụ trợ.

b. Công dụng máy.

• Máy đúc được dùng để nung chảy kim loại và rót kim loại nóng chảy vào trong khuôn thạch cao.
• Thể tích nồi nấu: 160g Platin/1 lần đúc, 180g vàng 18k/ 1 lần đúc
• Cốc nấu bằng ceramic thể tích: 15 – 23 cm3
• Công suất: 3.5 KW
• Đường kính flask: 30,50,68,80 mm x 55 mm
• Nhiệt độ lớn nhất: 1950oC
• Kích thước: 400mm x 440 mm x 430 mm
• Trọng lượng: 27 Kg
• Nguồn điện: 220V, 50 Hz

c. Xuất xứ của máy.

Máy đúc chân không MC15 được sản xuất tại Đức.

1.7. Máy phun cát.

a. Mô tả máy.

Máy phun cát là một hệ thống sử dụng khí nén nhằm phun các hạt cát mịn với tốc độ cao vào vật đúc sau khi đã hoàn thành. Máy được kết nối với máy nén khí, cát được tuần hoàn trong máy và sử dụng nhiều lần. Cát được bắn trong một buồng kín và người sử dụng sẽ thao tác với vật đúc qua găng tay.

b. Công dụng máy.

• Máy phun cát được sử dụng để làm sạch vật đúc sau khi phá khuôn thạch cao. Cát ở tốc độ cao sẽ loại bỏ những phần thạch cao còn bám lại ở những vị trí khó loại bỏ như hốc, lỗ…
• Chỉnh được áp lực khí.
• Áp lực khí: 270 lít/phút thì cung cấp 10 bar, 150 lít/phút thì cung cấp 5 bar
• Nguồn điện: 230V, 0.03KW
• Kích thước: 330mm x 410 mm x 570 mm
• Trọng lượng: 15kg

c. Xuất xứ của máy.

Được sản xuất tại Đức.

1.8. Các thiết bị phụ trợ khác.

• Máy nén khí và hệ thống dẫn khí: Cung cấp khí cho toàn bộ hệ thống trong quá trình đúc.
• Hai máy hút chân không phục vụ cho máy phun sáp và máy đúc.
• Các khuôn cao su: Sử dụng để tạo ra các mẫu sáp
• Mỏ hàn: sử dụng để hàn mẫu sáp vào cây sáp.
• Các lát (Flask): để tạo khuôn thạch cao.
• Cây gắp: Để thao tác với khuôn thạch cao khi đã được nung nóng.
• Cân điện tử: Để đo khối lượng cây sáp và khối lượng thạch cao nhằm cân chỉnh cho phù hợp với yêu cầu.
• Bình khí Argon: Cung cấp khí trơ cho máy đúc chân không MC15.
• Hệ thống giải nhiệt: Giải nhiệt cho máy đúc chân không MC15.

2. Máy đúc áp lực:

2.1. Máy đúc áp lực.

a. Mô tả máy.

– Máy đúc áp lực buồng nóng của hãng Simhope chuyên sử dụng để đúc kẽm. Máy được đặt tại xưởng bộ môn thiết bị công nghệ vật liệu. Hiện tại máy được sử dụng cho giảng dạy thực hành môn đúc.

– Máy có đặc điểm là chu kỳ đúc nhanh, chạy êm, điều khiển tự động, độ chính xác cao hơn, ít các thao tác phụ, tiêu tốn năng lượng thấp hơn và tiết kiệm vật liệu. Lực ép khuôn 70 tấn.

b. Xuất xứ của máy.

Được sản xuất tại Đài Loan.

2.2. Các thiết bị phụ trợ khác.

• Hệ thống giải nhiệt
• Bình gas
• Máy nén khí

3. Các thiết bị của xưởng bộ môn:

– Xưởng bộ môn trang bị các máy trong lĩnh vực tạo hình và biến dạng kim loại như cán, kéo, dập, rèn… để phục vụ giảng dạy thực hành và nghiên cứu. Các thiết bị của xưởng được thống kê trong bảng sau: