Hằng ngày các bạn đều quen với những thứ như: đinh, đinh ốc,
vít, đinh vít, ốc vít, ốc. Thật không thể phân biệt được từng cái theo tiêu chí
kỹ thuật, vì những từ này đã bị người dân dùng lộn xộn trong đời sống hằng
ngày. Trong tiếng Việt, cũng không có một định nghĩa rõ ràng cho cái nào là
đinh, cái nào là đinh ốc, cái nào là vít, cái nào là ốc vít… Nhưng trong tiếng
Anh, sự phân biệt này rất rõ: chỉ có 2 từ để dùng là nail (đinh với thân trơn)
và screw (đinh có ren ở chân – mà kỹ sư thường dịch sang tiếng Việt là vít hay
đinh vít, ốc vít). Hôm nay, chúng tôi sẽ hướng dẫn cho bạn về những khác biệt của
hai loại này, để bạn có thể lựa chọn loại phù hợp cho công việc của mình.
Để đảm bảo tính kỹ thuật và hàn lâm, chúng tôi dùng từ đinh
để chỉ nail, và vít để chỉ screw. Nào chúng ta cùng bắt đầu.
1.
Đinh
(nail)
Trong nghề mộc hay xây dựng, cơ khí, đinh là vật kim loại
(hoặc bằng gỗ - gọi là đinh gỗ) có một đầu hình mũi kim, được dùng làm khớp nối
hay chốt để treo cái gì đó, hoặc đôi khi chỉ để trang trí. Nói chung đinh có một
đầu nhọn hình mũi kim, còn đầu kia có thể là một khối phẳng hoặc không đầu.
Đinh có vô số hình dạng khác nhau tùy theo mục đích. Loại phổ biến nhất là đinh
dây thép. Các loại khác có thể kể đến như đinh ghim (pin), đinh chân nhỏ
(tack), đinh không đầu (brad), đinh gai (spike).
Đinh ghim (pin)
Đinh gai (spike)
Đinh chân nhỏ (tack)
Đinh không đầu (brad)
Lịch sử của đinh được chia gần như thành ba giai đoạn rõ rệt:
-
Giai đoạn
đinh rèn thủ công (từ thời tiền sử đến thế kỷ 19): để tạo ra một chiếc đinh
kiểu này, quặng sắt được nung nóng với carbon tạo ra sắt non, rồi được tạo hình
thành các thanh vuông, sau đó thợ rèn nung nóng thanh vuông trong lò rèn, rồi
làm thon một đầu thanh vuông thành hình que, còn khối hình vuông vẫn giữ
nguyên; người thợ cắt phần vừa được làm thon, đưa nó vào một dụng cụ tạo đầu
đinh có lỗ vuông; đỉnh của thanh được làm thon bị đập búa (rèn) để tạo đầu
đinh. Đinh được phát hiện lâu đời nhất thế giới là đinh đồng ở Ai Cập, có niên
đại 3400 TCN. Kinh Thánh cũng kể về những cây đinh: thẩm phán Jael vợ của Heber
đã mang một cái đinh vào đền thờ vị tướng người Canaan đang ngủ, vua David cung
cấp sắt làm đinh cho đền thờ Solomon, và Đức Chúa bị đóng đinh trên cây thập
giá.
-
Giai đoạn
đinh được cắt (từ 1800 tới 1914): Do quá trình tạo đinh thủ công rất chậm
nên đinh khá ít ỏi và đắt đỏ, vào năm 1590 ở Anh, một nhà máy đã đơn giản hóa
quá trình sản xuất đinh khi dùng máy tạo ra các thanh đinh. Nhưng phải đến những
năm 1790 và 1820 ở Mỹ và Anh, quá trình làm đinh được cơ khí hóa khi rất nhiều
máy móc được phát minh để tự động hóa và tăng tốc quá trình sản xuất đinh từ
các thanh sắt đã được rèn. Quá trình cắt đinh được cấp bằng phát minh cho Jacob
Perkins ở Mỹ năm 1795 và Joseph Dyer ỏ Anh: đinh được cắt từ các tấm sắt trong
lúc các sợi sắt nóng chảy xuống. Điều này góp phần quan trọng làm giảm đinh gỗ.
-
Giai đoạn
đinh dây (từ 1860 tới hiện tại): Xuất xứ từ Pháp, đinh dây được làm từ các
cuộn dây, thông qua một chuỗi các khuôn để đạt tới đường kính cụ thể, sau đó cắt
thành các thanh ngắn rồi tạo hình thành đinh. Do đinh dây ra đời với giá rẻ, việc
dùng sắt rèn để làm đinh cũng giảm dần rồi biến mất. Năm 1913 có tới 90% đinh
là đinh dây. Đinh từ loại đồ quí hiếm đã được sản xuất hàng loạt với giá rẻ.
Ngày nay, đinh chủ yếu bằng thép. Đinh dùng cho gỗ thường là loại thép carbon
thấp và mềm hơn (khoảng 0.1% carbon), còn đinh cho bê tông cứng hơn, khoảng
0.5-0.75% carbon.
Đinh thường được mô tả bằng kích thước theo hệ thống đo lường
chuẩn (trừ Mỹ). Ví dụ, một cây đinh 50x3.0 có nghĩa là cây đinh này dài 50mm
(không tính đầu đinh) và có đường kính 3mm. Độ dài đinh được làm tròn tới mm gần
nhất.
2.
Vít (screw)
Cũng dùng làm khớp nối hay chốt như đinh, nhưng hay bị nhầm
với bu lông (một thành phần của bu lông – đai ốc) nhất. Vít thường làm bằng kim
loại, đặc trưng bởi một đầu xoắn (có ren ngoài). Vít thực ra là một đường xiên
quấn quanh một cái đinh. Vít thường được dùng để gắn các đồ vật với nhau và cố
định vị trí các vật.
Vít thường có một đầu để điều khiển để quay bằng tuốc nơ vít
hay khoan, hoặc máy vặn vít. Đa số vít thường làm việc theo cơ chế “xoay theo
chiều kim đồng hồ để thắt chặt”.
Vật liệu làm vít thường là thép. Nếu yêu cầu khả năng chống
chịu thời tiết và chống ăn mòn lớn như trong các thiết bị y tế hay với vít cực
nhỏ, vật liệu như thép không gỉ, đồng, titan, đồng silicon hay monel có thể được
sử dụng. Nếu cần cách điện thì vít có thể làm bằng nhựa nylon, PTFE… Tiêu chí lựa
chọn các vật liệu làm vít gồm: kích thước, độ cứng cần thiết, khả năng chống ăn
mòn, vật liệu ghép nối, chi phí và nhiệt độ.
Vít nguyên thủy nhất được mô tả bởi nhà toán học người Hy Lạp
Archytas của Tarentum (428-350 TCN). Vào thế kỷ thứ 1 TCN, các vít bằng gỗ đã
được dùng ở Địa Trung Hải để ép dầu ô liu và ép nước từ trái nho khi làm rượu.
Vít bằng kim loại được dùng làm chốt ghép nối xuất hiện hiếm hoi ở Châu Âu trước
thế kỷ 15. Tuốc nơ vít thủ công Rybczynski chỉ được sử dụng rộng rãi sau năm
1800. Năm 1760, tại Anh, anh em Job và William Wyatt ở Staffordshire được cấp bằng
phát minh cho một chiếc máy mà ngày nay ta có thể gọi là máy tạo vít. Đây là
phát minh quan trọng, tạo ra việc ứng dụng rộng rãi vít hay thiết bị ghép nối
dùng ren, tiếp tục cải tiến sản xuất hàng hóa hàng loạt, đẩy đơn giá xuống càng
lúc càng thấp hơn trong suốt nhiều thập kỷ sau đó.
Trong những năm 1930, loại vít đầu Phillips được phát minh bởi
Henry F. Phillips người Mỹ được sử dụng phổ biến nhất. Từ những năm 1940 trở đi
tới nay, vít được chuẩn hóa theo ISO. Các vít có độ chính xác cao, có thể điều
khiển được chuyển động, được phát minh thế kỷ thứ 19, là một tiến bộ công nghệ
trọng tâm, kích hoạt cuộc cách mạng công nghiệp. Chúng là thành phần chính của
micromet và máy tiện.
·
Các loại
vít thông dụng
-
Vít bảng mạch (chipboard screw, particle board
screw): tương tự vít thạch cao, ngoại trừ có một chân mỏng hơn và có trở kháng
tốt hơn khi kéo trên bảng điện, bù trừ độ cứng thấp. Các ren trên vít bảng mạch
không đối xứng.
-
Vít bê tông, vít nề, vít đa vật liệu, vít xanh,
titen: vít bằng thép carbon hoặc thép không gỉ để gắn gỗ, kim loại hay các vật
liệu khác vào bê tông hay gạch vữa. Vít bê tông thường có màu xanh da trời, có
thể phủ hoặc không phủ lớp chống ăn mòn. Chúng có thể có đầu Phillips phẳng hoặc
đầu lục giác, dài từ 32 tới 127mm. Người ta thường phải dùng khoan búa để tạo lỗ
cho mỗi chiếc vít bê tông và một thiết bị điều khiển chạy điện để gắn chiếc vít
này.
-
Vít sàn tàu (deck screw): tương tự vít thạch cao
ngoại trừ được cải thiện khả năng chống ăn mòn và có thang đo lớn hơn. Hầu hết
đều thuộc loại ren 17, chỉ để lắp đặt vật liệu trên sàn, ván sàn. Chúng có các
loại đầu vít cho phép vít ép lên bề mặt gỗ mà không phá vỡ bề mặt.
-
Vít chân kép, vít chốt (double ended screw,
dowel screw): tương tự vít gỗ, nhưng có hai chân và không có đầu, dùng làm khớp
ẩn giữa hai miếng gỗ.
-
Vít ổ đĩa, vít ổ búa (drive screw, hammer drive
screw): Chủ yếu dùng để gắn các đĩa dữ liệu của nhà sản xuất vào thiết bị. Đầu
tròn trơn hoặc hình nấm, ren từ đầu và đường kính giảm dần. Vít được gắn bằng
cách dùng búa đập vào đầu vít. Vít này không dễ lấy ra.
-
Vít thạch cao (drywall screw): Đây là loại vít
tiêu chuẩn, có đầu hình kèn được thiết kế để gắn thạch cao vào gỗ hay kim loại,
tuy nhiên nó cũng là một linh kiện rất linh hoạt trong xây dựng với nhiều mục
đích sử dụng. Đường kính ren của vít thạch cao lớn hơn đường kính bề mặt bám.
-
Vít khóa, mắt vít, vít quả nho (eye screw, screw
eye, vine eye): có một đầu cuộn lại hình thòng lọng. Vít này nếu rất lớn còn được
gọi là vít mắt lag. Được thiết kế làm điểm treo, gắn cái gì đó. Vít quả nho
cũng tương tự, ngoại trừ thân dài hơn và đầu thòng lọng nhỏ hơn.
-
Vít lag, vít toa xe (lag screw, coach screw):
tương tự vít gỗ ngoại trừ dài hơn rất nhiều, chiều dài tới 381mm với đường kính
từ 6.35 tới 12.70mm và có đầu điều khiển hình lục giác. Dùng gắn các thành phần
nặng đòi hỏi độ an toàn cao (như thanh ray đường sắt, cầu…) vào vật nặng khác,
hay gắn gỗ vào bê tông, tường gạch.
-
Vít gương soi (mirror screw): là một vít gỗ đầu
phẳng có lỗ trên đầu, được mạ crom. Thường dùng để gắn vào gương.
-
Vít tấm kim khí (sheet metal screw): có ren sắc
cắt vào vật liệu như tấm kim loại, tấm nhựa, gỗ. Đôi khi chúng có đầu hình chữ
V. Vít tấm này là thứ gắn kết tuyệt vời đồ kim loại vào gỗ.
-
Vít ren đôi (twinfast screw): loại vít này có
hai rãnh ren nên có thể được điều khiển nhanh gấp đôi vít bình thường. Các vít
thạch cao là loại vít phổ biến nhất hay được thiết kế kiểu ren đôi như thế này.
-
Vít gỗ (wood screw): vít kim loại có một đầu nhọn
để gắn hai miếng gỗ với nhau. Vít gỗ thường có đầu phẳng, hình quạt hay oval.
Thường có một đoạn trơn không có ren ngay dưới đầu vít. Phần trơn không ren này
để trượt từ tấm đầu (phần gần đầu vít nhất), nhờ đó gắn chặt hơn vào tấm gỗ.
-
Vít an toàn (security head screw): Thường dùng với
mục đích an toàn và có khả năng chống trộm. Đầu của loại vít này không thể đảo
ngược. Nó cần công cụ hay thiết bị đặc biệt như cờ lê, vặn vít khối vuông, … mới
tháo được. Một số loại còn có đầu tự hủy sau khi đã gắn vít.
-
Vít mũ (cap screw): nó gồm một dải rộng các loại
vít như vít gối, vít lục giác, đầu nút, đầu khuôn…
-
Vít điều chỉnh (fine adjustment screw): thường
là vít có ren từ 0.5-0.2 mm và siêu vít điều chỉnh với bước ren 0.2-0.1mm.
Chúng thường dùng để điều khiển chuyển động của vật thể.
-
Vít cơ khí (machine screw): là mối ghép nhỏ (đường
kính nhỏ hơn 6.35mm). Vít này hay dùng với đầu cắm.
-
Vít khoan (self – drilling screw, teks screw):
tương tự vít tấm kim khí, nhưng có lỗ khoan để cắt qua bề mặt, nhờ đó không cần
khoan thử. Dùng cho thép mềm và các kim loại khác. Số lỗ đánh số từ 1 tới 5, số
càng lớn, kim loại đi qua càng dày. Ưu điểm của loại vít này là, nếu vít được
đóng lại, ren mới không bị cắt đi khi xoay vít.
-
Vít bộ (set screw, grub screw): vít bộ thường
không có đầu, nhưng có thể cố định phần quay với trục. Vít bộ được điều khiển
nhờ một lỗ ren trong phần quay cho tới khi nó gắn chặt vào trục. Loại phổ biến
nhất là các ổ cắm có vít bộ.
-
Vít gối (shoulder screw): Vít này khác biệt vít
cơ khí ở phần vai để giữ đường kính chính xác, phần ren có đường kính nhỏ hơn
phần vai. Thông số kỹ thuật của vít gối có thêm đường kính vai, độ dài vai và
đường kính ren. Thường dùng trong các thiết bị chuyển động tuyến tính, trong điện
tử hay các lĩnh vực cơ khí khác.
-
Vít xoắn (thread rolling screw): có mặt cắt hình
chóp (thường là hình tam giác). Vít này thường dùng khi tạo ra các con chip bằng
thao tác cắt ren không cho phép dung lỗi.
·
Các loại
đầu điều khiển vít thông dụng
-
Hình dạng đầu: hình quạt, hình nút, hình tròn,
hình nấm, phẳng, oval, kèn, pho mát…
-
Kiểu rãnh điều khiển:
·
Sự khác
biệt giữa vít và bu lông (bolt)
Bu lông (bolt) thường dễ nhầm với vít nhất. Hiện tại nhiều
chuẩn quốc tế cũng khiến các kỹ sư nhầm lẫn hai loại này. Một cách phân biệt
thường dùng nhất (dù không phải luôn đúng), đó là bu lông thường đi xuyên qua một
lớp nền và bắt vào một điểm ở mặt bên kia bằng đai ốc, trong khi đó vít không bắt
vào điểm nào, vít chỉ đâm xuyên trực tiếp qua lớp nền. Như vậy, khi mua một gói
“vít”, bạn không nên kỳ vọng sẽ có đai ốc kèm theo, còn bu lông thì luôn bán
kèm đai ốc tương ứng với nó.
bu lông (bolt) - luôn đi kèm với đai ốc
vít (screw) - không có đai ốc đi kèm
3.
Khi
nào dùng đinh? Khi nào dùng vít?
Nhiều thí nghiệm cho thấy sức kéo của một chiếc đinh xây dựng
tiêu chuẩn khi so sánh với một chiếc vít lắp ván sàn. Chiếc vít rung lên răng rắc
rồi gãy sau vài vòng xoắn, nhưng chiếc đinh thì vẫn còn nguyên vẹn trong gỗ sau
rất rất nhiều vòng xoắn. Điều đó cho thấy rằng đinh rõ ràng là sự lựa chọn tốt
hơn khi làm các cấu trúc như khung, tấm, ván, vì các phần ghép nối và tấm gỗ xẻ
có thể dịch chuyển hay xoắn lại.
Nhưng đừng bỏ qua vít hoàn toàn. Vít có khả năng cầm giữ mạnh
hơn (độ bền kéo) so với đinh và cũng có thể gắn các phần vào nhau. Kết hợp với
chất kết dính, vít tạo ra một liên kết rất chặt chẽ giữa hai miễng gỗ. Trong tình
huống đứng yên, chẳng hạn khi làm đồ mộc, vít thường là lựa chọn tốt nhất để có
độ bền chắc lâu dài.
Ví dụ: khi dùng đinh và vít để lắp ván sàn; đinh dùng để gắn
các thanh rầm vào tấm ván sàn, còn vít để gắn ván sàn vào khung. Dùng đúng dụng
cụ ghép nối vào đúng việc.
Sức mạnh của một mối ghép phụ thuộc vào một danh sách dài
các biến: chủng loại gỗ, đường kính đầu nối, thời gian chịu tải, độ ẩm của gỗ,
độ dày của các thành phần, chiều dài của vết thâm nhập, khoảng cách cạnh, khoảng
cách với điểm cuối, không gian các mối ghép, hướng của thớ gỗ, và tay nghề của
người thao tác.
Đinh và vít được dùng để chống đỡ hai loại tải: lực kéo và lực
đẩy. Lực kéo là lực muốn các mảnh ghép trượt tới, gia nhập mối ghép. Lực đẩy là
lực muốn đẩy hai mảnh ghép ra xa.
Nói chung, vít có lực kéo lớn hơn nhiều so với đinh cùng
kích thước, nhưng khả năng đẩy lại ít hơn một chút.
Tại một số thời điểm nhất định, kiểu ghép nối cực kỳ quan trọng,
nhưng có lúc lại không phải là vấn đề. Nếu công việc trong những khu chật chội
như gác xép chẳng hạn, bạn nên dùng vít vì dễ gắn hơn. Nếu lực kéo không phải bận
tâm, thì dùng đinh cũng được.
Tóm lại, luôn có sự khác biệt giữa sức mạnh của đinh và vít,
nhưng nó còn phụ thuộc vào tải được thiết kế thế nào và một loạt các yếu tố
khác. Nếu bạn là thợ làm theo yêu cầu và không thạo tính toán các yếu tố kỹ thuật,
trước các thiết kế không ghi rõ dùng đinh hay vít, hãy hỏi ngay kỹ sư thiết kế
hoặc tham khảo anh bạn kỹ sư bên hàng xóm để có câu trả lời chính xác.
cuahangphamquang@gmail.com
http://cuahangphamquang.blogspot.com
http://cuahangphamquang.blogspot.com