Mũi khoan xoắn là công cụ tinh túy để tạo lỗ, được tìm thấy ở hầu hết mọi xưởng và hộp dụng cụ. Trong số này, mũi khoan xoắn Thép tốc độ cao (HSS) tạo ra sự cân bằng tuyệt vời giữa hiệu suất, độ bền và chi phí, khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến và linh hoạt nhất cho nhiều ứng dụng khoan.
Mũi khoan xoắn HSS là gì?
Về cốt lõi, mũi khoan xoắn HSS có chung một thiết kế: cán hình trụ, rãnh xoắn ốc để loại bỏ phoi và điểm cắt được hình thành bởi hai bề mặt đất gặp nhau ở cạnh đục, thường có các góc giảm môi. Đặc điểm nổi bật là vật liệu chủ yếu tạo ra chúng: Thép-tốc độ cao (HSS). Loại thép công cụ này cung cấp các đặc tính nâng cao quan trọng để khoan hiệu quả.
Lợi thế-của thép tốc độ cao: Vật liệu
Hợp kim HSS được thiết kế đặc biệt cho dụng cụ cắt. Chúng thường chứa một lượng đáng kể vonfram, molypden, crom, vanadi và coban. Những yếu tố này mang lại những đặc tính quan trọng:
* Độ cứng cao: Cho phép mũi khoan cắt được các vật liệu cứng như kim loại.
* Độ cứng nóng tuyệt vời (Độ cứng đỏ): HSS giữ được phần lớn độ cứng ngay cả ở nhiệt độ cao được tạo ra trong quá trình gia công, thường lên tới khoảng 540 độ (1000 độ F). Điều này cho phép tốc độ cắt nhanh hơn so với các mũi khoan bằng thép carbon.
* Chống mài mòn: Tăng khả năng chống mài mòn giúp kéo dài tuổi thọ của mũi khoan.
* Độ dẻo dai: Cung cấp khả năng chống sứt mẻ hoặc gãy, đặc biệt quan trọng đối với các vết cắt bị gián đoạn hoặc các ứng dụng có độ rung.
Hình học chính: Đặc điểm thiết kế
Ngoài thiết kế xoắn lõi, một số đặc điểm hình học ảnh hưởng đến hiệu suất:
* Point Angle: Góc ở đầu (thường là 118 độ hoặc 135 độ). Điểm 118 độ là tiêu chuẩn và phù hợp với hầu hết các vật liệu. Điểm 135 độ ("điểm phân chia") có tác dụng mạnh hơn đối với kim loại cứng hơn, bắt đầu dễ dàng hơn với ít "đi bộ" hơn nhưng có thể kém bền hơn.
* Helix Angle (Spiral): Góc của sáo. Đường xoắn ốc tiêu chuẩn (~25-35 độ) phù hợp với nhiều vật liệu. Đường xoắn ốc cao (~40 độ +) di chuyển chip nhanh hơn ra khỏi các lỗ sâu hơn, thường được sử dụng cho các kim loại mềm hơn (nhôm) và nhựa. Đường xoắn thấp (~20-25 độ) mang lại độ bền cao hơn nhưng tốc độ thoát phoi chậm hơn, được sử dụng cho các vật liệu cứng và dai.
* Góc thoát môi: Khoảng hở phía sau lưỡi cắt, cần thiết để cho phép lưỡi xuyên qua phôi.
* Độ dài: Độ dài của Jobber là tiêu chuẩn để sử dụng chung. Chiều dài ngắn giúp tăng thêm độ cứng cho các lỗ nông hoặc vật liệu cứng. Chiều dài côn (chuỗi dài) được sử dụng cho các lỗ sâu.
* Cán: Cán thẳng phù hợp với mâm cặp khoan (máy khoan cầm tay, máy khoan), trong khi cán thu nhỏ phù hợp với côn Morse lớn hơn thường gặp trong máy phay.
Các loại mũi khoan xoắn HSS
Mặc dù vật liệu cốt lõi là HSS nhưng vẫn tồn tại các biến thể:
1. HSS tiêu chuẩn: Tốt để khoan thép nhẹ, nhôm, đồng thau, nhựa, gỗ, v.v. Tiết kiệm cho mục đích sử dụng chung trong cửa hàng.
2. HSS-Cobalt (HSS{2}}E) Thường được bán dưới dạng "Cao cấp", "Cobalt", "Nâng cao". Lý tưởng cho các kim loại cứng hơn như thép không gỉ, thép hợp kim cứng và gang. Hiệu suất vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhưng đắt hơn HSS tiêu chuẩn.
3. Hiệu suất-Cấp HSS: Chất lượng mài nâng cao hoặc lớp phủ đặc biệt giúp cải thiện một chút khả năng chống mài mòn và giảm ma sát so với HSS tiêu chuẩn.
4. HSS với xử lý nitơ: Tạo ra bề mặt cứng hơn để tăng độ bền.
Mũi khoan xoắn HSS là kim loại trần. Trong khi mũi khoan xoắn HSS *có thể được phủ* để tăng cường hơn nữa các đặc tính, thì mũi khoan được phủ (như TiN, TiCN, TiAlN) không được coi là mũi khoan HSS đơn giản, tiêu chuẩn. Các phiên bản được phủ này là một loại riêng biệt mang lại những lợi thế khác biệt với chi phí cao hơn.
Ứng dụng: Nơi sử dụng mũi xoắn HSS
Mũi khoan xoắn HSS mang lại tính linh hoạt cao trên nhiều vật liệu khác nhau thường gặp trong xưởng, dự án theo sở thích, nhà máy sản xuất và công trường. Sức mạnh chính của họ nằm ở gia công kim loại:
* Kim loại đen: Thép nhẹ, thép hợp kim-thấp, thép công cụ không cứng.
* Kim loại không chứa sắt-: Nhôm, đồng thau, đồng thau, đồng thau.
* Kim loại cứng: Thép không gỉ, gang, thép hợp kim cao{0}}(đặc biệt hiệu quả với các loại coban).
Chúng cũng được sử dụng thành thạo trên:
* Nhựa (ví dụ: acrylic, polycarbonate, nylon). Sử dụng các mũi nhọn và tốc độ vừa phải để tránh bị tan chảy.
* Gỗ (gỗ cứng, gỗ mềm). Nói chung là có hiệu quả, mặc dù các mũi khoan dành riêng cho gỗ (như điểm đinh) được ưu tiên để có các lỗ sạch hơn.
* Vật liệu tổng hợp (ví dụ: sợi thủy tinh).
Limitations: Pure HSS bits (especially non-cobalt standards) are generally not suitable for drilling extremely hard materials like hardened tool steel (>50 HRC), bê tông, ngói hoặc thủy tinh. Đối với những vật liệu như vậy, cần có bit cacbua hoặc bit chuyên dụng. Họ cũng có thể vật lộn với vật liệu mài mòn.