Bảo Vệ và Phục Hồi Trục, Cổ Trục Bị Mòn – Các Phương Pháp Phổ Biến

Trong quá trình vận hành, các chi tiết máy bằng kim loại như trục, cổ trục hay trục lô (roller), bạc, bánh răng,… thường bị mài mòn, biến dạng, nứt gãy hoặc mất kích thước chuẩn do ma sát, ăn mòn hóa học, ứng suất cơ học và nhiệt độ cao. Thay vì thay mới toàn bộ, việc phục hồi các chi tiết này giúp tiết kiệm chi phí, rút ngắn thời gian dừng máy và duy trì hiệu quả sản xuất.

Dưới đây là tổng quan các phương pháp phổ biến trong phục hồi chi tiết kim loại, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp cơ khí, hàng hải, ô tô, chế tạo khuôn mẫu và thiết bị công nghiệp nặng.

Các Phương Pháp Phổ Biến Tại Việt Nam Hiện Nay

1. Phục Hồi Bằng Gia Công Cơ Khí (Tiện + Lắp Ống Lót / Sơ Mi)

Nguyên lý: Gia công lại bề mặt chi tiết bị mòn (tiện, mài…) sau đó lắp ống lót (sleeve) bằng vật liệu kim loại để phục hồi kích thước ban đầu.

• Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp.
• Nhược điểm: Độ chính xác và độ bền không cao, không phù hợp với chi tiết chịu tải hoặc quay nhanh.
• Ứng dụng: Trục nhỏ, bạc, bệ đỡ, trục của máy móc dân dụng, công trình nhỏ.

2. Phun Phủ Nhiệt (Thermal Spray Coating)

Nguyên lý: Dùng súng phun hợp kim nóng chảy (plasma, flame spray, HVOF…) phủ lên bề mặt chi tiết cần phục hồi.

• Ưu điểm: Phục hồi nhanh, đa dạng vật liệu phủ, không gây biến dạng nhiệt lớn.
• Nhược điểm: Lớp phủ dễ bong, liên kết yếu, không phù hợp chi tiết chịu mài mòn cao hoặc chịu lực lớn.
• Ứng dụng: Trục máy in, trục ép nhựa, xi lanh thủy lực, chi tiết nhẹ.

3. Thấm Carbon (Carburizing / Carbonitriding)

Nguyên lý: Làm giàu bề mặt chi tiết bằng carbon và/hoặc nitơ ở nhiệt độ cao để tăng độ cứng bề mặt.

• Ưu điểm: Tăng độ cứng, tăng khả năng chống mài mòn.
• Nhược điểm: Chỉ dùng để gia cường, không phục hồi kích thước bị mòn.
• Ứng dụng: Bánh răng, trục cam, chi tiết chịu va đập và mài mòn.

4. Mạ (Mạ Điện – Mạ Crom Cứng, Niken, Kẽm, v.v.)

Nguyên lý: Dùng điện phân để mạ một lớp kim loại (như crom, niken…) lên bề mặt chi tiết.

• Ưu điểm: Độ cứng cao, chống ăn mòn tốt, bề mặt sáng bóng, phục hồi kích thước chính xác.
• Nhược điểm: Chi phí đầu tư thiết bị cao, giới hạn kích thước chi tiết, yêu cầu kỹ thuật cao.
• Ứng dụng: Trục lô ngành in, xi lanh thủy lực, trục máy công nghiệp, khuôn ép nhựa.

5. Hàn Đắp MIG/TIG

Nguyên lý: Dùng điện hồ quang để đắp thêm vật liệu hàn vào vùng bị mòn, sau đó gia công lại kích thước chuẩn.

• Ưu điểm: Phục hồi chi tiết lớn, chịu lực tốt, tiết kiệm.
• Nhược điểm: Phát sinh nhiệt lớn, gây cong vênh hoặc nứt; đòi hỏi thợ hàn có tay nghề cao.
• Ứng dụng: Cổ trục, trục chính, bánh răng lớn, thân bơm, khung máy.

6. Hàn Đắp Bằng Laser (Laser Cladding)

Nguyên lý: Dùng chùm laser có công suất cao để nung chảy lớp vật liệu phủ và bề mặt nền trong thời gian cực ngắn, tạo liên kết bền vững.

• Ưu điểm: Độ chính xác rất cao, ít biến dạng nhiệt, lớp đắp bền chắc, chống mài mòn và ăn mòn tốt.
• Nhược điểm: Chi phí cao, cần thiết bị hiện đại, chưa phổ biến ở Việt Nam.
• Ứng dụng: Trục turbine, cánh quạt, chi tiết hàng không, khuôn mẫu chính xác.

BẢNG SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỤC HỒI CHI TIẾT KIM LOẠI

Phương pháp	Độ chính xác	Độ bền lớp phủ	Ứng suất nhiệt	Khả năng phục hồi kích thước	Chi phí	Ứng dụng điển hình
Gia công + ống lót	Trung bình	Trung bình	Không	Có	Thấp	Trục nhỏ, bạc, gối đỡ
Phun phủ nhiệt	Trung bình	Thấp – Trung bình	Thấp	Có	Cao	Trục lô, xi lanh, chi tiết nhẹ
Thấm carbon	Không áp dụng	Cao (bề mặt)	Cao	Không	Trung bình	Bánh răng, trục cam
Mạ điện (crom, niken…)	Rất cao	Rất cao	Thấp	Có (lên đến 2mm)	Trung bình	Trục chính, piston, khuôn, trục quay tốc độ cao
Hàn đắp MIG/TIG	Trung bình – cao	Cao	Cao	Có	Thấp	Trục lớn, bánh răng, bệ máy
Hàn laser (Laser Cladding)	Rất cao	Rất cao	Rất thấp	Có (chính xác ±0.01mm)	Rất cao	Chi tiết chính xác cao, turbine, hàng không, khuôn mẫu

Kết Luận

Việc chọn đúng phương pháp phục hồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Tính chất chi tiết (kích thước, vật liệu, điều kiện làm việc)
• Yêu cầu kỹ thuật (độ chính xác, độ cứng, chống mài mòn)
• Chi phí và thời gian
• Công nghệ sẵn có tại địa phương

Việc lựa chọn đúng phương pháp phục hồi không chỉ giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị và tránh ngừng máy không mong muốn.

Liên hệ CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ (MESOL) để được tư vấn chi tiết và phục hồi trục với độ chính xác cao, thời gian ngắn và chi phí hợp lý.