Máy Khoan & Lịch sử Máy Khoan

Máy khoan là một dụng cụ có gắn kèm thiết bị cắt hoặc thiết bị vặn, thường là một mũi khoan hay một đầu tuốc nơ vít, để tạo ra các lỗ trên nhiều loại vật liệu hoặc gắn nhiều loại vật liệu với nhau nhờ các chốt cài. Phần thiết bị gắn kèm được giữ chặt trong ngàm của máy khoan tại một điểm cố định, và có thể xoay được khi bị ấn vào vật liệu cần khoan. Đầu, và đôi khi cả các cạnh của thiết bị cắt thực hiện thao tác cắt vào vật liệu cần khoan. Việc này có thể tạo ra các bào khoan rất mỏng (các máy khoan lưỡi xoắn hay các mũi khoan địa chất), hay xay ra vô số hạt nhỏ (khoan dầu), hay nghiền nát và tẩy đi cả phôi (khoan thợ xây SDS), lại có thể khoan bằng mũi, khoan nông, hay nhiều kiểu khoan khác.

Máy khoan nói chung được sử dụng trong nghề mộc, cơ khí, xây dựng và các dự án cá nhân, hay trong gia đình. Đặc biệt có các loại máy khoan được thiết kế dùng riêng trong y tế, các sứ mệnh trong vũ trụ và nhiều ứng dụng khác. Máy khoan ngày nay cũng có vô vàn đặc tính hiệu dụng, như năng lực và dung tích khả dụng mũi khoan.

Lịch sử

Vào khoảng 35.000 năm trước Công Nguyên, loài người đã khám phá ra những lợi ích khi sử dụng các công cụ xoay. Các công cụ thô sơ ban đầu này chỉ gồm một mảnh đá nhọn được nhiều bàn tay quay vòng để đào ra một lỗ trên một vật liệu khác. Nó dẫn tới sự ra đời của chiếc khoan bằng tay, là một thanh nhẵn, đôi khi được gắn vào một mảnh đá lửa, được chà bằng dầu cọ. Công cụ này đã từng được rất nhiều nền văn minh cổ đại sử dụng, trong đó có người Maya. Một số dụng cụ đục lỗ nhân tạo sớm nhất của loài người làm bằng xương, ngà voi, vỏ cây và sừng đã được khai quật, đều có từ Thời Đại Đồ Đá Cũ (cách đây 50.000 tới 10.000 năm trước Công nguyên). 

 

Đồ nghề thợ mộc thế kỷ thứ 16 ở châu Âu

Máy khoan hình cung (khoan đai da) là những dụng cụ khoan máy đầu tiên, vì chúng đã chuyển hóa chuyển động qua lại thành chuyển động quay vòng quanh. Khoảng 10.000 năm trước, chiếc máy này đã có thể quay ngược lại. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng, cột chặt một sợi dây quanh thanh đào của máy khoan, sau đó gắn các đầu sợi dây với các đầu thanh đào (như một cây cung), sẽ khiến người ta khoan được nhanh hơn và hiệu quả hơn. Dù được dùng chủ yếu để tạo lửa, nhưng các máy khoan hình cung cũng được dùng trong nghề mộc, nghề đẽo đá và nghề nha khoa cổ xưa. Các nhà khảo cổ học đã phát hiện ra một hầm mộ thời kỳ Đồ Đá Mới ở Mehrgrath, Pakistan, đề niên hiệu thời đại Harappans (nền văn minh thung lũng sông Ấn, thuộc thời kỳ Đồ Đồng) cách đây 7.500 tới 9.000 năm, chứa 9 thi thể thanh niên, trong đó có 11 cái răng đã bị khoan lỗ. Có cả những chữ tượng hình kể chuyện các thợ mộc người Ai Cập và những người làm bánh mỳ trong một ngôi mộ ở Tây Tạng cũng sử dụng các máy khoan hình cung. Bằng chứng sớm nhất về việc sử dụng công cụ này ở Ai Cập cho thấy nó xuất hiện khoảng 2.500 năm trước công nguyên. Máy khoan hình cung được dùng rộng rãi ở Châu Âu, Châu Phi, Châu Á và Bắc Mỹ suốt thời cổ đại, và thậm chí cả ngày nay. Trải qua nhiều năm, vô số biến thể của cung và đai da đã được tạo ra phục vụ cho những mục đích khoan trên các vật liệu khác nhau hay tạo lửa.

 

Máy khoan hình cung (bow drill)

 

Máy khoan ống (pum drill)

Máy khoan lõi được người Ai Cập cổ phát minh ra khoảng năm 3.000 trước Công nguyên. Máy khoan chất lỏng (khoan ống) được phát minh trong những triều đại của người La Mã. Nó gồm một trục quay nằm dọc căng thẳng góc với thanh gỗ nằm ngang và một bánh lái đảm bảo độ chính xác và đà quay.

 

Mũi khoan rỗng được sử dụng lần đầu tiên khoảng thế kỷ 13, gồm một trục khoan đính theo ống kim loại ở cuối, thường bằng đồng. Nó cho phép khoan một lỗ mà chỉ cần nghiến qua phần bên ngoài lỗ. Nó hoàn toàn tách được đá hay gỗ bên trong với phần còn lại, khiến máy khoan nghiền ít vật liệu hơn khi tạo ra một lỗ kích thước tương đương.

Trong khi máy khoan ống và máy khoan hình cung được nền văn minh phương Tây sử dụng để khoét các lỗ nhỏ hơn trong phần lớn lịch sử nhân loại, máy khoan địa chất đã bắt đầu được dùng để khoan các lỗ lớn hơn có lẽ từ giữa thời La Mã và thời Trung Cổ. Máy khoan địa chất tạo ra ngẫu lực phát động lớn hơn nhiều để khoan các lỗ lớn. Không rõ thiết bị quay tay dùng vặn ốc được phát minh khi nào; nhưng những hình ảnh sớm nhất về nó được tìm thấy có niên đại từ thế kỷ thứ 15. Đó là một loại khoan dùng tay quay gồm hai phần như hình ảnh dưới.

 

Máy khoan dùng tay quay (Crank drill)

Tay quay ở nửa trên, là chỗ người sử dụng giữ và quay nó, còn phần dưới là lưỡi khoan. Lưỡi khoan có thể thay khi các mảnh bị mòn. Máy khoan địa chất sử dụng đinh vít hình xoắn trôn ốc tương tự như lưỡi khoan hình đinh ốc thời Ac-si-mét rất phổ biến ngày nay. Máy khoan nhỏ hình chữ T cũng được coi là một phiên bản đơn giản của máy khoan địa chất.

Ở phương Đông, máy khoan thùng đã được phát minh ngay từ rất sớm, khoảng năm 221 trước công nguyên, vào thời nhà Tần ở Trung Quốc, có khả năng đạt tới độ sâu 1500m. Máy khoan thùng ở Trung Hoa cổ đại được làm bằng gỗ và cực kì tốn sức, nhưng có thể đào xuyên qua đá. Máy khoan thùng xuất hiện ở Châu Âu vào thế kỷ 12. Năm 1835, Isaac Singer tuyên bố đã chế tạo được máy hơi nước bằng cách sử dụng khoan thùng theo phương thức người Trung Hoa từng dùng. Dù khá nhiều tranh cãi, nhưng đó là những chiếc máy khoan đứng đời đầu; chúng là loại dụng cụ bằng máy thừa kế những đặc điểm của chiếc khoan hình cung, nhưng lại sinh lực nhờ cối xay gió và bánh xe nước. Các máy khoan đứng gồm các mũi khoan rất khỏe có thể lên xuống trong lòng vật liệu, khiến người sử dụng tốn ít sức để vận hành hơn.

Tiến bộ to lớn kế tiếp trong công nghệ khoan, mô tơ điện, đã kéo theo việc phát minh ra máy khoan điện. Arthur James Arnot và William Blanch Brain ở Melbourne, Australia đã được cấp bằng phát minh ra máy khoan điện năm 1889. Vào năm 1895, chiếc máy khoan cầm tay đầu tiên có thể bỏ túi mang đi khắp nơi đã được anh em Wilhem và Carl Fein ở Stuttgart, Đức tạo ra. Năm 1917, máy khoan bỏ túi chuyển mạch khởi động, có tay cầm đầu tiên được phát minh bởi hãng Black & Decker. Đó là khởi đầu cho kỷ nguyên của các máy khoan hiện đại. Suốt một thế kỷ qua, máy khoan điện đã có vô vàn chủng loại và kích cỡ được tạo ra phù hợp với những mục đích sử dụng khác nhau.

Các loại máy khoan

Có rất nhiều loại máy khoan: một vài loại dùng lực tay, số khác dùng điện năng (máy khoan điện) hay khí nén (máy khoan hơi) làm lực phát động, và một số ít được điều khiển bằng động cơ đốt trong (ví dụ, các máy khoan địa chất dùng để khoan vào lòng trái đất). Máy khoan kèm động tác gõ (máy khoan búa) được dùng nhiều nhất trong xử lý chất rắn như trong xây dựng chẳng hạn (gạch, bê tông, đá) hay làm đá. Giàn khoan được sử dụng để khoan các lỗ vào lòng trái đất, hút nước hay dầu ra. Các giếng dầu, giếng nước, hay các lỗ trong lòng đất thuộc vùng địa chất bị nung nóng đều được tạo ra bằng các giàn khoan lớn. Vài loại máy khoan cầm tay cũng được sử dụng để điều khiển đinh hay ốc vít. Vài loại nhỏ là đồ dân dụng, không có mô tơ, nhưng cũng có thể vẫn là những máy khoan mạnh, như các loại máy khoan ống nhỏ, máy khoan cối, v.v…

Máy khoan bằng tay

Có vô số loại máy khoan tay đã được sử dụng hàng thế kỷ qua. Dưới đây là một số ít của chúng, xếp theo thứ tự từ loại lâu đời nhất:

-          Máy khoan hình cung

-          Máy khoan có tay quay để vặn đinh ốc

-          Máy khoan chữ T

-          Máy khoan ‘đánh trứng’

-          Máy khoan ức, tương tự máy khoan ‘đánh trứng’, nó có một phần mặt phẳng thay cho tay cầm

-          Máy khoan kéo đẩy, một dụng cụ sử dụng cơ chế bánh xe xoắn ốc

-          Máy khoan kẹp chốt, một loại máy khoan kim hoàn cầm tay cỡ nhỏ

 

Máy khoan đánh trứng (eggbeater drill)

Máy khoan có tay cầm (có dây)

Máy khoan có tay cầm là loại phổ biến nhất ngày nay, có vô số biến thể. Loại ít phổ biến nhất là máy khoan góc phải, dụng cụ đặc biệt được sử dụng bởi giới chuyên môn như thợ sửa ống nước hay thợ điện. Mô tơ trong các máy khoan có dây thường là loại mô tơ thông dụng, vì tiêu tốn điện năng cao và khối lượng nặng.

Sang đến thế kỷ 20, nhiều loại phụ tùng có thể mua được dễ dàng để chuyển máy khoan điện cầm tay có dây sang hàng loạt công dụng khác, chẳng hạn như máy chà nhám và cưa điện, rẻ hơn rất nhiều so với mua phiên bản gốc của chính các công cụ đó (tiết kiệm lớn nhất là không phải mua mô tơ điện cho mỗi thiết bị thêm vào). Cứ thế, giá của các dụng cụ điện và mô tơ điện giảm xuống rõ rệt, nhưng các loại phụ tùng như thế càng trở nên ít phổ biến dần. Tương tự ngày nay dùng các dụng cụ không dây, trong đó pin – thành phần đắt đỏ nhất – có thể dùng chung được cho vô số thiết bị chạy mô tơ, giống như chiếc mô tơ điện đơn dùng chung cho các phụ tùng cơ khí kia.

 

Máy khoan cầm tay có dây (Pistol-grip (corded) drill)

Máy khoan búa

Máy khoan búa giống như các máy khoan điện tiêu chuẩn khác, ngoại trừ có đầu búa để khoan gạch vữa. Đầu búa có thể gắn hoặc tháo rời, tùy yêu cầu. Hầu hết các máy khoan búa chạy điện đều có dòng điện đầu vào từ 600 tới 1100 watt. Hiệu suất thường là 50-60%, chẳng hạn 1000 watt đầu vào sẽ được chuyển đổi thành 500-600 watt đầu ra (chuyển động xoay của mũi khoan và hành động đập búa).

Hành động đập búa do hai đĩa cam tạo thành, gây ra nhịp vỗ nhanh trước và sau khi mũi khoan quay quanh trục của nó. Động tác theo xung nhịp này (gõ búa) đo bằng số lần đập trên một phút (BPM – Blows Per Minute) là khoảng 10,000 BPM hoặc hơn. Vì có vô số nhịp vỗ tổ hợp được tạo ra so với số lượng nhịp mũi khoan, việc chuyển đổi năng lượng trở nên không hiệu quả và đôi khi khiến lưỡi khoan lớn hơn rất khó đi sâu vào các vật liệu cứng hơn, chẳng hạn như bê tông nặng. Người vận hành nó đều cảm nhận thấy rung lắc đáng kể, cho nên các bánh cam được làm từ thép cứng hơn để tránh bị mài mòn nhanh chóng. Thực tế, các máy khoan đều có giới hạn. Lưỡi khoan gạch vữa tiêu chuẩn có đường kính không quá 13mm (1/2 inch). Ứng dụng cụ thể của khoan búa là cài đặt các ổ điện, dẫn dây cáp hay các giá đỡ trong lòng bê tông.

Ngược lại với máy khoan búa kiểu cam, loại máy khoan búa quay/khí nén lại chỉ giúp tăng tốc lưỡi khoan. Đó là nhờ thiết kế piston thay cho bánh cam quay. Các đầu búa quay ít bị rung lắc hơn nhiều và có thể xuyên qua hầu hết vật liệu xây dựng. Chúng cũng có thể được dùng chỉ như một máy khoan hoặc chỉ như cái búa, khiến công dụng của nó được mở rộng trong cả bào gạch và bê tông. Quá trình khoan lỗ vượt trội hơn hẳn so với máy khoan búa kiểu cam, những máy khoan này nói chung dùng khoan các lỗ kích thước 19mm (3/4 inch) hoặc lớn hơn. Ứng dụng điển hình của máy khoan búa quay là đào các lỗ lớn cho các bu lông không dẫn nhiệt trong các kết cấu, hoặc cài đặt các đoạn neo giữ rất lớn trong bê tông làm tay vịn hoặc băng ghế.

Máy khoan búa chuẩn chỉ dùng lưỡi khoan 6mm (1/4 inch) và 13 mm (1/2 inch), còn máy khoan búa quay dùng SDS hoặc lưỡi khoan Spline Shank. Những lưỡi khoan rất nặng này nghiền gạch vữa thành bột rất tài tình và khoan vào vật liệu rắn cũng rất dễ dàng.

Tuy nhiên, khác biệt lớn nhất là giá. Ở Anh, một máy khoan búa trục cam điển hình có giá 12 bảng hoặc hơn, trong khi đó một máy khoan búa quay/khí nén có giá 35 bảng hoặc hơn. Ở Mỹ, một máy khoan búa điển hình có giá từ $70 tới $120, còn máy khoan búa quay từ $150 tới $500 (phụ thuộc kích thước lưỡi khoan). Nếu tự làm hoặc khoan các lỗ nhỏ hơn 13mm (1/2 inch) thì khoan búa được sử dụng nhiều nhất.

Máy khoan búa quay

Máy khoan búa quay (còn gọi là búa quay hay máy khoan búa roto, hay máy khoan gạch vữa) kết hợp thêm một đầu búa với một thiết bị quay riêng rẽ, dùng đối với vật liệu hỗn hợp như gạch vữa hay bê tông. Nói chung, các má đập chuẩn và máy khoan đều ít, các má đập như SDS và máy khoan hợp kim cứng được thiết kế để chịu được các lực va đập đàn hồi. Vài loại chỉ để khoan gạch vữa còn đầu búa không được gắn vào. Một số kiểu khác lại cho phép máy khoan thực hiện thao tác khoan thông thường nhưng không có hành động đập búa, hay đập búa mà không quay khi đục.

 

Máy khoan búa quay (rotary hummer drill)

Máy khoan không dây

Máy khoan không dây là máy khoan điện sử dụng pin sạc. Các máy khoan này có nhiều điểm tương tự máy khoan dùng dòng điện một chiều. Chúng có sẵn trong cấu hình máy khoan búa và đa số đều có chân, giúp đưa vít vào nhiều loại vật liệu nền mà không làm hỏng nó. Nó cũng có cả ở các máy khoan góc phải, cho phép công nhân điều khiển vít trong một không gian hẹp. Trong khi các phát minh về pin của thế kỷ 21 đã khiến cho việc khoan trở nên dễ dàng hơn rất nhiều, giờ đây các lỗ có đường kính lớn (từ 12-25mm, tức 0.5-1.0 in hoặc lớn hơn) đều chỉ cần dùng máy khoan không dây đã có thể xử lý được một cách nhanh chóng.

 

Máy khoan không dây (cordless drill)

Ứng dụng khác, một công nhân sẽ mang theo một hoặc nhiều gói pin dự phòng trong khi khoan, rồi nhanh chóng thay chúng, thay vì phải đợi một giờ hoặc hơn để sạc, dù giờ đây có các loại pin sạc nhanh chỉ cần sạc trong 10-15 phút.

Các máy khoan không dây ban đầu dùng gói pin sạc 7.2V. Trải qua nhiều năm, điện áp pin đã tăng lên, các máy khoan 18V là phổ biến nhất, nhưng điện áp cao hơn cũng có, như 24V, 28V và 36V. Nó cho phép công cụ này tạo ra nhiều ngẫu lực pháp động như các máy khoan có dây.

Các kiểu pin thông thường là pin nickel-cadmium (NiCd) và pin lithium-ion, chiếm một nửa trên thị trường. NiCd có thời gian ra đời sớm hơn, nên không đắt lắm (ưu điểm chính), nhưng bất lợi nhiều hơn so với pin lithium-ion. Bất lợi của NiCd là giới hạn tuổi đời, không tự sạc, bị tác động bởi yếu tố môi trường, dễ ngắn mạch khi tăng dendrite. Pin lithium-ion đang càng lúc càng phổ biến hơn vì thời gian sạc ngắn, vòng đời dài, không bị hiệu ứng bộ nhớ, khối lượng nhẹ. Thay vì sạc trong một giờ, nay chỉ còn 20 phút, 20 phút sạc có thể dùng thiết bị thêm một giờ. Pin Lithium-ion cũng có vòng đời dài hơn pin nickel-cadmium rõ rệt, khoảng 2 năm nếu không sử dụng, thay vì 1 tới 4 tháng như pin nickel-cadmium.

Máy khoan đứng

Máy khoan đứng (còn gọi là máy khoan cột, máy khoan hình băng ghế) là một máy khoan bị gắn cố định, được gắn với một bệ đỡ hay sàn nhà, hoặc băng ghế. Các mẫu máy có thể di chuyển được có một trục từ giữ lấy các phôi thép chúng khoan ra. Máy khoan đứng gồm một trục, cột, bàn, con quay (hay trục rỗng) và đầu khoan, thường được điều khiển bằng một mô tơ cảm ứng. Phần đầu có một bộ điều khiển (thường là 3) tỏa ra từ trục trung tâm, khi khởi động, sẽ di chuyển con quay và má truyền động theo chiều thẳng đứng, song song với trục của cột. Bàn có thể được điều chỉnh theo chiều dọc và nói chung cũng bị di chuyển nhờ một bộ giá đỡ và bánh răng; tuy nhiên trong các mẫu cũ hơn, phụ thuộc vào người vận hành mới có thể nâng và kéo cái bàn vào vị trí. Cái bàn cũng nhô ra khỏi trục con quay và trong vài tình huống, quay tới vị trí thẳng góc với cột. Kích cỡ của máy khoan đứng được đo bằng thuật ngữ swing. Swing được xác định bằng hai lần khoảng cách miệng, tức khoảng cách từ tâm con quay tới cạnh gần nhất của cột trụ. Ví dụ, một máy khoan đứng 16 inch (419mm) có khoảng cách miệng là 8 inch (200mm).

 

Máy khoan đứng (drill press)

Máy khoan đứng có một số ưu điểm so với máy khoan cầm tay:

-          Cần ít lực để khoan hơn. Chuyển động của má truyền động và con quay được vận hành nhờ bộ bánh răng – trục đỡ, giúp cho người vận hành có ưu thế đáng kể về mặt cơ khí.

-          Bàn cho phép sử dụng má kẹp để định vị và ngăn cách với vật liệu, khiến người vận hành an toàn hơn nhiều

-          Góc của con quay bị gắn cố định so với bàn, khiến các lỗ được khoan chính xác và đồng đều hơn.

-          Các máy khoan đứng luôn được trang bị các mô tơ rất mạnh, mạnh hơn nhiều nếu so với máy khoan cầm tay. Điều đó cho phép sử dụng các lưỡi khoan lớn hơn và tăng tốc các lưỡi khoan nhỏ hơn.

Đối với hầu hết các máy khoan đứng – đặc biệt dùng trong chế tác gỗ và gia dụng – chỉ thay đổi tốc độ nhờ di chuyển bằng tay một dây đai theo bộ ròng rọc. Vài máy khoan đứng thêm một bộ ròng rọc thứ ba để tăng tốc. Tuy nhiên các máy khoan đứng hiện đại đã có thể sử dụng một mô tơ biến thiên tốc độ kết hợp với hệ thống ròng rọc. Các máy khoan đứng mức độ trung bình dùng trong các cửa hàng máy móc được trang bị một bộ truyền tải biến thiên liên tục. Thiết bị này dựa trên các ròng rọc có đường kính thay đổi điều khiển bởi một dây đai rộng và nặng. Điều đó tạo ra một dải rộng tốc độ cũng như khả năng thay đổi tốc độ khi máy chạy. Các máy khoan đứng loại nặng dùng cho kim loại thường là kiểu gắn hộp số như mô tả bên dưới.

Các máy khoan đứng thường được dùng cho các chức năng hỗn hợp trong một cửa hàng hơn là chỉ khoan các lỗ. Nó có thể chà nhám, mài giũa, đánh bóng. Các chức năng này có thể thực hiện bằng các mắc thêm bộ chà nhám, bánh xe mài và vô số các linh kiện quay được khác vào má truyền động. Một số tình huống điều đó có thể không an toàn, chẳng hạn khi cặp má truyền động có thể bị giữ trong con quay chỉ vì ma sát với trục côn, nó sẽ bị bật ra trong lúc hoạt động nếu phụ tải quá cao.

Máy khoan đứng gắn hộp số

Một máy khoan đứng có gắn bộ cài số là máy khoan đứng mà trong đó việc truyền tải từ mô tơ tới con quay đạt được chủ yếu nhơ bộ cài số (bộ dây cua roa) bên trong đầu máy. Không có thiết bị gây ma sát nào (như dây cua roa) được sử dụng, có thể đảm bảo điểu khiển tốt mọi lúc và tối thiểu hóa yêu cầu bảo trì. Các máy khoan đứng gắn hộp số thường dùng cho các công việc thao tác trên kim loại, nơi mà lực khoan cao hơn và tốc độ mong muốn (RPM) thấp hơn so với thao tác trên gỗ.

 

Máy khoan đứng gắn hộp số (Greared head drill press)

Các đòn bẩy gắn một bên đầu được dùng để lựa chọn bộ số khác nhau để thay đổi tốc độ con quay, thường kết hợp cùng với bộ hai hoặc ba mô tơ (tùy loại vật liệu). Hầu hết các máy kiểu này được thiết kế để chạy trên dòng điện ba pha và xây dựng thô sơ hơn các khối điều khiển bằng dây đai có kích cỡ tương đương. Nói chung, bộ số có thể giúp điều chỉnh bàn và vị trí đầu trên cột.

Máy khoan đứng gắn hộp số thường gặp trong các kho dụng cụ hay các môi trường thương mại khác, nơi các máy móc nặng đòi hỏi có khả năng khoan và thay đổi cài đặt nhanh chóng. Trong hầu hết các trường hợp, con quay được cơ khí hóa để thao tác với các má côn Morse nhằm tạo sự linh hoạt cao hơn nhiều. Máy khoan đứng cài bộ số lớn hơn chỉ phù hợp với năng lượng lấy từ hệ thống ống trục, trong đó đầu trục sẽ tự tháo ra khi độ sâu mũi khoan đã đạt được hoặc đường đi mũi khoan bị trật. Vài máy khoan đứng cài bộ số có khả năng thực hiện các thao tác cuốn mà không cần điện và quay ra khỏi lỗ khi độ sâu đã đạt được. Hệ thống làm mát cũng được dùng phổ biến trong các máy này để đảm bảo vòng đời của nó trong điều kiện sản xuất.

Máy khoan đứng có tay xuyên tâm

Máy khoan đứng có tay xuyên tâm là loại máy khoan đứng cài bộ số lớn có đầu máy có thể di chuyển theo tay quay tỏa ra từ trục máy. Cánh tay có thể xòe ra từ trục máy, nên máy khoan đứng có thay xuyên tâm có thể thao tác trên một diện tích lớn mà không cần định vị là vật liệu. Nó tiết kiệm thời gian rất nhiều vì định vị lại đầu máy khoan nhanh hơn nhiều khi phải tháo, di chuyển, rồi lắp lại vật liệu lên bàn. Kích thước của vật cần khoan cũng tăng lên đáng kể, vì cánh tay có thể quay ra ngoài bàn, cho phép một cầu trục đưa vật lớn vào bàn. Bộ kẹp có thể được dùng tới trong máy khoan có tay xuyên tâm, nhưng thường thường vật liệu đều an toàn khi nằm trên bàn hay trên bệ máy, hoặc bị gắn cố định. Cần của con quay gần như phổ biến đi kèm với máy và hệ thống làm mát cũng vậy. Các máy kích cỡ lớn thường có các mô tơ tạo dòng điện để nâng hay di chuyển cánh tay. Máy khoan có tay cầm xuyên tâm lớn nhất có thể đào các lỗ tới 4 inche (101.6mm) trong thép đặc hay sắt hợp kim. Các máy khoan có tay xuyên tâm được đặc trưng bởi đường kính trục và độ dài tay cầm. Độ dài của cánh tay thường giống khoảng cách miệng lớn nhất. Máy khoan có tay cầm xuyên tâm được chụp hình  trong bài viết này có trục 9 inch và tay 3 foot. Khoảng cách miệng lớn nhất của máy xấp xỉ 36”, với sải cánh 72” (6 feet).

 

Máy khoan đứng có tay xuyên tâm (radial arm drill press)

Máy khoan phay (mill drill)

Máy khoan phay là dòng nhẹ hơn của máy phay. Chúng kết hợp một máy khoan đứng (có dây đai) theo trục X/Y như bàn máy phay và một  collet khóa đảm bảo dụng cụ cắt không bị rơi ra khỏi con quay khi phản lực bật lại lưỡi khoan. Dù nhẹ hơn trong xây dựng, nhưng chúng có ưu điểm là tiết kiệm không gian, đa năng và không đắt, phù hợp với cơ khí nhẹ.

Các phụ kiện

Các máy khoan thường dùng như mô tơ để xử lý vô số thao tác, theo cách tương tự các máy kéo dùng chung PTO dùng để cày, cắt cỏ, kéo xe…

Các phụ kiện cho máy khoan gồm:

-          Đầu điều khiển vặn tuốc nơ vít – nhiều loại – loại mặt mỏng, Philips, … để tháo lắp đinh vít

-          ống nước

-          nibbler để cắt tấm kim loại

-          đĩa chà nhám quay được

-          đĩa đánh bóng quay được

Khả năng khoan

Năng lực khoan xác định qua đường kính tối đa một máy khoan điện hay máy khoan đứng có thể tạo ra trên một vật liệu cụ thể. Về bản chất, nó là số liệu đại diện cho mô men xoắn mà máy có thể sinh ra liên tục. Một máy khoan nhất định sẽ có khả năng nhất định đối với các loại vật liệu khác nhau, ví dụ 10mm đối với thép, 25mm đối với gỗ.

Ví dụ, khả năng tối đa của máy khoan không dây DeWalt DCD790 với từng loại lưỡi khoan và vật liệu như sau:

Vật liệu	Kiểu lưỡi khoan	Khả năng
Gỗ	Auger (lưỡi xoắn, mũi nhọn)	7/8 in (22mm)
	Paddle (lưỡi phẳng)	1 ¼ in (32mm)
	Twist (lưỡi xoắn, mũi xoắn)	½ in (13mm)
	Self-feed	1 3/8 in (35 mm)
	Cưa lỗ	2in (51mm)
Kim loại	Twist	½ in (13mm)
	Cưa lỗ	1 3/8 in (35mm)

Các công dụng khác

-          Máy khoan trong gia đình đã từng được dùng để cứu mạng một cậu bé ở Australia. Cậu bé phải chịu đau đớn do chảy máu não nghiêm trọng khi ngã xe đạp. Thiếu thiết bị mổ phù hợp, vị bác sĩ điều trị lúc đó quyết định sử dụng ngay chiếc máy khoan của gia đình để trong phòng hồi sức bệnh viện để cầm máu cho cậu bé. Nếu không làm việc đó, cậu bé có thể đã chết chỉ vài phút sau đó. Vị bác sĩ đã tiến hành theo thủ tục và được một nhà giải phẫu thần kinh hướng dẫn qua điện thoại. Cậu bé sau đó đã được chở bằng máy bay tới một bệnh viện lớn hơn và phục hồi vài ngày sau đó.

-          Bộ phim kinh dị những năm 1970 là The Toolbox Murders (Những kẻ sát nhân bằng hộp đồ nghề) và The Wiener mô tả những kẻ sát nhân sử dụng các máy khoan điện bằng pin để giết các nạn nhân của chúng.

-          Trong bộ trò chơi BioShock, một biến thể của trò Big Daddies đã dùng máy khoan có tay cầm khổng lồ để bảo về và giết các Splicers tấn công Little Sisters (các cô bé).

-          Van Halen – tay ghi ta Eddie Van Halen đã dùng một máy khoan điện để tạo ra một hiệu ứng kỳ lạ. Nó như các bài hát trong Poundcake và Intruder/ hay Pretty Woman.

cuahangphamquang@gmail.com

http://cuahangphamquang.blogspot.com