Vật liệu và Công nghệ đúc

Lịch sử phát triển

Bộ môn Vật liệu và Công nghệ đúc được hình thành trực thuộc Tổ Gia công nóng nằm trong bộ môn Luyện kim ngay từ ngày thành lập trường Đại học Bách khoa Hà nội (15/10/1956). Năm 1960, hai ngành Luyện kim và Cơ khí sáp nhập thành Khoa Cơ khí, trong đó có tổ Đúc nằm trong bộ môn Gia công nóng. Do nhu cầu cán bộ kỹ thuật của ngành Luyện kim, tháng 8 năm 1966 Khoa Luyện kim được thành lập gồm 6 bộ môn: Cán, Kỹ thuật Đúc, Lò, Luyện kim đen, Luyện kim mầu và Nhiệt luyện. Năm 1988, Trường Đại học Bách Khoa chuyển đổi mô hình quản lý từ cấp sang 2 cấp, bộ môn Kỹ thuật đúc và bộ môn Kim loại hoc và Nhiệt luyện sát nhập thành khoa Đúc-Nhiệt luyện. Năm 1994 trường trở về quản lý ba cấp. Năm 1995 Khoa Luyện kim và Công nghệ vật liệu thành lập lại bao gồm 5 bộ môn, trong đó bộ môn Vật liệu và Công nghệ Đúc được tách ra từ khoa Đúc– Nhiệt luyện.

Trải qua hơn nửa thế kỷ phấn đấu xây dựng của nhiều thế hệ cán bộ, Bộ môn đã ngày càng lớn mạnh và hoàn thành tốt nhiệm vụ đào tạo cán bộ kỹ thuật,nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ, đóng góp vào sự phát triển của ngành Đúc nói riêng và công nghiệp Luyện kim – Cơ khí nói chung. Chính nhờ quá trình luôn phấn đấu vươn lên, Bộ môn đã có 01 Nha giáo Nhân dân; 05 Nhà giáo Ưu tú; 04 Giáo sư, 08 Phó giáo sư; 02 Tiến sĩ Khoa học; 17 Tiến sĩ và 14 Thạc sỹ, Kỹ sư và Cử nhân.

Hiện nay, tổng số viên chức của bộ môn là 07 người, bao gồm 06 cán bộ giảng dạy (01 Giáo sư, 04 Phó Giáo sư và 01 Tiến sĩ) và 01 cán bộ kỹ thuật. Bộ môn đã đào tạo được khoảng 800 Kỹ sư hệ chính quy chuyên ngành đúc, 56 Kỹ sư hệ chính quy ngành Đúc-Nhiệt luyện, 5 Kỹ sư bằng 2, khảng hơn 100 KS hệ chuyên tu và tại chức, 20 Thac sỹ, 16 Tiến sỹ. Vào ngày 18 tháng 3 năm 1995, Tiến sĩ trong nước đầu tiên đã bảo vệ thành công tại bộ môn. Bên cạnh đó Bộ môn còn tham gia đào tạo Kỹ sư ngành Vật liệu của Học viện Kỹ thuật quân sự. Nhiều kỹ sư ngành đúc ra trường đến nay được giao các trọng trách tại nơi công tác..

Công tác đào tạo

Bộ môn Vật liệu và Công nghệ Đúc hiện đang đào tạo từ bậc cử nhân, kỹ sư, thạc sỹ và tiến sĩ trong các lĩnh vực chính:

Công nghệ chế tạo các mác hợp kim hệ sắt và phi sắt, bao gồm cả khâu lựa chọn và thiết kế vật liệu.
Kỹ thuật nấu luyện và sản xuất đúc trong công nghiệp: các quá trình luyện kim của hợp kim lỏng; các phương pháp tạo hình vật liệu bằng biện pháp nóng chảy trong khuôn; quá trình đông đặc của vật đúc; vật liệu hệ rời rạc và các phương pháp làm khuôn đúc;
Thiết kế và mô phỏng số các quá trình công nghệ đúc

Trong quá trình học tập, sinh viên chuyên ngành Vật Liệu và Công nghệ Đúc được định hướng sớm tham gia vào các hoạt động nghiên cứu khoa học. Các nhóm/hướng nghiên cứu được thành lập với sự hợp tác chặt chẽ với các Viện nghiên cứu cũng như các doanh nghiệp sản xuất đúc trong và ngoài nước. Do đó, sinh viên có không chỉ có cơ hội áp dụng kiến thức đã học vào sản xuất thực tế, mà còn có cơ hội giao lưu, học hỏi những tiến bộ trong ngành đúc cũng như tạo cơ hội việc làm sau khi ra trường. Các sinh viên tốt nghiệp xuất sắc hoàn toàn có cơ hội tiếp tục học tập và làm việc trong môi trường quốc tế. .

Cơ sở vật chất

Xưởng thực hành đúc: được trang bị 01 lò điện cảm ứng cao tần cỡ nhỏ (dung tích lên tới 5kg thép), 02 lò điện trở (dung tích 3kg nhôm); 01 máy đúc ly tâm cỡ nhỏ dùng để thực hành nấu luyện các mẫu hợp kim, cũng như trang thiết bị thí nghiệm đánh giá quá trình đông đặc và độ chảy loãng của hợp kim. Xưởng thực hành cũng có đầy đủ cơ sở vật chất phục vụ đào tạo thực hành các Phương pháp đúc chính xác gồm cả đúc mẫu cháy và đúc mẫu chảy. Xưởng cũng có đầy đủ trang thiết bị chuẩn bị mẫu và đánh giá tổ chức kim tương.
PTN Vật liệu làm khuôn: được trang bị đầy đủ cơ sở vật chất phục vụ đào tạo thực hành về công nghệ đúc, bao gồm chuẩn bị hỗn hợp làm khuôn cũng như kiểm tra đánh giá chuyên sâu các đặc tính của vật liệu làm khuôn.
PTN Gia công cơ khí – khuôn mẫu: được trang bị đầy đủ trang thiết bị chuẩn bị khuôn mẫu cũng như làm sạch sản phẩm đúc.
PTN Mô hình hóa và mô phỏng số: được trang bị 04 máy tính có cấu hình cao phục vụ giảng dạy sử dụng phần mềm mô phỏng số quá trình đúc, bao gồm thiết kế mô hình và tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping) sử dụng máy in 3D.

Định hướng nghiên cứu

STT	Tên định hướng	Nội dung cụ thể	Triển vọng phát triển	Ghi chú
1	Vật liệu tiên tiến	Vật liệu cấu trúc nano dạng khối	Nghiên cứu	Siêu bền. Chế tạo bằng phương pháp kết tinh vật liệu vô định hình.
		Vật liệu entropy cao	Hướng mới
		Vật liệu có hình thái phi nhánh cây	R & D	Trên cơ sở hợp kim mầu
		Vật liệu y sinh	Nghiên cứu	Nền Ti dùng để cấy ghép – gia cố xương người, thay thế răng
		Hợp kim nhôm có tính chất đặc biệt	Nghiên cứu	Siêu dẻo
		Vật liệu composite chế tạo im-situ	R & D	Nền Hợp kim nhôm cốt AlN Nền Cu cốt C Nền Al-Ti cốt hạt Al₂O₃in-situ
		Thép song pha	Nghiên cứu	Phục vụ ngành giao thông vận tải
		Gang cầu ADI	R & D	Phục vụ công nghiệp phụ trợ
		Hợp kim chịu ăn mòn	Nghiên cứu	Trên cơ sở Cu
2	Công nghệ tiên tiến	Công nghệ bán lỏng	Ứng dụng	Rheo- và thixocasting, rheo-diecasting, rheo-continuous casting
		Công nghệ và vật liệu chế tạo bộ nổ	Nghiên cứu và ứng dụng
		Công nghệ đúc mẫu cháy (Lost foam)	Nghiên cứu và ứng dụng	Chế tạo các chi tiết phụ tùng ô tô.
		Công nghệ đúc chính xác (mẫu cháy)	Nghiên cứu và ứng dụng	Thân máy (gang-hợp kim nhôm).
		Công nghệ tạo mẫu nhanh Rapid prototyping – FDM	Nghiên cứu
		Công nghệ chế tạo chất sơn khuôn.và vật liệu phát nhiệt	Chuyển giao công nghệ
3	Sản phẩm ứng dụng	Cánh tuabin dùng trong nhà máy thủy điện vừa và nhỏ	Nghiên cứu	Đơn tinh thể
		Trục khuỷu, bánh răng	Nghiên cứu và ứng dụng	Gang cầu
		Bạc 2 lớp cỡ lớn	Ứng dụng	Thép và composit nền Cu

Hợp tác và chuyển giao công nghệ

Công nghệ đúc mẫu cháy, mẫu chảy;
Công nghệ đúc lưu biến, đúc lưu biến – áp lực, đúc lưu biến-liên tục;
Chất sơn khuôn;
Mô phỏng và thiết kế công nghệ đúc;
Tư vấn thiết kế xưởng đúc, thiết kế lắp đặt dây chuyền công nghệ và thiết bị đúc;
Đào tạo ngắn hạn và chuyên sâu về kỹ thuật đúc;
Tư vấn thiết kế, lựa chọn hợp kim.