Mũi Khoan,Công Dụng và các tính chất (Drill Bit)

Những vật liệu khác nhau sẽ cần đến các loại Mũi Khoan khác nhau. Tùy tính chất và cơ tính của từng loại vật liệu mà lựa chọn loại mũi khoan thích hợp. Hôm nay mình sẽ giới thiệu về cấu tạo và các loại mũi khoan.

Cấu tạo mũi khoan

Mũi Khoan được chia làm hai phần chính: phần chuôi, phần làm việc

  • Phần chuôi: có chức năng chính là gá và cố định mũi khoan trên máy khoan. Hầu hết các loại mũi khoan đều có chuôi hình trụ tròn. Riêng đối với mũi khoan dùng trong công nghiệp thì chuôi là chuôi côn. Thường là côn Morse.
  • Các mũi khoan thông thường sẽ có chiều dài từ 1:1 đến 1:10 hoặc cao hơn nhiều

Đối với hầu hết các loại mũi khoan, góc của mũi khoan giúp xác định loại vật liệu mà mũi khoan có thể khoan. Chẳng hạn như góc 135 độ, thích hợp để khoan vào vật liệu cứng. Nếu yêu cầu mũi khoan định tâm tốt. Thì mũi khoan có góc 118 độ phù hợp hơn. Góc này gia công vật liệu mềm hơn góc 135. Chúng đinh tâm tâm tốt hơn và tạo ra các lỗ ra vào sạch hơn. Các mũi khoan có đầu nhọn cải thiện độ chính xác của việc khoan bằng cách giữ cho mũi khoan không bị lung lay khi bạn bắt đầu khoan.

Bảng sau liệt kê các thông số được khuyến nghị cho một số vật liệu thường được khoan.

Vật liệu phôi:     Góc cắt  / Bước xoắn   /     Góc thoát

Nhôm: 90 đến 135   /      32 đến 48   /        12 đến 26

Đồng: 90 đến 118    /     0 đến 20      /        12 đến 26

Gang thép :          90 đến 118     /    24 đến 32    /       7 đến 20

Thép nhẹ :            118 đến 135     /  24 đến 32     /      7 đến 24

Thép không gỉ:    118 đến 135   /    24 đến 32       /    7 đến 24

Chất dẻo :            60 đến 90     /      0 đến 20       /        12 đến 26

Vật liệu và hoàn thiện mũi khoan

Vật liệu mà từ đó các bit được sản xuất và các lớp hoàn thiện được áp dụng cho chúng đóng một vai trò quan trọng trong tuổi thọ và hiệu suất của bit. Vật liệu phổ biến và hoàn thiện bao gồm:

  • Mũi khoan thép tốc độ cao (HSS) có thể khoan gỗ, sợi thủy tinh, polyvinyl clorua (PVC) và các kim loại mềm như nhôm.
  • Mũi khoan coban cực kỳ cứng và tản nhiệt nhanh. Chúng chủ yếu được sử dụng để doa nhôm và kim loại cứng như thép không gỉ.
  • Mũi khoan HSS phủ oxit đen có thiết kế hoàn thiện giúp chống ăn mòn và tăng độ bền. Chúng tồn tại lâu hơn các bit HSS cơ bản và hoạt động tốt trên nhiều loại vật liệu bao gồm kim loại, gỗ cứng, gỗ mềm, PVC và sợi thủy tinh.
  • Mũi khoan HSS phủ titan tạo ra ít ma sát hơn. Chúng cứng hơn các bit HSS cơ bản và sắc nét lâu hơn. Chúng hoạt động để khoan gỗ, kim loại, sợi thủy tinh và PVC.
  • Các mũi khoan có đầu bằng cacbua luôn sắc bén lâu hơn nhiều so với các mũi khoan bằng thép, HSS hoặc titan. Chúng hiệu quả để khoan gạch và xây.

Mũi khoan bằng thép

Các mũi khoan có thể được chế tạo bằng thép cacbon thấp có giá thành rẻ, nhưng có tuổi thọ kém và cần phải mài thường xuyên. Chúng chỉ được sử dụng để khoan gỗ mềm; một số loại gỗ cứng có thể làm giảm tuổi thọ của chúng một cách đáng kể.

Các mũi khoan được làm từ thép cacbon cao (thép gió) bền hơn thép cacbon thấp do được làm cứng và tôi luyện vật liệu. Nhưng nếu chúng bị quá nóng (ví dụ, do ma sát trong khi khoan) chúng sẽ giảm tuổi thọ đáng kể, do lưỡi cắt bị mềm khi quá nhiệt. Các mũi khoan này có thể được sử dụng trên gỗ hoặc kim loại.

Thép tốc độ cao (HSS) là một dạng thép công cụ ; Các mũi khoan HSS cứng và chịu nhiệt tốt hơn nhiều so với thép cacbon cao. Chúng có thể được sử dụng để khoan kim loại, gỗ cứng và hầu hết các vật liệu khác với tốc độ cắt lớn hơn so với các mũi khoan bằng thép carbon, hiện nay phần lớn mũi khoan được làm từ vật liệu này. Trong dòng HSS các bạn có thể bắt gặp các ký hiệu sau :

  • HSS-G: mũi khoan được gia công bằng phương pháp kéo nóng vật liệu
  • HSS-R: việc gia công và tạo hình cho mũi khoan do các máy CNC đảm nhận. Nhờ đó mà độ chính xác và cũng như độ sắc bén cũng cao hơn so với loại HSS-G
  • HSS-Co5: thành phần tạo nên loại mũi khoan bao gồm: thép và cobalt với tỷ lệ 5%
  • HSS-Co8: giống như HSS-Co5, nhưng thành phần Cobalt đạt mức 8%.

Hợp kim thép coban là các biến thể của thép tốc độ cao có chứa coban. Chúng giúp mũi khoan cứng hơn và chịu được nhiệt độ cao hơn nhiều thường được sử dụng để khoan thép không gỉ và các vật liệu cứng khác. Nhược điểm chính của thép coban là chúng giòn hơn HSS tiêu chuẩn.

Cacbua vonfram (Tungsten carbide kí hiệu là WC)

 và một số hợp kim cực kỳ cứng có thể khoan hầu như mọi vật liệu, đồng thời tuổi thọ của mũi khoan cũng dài hơn. Vật liệu này đắt và giòn hơn nhiều so với thép; do đó, chúng chủ yếu được sử dụng chế tạo chip cắt (carbide insert) được gắn vào đầu mũi khoan, các mảnh chip được bắt vít hoặc hàn trực tiếp vào đầu của mũi khoan làm bằng kim loại ít cứng hơn. Hiện nay, việc sử dụng các công cụ lắp chip cắt (insert) đang trở nên phổ biến ở các xưởng sản xuất.

Kim cương đa tinh thể (PCD) là một trong những vật liệu cứng nhất trong số các vật liệu làm mũi khoan và có khả năng chống mài mòn cực kỳ tốt. Mũi khoan kim cương thường được chế tạo với một lớp các hạt kim cương, dày khoảng 0,5 mm (0,020 in), được liên kết bằng phương pháp thiêu kết trên nền vonfram-cacbua. Mũi khoan PCD thường được sử dụng trong ô tô, hàng không.

Tuy nhiên cần lưu ý, PCD không được sử dụng trên kim loại đen do phản ứng giữa cacbon trong PCD và sắt trong kim loại.

Lớp Phủ bề mặt của Mũi Khoan

Oxit đen: là một chất phủ màu đen sử dụng trên các mũi khoan rẻ tiền. Lớp phủ oxit đen cung cấp khả năng chịu nhiệt và bôi trơn, cũng như chống ăn mòn. Lớp phủ làm tăng tuổi thọ của các mũi khoan thép tốc độ cao (HSS).

Titanium nitride (TiN) là một vật liệu gốm rất cứng có thể được sử dụng để phủ lên mũi khoan thép tốc độ cao (HSS-TiN), kéo dài tuổi thọ mũi khoan gấp ba lần trở lên so với các mũi HSS thông thường. Ngay cả sau khi mài, lớp phủ trên mép lưỡi cắt vẫn cung hỗ trợ khả năng cắt và tuổi thọ của mũi khoan.

Titanium aluminum nitride (TiAlN) là một lớp phủ có thể kéo dài tuổi thọ mũi khoan năm lần trở lên. Nhưng giá thành cũng đắt hơn so với mũi khoan HSS-TiN

Titanium carbon nitride (TiCN) là một lớp phủ khác tốt hơn TiN cũng thường được sử dụng.

Bột kim cương được sử dụng làm lớp phủ chịu mài mòn, thường xử dụng trên các mũi khoan gạch, đá và các vật liệu rất cứng khác. Một lượng lớn nhiệt được tạo ra do cơ chế cắt bằng mài mòn ma sát các mũi khoan phủ kim cương cần được làm mát bằng nước để tránh làm hỏng mũi khoan hoặc phôi.

Zirconium nitride (ZrN) là vật liệu gốm cứng tương tự như titan nitride được sử dụng làm lớp phủ cho mũi khoan và một số công cụ dưới thương hiệu Craftsman.

Al-Chrome Silicon Nitride (AlCrSi / Ti)

 là lớp phủ cấu tạo bởi nhiều lớp nano xen kẽ, được phát triển bằng kỹ thuật lắng đọng hơi hóa học, thường được sử dụng trong khoan vật liệu polyme gia cố bằng sợi carbon (CFRP) và ngăn xếp CFRP-Ti. (AlCrSi / Ti) là lớp phủ siêu cứng, hoạt động tốt hơn các mũi khoan có phủ và không phủ khác.

Ngoài ra Lớp phủ Boron-Aluminum-Magnesium (BAlMgB14) cũng là lớp phủ gốm siêu cứng cũng được sử dụng trong khoan composite.

Taro ren sâu ( tapping deep hole)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *