Vật liệu chế tạo mũi taro: HSS, Cobalt, Carbide và cách chọn theo vật liệu gia công

Vật liệu chế tạo thân mũi taro quyết định con taro đó dùng được cho vật liệu nào, chịu được tốc độ cắt bao nhiêu và có dễ gãy trong lỗ hay không. Chọn đúng vật liệu taro giúp ren đẹp, taro bền và tránh sự cố gãy taro tốn kém, nhất là ở lỗ bí. Bài viết đi sâu vào ba nhóm vật liệu chính làm taro và cách chọn theo vật liệu gia công.

Vì sao vật liệu thân taro lại quan trọng

Khác với mũi khoan, mũi taro làm việc trong không gian chật hẹp của lỗ ren, ăn khớp toàn bộ biên dạng ren cùng lúc và chịu mô-men xoắn lớn. Khi taro gặp vật liệu quá cứng hoặc quá dai so với khả năng của nó, lưỡi cắt mòn nhanh, mô-men xoắn tăng vọt và taro có thể gãy ngay trong lỗ. Đây là lý do vật liệu thân taro phải được chọn tương xứng với vật liệu gia công.

Cần phân biệt rõ hai khái niệm hay bị nhầm: vật liệu thân taro là phần thép tạo nên toàn bộ con taro, còn lớp phủ chỉ là lớp mỏng phủ ngoài để tăng độ cứng bề mặt và chịu nhiệt. Bài này tập trung vào vật liệu thân taro; phần lớp phủ được trình bày riêng ở bài liên quan bên dưới.

Ba nhóm vật liệu chính chế tạo taro

Hầu hết taro trên thị trường được làm từ một trong ba nhóm vật liệu, xếp theo thứ tự độ cứng tăng dần và độ dẻo dai giảm dần.

1. Thép gió HSS — taro phổ thông

Thép gió là vật liệu taro thông dụng nhất, dẻo dai và giá hợp lý. Taro HSS phù hợp với phần lớn công việc trên thép mềm, thép carbon thường và các vật liệu dễ gia công. Nhờ độ dẻo dai cao, taro HSS chịu được va đập và thao tác taro tay tốt hơn các vật liệu cứng giòn.

2. Thép gió pha coban HSS-E — taro cho vật liệu khó

Khi thêm coban vào thép gió, ta được vật liệu HSS-E giữ được độ cứng ở nhiệt độ cao hơn. Taro HSS-E Cobalt bền hơn khi gia công vật liệu dai và sinh nhiệt cao như inox, thép hợp kim và thép có độ cứng khá. Đây là lựa chọn cân bằng giữa độ bền nhiệt và độ dẻo dai, rất phổ biến cho taro chất lượng cao.

3. Hợp kim cứng Carbide — taro cho thép cứng và sản lượng lớn

Carbide là vật liệu cứng nhất trong ba nhóm, chịu mài mòn và chịu nhiệt vượt trội, cho phép chạy tốc độ cắt cao. Đổi lại, Carbide giòn hơn nhiều nên dễ mẻ hoặc gãy khi máy rung, gá kém cứng vững hoặc taro bị lệch tâm. Taro Carbide phát huy tốt nhất trên máy CNC cứng vững khi gia công thép tôi cứng hoặc chạy sản lượng lớn, không phù hợp cho taro tay.

Nhìn vào biểu đồ có thể thấy quy luật chung: càng lên vật liệu cứng thì tốc độ cắt cho phép và khả năng chịu nhiệt càng cao, nhưng độ dẻo dai chống gãy lại giảm và giá thành tăng. Không có vật liệu nào tốt nhất mọi mặt, việc chọn đúng phụ thuộc vào vật liệu gia công và điều kiện máy.

Vật liệu taro cắt phoi và taro ép khác nhau thế nào

Ngoài vật liệu gia công, kiểu tạo ren cũng ảnh hưởng tới yêu cầu vật liệu thân taro. Taro cắt phoi và taro ép làm việc theo hai nguyên lý khác hẳn nhau nên đòi hỏi vật liệu khác nhau.

• Taro cắt phoi: dùng lưỡi cắt xén bỏ vật liệu và sinh phoi. Mô-men xoắn vừa phải, với vật liệu dễ gia công có thể dùng taro HSS thường.
• Taro ép: không cắt gọt mà dồn ép cho vật liệu chảy dẻo đắp thành ren, không sinh phoi. Cách này chịu mô-men xoắn lớn hơn nhiều nên thân taro phải dẻo dai hơn, thường làm từ thép gió pha coban HSS-E.

Bảng chọn vật liệu taro theo vật liệu gia công

Bảng dưới đây gợi ý vật liệu thân taro phù hợp cho từng nhóm vật liệu gia công thường gặp, kèm ưu nhược điểm và mức giá tương đối để người thợ cân nhắc.

Chọn vật liệu taro theo vật liệu phôi

Nguyên tắc chọn có thể tóm gọn theo độ khó của vật liệu gia công, đi cùng quy luật đã thấy ở phần trên.

• Vật liệu dễ gia công như thép mềm, nhôm: taro HSS là đủ, tiết kiệm chi phí.
• Vật liệu dai và sinh nhiệt cao như inox, thép hợp kim: nên lên taro HSS-E Cobalt để bền hơn và ren đẹp hơn.
• Thép tôi cứng, sản lượng lớn trên máy cứng vững: cân nhắc taro Carbide, đổi lại phải bảo đảm gá chắc và taro đồng tâm để tránh gãy.
• Kết hợp với lớp phủ: với vật liệu khó, một lớp phủ phù hợp trên thân HSS-E hay Carbide sẽ tăng thêm tuổi thọ đáng kể.

Muốn đi sâu hơn vào so sánh chi tiết ba vật liệu dụng cụ, cách chọn taro theo từng nhóm vật liệu, hay chọn lớp phủ, người thợ có thể xem tiếp các bài ở phần liên quan bên dưới.