Bulong Lục giác thép đen 10.9 M18x150 DIN 933

Bu lông lục giác thép đen 10.9 M18x150 DIN 933 – ren suốt là bu lông cường độ cao có ren chạy suốt toàn thân, đường kính danh nghĩa 18 mm, chiều dài thân 150 mm, bước ren 2,5 mm và bề mặt thép đen không mạ. Cấp bền 10.9 tương ứng giới hạn bền kéo khoảng 1040 MPa và giới hạn chảy khoảng 940 MPa. Với tỉ lệ chiều dài trên đường kính 8.3 và khoảng 60 bước ren trên thân, cỡ 150 mm phục vụ tốt nhóm mối ghép rất dày với chiều dày kẹp khoảng 125 mm, nơi lực kẹp yêu cầu rất lớn và môi trường làm việc khô ráo, có che chắn.

Bu lông M18x150 DIN 933 ren suốt là gì?

DIN 933 quy định bu lông đầu lục giác ngoài với ren suốt chiều dài thân. Đặc điểm này khiến sản phẩm thiên về nhóm mối ghép chịu kéo và giữ chặt: toàn bộ thân tham gia truyền lực dọc trục qua ren, đồng thời cho phép thay đổi chiều dày cụm mà không phải đổi mã bu lông. Trong thực tế bảo trì, một cỡ ren suốt thường thay thế được vài cỡ ren lửng gần nhau.

Với M18x150, chiều dài 150 mm không bao gồm chiều cao đầu. Đầu lục giác s = 27 mm, ren hệ mét thô bước 2,5 mm, khoảng 60 bước ren nằm trên thân. Bu lông lắp được với đai ốc M18 tiêu chuẩn hoặc bắt trực tiếp vào lỗ ren gia công trên thân máy, miễn là bảo đảm chiều sâu ăn ren tối thiểu theo vật liệu nền.

Cấp bền 10.9 nghĩa là gì?

Cấp bền 10.9 nằm ở nhóm cao của bu lông thép các bon hợp kim theo ISO 898-1. Giới hạn bền kéo danh nghĩa khoảng 1000 MPa, giới hạn chảy khoảng 900 MPa, thực tế thường đo được 1040 và 940 MPa. Để đạt mức này, phôi phải là thép hợp kim tôi trong dầu rồi ram ở nhiệt độ thích hợp, độ cứng sau nhiệt luyện nằm trong dải khoảng 32–39 HRC.

Cấp bền cao đồng nghĩa với lực kẹp cao và mối ghép cứng vững hơn dưới tải động. Tuy nhiên cần lưu ý ba điểm: đai ốc phải cùng cấp trở lên, mô-men siết phải được kiểm soát bằng cờ lực, và không nên mạ điện sản phẩm đã nhiệt luyện nếu không có công đoạn khử hydro. Bản thép đen tránh được rủi ro thứ ba ngay từ đầu.

Cỡ 150 mm là chiều dài lớn nhất thông dụng của dòng M18 DIN 933. Khi cụm ghép còn dày hơn nữa, thực tế thiết kế thường chuyển sang đường kính lớn hơn như M20 hoặc M24, hoặc dùng ty ren và bu lông chế tạo theo bản vẽ, thay vì kéo dài thêm bu lông M18 vốn đã khá mảnh so với chiều dài.

Phân biệt DIN 933 (ren suốt) và DIN 931 (ren lửng)

DIN 933 và DIN 931 dùng chung kích thước đầu và cùng dải cấp bền, chỉ khác cách phân bố ren trên thân. Ren suốt cho phép một mã hàng bao phủ nhiều chiều dày kẹp, phù hợp kho vật tư đa dụng. Ren lửng cần chọn đúng chiều dài để đoạn trơn nằm gọn trong cụm, nhưng bù lại chống cắt và định vị tốt hơn.

Trên thực tế, nhiều mối ghép công nghiệp được thiết kế theo nguyên lý ma sát: lực kẹp lớn giữ hai bề mặt không trượt, còn thân bu lông gần như không chịu cắt trực tiếp. Với nhóm này, DIN 933 ren suốt hoàn toàn đáp ứng và thường là phương án kinh tế hơn.

Mô-men siết và lực kẹp cho bu lông M18

Bu lông M18 cấp 10.9 lắp khô, ren và mặt tỳ sạch, thường được siết trong khoảng 410–460 Nm, tạo lực kẹp trước khoảng 135–155 kN – tương đương sức nặng trên 13 tấn ép lên mặt phân cách. Giá trị cụ thể phụ thuộc hệ số ma sát: bôi mỡ hoặc dầu lên ren và mặt tỳ thì cùng một lực kẹp chỉ cần mô-men thấp hơn 15–25 phần trăm.

Trong xưởng, giá trị 410–460 Nm thường được thực hiện bằng cờ lực tay đòn dài hoặc súng siết có bộ điều chỉnh mô-men. Khi số lượng bu lông trên một cụm lớn, nên lập sơ đồ siết chéo và ghi lại thứ tự để lần bảo trì sau lặp lại đúng quy trình. Siết lệch thứ tự là nguyên nhân phổ biến làm hở gioăng dù mô-men từng con đều đạt.

Cần nhớ mô-men chỉ là phương tiện gián tiếp tạo lực kẹp. Phần lớn mô-men bị tiêu hao vào ma sát ở ren và mặt tỳ, chỉ khoảng 10–15 phần trăm thực sự chuyển thành lực dọc trục. Vì vậy ren sạch, không xước, không dính hạt mài là điều kiện bắt buộc để con số trên cờ lực phản ánh đúng lực kẹp mong muốn.

Bề mặt thép đen: đặc điểm và lưu ý chống gỉ

Bản thép đen giữ bề mặt thép trần với lớp oxit mỏng và dầu bảo quản. Đây là lựa chọn phổ biến cho bu lông cường độ cao vì hai lý do kỹ thuật: dung sai ren không bị lớp phủ làm sai lệch, và không phát sinh hydro trong quá trình xử lý bề mặt. Cả hai đều ảnh hưởng trực tiếp tới độ tin cậy của mối ghép cấp 10.9.

Bù lại, sản phẩm cần môi trường lắp đặt khô. Khi bảo quản, nên để nguyên lớp dầu, đựng trong thùng kín, kê cao khỏi nền. Khi lắp ở vị trí có thể đọng ẩm, hãy phủ sơn hoặc mỡ chống gỉ lên đầu bu lông và phần ren nhô ra sau khi siết – đây là hai vị trí gỉ xuất hiện sớm nhất.

Với cỡ dài nhất của dòng, thời gian luân chuyển kho thường dài nên lớp dầu bảo quản có thể khô đi. Trước khi lắp, nên lau sạch và bôi lại một lớp dầu mỏng lên ren; việc này vừa phục hồi khả năng chống gỉ vừa giúp hệ số ma sát ổn định, cho giá trị mô-men siết sát với tính toán hơn.

Chiều dày kẹp phù hợp của cỡ 150 mm

Với chiều dài thân 150 mm, cần trừ chiều cao đai ốc M18 khoảng 15 mm, long đền phẳng khoảng 3 mm và phần ren nhô ra sau đai ốc tối thiểu hai đến ba bước ren, tức 5–7 mm. Phần còn lại dành cho cụm ghép rơi vào khoảng 123-127 mm. Nếu bắt trực tiếp vào lỗ ren trên thân máy, chiều sâu ăn ren nên đạt tối thiểu 1,5 lần đường kính với thép và khoảng 2 lần với gang hoặc nhôm.

Chọn chiều dài nên xuất phát từ số đo thực tế chứ không lấy dư cho chắc. Bu lông dài quá khiến đai ốc chạm hết ren mà chưa ép tới mặt tỳ; ngắn quá thì ren ăn thiếu và nguy cơ tuột ren dưới lực kẹp 135–155 kN là rất thật. Hãy đo tổng chiều dày cụm, cộng bề dày long đền và đối chiếu với dải 123-127 mm ở trên trước khi đặt hàng.

Ứng dụng: cụm ghép xuyên nhiều tầng và bệ máy hạng nặng

Cỡ M18x150 DIN 933 dành cho các cụm ghép xuyên qua nhiều tầng chi tiết: khung máy ép viên, máy đóng bánh, bệ máy hạng nặng có đệm chống rung dày, và cụm chân máy đặt trên tấm đế kép. Chiều dày kẹp 123–127 mm cho phép xuyên qua ba đến năm lớp chi tiết cùng lúc mà vẫn còn đủ ren cho đai ốc và phần nhô ra.

Ưu thế lớn nhất của ren suốt ở chiều dài này là khả năng thích ứng. Trong cụm nhiều tầng, chiều dày thực tế thường lệch so với bản vẽ do dung sai tấm đệm và lớp căn chỉnh; ren suốt cho phép đai ốc nằm ở bất kỳ vị trí nào nên không phải đổi mã hàng. Với ren lửng, chỉ cần lệch vài milimet là đoạn thân trơn đã nằm sai vị trí so với mặt phân cách.

Ngược lại, cần đặc biệt chú ý độ thẳng hàng của lỗ qua toàn bộ chồng chi tiết. Ở chiều dài 150 mm, một sai lệch nhỏ tích luỹ qua nhiều lớp cũng đủ khiến bu lông phải uốn. Nên khoan đồng thời cả chồng hoặc dùng dưỡng khoan, lắp chốt định vị trước, và luồn bu lông bằng tay để phát hiện sớm nếu lỗ chưa thẳng.

Chọn đai ốc, long đền và dụng cụ đồng bộ

Bu lông cấp 10.9 phải đi cùng đai ốc cấp tương đương, tối thiểu cấp 10 theo DIN 934 hoặc ISO 4032. Dùng đai ốc cấp 8 cho bu lông 10.9 là sai lệch phổ biến và nguy hiểm: ren đai ốc sẽ tuột trước khi bu lông đạt lực kẹp thiết kế. Long đền phẳng nên chọn loại cứng theo DIN 125, hoặc bản dày DIN 7349 khi mặt tỳ là thép mềm, gang hay nhôm, để tránh lún mặt dưới áp suất tiếp xúc rất cao.

Về dụng cụ, cần khẩu tuýp 27 sáu cạnh loại dày, tay nối chịu mô-men trên 500 Nm và cờ lực đã hiệu chuẩn trong khoảng 300–600 Nm. Nếu mối ghép chịu rung mạnh, có thể bổ sung keo khoá ren cường độ trung bình hoặc long đền khoá kiểu nêm; lưu ý keo làm thay đổi ma sát nên phải điều chỉnh mô-men theo hướng dẫn của nhà sản xuất keo.

Hướng dẫn lắp đặt và bảo quản

Trước khi lắp, kiểm tra ren bu lông và ren đai ốc còn nguyên, không móp, không dính ba via hay hạt mài. Làm sạch lỗ bắt và mặt tỳ, loại bỏ sơn dày hoặc gỉ bám vì lớp này sẽ lún dần sau vài giờ vận hành và làm mất lực kẹp. Lắp long đền phẳng dưới đầu bu lông và dưới đai ốc, vặn đai ốc bằng tay tới khi chạm mặt để chắc chắn ren ăn đúng, sau đó mới dùng dụng cụ.

Siết theo trình tự chéo đối xứng, chia hai đến ba bước tăng dần tới 410–460 Nm. Với cụm có gioăng, nên siết lại một lượt sau khi thiết bị chạy ổn định vài giờ để bù phần gioăng lún. Không tái sử dụng bu lông cấp 10.9 đã siết tới giới hạn ở mối ghép quan trọng, vì vật liệu có thể đã biến dạng dẻo cục bộ tại chân ren. Bảo quản nơi khô, giữ nguyên lớp dầu, kê cao khỏi nền.

Câu hỏi thường gặp

Bu lông M18 dùng khẩu số mấy? Đầu lục giác có kích thước đối diện s = 27 mm, nên dùng khẩu tuýp 27 loại chịu lực, không dùng khẩu mỏng dành cho đai ốc.

Siết bao nhiêu là đủ? Khoảng 410–460 Nm khi ren và mặt tỳ khô sạch. Nếu bôi trơn ren, giảm 15–25 phần trăm so với giá trị này để tránh kéo quá giới hạn chảy.

Chiều dày cụm bao nhiêu thì hợp với cỡ 150 mm? Khoảng 123-127 mm khi dùng đai ốc kèm một long đền phẳng. Nếu bắt vào lỗ ren, cần tính lại theo chiều sâu ăn ren tối thiểu.

Thép đen dùng ngoài trời được không? Không nên. Bề mặt không mạ chỉ có màng dầu tạm thời, sẽ gỉ nhanh khi gặp mưa nắng. Ngoài trời nên dùng bản mạ kẽm hoặc inox 304, 316.

Có thể thay bằng cấp 8.8 cùng cỡ không? Lắp lẫn được, nhưng lực kẹp giảm khoảng một phần tư và mô-men siết phải hạ tương ứng. Chỉ thay khi tính toán mối ghép cho phép.

Thân có khoảng bao nhiêu vòng ren? Với bước ren 2,5 mm và chiều dài 150 mm, thân mang xấp xỉ 60 vòng ren, đủ để bố trí đai ốc và phần ren nhô ra theo khuyến nghị.

Lời kết

Bu lông lục giác thép đen 10.9 M18x150 DIN 933 ren suốt là cỡ dài nhất thông dụng của dòng M18, dành cho cụm ghép xuyên nhiều tầng và bệ máy hạng nặng với chiều dày kẹp 123–127 mm. Lỗ thẳng hàng và lực kẹp đồng đều là hai điều kiện quyết định. Liên hệ Ánh Dương để được tư vấn chọn cỡ hoặc chuyển sang đường kính lớn hơn nếu cụm còn dày hơn.

Sản phẩm liên quan

• Bu lông M18x140 DIN 933 ren suốt – cỡ ngắn hơn kế tiếp
• Toàn bộ dòng bu lông lục giác thép đen 10.9 – xem các cỡ chiều dài khác
• Bu lông M18x150 DIN 931 ren lửng – bản thân trơn chịu cắt
• Bu lông M18x150 DIN 933 mạ kẽm 10.9 – dùng nơi ẩm hoặc ngoài trời