Ứng Dụng Tán Chấu Trong Cơ Khí
Trong gia công và lắp ráp cơ khí, tán chấu thường được sử dụng khi không thể dùng bulong – đai ốc theo cách truyền thống. Loại liên kết này phù hợp với vật liệu mỏng, kết cấu rỗng hoặc các vị trí chỉ thao tác được từ một phía. Tuy nhiên, để sử dụng hiệu quả, cần hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý làm việc và giới hạn ứng dụng của tán chấu.
1. Tán chấu là gì?
Tán chấu là một dạng tán nở kim loại có ren trong. Khi siết vít, thân tán sẽ nở ra nhờ các rãnh chấu, tạo lực ép vào thành lỗ khoan để giữ chặt tán trong vật liệu.
Khác với tán rút, tán chấu không bị biến dạng dẻo mạnh mà làm việc chủ yếu dựa vào lực nở và ma sát với thành lỗ. Vì vậy, chất lượng lỗ khoan và độ dày vật liệu ảnh hưởng rất lớn đến khả năng bám của tán.
2. Nguyên lý làm việc của tán chấu
Sau khi khoan lỗ đúng kích thước, tán chấu được đưa vào lỗ. Khi vặn vít vào ren trong, phần đáy của tán bị kéo lên, làm các chấu bung ra và ép sát vào thành lỗ.
Lực giữ của tán chấu hình thành từ hai yếu tố chính: lực ép của chấu vào thành lỗ và ma sát giữa thân tán với vật liệu. Nếu lỗ khoan rộng hơn tiêu chuẩn hoặc vật liệu quá mỏng, lực ép không đủ lớn, tán sẽ dễ bị xoay hoặc tuột.
3. Ứng dụng trong liên kết tôn và thép mỏng
Tán chấu được dùng phổ biến trong các chi tiết tôn mỏng hoặc thép mỏng khi không thể khoan xuyên để lắp đai ốc. Các ứng dụng điển hình gồm vỏ máy, tủ điện, máng cáp, vách kim loại và các chi tiết dạng tấm.
Trong những trường hợp này, tán chấu giúp tạo điểm bắt vít gọn, không cần tiếp cận mặt sau, đồng thời hạn chế làm móp hoặc biến dạng tôn so với vít tự khoan.
4. Ứng dụng trong kết cấu hộp kín và khung rỗng
Với các khung thép hộp, ống vuông hoặc kết cấu đã hàn kín, việc lắp bulong truyền thống gần như không khả thi. Tán chấu cho phép lắp đặt hoàn toàn từ một phía, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
Ứng dụng thường gặp là khung máy, bàn thao tác, giá đỡ, khung bảo vệ hoặc các kết cấu cải tạo thêm sau khi đã hoàn thiện.
5. Ứng dụng trong sửa chữa và bảo trì cơ khí
Trong sửa chữa cơ khí, nhiều chi tiết không thể hàn thêm đai ốc hoặc khoan xuyên do hạn chế kết cấu. Tán chấu được dùng để tạo lại điểm bắt vít nhanh, phục vụ việc gắn phụ kiện, gia cố nhẹ hoặc thay thế liên kết cũ bị hỏng.
So với hàn, giải pháp này sạch, nhanh và không ảnh hưởng nhiều đến kết cấu xung quanh.
6. Vật liệu và kích thước tán chấu thường dùng
Tán chấu thường được chế tạo từ thép mạ kẽm hoặc inox. Loại thép mạ phù hợp cho môi trường trong nhà, khô ráo. Tán chấu inox được dùng khi có yêu cầu chống gỉ tốt hơn, đặc biệt trong môi trường ẩm hoặc ngoài trời.
Kích thước tán chấu được chọn theo đường kính lỗ khoan và độ dày vật liệu. Nếu chọn sai kích thước, chấu không nở đúng hoặc không tạo đủ lực ép, làm giảm độ bền liên kết.
7. Giới hạn sử dụng của tán chấu
Tán chấu không phù hợp cho các liên kết chịu tải lớn, rung động mạnh hoặc lực kéo liên tục. Đây không phải là giải pháp cho kết cấu chịu lực chính.
Trong các ứng dụng yêu cầu độ an toàn cao hoặc tải trọng lớn, nên ưu tiên bulong, đai ốc hàn hoặc liên kết cơ khí chuyên dụng thay vì tán chấu.
Kết luận
Tán chấu là giải pháp liên kết đơn giản và hiệu quả trong cơ khí khi làm việc với vật liệu mỏng, kết cấu hộp kín hoặc lắp đặt một mặt. Khi sử dụng đúng loại, đúng kích thước và đúng phạm vi ứng dụng, tán chấu giúp thi công nhanh, gọn và thuận tiện cho bảo trì. Ngược lại, nếu dùng sai điều kiện, liên kết rất dễ bị lỏng hoặc mất tác dụng.