Loạt bài: Tại sao mũi khoan bị hỏng | Bài viết 6
Từ khóa: mũi khoan bị mẻ, mũi khoan bị gãy, mũi khoan HSS bị hỏng, độ bền của mũi khoan, chất lượng xử lý nhiệt của mũi khoan, mũi khoan bị gãy, độ vuông góc của mũi khoan
Trong bài viết trước, chúng ta đã xem xét lý do tại sao độ cứng (HRC) lại quan trọng đối với chất lượng mũi khoan HSS — và tại sao độ cứng cao hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Một mũi khoan có độ cứng cao nhưng độ dẻo dai không đủ sẽ không chỉ bị mòn nhanh hơn. Nó có xu hướng hỏng theo một cách hoàn toàn khác: bị sứt mẻ hoặc gãy, thay vì bị mòn dần dần và có thể dự đoán được.
Bài viết này sẽ trực tiếp xem xét kiểu hỏng hóc đó. Tại sao mũi khoan lại bị sứt mẻ hoặc gãy thay vì mòn đi như bình thường? Đây là một trong những câu hỏi thường bị bỏ qua nhất khi người mua cố gắng tìm hiểu xem điều gì thực sự đã xảy ra sai sót — và ai chịu trách nhiệm sửa chữa.
Hai cách rất khác nhau mà mũi khoan có thể bị hỏng
Hỏng mũi khoan được chia thành hai loại, và chúng xuất phát từ hai quá trình cơ học khác nhau.
Mòn thông thường
Đây là kiểu hỏng hóc mà mọi người mua đều muốn thấy. Lưỡi cắt dần cùn đi khi vật liệu bị mòn đều trong suốt quá trình sử dụng. Quá trình này diễn ra từ từ và có thể dự đoán được — người mua có thể ước tính sơ bộ thời gian sử dụng của mũi khoan và lên kế hoạch thay thế dụng cụ cho phù hợp. Không có gì bất ngờ cả.
Sứt mẻ hoặc nứt vỡ
Đây là kiểu hỏng hóc mà mọi người mua đều muốn tránh. Một phần nhỏ của lưỡi cắt đột nhiên bị gãy, hoặc toàn bộ mũi khoan bị gãy. Đây không phải là do vật liệu bị mòn – mà là do vật liệu bị hỏng đột ngột khi ứng suất tác động lên nó vượt quá khả năng chịu đựng.
Loại hỏng hóc này thường không có dấu hiệu báo trước. Mũi khoan có thể đang cắt bình thường trong giây lát, rồi đột nhiên biến thành phế phẩm — đôi khi còn kéo theo cả phôi xuống.
Hiểu rõ sự khác biệt rất quan trọng vì sứt mẻ và vỡ hiếm khi do cùng một nguyên nhân gây ra hiện tượng mài mòn thông thường nhanh hơn. Chúng cần được chẩn đoán riêng biệt.
Ba nguyên nhân chính gây ra hiện tượng sứt mẻ và gãy vỡ
1. Các khuyết tật do xử lý nhiệt: Mũi khoan đã bị giòn
Độ bền của mũi khoan gần như hoàn toàn đến từ quá trình xử lý nhiệt, chứ không phải từ bản thân thép thô.
Sau khi tôi luyện, thép tốc độ cao (HSS) hình thành cấu trúc mactenxit rất cứng nhưng cũng rất giòn. Nếu quá trình ram không đủ — hoặc bị bỏ qua, hoặc kiểm soát kém — mũi khoan có thể đạt được độ cứng ấn tượng nhưng vẫn giữ được độ giòn của trạng thái sau khi tôi luyện, hầu như không có khả năng hấp thụ va đập. Mũi khoan trong điều kiện này sẽ bị vỡ vụn ngay cả khi chịu va đập nhẹ hoặc cắt gián đoạn.
Một vấn đề liên quan khác là việc kiểm soát nhiệt độ tôi kém. Nếu nhiệt độ tôi hóa quá cao, nó sẽ làm thô cấu trúc hạt và để lại austenit dư không ổn định trong cấu trúc vi mô. Cả hai hiệu ứng này đều làm giảm độ dẻo dai và tăng nguy cơ nứt, cả trong quá trình tôi và sau này trong quá trình sử dụng.
Ngoài ra còn có một kiểu hỏng hóc mà người mua thường bỏ qua hoàn toàn: mũi khoan được tôi cứng đến cùng một độ cứng từ đầu đến cán.
Mũi khoan xoắn HSS được xử lý nhiệt đúng cách không có độ cứng đồng đều dọc theo chiều dài. Mũi cắt cần đủ cứng để giữ được độ sắc bén và chống mài mòn. Phần chuôi cần giữ đủ độ dẻo dai để chịu được lực kẹp và lực xoắn của mâm cặp. Khi nhà cung cấp làm cứng toàn bộ thân mũi khoan đến một độ cứng cao, thoạt nhìn sản phẩm có vẻ cao cấp — cứng ở mọi nơi. Trên thực tế, phần chuôi đã mất đi độ dẻo dai cần thiết, và mũi khoan dễ bị gãy giòn đột ngột ở phần chuôi dưới tải trọng nặng. Đây là nguyên tắc tương tự như bài viết trước của chúng tôi, được mở rộng thêm một bước: độ cứng cao hơn, nếu áp dụng sai vị trí, không tạo ra mũi khoan tốt hơn.
2. Các điều kiện cắt gây quá tải cho lưỡi dao
Ngay cả khi vật liệu và quá trình xử lý nhiệt đều đạt tiêu chuẩn, cách sử dụng mũi khoan vẫn có thể gây ra hiện tượng mẻ mũi. Các nguyên nhân thường gặp bao gồm:
• Cắt gián đoạn— Khi mũi khoan đi vào hoặc ra khỏi bề mặt nghiêng, lỗ xuyên hoặc đường hàn, tải trọng tác động lên lưỡi cắt sẽ tạm thời mất cân bằng, tạo ra tải trọng xung kích vượt xa lực cắt thông thường.
• Tốc độ cấp liệu quá thấp đối với vật liệu có tính chất hóa bền khi gia công— Đối với các vật liệu như thép không gỉ, tốc độ cấp liệu quá chậm khiến lưỡi cắt cọ xát vào bề mặt đã bị cứng lại thay vì cắt vào phần vật liệu mới bên dưới. Lần cắt tiếp theo sẽ gặp phải vật liệu cứng hơn chính dụng cụ cắt.
• Khả năng thoát phôi kém— Các mảnh vụn không thể thoát ra khỏi rãnh sẽ bị cắt lại bởi lưỡi cắt, tạo thêm lực tác động cơ học sau mỗi lần cắt.
• Độ cứng vững của máy hoặc thiết bị kẹp phôi không đủ— Sự rung động liên tục tác động lên lưỡi cắt với tải trọng xung kích, đẩy nhanh quá trình sứt mẻ cục bộ.
• Sự đột phá ở mặt sau của phôi— Khi mũi khoan gần xuyên thấu hoàn toàn, lực cản giảm đột ngột và mũi khoan có thể lao về phía trước, tạo ra một lực tải đột ngột lên cạnh mũi khoan vào thời điểm tồi tệ nhất.
Không có điều kiện nào trong số này là do vật liệu hoặc quá trình xử lý nhiệt của mũi khoan gây ra. Chúng là do các thông số và thiết lập gây ra — và chúng sẽ làm hỏng một mũi khoan tốt cũng dễ dàng như một mũi khoan bị lỗi.
3. Khoan lệch trục: Khi mũi khoan bị gãy chứ không phải bị mòn.
Có một kiểu hỏng hóc thứ ba khá phổ biến và thường bị nhầm lẫn với lỗi chất lượng: mũi khoan không vuông góc với bề mặt cần cắt, và nó bị cong – rồi gãy – do tải trọng ngang.
Mũi khoan xoắn là một dụng cụ quay dài và mảnh. Hình dạng của nó được thiết kế để chịu lực cắt và mô-men xoắn theo trục, chứ không phải tải trọng uốn. Khi mũi khoan không được căn chỉnh vuông góc với trục lỗ — do bề mặt phôi bị nghiêng, người vận hành cầm máy khoan tay không đúng góc, trục chính của máy khoan và phôi không được căn chỉnh đúng cách, hoặc mũi khoan bị lệch khi vào — nó sẽ chịu cả lực cắt và lực uốn ngang cùng một lúc.
Trục mảnh không phù hợp để chịu tải trọng ngang kiểu đó. Ngay cả mũi khoan được làm từ vật liệu tốt và được xử lý nhiệt đúng cách cũng sẽ bị gãy khi ứng suất uốn vượt quá khả năng chịu đựng của tiết diện. Loại hỏng hóc này thường xảy ra nhanh chóng, với vết gãy gọn gàng, và nó thường xuất hiện nhiều hơn ở các mũi khoan có đường kính nhỏ hơn, dài hơn — tỷ lệ chiều dài trên đường kính càng cao, mômen uốn tạo ra bởi cùng một góc lệch nhỏ càng lớn, và khả năng chống lại nó của mũi khoan càng yếu.
Trường hợp này khác với hai trường hợp đầu: đây hoàn toàn không phải là vấn đề về vật liệu hay quy trình mà là vấn đề về hình học và thiết lập.
Nói cách khác, ngay cả mũi khoan tốt nhất trên thị trường cũng sẽ bị gãy nếu liên tục gia công không vuông góc. Đây chính là lý do tại sao các thợ máy giàu kinh nghiệm rất chú trọng đến việc căn chỉnh và định tâm — đặc biệt là với các dụng cụ cầm tay, tấm kim loại mỏng và bề mặt nghiêng, nơi mà tính vuông góc dễ bị bỏ qua nhưng lại ảnh hưởng đến tuổi thọ dụng cụ trực tiếp như tốc độ hoặc bước tiến.
Làm thế nào người mua có thể biết họ đang xem xét nguyên nhân nào?
Cách thức mũi khoan bị hỏng thường cho thấy vấn đề thực sự nằm ở đâu:
•Gia công bằng mũi khoan mới, với các thông số cắt không thay đổi so với trước đây.— Điều này cho thấy vấn đề nằm ở vật liệu hoặc quá trình xử lý nhiệt, chứ không phải là sự thay đổi đột ngột trong cách sử dụng mũi khoan.
•Hiện tượng sứt mẻ chỉ xuất hiện trong những điều kiện cụ thể (vết cắt gián đoạn, lỗ sâu, thép không gỉ)— Điều này liên quan đến các thông số cắt hoặc ứng dụng, chứ không phải bản thân mũi khoan.
•Vết gãy gọn gàng ở phần thân, hầu như không có biến dạng nào đáng kể.— Điều đáng nghi ngờ là liệu mũi khoan có được tôi cứng toàn bộ hay không, dẫn đến phần thân không còn đủ độ cứng cần thiết.
•Vết nứt cong vênh trên bề mặt nghiêng, tấm mỏng hoặc các thiết lập không được căn chỉnh tốt.— Hãy kiểm tra độ vuông góc và độ thẳng hàng trước khi cho rằng mũi khoan bị lỗi.
Những nguyên nhân này thường được gộp chung trong các cuộc thảo luận, nhưng chúng lại nằm trên những con đường hoàn toàn khác nhau: vấn đề về vật liệu hoặc xử lý nhiệt cần phải trao đổi với nhà cung cấp về quy trình và dữ liệu kiểm chứng; vấn đề về điều kiện cắt cần phải điều chỉnh các thông số; vấn đề về độ vuông góc cần phải xem xét thiết lập và căn chỉnh. Biết được bạn đang đối mặt với vấn đề nào mới thực sự giải quyết được vấn đề — thay thế một lô mũi khoan mới sẽ không khắc phục được vấn đề thiết lập, và điều chỉnh tốc độ cấp liệu sẽ không khắc phục được lỗi xử lý nhiệt.
Giới thiệu về loạt bài này
"Tại sao mũi khoan bị hỏng" là một loạt bài viết kỹ thuật do đội ngũ sản xuất của chúng tôi thực hiện. Mỗi bài viết tập trung vào một yếu tố cụ thể ảnh hưởng đến hiệu suất của mũi khoan — từ nguyên liệu thô đến bao bì. Mục tiêu rất đơn giản: giúp người mua hiểu rõ những gì họ đang mua và những câu hỏi cần đặt ra.
Thời gian đăng bài: 29/06/2026