Mũi khoan là gì ? Các loại mũi khoan và công dụng – phần 2

Chào các bạn, ở phần 1 chúng ta đã cùng tìm hiểu đặc điểm cấu tạo và vật liệu chế tạo mũi khoan (Drill bit). Còn bây giờ chúng ta cùng đến với công dụng và phân loại các loại mũi khoan nhé.

Bạn nào chưa đọc phần 1 thì có thể xem ở đây: Mũi khoan là gì ? Các loại mũi khoan và công dụng – Phần 1

Hình dạng mỗi loại mũi khoan được chế tạo để thích hợp với yêu cầu công việc và vật liệu cần khoan. Ví dụ mũi khoan gỗ thường có bước xoắn lớn hơn và góc cắt nhọn hơn so với các mũi khoan kim loại. Ngoài ra cũng có những mũi khoan được chế tạo theo kiểu đa năng, có thể sử dụng với nhiều loại vật liệu. Sau đây chúng ta sẽ chia các loại mũi khoan theo công dụng để bạn đọc tiện theo dõi.

Dòng khoan đa năng

Các mũi khoan có khả năng làm việc với nhiều vật liệu trên cùng một mũi khoan, tuy nhiên tốc độ và độ bền của chúng không đạt được như các mũi khoan chuyên dụng. Dưới đây là các loại mũi khoan đa năng thông dụng

Mũi khoan xoắn

Mũi khoan xoắn phổ biến nhất trong các loại mũi khoan, bạn có thể dễ dàng tìm thấy chúng ở bất kì cửa hàng kim khí nào. Các mũi khoan xoắn đa năng thường có góc cắt 118 độ, nó có thể làm việ được với các vật liệu như gỗ, kim loại, nhựa và hầu hết các vật liệu khác, mặc dù nó không hoạt động tốt như sử dụng góc cắt tối ưu cho từng loại vật liệu.

Một góc nhọn hơn, chẳng hạn như 90 độ, phù hợp với nhựa rất mềm và các vật liệu khác; nhưng nó sẽ mòn nhanh chóng nếu bạn dùng chúng để khoan các vật liệu cứng. Góc cắt tù hơn, chẳng hạn như 150 độ, phù hợp để khoan thép và các vật liệu cứng hơn. Với các mũi khoan có góc tù hơn dùng để khoan thép, chúng sẽ cần một lỗ khoan mồi để đạt độ chuẩn xác vị trí tâm lỗ khoan nhưng điều này là không bắt buộc nếu sai số nằm trong khoảng cho phép.

Các mũi khoan xoắn đáy bằng được sử dụng trong các trường hợp cần lỗ khoan có đáy phẳng. Nhưng loại mũi khoan này rất nhạy cảm với sự sai lệch của góc thoát, một sự sai lệch nhỏ có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ của chúng.

Cũng có những mũi khoan xoắn được chế tạo dài hơn mức tiêu chuẩn. Tuy nhiên, chúng không phải là công cụ tốt nhất để khoan các lỗ sâu thường xuyên, vì chúng cần thực hiện bẻ phoi và rút lên thường xuyên trong quá trình khoan nhằm tránh tình trạng kẹt phoi có thể dẫn đến gãy mũi khoan và hỏng phôi. Trong công nghiệp thường sử dụng các mũi khoan chuyên dụng cho khoan lỗ sâu.

Mũi khoan tháp bước

Tên tiếng anh của loại mũi khoan này là unibit chúng có hình dạng nón với cấu trúc bậc cầu thang. Do thiết kế của nó, trên cùng một mũi khoan bạn có thể sử dụng để khoan nhiều kích thước lỗ khác nhau.Ở tầng đầu tiên có 2 lưỡi cắt chính. Các tầng lớn hơn có đầu cắt kém hơn và được sử dụng để mở rộng lỗ.

Các mũi khoan tháp bước thường được sử dụng để khoan các vật liệu dạng tấm mỏng. Lưu ý độ dày của tấm cần khoan phải nhỏ hơn độ cao của mỗi bước trên mũi khoan. Chúng cũng thường được sử dụng trên các vật liệu mềm, chẳng hạn như ván ép, ván dăm, vách thạch cao, acrylic và laminate. Bạn cũng có thể khoan chúng trên kim loại tấm rất mỏng, nhưng chúng sẽ cần mài lại sớm hơn và bạn cũng cần dùng nhiều sức hơn.

Mũi khoan tháp bước rất lý tưởng để sử dụng trong lĩnh vực điện, nước với các hộp và khung bằng thép mỏng, nhôm hoặc nhựa. Chúng có lợi thế là bạn có thể khoan nhiều kích thước lỗ mà không cần thay đổi mũi khoan, và lỗ khoan được vát mép ngay trong quá trình khoan.

Một mẹo nhỏ là bạn có thể khoan lỗ mồi trước khi sử dụng mũi khoan tháp bước mở rộng chúng tới kích thước bạn muốn. Điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm sức lực khi khoan các tấm kim loại hoặc hộp kim loại rỗng.

Mũi khoét lỗ

Mũi khoét lỗ có dạng hình trụ hở với răng cưa trên mép và một mũi khoan định tâm tại tâm hình trụ, chúng được sử dụng để tạo các lỗ tương đối lớn trên vật liệu mỏng. Mũi khoét chỉ loại bỏ vật liệu ở mép của lỗ, giữ nguyên phần lõi, không giống như nhiều mũi khoan loại bỏ tất cả vật liệu bên trong lỗ. Chúng có thể được sử dụng để tạo các lỗ lớn trên gỗ, kim loại tấm và các vật liệu khác.

Dòng khoan kim loại

Các mũi khoan sử dụng khoan trên vật liệu kim loại được thiết kế và chế tạo với vật liệu phù hợp cho phép khoan trên các vật liệu cứng như sắt, thép tuy nhiên đối với mỗi công đoạn lại cần có những đặc điểm riêng để phù hợp với yêu cầu gia công.

Mũi khoan tâm

Mũi khoan tâm, hay còn được gọi là mũi khoan mồi, được sử dụng trong gia công kim loại chính xác để tạo lỗ bắt đầu cho một mũi khoan có kích thước lớn hơn hoặc tạo tâm hình nón ở cuối phôi để lắp chống tâm trên máy tiện.

Các mũi khoan xoắn càng dài càng có xu hướng lắc tâm khi bắt đầu khoan trên bề mặt phẳng. Nếu bị lệch tâm khi khoan thì rất khó để đưa nó trở lại vị trí chính xác. Một mũi khoan tâm tạo điểm bắt đầu cho tâm mũi khoan chính xác hơn vì nó ngắn nên độ lắc của đầu mũi khoan ít hơn các mũi khoan dài rất nhiều.

Lưu ý: Mặc dù đây không chính xác là mũi khoan mồi nhưng hiện tại ở việt nam chỉ thông dụng loại mũi khoan tâm này có thể dùng làm mũi khoan mồi

Đối với các mũi khoan gắn chip cắt hợp kim (carbide insert) thông thường không nên sử dụng mũi khoan tâm trước khi khoan, vì các mũi khoan gắn chíp hiện đại được thiết kế với cơ chế tự định tâm riêng của chúng. Việc khoan mồi không có tác dụng định tâm và trong một số trường hợp còn gây khó khăn cho cơ chế định tâm của các mũi khoan insert

Với trường hợp sử dụng máy khoan cầm tay, nguyên nhân chính gây ra sự không chính xác là do tay người sử dụng chứ không phải độ lắc của mũi khoan. Do đó, trường hợp này đột lỗ tâm trước khi khoan sẽ hiệu quả hơn sử dụng mũi chấm tâm.

Mũi khoan vát mép

Các mũi vát mép có tác dụng tạo cạnh vát cho lỗ khoan giúp thuận tiện khi lắp ráp tra lỗ hoặc dẫn hướng vít vào dễ dàng hơn. Ngoài ra nó cũng được sử dụng phổ biến tạo lỗ bắt mũ chìm cho bu lông hoặc vít, có hình dạng chính xác với mũ vít, nằm bằng hoặc dưới bề mặt của vật liệu xung quanh.

Mũi khoan vát mép cũng có thể được tích hợp luôn vào các mũi khoan xoắn thông thường với kích thước phù hợp cho mục đích tạo lỗ vít mũ chìm. Trong công nghiệp thường xử dụng mũi vát mép chuyên biệt cho phép vát mép các cạnh có biên dạng phức tạp trên máy cnc. Ngoài ra loại mũi vát mép này cũng có tuổi thọ lớn hơn rất nhiều so với các mũi tích hợp.

Mũi khoan gắn chíp hợp kim – Indexable drill bit

Mũi khoan chíp hợp kim (carbide insert) chủ yếu được sử dụng trên các máy CNC và các thiết bị sản xuất độ chính xác cao khác, và là loại mũi khoan đắt nhất, có giá cao nhất trên mỗi đường kính và độ sâu lỗ khoan. Mũi khoan chíp được thiết kế để gắn các mảnh lưỡi cắt hợp kim cacbua vonfram có thể thay thế được để giảm bớt thời gian mài công cụ. Các lưỡi cắt bằng mảnh hợp kim cứng và được phủ lớp chống mài mòn có tuổi thọ dài hơn nhiều so với mũi khoan thông thường. Với thiết kế chuôi mũi khoan có thể sử dụng lâu dài, hầu hết các mũi khoan chip đều có đường dẫn nước làm mát xuyên tâm để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ khi sử dụng với cường độ cao. Các mũi khoan chip cũng có rất nhiều thiết kế tùy theo mỗi hãng và các công nghệ độc quyền riêng.

Thông thường, các mũi khoan chíp được sử dụng khoan các lỗ không sâu hơn khoảng 5 lần đường kính mũi khoan. Chúng có khả năng chịu tải dọc trục khá cao và tốc độ khoan rất nhanh. Với các lỗ sâu hơn thông thường cần sử dụng các mũi khoan chuyên dụng cho mục đích này.

Mũi khoan lỗ sâu – Ejector drill bit

Được thiết kế cho mục đích gia công khoan lỗ sâu các lỗ có đường kính từ trung bình đến lớn (đường kính khoảng 19–102 mm). Mũi khoan lỗ sâu Ejector sử dụng chíp cắt hợp kim (carbide insert) được thiết kế đặc biệt có rãnh thoát phoi nằm bên trong thân mũi khoan và hệ thống tưới nguội xuyên tâm. Nước tưới nguội được bơm vào bên trong lỗ khoan và đẩy phoi ra khỏi lỗ theo đường thoát phoi nằm bên trong thân.

Với thiết kế này mũi khoan có thể làm việc với cường độ cao và giảm được công đoạn bẻ phoi, rút mũi khoan như với các mũi khoan khác (thời gian bẻ phoi và rút mũi khoan có thể chiếm hơn 50% tổng thời gian khoan một lỗ ).

Mũi khoan thẳng

Mũi khoan thẳng không có rãnh xoắn như mũi khoan xoắn. Các rãnh thoát phoi của chúng được thiết kế thẳng theo trục mũi khoan. Chúng được sử dụng khi khoan trên vật liệu đồng hoặc các vật liệu có đặc tính tương tự. Do được thiết kế phù hợp với đặc tính của vật liệu đồng, loại mũi khoan này cho tuổi thọ và tốc độ làm việc cao hơn so với các mũi khoan xoắn thông thường.

Dòng khoan gỗ

Mũi khoan định tâm

Các mũi khoan định tâm hay mũi khoan đinh là một biến thể của mũi khoan xoắn được tối ưu hóa cho khoan gỗ.

Các mũi khoan xoắn thông thường có xu hướng lắc tâm khi bắt đầu khoan. Đối với vật liệu kim loại, điều này được khắc phục bằng cách khoan mồi bằng mũi khoan mồi chuyên dụng (ae thợ việt hay dùng mũi chấm tâm). Đối với gỗ, mũi khoan định tâm là một giải pháp khác: Tâm của mũi khoan có dạng đinh nhọn và các lưỡi cắt có dạng góc sắc để cắt gỗ. Đầu nhọn của mũi khoan có thể dễ dàng cắm vào gỗ mềm để giữ cho mũi khoan không lắc khi bắt đầu khoan.

Vật liệu kim loại thường có tính đồng nhất và mũi khoan xoắn thông thường sẽ dễ dàng cắt sạch các cạnh của lỗ. Đối với vật liệu gỗ khi khoan ngang thớ những loại gỗ có thớ gỗ dài, thớ gỗ khó có thể cắt sạch ở các cạnh và cản trở quá trình khoan. Mũi khoan định tâm có các lưỡi cắt là các góc nhọn bên ngoài của mũi khoan, nó sẽ cắt phần cạnh của lỗ trước khi cắt các phần bên trong của lỗ. Bằng cách cắt phần cạnh lỗ trước, mũi khoan sẽ tối ưu khả năng cắt gỗ hơn thay vì cắt các phần bên trong trước như mũi khoan xoắn thông thường.

Mũi định tâm cũng có hiệu quả tốt hơn các mũi khoan xoắn khi khoan nhựa mềm. Do các mũi khoan xoắn thông thường khi sử dụng với máy khoan cầm tay, khi góc khoan không được cố định trong quá trình khoan có xu hướng làm bẩn các cạnh của lỗ do ma sát khi tay bạn lắc lư.

Đối với kim loại, mũi khoan định tâm thường không được khuyến cáo, nếu có chỉ dùng để khoan các kim loại tấm rất mỏng và mềm. Và nó cũng không vượt trội về mặt thẩm mỹ hơn so với các mũi khoan xoắn khi khoan vật liệu kim loại.

Mũi khoan định tâm thường có đường kính từ 3–16 mm (0,12–0,63 in).

Mũi khoét gỗ dẹt

Hay còn gọi là mũi khoét đuôi cá. Các mũi khoan có dạng thuổng dẹt, với một đầu nhọn định tâm và hai lưỡi cắt. chúng cũng có 2 lưỡi cắt nhọn ở đầu để giúp thành lỗ khoan được thẩm mỹ hơn. Với đường kính chuôi nhỏ so với đường kính làm việc của chúng, các mũi khoét kiểu này thường được mài rãnh trên chuôi để tăng độ cố định khi gá vào mâm cặp. Chúng thường được sử dụng để doa thô trên gỗ nhưng có nhược điểm là thường làm toét lỗ khi khoan xuyên thủng. Bạn có thể hạn chế điều này bằng cách khoan ngược lại khi mũi khoan gần xuyên qua phôi.

Mũi khoét gỗ đuôi cá thông thường có đường kính từ 6 đến 36 mm, hoặc ¼ đến 1½ inch.

Mũi khoan bản lề chìm

Mũi khoan bản lề là một ví dụ về thiết kế mũi khoan tùy chỉnh cho một ứng dụng cụ thể. Ngày nay rất nhiều đồ nội thất được làm từ ván dăm hoặc ván sợi mật độ trung bình (MDF) được phủ melamine hoặc acrylic . Những loại ván gỗ ép thông thường không chắc bằng gỗ thịt, nếu xử dụng các bản lề thông thường, bản lề dễ bị bung. Một bản lề chìm chuyên dụng đã được phát triển cho loại ván này, sử dụng lỗ khoan có đường kính 35 mm (1,4 in), được khoan trên ván dăm để gắn cố định. Đây là một phương pháp thi công rất phổ biến và tương đối thành công.

Một mũi khoan bản lề có thể tạo lỗ lắp cho bản lề dễ dàng, nhưng ván dăm và MDF là những vật liệu rất dễ mài mòn mũi khoan nếu sử dụng các mũi khoan chất liệu thép gió hoặc thậm chí cả HSS. Cần sử dụng dao cắt cacbua vonfram (carbide), nhưng hình dạng phức tạp của mũi khoan bản lề rất khó chế tạo bằng cacbua vonfram, vì vậy loại mũi khoan đặc biệt có hình dạng đơn giản hơn này thường được sử dụng. Nó có lưỡi cắt bằng cacbua vonfram được hàn cố định trên thân thép, một đầu nhọn dùng để định tâm cho mũi khoan.

Mũi khoét gỗ có thể điều chỉnh

Mũi khoét gỗ đa năng, còn được gọi là mũi khoét gỗ mở rộng, có cấu tạo bao gồm một mũi khoan nhỏ ở giữa với hai lưỡi cắt trượt, có thể điều chỉnh được gắn phía trên nó, lưỡi cắt thường có đầu nhọn ở bên ngoài, với một vít định vị để khóa lưỡi cắt ở vị trí cần thiết. Thiết kế này cho phép một mũi khoan duy nhất có thể khoan nhiều lỗ kích thước khác nhau, cũng như khả năng khoét các lỗ kích thước không phổ biến. Thước đo đường kính thường được tích hợp luôn trên thanh trượt để điều chỉnh chính xác kích thước lỗ. Các mũi khoan dạng này được thiết kế để sử dụng tốc độ thấp, mô-men xoắn cao

Các loại mũi khoan khác

Mũi khoan bê tông

Mũi khoan bê tông là một biến thể của mũi khoan xoắn. Phần thân mũi khoan thường được chế tạo bằng thép gió và được gia công bằng máy cán định hình. Các mảnh cacbua vonfram được hàn vào đầu mũi khoan để tạo lưỡi cắt.

Các mũi khoan bê tông thường được sử dụng với máy khoan búa, máy khoan khi quay có kèm búa đập làm vỡ khối vật liệu ở đầu mũi khoan, và theo rãnh xoắn thoát ra ngoài lỗ khoan. Mũi khoan bê tông thường sử dụng các dạng chuôi đặc biệt như loại SDS, cho phép mũi khoan trượt trong ổ cặp khi đập búa, mà không cần toàn bộ ổ cặp thực hiện chuyển động theo búa.

Các mũi khoan bê tông thường có đường kính từ 3 mm đến 40 mm. Đối với đường kính lớn hơn, các mũi khoan rút lõi được sử dụng. Các mũi khoan bê tông có thể dài tới 1.000 mm (39 inch).

Mũi khoan kính

Các mũi khoan thủy tinh có cấu tạo hình trụ thẳng. Chúng được phủ một lớp bột kim cương ở đầu cắt. Nhược điểm của các mũi khoan loại này là thường có tuổi thọ ngắn, khả năng lệch tâm cao do khó định tâm nếu khoan bằng các máy khoan điện cầm tay.

Khi sử dụng loại mũi khoan này bạn nên bắt đầu với tốc độ thấp và cũng dữ tốc độ khoan thấp hơn các mũi khoan khác trong quá trình khoan. Nhiệt do ma sát tạo ra có thể làm bong lớp bột kim cương nên cần tưới nước làm mát trong quá trình khoan.

Mũi khoan PCB

Một số lượng lớn các lỗ có đường kính nhỏ khoảng 1 mm cần được khoan trên bảng mạch in (PCB). Hầu hết các PCB được làm bằng sợi thủy tinh có độ mài mòn cao, chúng sẽ nhanh chóng làm mòn các mũi khoan thép, đặc biệt là khi khoan với số lượng rất lớn. Để giải quyết vấn đề này, các mũi khoan xoắn được chế tạo hoàn toàn bằng cacbua vonfram, có thể khoan với tốc độ cao qua PCB và có tuổi thọ tốt hơn. Các mũi khoan PCB cacbua có tuổi thọ dài hơn các mũi khoan thép HSS khoảng 10 lần.

Trong công nghiệp chế tạo bảng mạch in, hầu như tất cả các công việc khoan đều được thực hiện bằng máy móc tự động và các mũi khoan thường được thiết bị tự động thay thế khi chúng bị mòn, vì ngay cả các mũi khoan cacbua rắn cũng không tồn tại lâu khi mỗi bảng mạch in cần khoan hàng trăm đến hàng nghìn lỗ. Các mũi khoan PCB, có đường kính nhỏ, thường được đóng gói trong ống kẹp và có chuôi với kích thước tiêu chuẩn, trên mũi khoan cũng có vòng hãm xác định chính xác chiều dài lắp mũi khoan để máy không cần phải đo lại mũi khoan mỗi lần thay thế tự động.

Mũi khoan PCB hoạt động với tốc độ rất cao — 30.000 đến 100.000 RPM hoặc thậm chí cao hơn. Tốc độ cao, đường kính nhỏ và độ giòn của vật liệu, làm cho các mũi khoan này rất dễ bị gãy, đặc biệt nếu góc của mũi khoan so với phôi thay đổi hoặc va chạm với bất kỳ vật thể nào. Việc khoan bằng tay là không khả thi do máy khoan đa năng thông thường được thiết kế cho các mũi khoan lớn hơn, tốc độ quá chậm và lắc lư quá nhiều để sử dụng hiệu quả các mũi khoan cacbua.

Nếu bạn muốn khoan các lỗ PCB tại nhà với máy khoan điện bạn nên sử dụng mũi khoan thép HSS thay vì mũi khoan PCB chuyên dụng. Tuy có tuổi thọ ngắn hơn nhưng chúng cũng mềm hơn nên khó gãy hơn mũi khoan cacbua (chỉ là khó gãy hơn thôi nhé chứ thực tế lệch tay là vẫn đi như thường).

Nguồn: Biên tập thietbiketnoi.com

Xem thêm:

Chia sẻ