Máy cắt kim loại để khoan: Loại, thông số kỹ thuật và cách chọn loại phù hợp

Máy cắt kim loại để khoan là gì và tại sao nó lại quan trọng?

Máy cắt kim loại để khoan là một phụ kiện cắt hoặc mũi khoan được thiết kế để gắn trên máy khoan điện hoặc máy khoan tiêu chuẩn để cắt, khoan hoặc tạo hình phôi kim loại. Không giống như gỗ hoặc nhựa, kim loại đòi hỏi độ cứng vật liệu, khả năng chịu nhiệt và hình học chính xác cao hơn đáng kể từ bất kỳ dụng cụ cắt nào. Việc chọn máy cắt kim loại phù hợp sẽ trực tiếp quyết định chất lượng cắt, tuổi thọ của dụng cụ và độ an toàn của người vận hành.

Thị trường dụng cụ cắt toàn cầu được định giá hơn 25 tỷ USD vào năm 2023 và tiếp tục phát triển, chủ yếu do nhu cầu từ các ngành gia công kim loại, ô tô, hàng không vũ trụ và xây dựng. Trong thị trường này, máy cắt kim loại gắn trên máy khoan đại diện cho một trong những loại linh hoạt nhất và được mua thường xuyên, được sử dụng bởi cả chuyên gia và những người có sở thích lành nghề.

Các loại máy cắt kim loại cho máy khoan

Không phải mọi máy cắt kim loại đều hoạt động cho mọi ứng dụng. Hiểu các loại chính giúp bạn kết hợp công cụ phù hợp với công việc.

Mũi khoan xoắn

Loại phổ biến nhất, mũi xoắn có HSS (Thép tốc độ cao) hoặc thành phần coban là tiêu chuẩn để khoan lỗ bằng thép nhẹ, thép không gỉ, nhôm và đồng. Các bit pha coban (thường là loại M35 hoặc M42) chịu được nhiệt độ ma sát cao hơn do kim loại cứng hơn tạo ra, khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên cho thép không gỉ và hợp kim cứng.

Máy cưa lỗ cho kim loại

Máy cưa lỗ cắt các lỗ tròn có đường kính lớn - thường từ 14 mm đến 152 mm - xuyên qua tấm kim loại, ống và kết cấu thép. Máy cưa lỗ lưỡng kim (răng HSS trên thân thép dẻo) là tiêu chuẩn công nghiệp, kết hợp độ cứng của răng với độ bền của thân máy. Đối với các kim loại rất cứng, máy cưa lỗ có đầu bằng cacbua mang lại khả năng giữ cạnh vượt trội.

Mũi khoan bước

Các bit bước có dạng hình nón, dạng bậc giúp cắt các lỗ lớn dần dần chỉ trong một thao tác. Chúng đặc biệt hiệu quả trên tấm kim loại mỏng (lên đến khoảng 3 mm), tạo ra các lỗ sạch, không có gờ mà không cần thay mũi khoan. Các bit bước được phủ titan hoặc coban giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ sử dụng khi sử dụng trên các vật liệu cứng hơn.

Máy cắt hình khuyên (Máy cắt Broach)

Máy cắt hình khuyên chỉ loại bỏ một vòng lõi của vật liệu chứ không phải toàn bộ đĩa, yêu cầu mô-men xoắn ít hơn nhiều so với các mũi xoắn thông thường dành cho các lỗ có đường kính lớn. Được sử dụng với máy khoan từ hoặc máy khoan, chúng là lựa chọn ưu tiên trong chế tạo kết cấu thép cho các lỗ thường có phạm vi từ 12 mm đến 100 mm trong đường kính.

Các bit cacbua có đầu và rắn

Các bit cacbua rắn hoặc cacbua vonfram có đầu có độ cứng cao nhất và được sử dụng cho gang, thép cứng, gốm và kim loại composite. Mặc dù giòn hơn HSS, nhưng máy cắt cacbua hoạt động ở tốc độ cao hơn và duy trì lưỡi cắt lâu hơn đáng kể trong điều kiện sản xuất liên tục.

Thông số kỹ thuật chính cần so sánh trước khi mua

Khi tìm nguồn cung cấp máy cắt kim loại để sử dụng cho máy khoan, các thông số kỹ thuật sau đây là yếu tố quyết định quan trọng:

Chọn máy cắt kim loại phù hợp cho ứng dụng của bạn

Máy cắt tốt nhất phụ thuộc vào ba yếu tố giao nhau: vật liệu phôi , kích thước lỗ yêu cầu cũng như tốc độ và mô-men xoắn khoan có sẵn. Dưới đây là hướng dẫn kết hợp thực tế:

• Thép nhẹ (độ dày lên tới 10 mm): Mũi xoắn HSS tiêu chuẩn, góc điểm 118°, tốc độ chậm đến trung bình với chất lỏng cắt.
• Thép không gỉ: Mũi khoan Cobalt (M42), điểm chia cắt 135°, vòng/phút rất thấp, dầu cắt nặng — vật liệu không gỉ cứng lại nhanh chóng, do đó áp suất nạp không đổi là điều cần thiết.
• Nhôm và kim loại màu: Mũi HSS hoặc cacbua có góc xoắn sắc nét hơn để loại bỏ phoi; RPM cao hơn được chấp nhận do độ cứng thấp hơn.
• Tấm kim loại (thước mỏng): Mũi khoan bậc hoặc mũi khoan đơn để có kết quả sạch sẽ, không có gờ; tránh các mũi xoắn tiêu chuẩn có thể vướng và xé tờ giấy mỏng.
• Lỗ lớn trong kết cấu thép: Máy cưa lỗ lưỡng kim hoặc máy cắt hình khuyên, được sử dụng với đế khoan từ tính để ổn định và căn chỉnh.
• Gang: Mũi khoan cacbua, cắt khô (không có chất lỏng), tốc độ vừa phải — gang có tính mài mòn và chất lỏng cắt có thể gây sốc nhiệt trong cacbua.

Thực hành tốt nhất để sử dụng máy cắt kim loại bằng máy khoan

Ngay cả máy cắt kim loại chất lượng cao nhất để sử dụng cho máy khoan cũng sẽ hoạt động kém hoặc hỏng sớm nếu không có kỹ thuật chính xác. Các thực hành sau đây là không thể thương lượng để có kết quả tốt:

1. Sử dụng một cú đấm trung tâm. Luôn đánh dấu điểm khoan bằng chày ở giữa trước khi khoan. Điều này ngăn mũi khoan di chuyển trên bề mặt kim loại nhẵn.
2. Kiểm soát RPM. Cắt kim loại đòi hỏi tốc độ thấp hơn gỗ. Một nguyên tắc chung: vật liệu càng cứng và dày thì RPM càng chậm. Hầu hết các mũi HSS trên thép nhẹ hoạt động tốt nhất ở tốc độ 300–600 vòng/phút cho đường kính 6–10 mm.
3. Áp dụng chất lỏng cắt. Dầu cắt gọt hoặc chất lỏng gia công kim loại chuyên dụng giúp giảm nhiệt, kéo dài tuổi thọ mũi khoan và cải thiện độ bóng bề mặt. Ngay cả một vài giọt áp dụng định kỳ cũng tạo ra sự khác biệt đáng kể.
4. Duy trì áp suất thức ăn phù hợp. Quá nhẹ và bạn sẽ tạo ra nhiệt mà không cần cắt; quá nặng và bạn có nguy cơ làm gãy mũi khoan hoặc làm máy khoan bị kẹt. Mục tiêu là hình thành chip liên tục, có thể nhìn thấy được.
5. Cố định phôi. Các phôi kim loại phải được kẹp chặt. Một mảnh quay cùng với mũi khoan là một mối nguy hiểm nghiêm trọng về an toàn. Không bao giờ cầm tấm kim loại mỏng bằng tay khi khoan.
6. Khoan thí điểm cho các lỗ lớn. Khi sử dụng cưa lỗ hoặc mũi khoan lớn, hãy bắt đầu với lỗ thí điểm nhỏ hơn (thường là 3–4 mm) để dẫn hướng cho dao cắt lớn hơn và giảm yêu cầu về mô-men xoắn.

Kéo dài tuổi thọ dụng cụ và nhận biết độ mòn

Máy cắt kim loại để khoan là một vật dụng có thể tiêu hao nhưng việc bảo trì thích hợp có thể nhân lên tuổi thọ hiệu quả của nó. Các dấu hiệu của dao cắt bị mòn bao gồm lực nạp cần thiết tăng lên, mùi cháy, phoi bị đổi màu (xanh/đen) và các lỗ thô hoặc quá lớn. Khi những dấu hiệu này xuất hiện, việc tiếp tục sử dụng mũi khoan sẽ làm hỏng phôi và có thể gây nguy hiểm.

Làm sắc nét lại Có thể thực hiện được hầu hết các mũi xoắn HSS bằng cách sử dụng máy mài để bàn có phụ kiện mài mũi khoan chuyên dụng hoặc máy mài mũi khoan thương mại. Việc duy trì góc điểm chính xác và các cạnh cắt đối xứng là rất quan trọng — cạnh không đối xứng khiến mũi cắt quá khổ và lệch. Ngược lại, các bit cacbua thường yêu cầu mài lại hoặc thay thế bánh xe kim cương chuyên nghiệp.

Để bảo quản, hãy cất dao cắt trong hộp đựng có ghi chú hoặc trong hộp bảo vệ. Các mảnh vỡ kêu lạch cạch trong ngăn kéo sẽ làm sứt mẻ các cạnh và xỉn màu nhanh hơn so với việc sử dụng bình thường. Một lớp dầu nhẹ trên các bit HSS được lưu trữ sẽ ngăn chặn quá trình oxy hóa bề mặt.