Nhôm định hình được dân chế tạo mê vì nó cho phép dựng một cái khung cứng, vuông, đẹp chỉ bằng máy cưa và một cây khoá lục giác, không cần hàn, và tháo ra sửa lại bất cứ lúc nào. Đổi lại, nó đắt hơn thép hộp và có vài cái bẫy về độ cứng và độ vuông mà người mới hay dính.
Chào bạn, đây là Nhà Chế Tạo. Nếu bạn từng thấy khung của máy in 3D, máy khắc, băng chuyền nhỏ, bàn đo kiểm trong nhà máy, rất có thể bạn đã thấy những thanh nhôm màu bạc có rãnh chạy dọc bốn mặt. Tập này mình nói nó là gì, dùng thế nào cho đúng, và khi nào đừng dùng.
Nhôm định hình là gì và vì sao không cần hàn?
Nhôm định hình là nhôm được ép đùn qua một khuôn, giống như bóp kem đánh răng qua miệng ống, để thành một thanh dài có tiết diện phức tạp. Loại dùng làm khung có rãnh chạy dọc các mặt, mặt cắt nhìn giống một ô vuông có bốn khe hình chữ T.
Cái rãnh là toàn bộ bí quyết. Một con đai ốc đặc biệt trượt vào trong rãnh, gọi là đai ốc trượt hoặc đai ốc chữ T. Bạn đặt một miếng ke góc lên, vặn vít vào con đai ốc đó, siết lại, và hai thanh nhôm được ghép chặt ở bất kỳ vị trí nào dọc theo rãnh.
Vì không cần hàn, bạn không lo cong vênh do nhiệt, không cần sơn, không cần máy móc gì lớn. Muốn dời một thanh ngang lên cao vài phân, nới vít, trượt lên, siết lại. Đây là lý do nó được dùng nhiều cho máy móc còn đang thử nghiệm.
Cỡ thanh thường gọi theo cạnh vuông tính bằng milimét, như hai mươi, ba mươi, bốn mươi. Mỗi cỡ đi với loại đai ốc và vít riêng, nên khi mua bạn nên mua cùng một hệ để khỏi lắp không vừa.
Chọn cỡ thanh thế nào cho khung không bị rung?
Độ cứng của một thanh chống uốn tăng rất nhanh theo chiều cao tiết diện. Nói nôm na, thanh cao gấp đôi thì cứng lên nhiều hơn gấp đôi, nên một thanh hai mươi nhân bốn mươi đặt đứng cứng hơn hẳn khi đặt nằm. Hướng đặt thanh quan trọng không kém cỡ thanh.
Với khung nhỏ để che, để đỡ đồ nhẹ, thanh hai mươi là đủ. Với khung máy có động cơ chạy qua lại, như máy khắc hay máy in lớn, người ta thường dùng cỡ ba mươi hoặc bốn mươi, hoặc thanh chữ nhật đặt đứng ở chỗ chịu uốn nhiều nhất.
Nhưng độ rung của khung thường không đến từ thanh mà đến từ mối nối. Một khung hình hộp chỉ bắt ke ở bốn góc vẫn có thể xô lệch thành hình bình hành khi bị đẩy ngang. Cách chữa rẻ nhất là thêm thanh chéo, hoặc bắt tấm ốp phẳng lên một hai mặt. Một tấm ván ép bắt kín một mặt làm khung cứng lên thấy rõ.
Khi đo thử, bạn chỉ cần đẩy nhẹ vào góc trên của khung và nhìn. Nếu nó lắc như cây sào, thêm thanh chéo trước khi nghĩ tới việc đổi sang thanh to hơn.
Cắt vuông: bước quyết định mà người mới xem nhẹ
Khung nhôm định hình chỉ vuông khi đầu mỗi thanh được cắt vuông góc thật sự. Lệch một chút ở đầu thanh, khi ép vào thanh kia sẽ nghiêng, và cả khung sẽ vặn.
Máy cắt nhôm có bàn xoay và lưỡi hợp kim cho vết cắt khá vuông. Cưa tay thì rất khó. Nếu không có máy, nhiều nơi bán nhôm định hình nhận cắt theo kích thước, và đây là khoản đáng bỏ tiền.
Cũng cần đo chiều dài cho đều. Hai thanh ngang song song mà dài lệch nhau một chút thì khung sẽ thành hình thang. Nếu tự cắt, hãy kẹp một cữ chặn cố định trên bàn cắt và cắt các thanh cùng chiều dài liên tục, thay vì đo lại từng thanh bằng thước.
Sau khi cắt, dũa sạch bavia, tức phần mép sắc bị kéo ra ở đầu thanh. Bavia làm ke không áp sát, và cứa tay rất đau.
Những cái bẫy khi dùng nhôm định hình
Bẫy thứ nhất là quên thả đai ốc vào rãnh trước khi lắp thanh kế tiếp. Có loại đai ốc chỉ cho vào từ đầu thanh, nên khi khung đã khép kín mà thiếu một con, bạn phải tháo cả cạnh ra. Loại đai ốc xoay vào từ giữa rãnh đắt hơn một chút nhưng đỡ rất nhiều công.
Bẫy thứ hai là vít tự lỏng dưới rung. Máy có động cơ chạy qua lại lâu ngày làm vít nới dần. Dùng keo khoá ren loại tháo được, hoặc long đen chống lỏng, ở những chỗ rung nhiều.
Bẫy thứ ba là siết quá tay. Nhôm mềm, ren đai ốc nhỏ, siết mạnh quá thì toét ren hoặc làm biến dạng mép rãnh. Siết tới khi chặt tay là đủ.
Bẫy thứ tư là dùng nhôm định hình làm chỗ chịu mài mòn trực tiếp. Bánh xe trượt thẳng trên mép nhôm sẽ ăn mòn mép theo thời gian. Máy cần chính xác lâu dài nên dùng ray trượt thép bắt lên thanh nhôm.
Khi nào nên chọn thép hộp thay vì nhôm định hình?
Nếu khung đã chốt kích thước, không định sửa nữa, phải chịu tải nặng, hoặc đặt ngoài trời bị va đập, thì thép hộp hàn rẻ hơn và cứng hơn nhiều với cùng kích thước.
Một cách làm hay gặp ở xưởng nhỏ là làm bản thử bằng nhôm định hình. Khi đã chạy ổn, đo lại mọi kích thước, rồi làm bản chính bằng thép hàn. Tháo nhôm ra dùng cho dự án tiếp theo.
Cũng có thể kết hợp: khung chính thép hàn cho cứng, phần điều chỉnh được như giá đỡ cảm biến, tấm che, kệ phụ thì dùng nhôm định hình bắt lên.
Chọn vật liệu cho khung, suy cho cùng, là chọn xem bạn đang ở giai đoạn thử hay giai đoạn chốt. Biết mình đang ở đâu thì câu trả lời tự hiện ra.
Câu hỏi thường gặp
Nhôm định hình có cần sơn không?
Phần lớn nhôm định hình bán sẵn đã được anod hoá, tức phủ một lớp ô xít dày bằng điện hoá, nên để trần dùng lâu được. Chỗ cắt ra sẽ lộ nhôm trần nhưng nhôm tự tạo lớp ô xít mỏng bảo vệ. Chỉ sơn khi cần màu theo ý thích.
Có hàn nhôm định hình được không?
Về kỹ thuật thì được nếu có máy hàn nhôm phù hợp, nhưng hàn làm mất lợi thế tháo lắp và dễ làm cong thanh. Người ta hầu như luôn bắt vít. Nếu cần mối nối vĩnh viễn, thép hộp hàn hợp hơn.
Bắt nối dài hai thanh nhôm định hình thế nào?
Có miếng nối thẳng chuyên dụng bắt vào rãnh hai thanh. Nhưng mối nối dài luôn yếu hơn thanh liền, nên nếu có thể hãy mua thanh đủ dài. Nếu phải nối, đặt chỗ nối gần điểm có chân đỡ.
Vì sao khung nhôm định hình của mình bị lệch dù cắt đúng kích thước?
Thường do đầu thanh cắt chưa vuông, do ke góc siết không đều, hoặc do mặt bàn lắp không phẳng. Hãy lắp trên một mặt phẳng tin được, dùng ê ke kiểm từng góc trước khi siết chặt hẳn.
Dùng nhôm định hình làm bàn làm việc có ổn không?
Ổn với bàn thao tác nhẹ, bàn lắp ráp điện tử, bàn đặt máy nhỏ. Với bàn đập, nắn, kẹp ê tô lớn thì khung thép hàn chịu va đập tốt hơn và rẻ hơn.
