เจาะและทำเกลียวบนอลูมิเนียม เทคนิคที่ควรรู้

เจาะและทำเกลียวอลูมิเนียมให้ได้คุณภาพต้องทำอย่างไร

คำตอบสั้นที่สุด: ใช้ดอกสว่านคม รอบสูงฟีดพอดี พร้อมสารหล่อลื่นเสมอ ส่วนการต๊าปให้เจาะรูตามตารางขนาด ใช้ต๊าปเกลียวปล่อยสำหรับรูตัน และหล่อด้วยน้ำมันต๊าปทุกครั้ง ปัญหาเกลียวเสียและต๊าปหักเกือบทั้งหมดเกิดจากเศษติดคมกับความร้อนสะสม ไม่ใช่จากตัววัสดุอลูมิเนียมเอง

อลูมิเนียมขึ้นชื่อว่าตัดง่าย แต่ช่างหลายคนกลับหักต๊าปบ่อยกว่าตอนทำเหล็กเสียอีก บทความนี้เล่าสาเหตุที่แท้จริง พร้อมเทคนิคเจาะและต๊าปที่ใช้ได้ผลจริงหน้างาน รวมถึงตารางขนาดรูเจาะต๊าปเมตริกที่ใช้บ่อย

ทำไมอลูมิเนียมเจาะง่ายแต่เกลียวเสียบ่อย

พฤติกรรมของอลูมิเนียมตอนถูกตัดมี 4 จุดที่ทำให้งานเกลียวพังได้ง่าย

• เศษยาวและเหนียว — เนื้ออ่อนกว่าเหล็กแต่เหนียวกว่า เศษออกมาเป็นริบบิ้นยาวไม่แตกเป็นท่อนสั้น พันรอบดอกสว่านหรืออุดอยู่ในร่องต๊าปจนแรงบิดพุ่ง
• Built-up Edge — เนื้อวัสดุไปเกาะติดกลายเป็นคมปลอมบนดอก ทำให้รูโตเกินและผิวขรุขระ
• Galling — อลูมิเนียมเชื้อเพลิงกับเกลียวต๊าปเหล็กจนกัดติดกัน ผลคือเกลียวฉีกเป็นแผ่นหรือต๊าปหักคารู
• ขยายตัวจากความร้อนสูง — ถ้าต๊าปตอนรูยังร้อน เกลียวจะแน่นผิดปกติเมื่อชิ้นงานเย็นตัวลง

เทคนิคเจาะรูอลูมิเนียม

• ดอกสว่าน — ใช้ HSS ผิวขัดเงา (Bright Finish) หรือคาร์ไบด์ มุมปลาย 118 องศาสำหรับงานทั่วไป หรือ 135 องศาแบบ Split Point สำหรับรูใหญ่เพื่อกันดอกเดิน
• รอบและฟีด — อลูมิเนียมรับ Cutting Speed ได้สูงกว่าเหล็กหลายเท่า แต่ฟีดต้องไม่น้อยเกิน เพราะฟีดต่ำเกินจะกลายเป็นการขูดจนร้อนและเกิด Built-up Edge
• รูลึก — ลึกเกิน 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางให้เจาะแบบ Peck ยกดอกขึ้นพ่นเศษทุกช่วง
• สารหล่อเย็น — ใช้เสมอโดยเฉพาะรูลึกและรูเตรียมต๊าป ช่วยทั้งพาเศษและกันเนื้อติดคม
• กรีดคมรู — แตะ Chamfer เล็กน้อยก่อนต๊าป ช่วยให้ต๊าปเข้าง่ายและเกลียวแรกไม่บิ่น

ตารางรูเจาะต๊าปเมตริกสำหรับอลูมิเนียม

ขนาดในตารางให้เกลียวเต็มราว 75% ซึ่งรับแรงได้เพียงพอสำหรับงานทั่วไป ถ้าต๊าปหักบ่อยในเนื้อหนา สามารถเผื่อรูใหญ่ขึ้นอีกเล็กน้อยให้เหลือเกลียวราว 65% ความแข็งแรงของเกลียวลดลงน้อยมาก แต่แรงบิดตอนต๊าปลดลงชัดเจน

ทำเกลียวให้เนียน ไม่หักต๊าป

• เลือกต๊าปให้ถูกประเภทรู — รูทะลุใช้ Spiral Point ดันเศษออกทางหน้า รูตันต้องใช้ Spiral Flute (ต๊าปเกลียวปล่อย) ดึงเศษขึ้นมา ห้ามใช้ต๊าปร่องตรงกับรูตันเด็ดขาด
• Roll Tap เหมาะกับอลูมิเนียมที่สุด — ต๊าปขึ้นรูปไม่ตัดเศษ เกลียวที่ได้แข็งแรงกว่าจากการอัดเนื้อ แต่ต้องเจาะรูตามขนาดเฉพาะของ Roll Tap ซึ่งต่างจากต๊าปตัด
• ต๊าปมือ — หมุนเข้า 1 รอบแล้วถอยกลับครึ่งรอบเพื่อตัดเศษ ตั้งต๊าปให้ฉากกับผิว และบิดด้ามสองข้างให้สมดุล
• หล่อลื่นทุกครั้ง — น้ำมันต๊าปสำหรับอลูมิเนียมโดยเฉพาะกัน galling ได้ดีกว่าน้ำมันทั่วไปมาก

แต่ละเกรดต่างกันอย่างไรตอนเจาะและต๊าป

• อลูมิเนียม 6061-T6 — ต๊าปง่ายที่สุด เศษพอจะแตกเป็นท่อน ผิวเกลียวสวย เหมาะเป็นเกรดมาตรฐานของงานเกลียวทั่วไป
• อลูมิเนียม 7075-T6 — เนื้อแข็งกว่า แรงบิดต๊าปสูงกว่า ต้องใช้ต๊าปคมใหม่และหล่อลื่นดี แต่เกลียวที่ได้แข็งแรงกว่า เหมาะกับงานรับแรง
• อลูมิเนียม 5083 — เหนียวที่สุดในกลุ่ม galling ง่ายที่สุด ต้องพึ่งน้ำมันต๊าปดี ๆ และถอยเศษบ่อยเป็นพิเศษ

สำหรับงานจำนวนมาก ควรวางแผนรูและเกลียวตั้งแต่ตอนออกแบบ เช่น เลือกขนาดเกลียวมาตรฐานและกำหนดความลึกเกลียวพอดี อลูมิเนียมใช้เกลียวเข้าราว 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางก็รับแรงเต็มที่แล้ว การกำหนดลึกเกินจำเป็นมีแต่เสียเวลาเครื่องและเพิ่มโอกาสหักต๊าป ส่วนเรื่องวัสดุที่พร้อมขึ้นเครื่อง ดูบริการ ตัดอลูมิเนียมตามขนาด หรือปรึกษาทีม PX Metal ได้โดยตรง

สรุป

• ปัญหาหลักของอลูมิเนียมคือเศษเหนียวติดคมและ galling ไม่ใช่ความแข็ง จัดการเศษและหล่อลื่นให้ดีคือหัวใจ
• เจาะด้วยดอกคม รอบสูง ฟีดพอดี รูลึกให้ Peck และใช้สารหล่อเย็นเสมอ
• เจาะรูต๊าปตามตาราง รูตันใช้ต๊าปเกลียวปล่อย งานจำนวนมากพิจารณา Roll Tap
• ต๊าปมือให้เข้า 1 รอบถอยครึ่งรอบ ตั้งฉาก และใช้น้ำมันต๊าปทุกครั้ง
• 6061 ต๊าปง่ายสุด 7075 แรงบิดสูงกว่า 5083 ต้องระวัง galling เป็นพิเศษ

คำถามที่พบบ่อย

เจาะอลูมิเนียมต้องใช้น้ำมันไหม

รูตื้นขนาดเล็กเจาะแห้งได้ แต่รูลึก รูใหญ่ หรือรูเตรียมต๊าปควรใช้สารหล่อเย็นหรือน้ำมันหล่อลื่นเสมอ เพราะช่วยพาเศษออกและกันเนื้อติดคมดอก ซึ่งเป็นต้นเหตุของรูโตและผิวขรุขระ

ต๊าปมือกับต๊าปเครื่องใช้แทนกันได้ไหม

ต๊าปเครื่องออกแบบมาให้รับแรงบิดต่อเนื่องและมีรูปทรงร่องเกลียวที่เหมาะกับเศษต่อเนื่อง ส่วนต๊าปมือชุด 3 ตัวถ่ายแรงช้าเกินไปสำหรับเครื่อง งานโรงงานควรเลือกต๊าปเครื่องแบบเกลียวปล่อยสำหรับรูตันและแบบ Spiral Point สำหรับรูทะลุ

เกลียวในอลูมิเนียมควรลึกเท่าไร

กฎง่าย ๆ คือความลึกเกลียวเข้าราว 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง เช่น เกลียว M8 ลึกราว 12 มม. ก็รับแรงได้เต็มที่แล้ว ลึกกว่านี้แทบไม่เพิ่มความแข็งแรง แต่เสียเวลาต๊าปและเสี่ยงหักต๊าปในรูตันมากขึ้น

ต๊าปหักคารูเอาออกยังไง

ถ้าปลายต๊าปโผล่พ้นรู ใช้คีมหมุนออกตามเกลียวได้ แต่ถ้าหักจมในรูตัน วิธีที่นิยมคือใช้เครื่อง EDM เผาแกนต๊าปออก หรือเจาะทิ้งแล้วซ่อมด้วย Helicoil ซึ่งในอลูมิเนียมให้เกลียวซ่อมที่แข็งแรงดีมาก

บทความที่เกี่ยวข้อง

• วิธีเลือกอลูมิเนียมสำหรับงาน CNC
• เปรียบเทียบอลูมิเนียม 5083 vs 6061 vs 7075 เลือกเกรดไหนดี
• 50 คำถามที่พบบ่อยเรื่องอลูมิเนียม รวมคำตอบ

สั่งแผ่นหรือเพลาอลูมิเนียมพร้อมตัดเผื่อขนาดสำหรับงานเจาะต๊าปของคุณได้ที่ทีม PX Metal ทาง LINE @548vojid หรือโทร 090-960-0063 ตอบกลับภายใน 1 ชั่วโมงในเวลาทำการ