Cắt Bản Mã Theo Yêu Cầu Bản Vẽ

Cắt bản mã theo yêu cầu bản vẽ là một trong những phụ kiện thép được sử dụng nhiều trong các công trình xây dựng nhà xưởng, kết cấu thép, gia công cơ khí chế tạo máy móc, thiết bị và các linh kiện, phụ kiện khác. Chủ yếu làm tăng cường lực tại các điểm nối ngang dọc giúp tăng độ cứng bằng cách liên kết di dộng và cố định như hàn trong nghành công nghiệp hiện đại ngày nay. Đảm bảo khả năng làm việc dưới tải trọng cao và tăng cường tuổi thọ và độ an toàn cho dự án công trình.

Thép bản mã là gì?

Thép bản mã là sản phẩm có hình dạng mặt cắt ngang bên ngoài có hình vuông, chữ nhật hoặc theo yêu cầu. Có tên tiếng anh là gusset plate, nguyên liệu sản xuất 100% từ thép tấm cán nóng hoặc thép tấm cán nguội. Chức năng chính là liên kết các thanh dầm, cột hoặc các kết cấu thép rời rạc, gia công khả năng chịu lực và phân bố lực từ khớp nối xuống bề mặt bê tông hoặc thép nền

1. Thông tin kỹ thuật cơ bản của thép bản mã

Thông số kỹ thuật giúp chủ đầu tư dễ dàng trong việc chọn lựa và tìm kiếm về thông tin sản phẩm liên quan đến bản mã các loại. Đảm bảo khả năng chịu lực và độ an toàn cao khi sử dụng cho dự án công trình

• Mác thép: SS400, Q235, A36, S235JR, Q345, S355JR, A572, C45,AH36, AKA
• Độ dày thông dụng: 3mm,4mm,5m,6mm,8mm,10mm, 12mm, 14mm,16mm,..
• Kích thước:  Có thể cắt theo kích thước yêu cầu thông thường từ 200x200mm, cho đến 1000x1500mm
• Bề mặt: Thép đen, mạ kẽm điện phân, mạ kẽm nhúng nóng, sơn chống gỉ epoxy, alkyd
• Gia công đột lỗ theo đường kính yêu cầu từ M20 đến M50..
• Tiêu chuẩn sản xuất: TCVN 1651, TCVN 5575, ASTM A36/ A572/ JIG G3101
• Chiều dài tối đa: 12m hoặc cuộn
• Dung sai: 5%
• Gia công đột lỗ,chấn, dập theo yêu cầu

2.Ưu điểm của thép bản mã

Điểm mạnh lớn nhất của thép bản mã là khả năng liên kết và tăng cường chịu lực cho các linh kiện, kết cấu thép trong các công trình xây dựng, gia công cơ khí và máy móc thiết bị…

2.1 Liên kết chịu lực từ các góc, khớp nối tốt

Đóng vai trò kết nối và tăng cường chịu lực trong các điểm khớp nối như dầm thép với cột, thanh giằng. Giúp phân tán lực tập trung tại các nút liên kết ra diện rộng, tránh phá hoạt giòn gây đứt gãy. Nhờ đó mà sản phẩm chịu tải tốt, an toàn và tăng cường tuổi thọ

2.2 Đa dạng về kích thước và hình dạng bản mã

Có thể gia công cắt theo bất kỳ hình dạng nào được thiết kế trên bản vẽ car hoặc các phần mềm thiết kế khác. Cho phép máy có thể chạy theo từng góc độ, chữ I, chữ L, chữ C..Từ đó tiết kiệm trong việc tính toán phôi cũng như thời gian gia công sản xuất đúng tiến độ

2.3 Dễ dàng thi công lắp đặt

So với phương pháp hàn trực tiếp các kết cấu khớp nối tại công trường, chúng ta có thể sử dụng bản mã này để liên kết sau giúp việc vận chuyển kết cấu và dễ dàng tháo rắp, sửa chữa hoặc thay thế khi cần

2.4. Đơn giá thành hợp lý, độ bền cao

Đối với các bản mã kết cấu chuyên dụng có đơn giá thấp (giá có thể cao đối với mặt hàng bản mã mạ kẽm nhúng nóng, sử dụng trong các điều kiện ăn mòn cao) . Có phép đạt những tiêu chuẩn về kỹ thuật để có thể dễ dàng đưa vào từng dự án công trình lên một cách thuận lợi. Tuổi thọ bản mã rất cao, đối với hàng đen là 5-10 năm, bản mã mạ kẽm nhúng nóng cho tuổi thọ lên đến 50 năm

3.Tiêu chuẩn sản xuất thép bản mã

Tiêu chuẩn sản xuất thép mã cho biết được phôi thép và nguồn gốc theo các tiêu chuẩn chất lượng do các hiệp hội quốc tế quy định và công nhận để áp dụng đồng bộ trong các sản phẩm, thiết bị

• Tiêu chuẩn TCVN 1651-2: 2018: Việt Nam áp dụng cho sản phẩm thép cán nóng, mác thép SS400
• Tiêu chuẩn JIS G3101 của Nhật Bản có mác thép SS400, SS490 sử dụng phổ biến trong lắp dựng nhà xưởng
• Tiêu chuẩn ASTM A36/ A572 của nước Mỹ có mác thép A36 sử dụng trong kết cấu thép thông thường, có thể sử dụng A572 cho những kết cấu của cường độ cao
• Tiêu chuẩn EN10025 của Châu Âu sử dụng mác thép S235JR, S355JR thường sử dụng trong các dự án FDI hoặc nhập khẩu

3. Phân loại thép bản mã trên thị trường hiện nay

Việc phân loại này giúp cho doanh nghiệp dễ dàng lựa chọn đúng theo từng môi trường sử dụng, đảm bảo phù hợp với khả năng tài chính và khả năng làm việc hiệu quả nhất do dự án. Dưới đây chúng tôi sẽ tìm hiểu chi tiết về 3 loại bề mặt thép bản mã thông dụng phổ biến nhất hiện nay

3.1 Thép bản mã đen (trơn hoặc gân)

Bản mã đen được làm từ nguyên liệu thép carbon thông dụng như mác thép SS400 hoặc CT3. Là mặt hàng phổ thông, giá thành hợp lý thường được ứng dụng trong các hệ kết cấu xây dựng trong nhà có mái che. Sau khi lắp đặt có thể sơn phủ bằng một lớp sơn thường

3.2 Thép bản mã mạ kẽm

Được cải tiến hơn bản mã đen sau khi thành phẩm sản phẩm được phủ một lớp kẽm nguyên chất lên bề mặt thép. Có nhiều phương pháp mạ nhưng thông dụng nhất vẫn là điện phân hoặc nhúng nóng. Giúp tăng cường bảo vệ chống hen gỉ trong các điều kiện môi trường ngoài trời hoặc vùng địa điểm có tính chất ăn mòn cao như gần biển, hóa chất

• Thép bản mã mạ kẽm nhúng nóng: Là sản phẩm được phủ lên bề mặt một lớp kẽm mỏng bằng cách phun kẽm trực tiếp lên bề mặt để bảo vệ chống lại các tác nhân gây hại từ bên ngoài. Lớp kẽm mỏng, tuổi thọ cho phép khoảng 2-3 năm nếu sử dụng ngoài trời
• Thép bản mã mạ kẽm nhúng nóng: Là sản phẩm thuộc dòng cao cấp của bản mã thép mục đích sử dụng chính là các dự án công trình ngoài trời. Sản phẩm được gia công tạo lớp kẽm dày bằng cách nhúng trọn bản mã vào một bể kẽm nóng chảy với nhiệt đọ cao lên đến 450 độ C. cho phép bảo vệ bề mặt toàn diện chống lại các tác nhân gây hen gỉ oxy hóa, tăng cường tuổi thọ lên đến 20 năm

3.3 Thép bản mã chống gỉ

• Có tên khác là bản mã inoox 304 hoặc 201, thuộc dòng sản phẩm cao cấp, giá thành cao, sử dụng trong các môi trường đặc biệt là khả năng chống ăn mòn cực tốt như ứng dụng trong các ngành y tế, thẩm mỹ hoặc các nhà máy hóa chất axit, bazo. Một số ứng dụng khác còn được sử dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm trong trường học hoặc sử dụng để nghiên cứu hóa học

3.4 Phân loại bản mã theo hình dạng

• Thép bản mã có hình dạng bao gồm như hình vuông, hình chữ nhật, tam giác, đa giác, chấn gâp hình chữ L, C,U và thông dụng nhất vẫn là vuông và tròn, phục vụ chính để liên kết dầm cột, các nút kèo, liên kết xiên, tối ưu góc và tiết kiệm nguyên liệu thép, hàn nối đầu cọc

3.5 Phân loại bản mã theo các phương pháp sản xuất

Sử dụng các máy móc, thiết bị từ thủ công cho đến hiện đại, tự động hóa trong các công nghệ mới nhất hiện nay bao gồm: Máy cắt CNC plasma, cắt bằng máy thủy lực và máy bàn tùy theo những cấp bền là mác thép từ cường độ thấp đến cao để chọn lựa một trong các cách gia công để tối ưu chi phí và thời gian cho doanh nghiệp sản xuất

Gia công cắt bản mã là bước đầu quyết định độ chính xác, chi phí và chất lượng mạ kẽm sau này. Tóm gọn 4 phương pháp chính + kinh nghiệm thực tế cho nhà máy mạ kẽm:

1.Các phương pháp bản mã phổ biến

A.Cắt Plasma CNC

• Nguyên lý: Hồ quang plasma 15.000-25.000°C làm nóng chảy và thổi bay thép
• Độ dày tối ưu: 6-25 mm
• Ưu: Nhanh 2-4 m/phút với thép 10mm, chi phí thấp, sai số ÷0.5mm, cắt được hình phức tạp
• Nhược: Mép có sỉ nhẹ, vùng ảnh hưởng nhiệt 1-3mm. Cần mài sỉ trước khi mạ kẽm
• Ứng dụng: 80% bản mã nhà xưởng, nhà thép tiền chế dùng phương pháp này

B. Cắt Laser Fiber CNC

• Nguyên lý: Chùm tia laser hội tụ làm bay hơi kim loại
• Độ dày tối ưu: 3-12mm. Máy 12kW cắt được đến 25mm nhưng chậm
• Ưu: Chính xác 0.1mm, mép nhẵn không sỉ, vùng ảnh hưởng nhiệt 0.1-0.3mm, không cong vênh
• Nhược: Chi phí cao hơn plasma 30-50% với thép >10mm, đầu tư máy đắt
• Ứng dụng: Bản mã mỏng, bản mã xuất khẩu, bản mã có logo/mã QR

C. Cắt gió đá/Oxy-Gas

• Nguyên lý: Đốt thép bằng oxy-acetylen, thổi bay xỉ sắt nóng chảy
• Độ dày tối ưu: 15-100mm
• Ưu: Cắt được thép rất dày, thiết bị rẻ, di động mang ra công trường được
• Nhược: Sai số 1-3mm, mép nghiêng 5-10 độ,nhiều sỉ, vùng ảnh hưởng nhiệt 15-15mm
• Lưu ý mạ kẽm: Bắt buộc mài sạch sỉ và phun bi SA 2.5, nếu không kẽm sẽ không bám
• Ứng dụng: Bản mã dày, làm tại công trường, cơi nới sữa chữa

D. Cắt tia nước Abrasive Waterjet

• Nguyên lý: Nước áp lực 4000 bar trộn cát garnet bắn vào thép
• Độ dày: 3-1000mm, không giới hạn vật liệu
• Ưu: Không sinh nhiệt, không biến dạng, mép cắt sắc nét, cắt được inox + thép mạ kẽm sẵn
• Nhược: Chậm 0.1-0.5 m/phút, chi phí cao, hao vật tư cát, máy đắt
• Ứng dụng: Bản mã inox, bản mã yêu cầu không biến dạng nhiệt, cắt chồng nhiều tấm

2. Bảng so sánh nhanh để chọn phương pháp

3. Yêu cầu kỹ thuật chung cho bản mã sau cắt

Dù cắt phương pháp nào, để mạ kẽm nhúng nóng đạt chuẩn ASTM A123 cần:

1. Là sạch mép: Mài bỏ sỉ, ba via, góc sắc. Góc sắc sẽ bị cháy kẽm
2. Khoan lỗ: Đường kính lỗ = D bu lông + 2mm. Khoan sau cắt để tránh sai lệch
3. Độ phẳng: Dung sai 2mm/m cho bản mã dày 10mm
4. Làm sạch bề mặt: Phun bi hoặc ngâm tẩy dầu mỡ, rỉ sét trước khi nhúng kẽm
5. Dung sai kích thước: 1mm cho bản mã < 500mm, 2mm cho bản mã > 1000mm theo TCVN 5575

4. Kinh nghiệm thực tế cho nhà máy như Asean Steel

• Bản mã 8-16mm SS400: Cân nhắc gió đá CNC để giảm chi phí. Khách chịu dung sai ± 1mm
• Bản mã xuất khẩu, FDI: Ưu tiên laser để đáp ứng tiêu chuẩn AISC, EN về chất lượng mép cắt
• Nesting: Sắp xếp bản vẽ tối ưu để hao hụt thép < 5%. Phần mềm nesting tiết kiệm 8-12% vật tư

5. Lỗi thường gặp sau cắt ảnh hưởng đến mạ kẽm

• Sỉ chưa mài sạch: Gây phồng rộp, không bám kẽm
• Góc nhọn < 30 độ: Dễ bị cháy kẽm, phải mài vát R2-R3
• Dầu mỡ bám: gây loang lỗ, phải tẩy dầu kỹ trước mạ
• Thép cong vênh: Do cắt sai thứ tự, nhiệt tích tụ. Cần nắn thẳng trước mạ

Tóm lại:

• Bản mã phổ thông → Plasma CNC tối ưu về chi phí và tốc độ
• Bản mã mỏng, chính xác cao → Laser
• Bản mã dày > 20mm, ít yêu cầu → Gió đá CNC
• Bản mã inox, không được sinh nhiệt → Tia nước