Khoan và taro trên thép tấm mỏng gây ra nhóm sự cố rất riêng, khác hẳn khi gia công phôi dày: mũi khoan cắn giật lúc sắp xuyên qua, lỗ bị loe méo thành hình tam giác, tấm bị kéo vống lên theo mũi, và ren taro xong chỉ vài vòng đã tuôn. Nguyên nhân chung đều nằm ở chỗ tấm quá mỏng, không đủ chiều dày để đỡ lực và dẫn hướng dụng cụ. Bài viết phân tích từng sự cố và cách xử lý bằng việc chọn đúng mũi, góc mũi và thông số cắt.
Ranh giới "mỏng" ở đây hiểu tương đối theo đường kính lỗ: khi chiều dày tấm nhỏ hơn khoảng một nửa đường kính mũi khoan, các hiện tượng dưới đây bắt đầu xuất hiện rõ. Với tấm dày một, hai ly mà khoan lỗ tám, mười ly thì gần như chắc chắn gặp phải.
Vì sao mũi khoan cắn và giật khi sắp xuyên qua tấm
Đây là sự cố nguy hiểm nhất vì nó làm gãy mũi, làm hỏng lỗ và có thể giật văng cả tấm khỏi tay kẹp. Cơ chế như sau: mũi khoan xoắn tiêu chuẩn có góc mũi 118°, hai lưỡi cắt nghiêng thành hình nón. Khi khoan gần hết chiều dày tấm, lớp vật liệu còn lại mỏng dần đến mức không còn đủ cứng để chịu lực đẩy dọc trục. Lúc đó mũi khoan không cắt nữa mà đột ngột tự kéo mình xuyên qua, cả hai lưỡi cắt ngoạm vào tấm cùng lúc và sinh ra cú giật mạnh.
Tấm càng mỏng, càng mềm, và mũi khoan càng lớn thì cú giật càng dữ. Trên máy khoan bàn hiện tượng này làm tấm quay vống lên thành "chong chóng" rất nguy hiểm; trên khoan tay thì làm lệch lỗ và mẻ lưỡi.
Bốn sự cố thường gặp và cách khắc phục
Bốn vấn đề dưới đây xuất phát từ cùng một gốc là tấm mỏng, nhưng mỗi cái cần một cách xử lý riêng.
1. Mũi cắn giật lúc xuyên qua
Cách xử lý hiệu quả nhất là đổi loại mũi. Mũi khoan bậc có đầu côn nhiều nấc nên luôn có một đoạn tì vào thành lỗ dẫn hướng liên tục, không bao giờ tạo ra khoảnh khắc "hẫng" khiến mũi tự kéo xuống. Nếu vẫn dùng mũi xoắn, hãy chọn loại mài góc mũi rộng 135° đến 150°: góc càng tù thì lực dọc trục càng phân tán, cú xuyên càng êm. Ngoài ra luôn giảm mạnh lực ấn ở đoạn cuối, và kê một tấm gỗ hoặc tấm đệm phía dưới để đỡ mặt sau.
2. Lỗ bị loe méo, thành hình tam giác hoặc đa giác
Lỗ trên tấm mỏng hay bị méo thành đa giác thay vì tròn đều. Nguyên nhân là tấm rung và mũi khoan không được dẫn hướng ổn định nên "nhảy" quanh tâm. Khắc phục bằng cách kẹp tấm thật cứng sát điểm khoan, khoan một lỗ mồi tâm nhỏ trước để tạo điểm định vị, và ưu tiên mũi khoan bậc vốn tự giữ tâm tốt. Máy khoan phải đủ cứng vững, trục chính không rơ.
3. Tấm bị kéo vống lên theo mũi
Đây chính là hệ quả trực tiếp của cú cắn giật khi kẹp không đủ chặt. Bắt buộc phải kẹp tấm bằng êtô hoặc kẹp chữ C sát vị trí khoan, không giữ tay. Với tấm lớn nên kẹp ít nhất hai điểm để tấm không xoay. Kê tấm đệm phía dưới cũng giúp mặt sau lỗ không bị bavia và giảm lực giật.
4. Ren taro bị tuôn, không bắt được bulông
Tấm mỏng thường chỉ đủ chiều dày cho một đến hai vòng ren, nên ren rất yếu và dễ tuôn khi siết. Có mấy hướng xử lý theo thứ tự ưu tiên: chọn bước ren nhỏ hơn để có nhiều vòng ren hơn trên cùng chiều dày; tạo gờ vuốt nhô ra ở lỗ trước khi taro để tăng chiều dày ren hiệu dụng; hoặc dùng giải pháp cơ khí như đai ốc hàn, tán rivnut khi tấm quá mỏng. Nếu buộc phải taro trực tiếp, nên chọn taro ép thay vì taro cắt vì taro ép dồn ép vật liệu tạo ren liền mạch và bền hơn.
Chọn mũi khoan cho thép tấm mỏng
Bảng dưới đây tóm tắt lựa chọn mũi khoan theo tình huống trên tấm mỏng.
| Loại mũi | Ưu điểm trên tấm mỏng | Phù hợp khi |
|---|---|---|
| Mũi khoan bậc | Tự dẫn hướng, không cắn giật, lỗ tròn đều, một mũi khoan nhiều cỡ | Lỗ vừa và lớn trên tấm, tôn, hộp điện; nhu cầu nhiều đường kính |
| Mũi xoắn góc mũi 135°–150° | Lực dọc trục phân tán, xuyên êm hơn mũi 118° thường | Có sẵn máy mài lại mũi hoặc mua đúng loại góc tù |
| Mũi xoắn 118° tiêu chuẩn | Rẻ, phổ biến — nhưng dễ cắn giật nhất | Chỉ nên dùng khi có khoan mồi tâm và kẹp rất chắc |
Thông số cắt: kiểm soát lực quan trọng hơn tốc độ
Với tấm mỏng, sai lầm phổ biến là nghĩ phải chạy nhanh. Thực tế yếu tố quyết định là kiểm soát lực dọc trục lúc mũi sắp thoát ra, chứ không phải tốc độ cắt cao. Nên đặt số vòng quay ở mức vừa phải theo đường kính, và giảm bước tiến rõ rệt ở đoạn cuối. Số vòng quay tính theo công thức n = Vc × 1000 ÷ (π × D); chọn tốc độ cắt Vc theo mác thép rồi hạ nhẹ tay khi gần xuyên thủng. Chi tiết cách quy đổi và tra Vc có ở bài về tốc độ cắt liên kết bên dưới.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao khoan thép tấm mỏng hay bị mũi cắn và giật?
Khi mũi khoan sắp xuyên qua, phần vật liệu còn lại quá mỏng không đỡ nổi lực dọc trục nên mũi tự kéo mình xuống, hai lưỡi cắt ngoạm vào tấm cùng lúc và giật mạnh. Mũi xoắn tiêu chuẩn góc mũi 118° đặc biệt dễ bị. Cách chống: dùng mũi khoan bậc hoặc mũi góc mũi lớn 135°–150°, giảm bước tiến ở đoạn sắp xuyên, và kẹp chặt tấm sát điểm khoan.
Khoan tấm mỏng dùng mũi gì để lỗ không bị méo tam giác?
Nên dùng mũi khoan bậc hoặc mũi có góc mũi rộng và lưỡi trung tâm nhỏ. Lỗ méo tam giác trên tấm mỏng là do tấm rung và mũi không được dẫn hướng liên tục; mũi khoan bậc luôn có đoạn côn tì vào lỗ nên giữ tâm tốt hơn hẳn. Với mũi xoắn, nên khoan mồi tâm trước và kẹp tấm thật cứng.
Taro ren trên tấm mỏng bị tuôn ren phải làm sao?
Tấm mỏng thường chỉ đủ một đến hai vòng ren nên rất dễ tuôn. Giải pháp: chọn bước ren nhỏ để có nhiều vòng ren hơn, tạo gờ vuốt nhô ra ở lỗ để tăng chiều dày ren, hoặc dùng đai ốc hàn, tán rivnut. Nếu buộc taro trực tiếp, ưu tiên taro ép vì nó dồn ép vật liệu tạo ren chắc hơn taro cắt.
Tốc độ cắt khi khoan thép tấm mỏng nên đặt thế nào?
Yếu tố quyết định không phải tốc độ cao mà là kiểm soát lực dọc trục lúc xuyên qua. Nên giữ số vòng quay vừa phải theo đường kính, và quan trọng nhất là giảm mạnh bước tiến ở đoạn mũi sắp thoát ra. Tính số vòng quay theo n = Vc × 1000 ÷ (π × D), chọn Vc theo mác thép rồi hạ bước tiến khi gần xuyên thủng.
Bài viết liên quan
Cần tư vấn mũi khoan và taro cho thép tấm mỏng?
Đội ngũ kỹ thuật Yutaka hỗ trợ chọn đúng mũi khoan bậc, taro ép và thông số cắt phù hợp với độ dày tấm và máy của bạn.