Chương 13: Độ bóng không đạt quy định theo tiêu chuẩn Độ bóng của chân vịt không đạt tiêu chuẩn bao gồm những nguyên nhân sau: - Hi ện nay trong quá trình gia công chân vịt chỉ được mài thô, mài tinh r ồi sau đó sơn dầu bóng. Như vậy độ chính xác và độ nhám sẽ không đảm bảo như yêu cầu thiết kế. Mặt khác các cơ sở chế tạo không có dụng cụ kiểm tra độ nhám. Để đảm bảo yêu cầu về độ độ bóng và độ nhám nên chúng tôi đề xuất giải pháp: - Sau khi gia công chân v ịt (mài thô, mài tinh) nhất định phải thực hiện khâu đánh bóng chân vịt. Quá trình đánh bóng chân vịt gồm đánh bóng cơ khí, hóa cơ; đánh bóng thủy lực. * Đánh bóng cơ khí được thực hiện nhờ các hạt m ài (cacbrurundun, b ột mài oxit sắt) khi đánh bóng thô dùng các hạt mài cỡ 80  120mm, khi đánh bóng tinh dùng hạt cỡ 150  200mm, còn khi đánh bóng đạt độ nhẵn soi gương dùng cỡ hạt cỡ 300  450mm. Hạt mài đánh bóng được hòa vào xăng. Dụng cụ đánh bóng chân vịt được d ùng kiểu môtơ điện cầm tay. Ở trục ra môtơ có gắn bánh xe đánh bóng bằng cao su bọc vải hoặc da. Sau khi gắn chân vịt cố định trên bàn êtô, người ta phết hỗn hợp đánh bóng (hạt mài và dung môi) lên trên cánh và tiến hành đánh bóng. Khi đánh bóng, bề mặt chân vịt không những chịu tác dụng cơ học mà còn chịu phẳng bề mặt nhanh hơn. Tác dụng hóa học làm hình thành trên b ề mặt đánh bóng các vẩy oxit này được hạt mài t ẩy đi liên tục. Để thúc đẩy tác dụng hóa học, trong bột có thành ph ần axit Olein hay Stearin, oxit Terom, oxit sắt. * Đánh bóng thủy lực. Khi đánh bóng thủy lực d ùng chất lỏng có chứa hạt mài, nước lã và các ch ất phụ chống ăn mòn và có tính bề mặt. Chất lỏng làm vi ệc được phun từ vòi phun lên bề mặt cần gia công dưới áp lực cao. Do va đập giữa các hạt m ài và bề mặt chân vịt mấp mô tế vi sẽ được mài nhẵn. Năng suất và chất lượng của quá trình đánh bóng tăng bằng cách thay đổi số lượng và độ hạt m ài, áp lực của chất lỏng làm việc, góc nghiêng của vòi phun với bề mặt chân vịt. Thiết bị đánh bóng thủy lực có ba loại, khác nhau cơ bản ở phương pháp đẩy chất lỏng l àm việc khỏi vòi phun: tự chảy, do khí nén hút vào và dưới áp lực đẩy của khí nén hay bơm. - Quá trình đánh bóng thủy lực bao gồm các nguyên công cơ bản sau: + Trộn chất lỏng làm việc. + Chuẩn bị chân vịt cần đánh bóng. Thành phần chất lỏng được sử dụng rộng rãi nhất là (% theo khối lượng): hạt m ài chiếm 33%, NaOH chiếm 2,2%, NaNO 3 chiếm 0,45%, nước l à chiếm 64,4%. Sau khi trộn Natri Nitrit (0,5  1,5%) hay Dicrommat 0,2% ta s ẽ tiến hành đánh bóng. Thêm m ột nguyên nhân nữa ảnh hưởng đến độ bóng của chân vịt là: - Qua th ực tế ở các cơ sở chế tạo chân vịt hiện nay việc kiểm tra chất lượng sản phẩm chưa được quan tâm đúng mức. Hầu như không có Đăng kiểm kiểm tra, khi gia công xong người công nhân t ự kiểm tra. - Việc kiểm tra độ bóng không có các máy và thiết bị đo mà chỉ kiểm tra bằng mắt thường. Nên để đảm bảo chân vịt sau khi chế tạo có độ bóng đạt y êu cầu thì các cơ sở cần mua các máy và thiết bị đo về tự kiểm tra độ bóng. Sau đó mời Đăng kiểm về giám định và kiểm tra lại. 3.2.3 Giá thành cao. Hiện nay giá thành chân vịt vẫn còn cao khoảng 190 ngàn/kg ch ủ yếu do những nguyên nhân sau: - M ỗi chân vịt đúc ra đều phải làm một chân vịt mẫu và một khuôn đúc nên mất nhiều thời gian v à khá tốn kém. Mặt khác một khuôn chỉ đúc được duy nhất một chân vịt có đường kính xác định. Khi muốn đúc chân vịt có đường kính khác thì lại phải làm khuôn khác nên m ất rất nhiều thời gian và công sức. Theo em được biết để khắc phục nguyên nhân trên ta sẽ dùng một số mẫu và khuôn đúc thông dụng. Sau đó đúc hàng loạt và đưa lên máy CNC để gia công về chân vịt có các thông số y êu cầu. Ví dụ: Thực tế đúc xong một chân vịt có D = 1,1m bán ra trên thị trường giá 14 triệu đồng. Mà làm mẫu gỗ và nhôm cộng với giá khuôn đúc hết 7 triệu đồng. Trong khi đó chân vịt mẫu chỉ dùng được một vài lần. Nếu trong quá trình sử dụng mẫu mà làm mẫu bị cong vênh thì mẫu đó coi như là bỏ. Nên: để đúc h àng loạt chân vịt có đường kính D = 1,1m hoặc D = 1,15m với các thông số H/D,  cho trước. Ta sẽ đúc một loạt chân vịt đường kính D = 1,2m theo mẫu đã có sẵn. Sau đó đưa lên máy CNC gia công xuống đường kính D = 1,1m hoặc D = 1,15m và theo các thông s ố H/D,  yêu cầu. Thời gian gia công một chân vịt mất hai ngày và chi phí hết 4 triệu đồng. - Như vậy, ta không phải mất công đoạn làm mẫu chân vịt và gi ảm chi phí mỗi chân vịt xuống được 3 triệu đồng. Một xưởng chế tạo chân vịt trung bình mỗi ngày đúc được khoảng 10 chân vịt. Vậy một tháng cơ sở chế tạo đó sẽ tiết kiệm được 900 triệu đồng. Khi đó giá thành chân vịt bán ra tr ên thị trường sẽ giảm. 3.2.4 Chân vịt sau khi chế tạo bị khuyết tật không thể sửa chữa được Hầu như chân vịt sau khi chế tạo xong thường bị khuyết tật (thiếu hụt, rỗ…) và không thể sửa chữa được khi chân vịt không phù hợp với tàu thiết kế. Theo chúng tôi do các nguyên nhân sau gây nên: - Hi ện nay khâu kiểm tra vật liệu và pha chế vật liệu trước khi nấu không được các cơ quan đăng kiểm kiểm tra.Thực tế khi mua đồng phế l iệu về là nấu chứ không pha chế thêm các kim loại khác hoặc cho thêm chất trợ dung vào có chăng khi nấu đồng nóng chảy chỉ cho thêm một ít bột nhôm vào theo kinh nghiệm. Đồng mua về là nấu ngay chứ không được sấy khô nên không hút khí có trong h ợp kim đồng, nếu trong quá trình kết tinh không thoát ra hết, sẽ làm giảm cơ tính và gây nên rỗ khí. Hình 2.33 : Miếng phôi cánh chân vịt sau khi đúc xong bị rỗ Trong quá trình nghiên cứu qui trình chế tạo chân vịt, em nhận thấy khi chuẩn bị vật liệu dùng để chế tạo chân vịt cần thiết phải qua công đoạn phân tích vật liệu để xác định lại th ành phần hóa học cũng như các tính chất cơ lí của vật liệu trước khi đưa vào chế tạo. Thực tế hiện nay do đa số các cơ sở đúc là của tư nhân nên khâu kiểm nghiệm vật liệu trước khi nấu không được thực hiện. Do đồng phế liệu mua về đ ã có sẵn các thành phần sắt, mangan, nhôm, kẽm nên mua về là nấu ngay chứ không được kiểm tra thành phần các kim loại có trong đồng. Khi nấu đồng đạt đến nhiệt độ nóng chảy khoảng 110 0 o C (3- 4h) người ta chỉ cho một ít bột nhôm vào theo kinh nghiệm. Vì thế chân vịt đúc ra sẽ không đảm bảo được các tính chất cơ lí và gây nên các khuyết tật. Để khắc phục nguyên nhân trên các cơ sở chế tạo cần phải thực hiện quá trình phân tích, kiểm nghiệm vật liệu một cách nghiêm túc. * Ý nghĩa và vai trò của việc phân tích vật liệu. - Như chúng ta đã biết ngoài việc tính toán thiết kế và lập một quy trình chế tạo hợp lí, tiên tiến có ảnh hưởng quan trọng đối với việc chế tạo chân vịt. Việc lựa chọn vật liệu cho chế tạo đúng mác tính toán là một việc làm cực kỳ quan trọng nó quyết định đến chất lượng và tính năng của chân vịt - Chính vì vậy việc phân tích mẫu là một việc làm quan trọng mà nhà chế tạo cần thiết phải thực hiện nghiêm túc và khoa học, nếu thực hiện tốt sẽ giải quyết được các vấn đề sau: + Xác định được chính xác các th ành phần hóa học để có thể thêm hoặc bớt (% khối lượng) một thành phần nào đó đảm bảo phù h ợp với mác chế tạo và các cơ tính của nó. + Tạo ra các loại vật liệu mới để sử dụng cho việc chế tạo, nhờ việc phân tích mẫu các loại chân vịt ngoại nhập. *Quá trình phân tích vật liệu. - Việc thực hiện quá trình phân tích vật liệu đòi hỏi phải theo các nguyên tắc trình tự được đề ra một cách khoa học, nếu thực hiện không chính xác trong một công đoạn nào đó cũng làm cho k ết quả kém chính xác. Việc phân tích mẫu tiến hành gồm các bước sau:  Lấy mẫu vật liệu  Phân tích mẫu xác định các thành phần hóa học.  Kiểm tra xác định các cơ tính vật liệu. Sau khi phân tích vật liệu xong ta sẽ lập một bảng để so sánh thành ph ần các chất trong mẫu vật liệu đó với Mác tiêu chuẩn. Sau khi so sánh xong ta sẽ biết được thành phần của các chất trong mẫu vật liệu chuẩn bị đúc còn thiếu hoặc thừa bao nhiêu % các ch ất. Ta sẽ bổ sung thêm hoặc lấy bớt các chất có trong mẫu để cho thành phần vật liệu của mẫu phù hợp với mác tiêu chuẩn. Ngoài ra còn do nguyên nhân sau gây nên khuyết tật: Chân vịt chủ yếu đúc bằng đồng thanh và đồng thau, mà đồng thì rất hay co ngót, rỗ khí và thiên tích. Tính co ngót và rỗ khí ảnh hưởng trực tiếp tới tính công nghệ đúc v ì chân vịt là loại sản phẩm có thành vật đúc mỏng, kim loại khó điền đầy. Chân vịt sau khi chế tạo nếu bị khuyết tật nhẹ thì có thể sửa chữa được, còn bị thiếu hụt nhiều là các cơ sở đem nấu lại nên mất rất nhiều thời gian và công sức. Theo em được biết để khắc phục nhược điểm trên các nước có ngành chế tạo chân vịt phát triển sẽ đưa chân vịt khuyết tật nên máy CNC gia công v ề chân vịt có các thông số nhỏ hơn ban đầu. Thêm một nguyên nhân nữa dẫn tới chân vịt đúc ra bị khuyết tật và gi ảm cơ tính là: Do nồi nấu đồng là nồi nấu bằng dầu và khí, nên nhiệt độ nóng chảy của đồng không xác định được. Người ta chỉ xác định dựa theo kinh nghiệm (thời gian đồng nóng chảy 3,5- 4h). Nên để khắc phục nhược điểm trên các cơ sở chế tạo nên thay nồi nấu vật liệu thông thường bằng nồi nấu cảm ứng. Lò cảm ứng có ưu điểm sạch, nhiệt độ kim loại ra lò có thể cao tới 1560 o C. Lò có khả năng nấu liên tục, lại giảm 15- 20% lượng điện ti êu thụ, tường lò có tuổi thọ cao. Thêm một ưu điểm nữa của lò cảm ứng là ta có thể biết được nhiệt độ của kim loại ở từng giai đoạn khi nấu. Hình 2.34: Sơ đồ lò điện cảm ứng không - Khi nấu là phải dùng vật liệu khô và sạch, các loại nguyên li ệu trước khi cho vào nấu đều phải nung cho hết ẩm, làm sạch dầu mỡ và sơn. Mặt khác cần nấu nhanh và khống chế nhiệt độ của hợp kim. . phù h ợp với mác chế tạo và các cơ tính của nó. + Tạo ra các loại vật liệu mới để sử dụng cho việc chế tạo, nhờ việc phân tích mẫu các loại chân vịt ngoại nhập. *Quá trình phân tích vật liệu. -. trò của việc phân tích vật liệu. - Như chúng ta đã biết ngoài việc tính toán thiết kế và lập một quy trình chế tạo hợp lí, tiên tiến có ảnh hưởng quan trọng đối với việc chế tạo chân vịt. Việc. đoạn làm mẫu chân vịt và gi ảm chi phí mỗi chân vịt xuống được 3 triệu đồng. Một xưởng chế tạo chân vịt trung bình mỗi ngày đúc được khoảng 10 chân vịt. Vậy một tháng cơ sở chế tạo đó sẽ tiết