Tuy nhiều người có thể cho rằng quá trình cắt bỏ ba via là tương đối đơn giản, nhưng trong vài năm gần đây, quá trình này đã được cải tiến, cho phép tiết kiệm thời gian và tiền bạc.

Quá trình cắt bỏ ba via ở cạnh biên của chi tiết gia công, thường được gọi là “khử ba via”, đã được áp dụng trong các xưởng gia công kim loại từ hàng thế kỷ nay. Khi miếng kim loại được gia công, chẳng hạn cắt, gọt, khoan, khoét, tiện… đều để lại cạnh hoặc cạnh biên nhấp nhô không đều và hiện tượng này trong công nghiệp được gọi là ba via.

Khử ba via không chỉ cải thiện tính thẩm mỹ của sản phẩm mà còn ngăn chặn khả năng phát sinh các vấn đề an toàn. Ba via tiềm ẩn khả năng gây ra các vấn đề phức tạp, tính nghiêm trọng của các tình huống này phụ thuộc vào môi trường của chính các chi tiết gia công.

Ví dụ, ống kim loại có thể có các bộ phận làm kín kiểu keo dán và sẽ ảnh hưởng đến tính toàn vẹn chung của hệ thống HVAC (nhiệt, thông gió và điều hòa không khí), nếu không được khử ba vía một cách hoàn hảo.

Điều nghiêm trọng hơn, chẳng hạn chi tiết kim loại ống được dùng trong buồng dược phẩm sạch, có thể vô tình đưa các hạt lạ vào quá trình sản xuất dược phẩm. Do đó, các công ty dược nổi tiếng đều có hệ thống kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, làm tăng thách thức cho các nhà chế tạo sản phẩm kim loại, bề mặt các sản phẩm đó phải rất sạch và có độ bóng cao.

Gia công càng tốt, ba via càng ít
Tuy sự khử ba via có lẽ chỉ là quy trình đơn giản, mọi điều đều có thể xảy ra. Trong những năm gần đây, các dụng cụ khử ba via mới đã được đưa vào sử dụng nhằm làm cho quá trình khử ba via trở nên hiệu quả và kinh tế hơn.

Theo truyền thống, hầu hết các quá trình khử ba via đều được thực hiện thông qua việc sử dụng công cụ khử ba via cầm tay đơn giản, chẳng hạn loại có lưỡi cong, cho phép loại bỏ nhanh ba via có thể thấy được bằng mắt thường. Hoặc có thể sử dụng giấy nhám để chà lên bề mặt khử ba via. Tuy đây là phương pháp “thử và kiểm tra”, nhưng sẽ gặp khó khăn nếu chi tiết gia công có các bề mặt phức tạp hoặc khó tiếp cận. Ngoài ra, có thể không khả thi với các chi tiết lớn hoặc chi tiết được chế tạo từ vật liệu khó gia công.

Trong những trường hợp đó có thể phải sử dụng trang thiết bị khử ba via hiện đại hơn. Nói chung, có thể là quá sớm khi nói về loại trang thiết bị đó mà không đặt câu hỏi liệu môi trường gia công ngày nay có nhận thức một cách đầy đủ yêu cầu giảm ba via hình thành trong quá trình gia công? Có thể xem xét khả năng các dụng cụ cắt khả dụng làm giảm sự hình thành ba via đến mức độ nào. Nói chung, mục tiêu chính của khử ba via là làm cho bề mặt kim loại sạch, không chứa các vết lồi, lõm.

Dưới góc độ này, có thể xem xét các quy trình cắt gọt kim loại phi truyền thống. Gia công bằng cách phun hạt mài mòn, gia công bằng hóa học, gia công với siêu âm và cắt bằng tia nước là một số phương pháp cắt gọt kim loại phi truyền thống, xuất hiện từ thập niên 1960, cho phép tiết kiệm nhiều giờ khử ba via.

Các quy trình phi truyền thống này nổi tiếng là tạo ra các cạnh biên gia công chất lượng cao không có ba via.

Tuy nhiên, một số phương pháp, chẳng hạn gia công hóa học, có thể ảnh hưởng xấu đến môi trường, do đó chưa được sử dụng rộng rãi.

Trái lại, dụng cụ cắt chất lượng cao trong phạm vi gia công truyền thống, được sáng chế trong thập niên vừa qua, đã có tác dụng tốt, cho phép ngăn chặn sự hình thành ba via.

Có lẽ chưa có cải tiến nào về cắt gọt có ý nghĩa hơn so với dụng cụ cắt với mảnh chắp carbide thay thế. Các mũi dao cắt này, có thể dễ dàng thay thế, đảm bảo cho lưỡi dao luôn luôn sắc và giảm rõ rệt khả năng hình thành ba via.

Khử ba via thời kỳ mới
Bất kể các tiến độ trong quy trình gia công cắt gọt và các quy trình gia công khác, ba via vẫn tồn tại, làm cho quá trình khử ba via ngày nay cũng quan trọng như trong các thời kỳ trước.

Theo sách trắng có tựa đề “Các nỗ lực ba via của bạn làm thay đổi thế giới” của LaRou K Gillespie, hiện có tổng cộng 117 quy trình khử ba via, trong giai đoạn 1917 đến 1973. Vào năm 2000, hơn 1000 công ty chuyên chế tạo và cung cấp dịch vụ và sản phẩm khử ba via.

Ba quy trình khử ba via chuyên biệt được coi là đóng góp chính cho thời kỳ mới, thời kỳ tăng cường hiệu suất khử ba via, bao gồm khử ba via bằng bàn chải máy, đánh bóng khối và khử ba via với robot. Cả ba đều có ưu thế riêng, làm cho chúng trở thành công đoạn không thể thiếu trong quy trình sản xuất ngày nay.

Trên máy khử ba via bằng bàn chải, các bàn chải gắn trên trục quay để loại bỏ ba via và làm sạch bề mặt chi tiết gia công. Điều này thường cho phép giảm thời gian khử ba via khi so với phương pháp khử ba via thủ công, nhưng yêu cầu người vận hành dịch chuyển chi tiết tới – lui dọc theo bàn chải quay.

Trong những năm gần đây, sử dụng bàn chải đĩa lông cứng thay cho bàn chải dây (thép) cho phép giảm áp suất cần thiết từ phía người vận hành, làm giảm rung động truyền qua tay người vận hành.

Khác với bàn chải máy khử ba via, đánh bóng khối không yêu cầu người vận hành nắm giữ chi tiết gia công trong khi khử ba via. Quy trình này có tính tự động hóa cao hơn, các chi tiết gia công được đưa vào thông qua quá trình cơ học cho phép đạt được độ bong bề mặt cao. Tuy chi phí các máy khử ba via này hơi cao, nhưng tiết kiệm về thời gian sẽ giúp thu hồi vốn nhanh. Hiện nay loại máy móc này rất phổ biến trong các nhà máy chế tạo chi tiết kim loại dùng cho các ứng dụng trong lĩnh vực y khoa, quốc phòng và quang học.

Tương tự các quy trình gia công kim loại khác, đang hướng sang robot để từng bước giải quyết vấn đề thiếu hụt nguồn lao động, sử dụng robot trong khử ba via cũng không khác. Tuy nhiên, các robot khử ba via còn hữu dụng theo ý nghĩa chúng có khả năng vận chuyển và khử ba via cho các chi tiết tương đối khó với công nhân vận hành; chẳng hạn nóng, nặng, có các cạnh sắc… Ngoài ra robot còn có ưu thế về tính ổn định và độ chính xác cao.

Kế tiếp sẽ là gì?
Tuy công nghệ khử ba via đã phát triển mạnh trong các thập niên gần đây, nhưng vẫn còn nhiều cơ hội và lĩnh vực để tiếp tục cải tiến.

Sử dụng phần mềm để xác định vị trí hình thành ba via, mã hóa các tiêu chuẩn cạnh biên, cũng như nhu cầu giảm thiểu ba via, là một số lĩnh vực các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu.

Ngày nay công nghệ bắt đầu nghĩ đến độ mấp mô và biến dạng vi mô ở cạnh biên, được gọi là ba via vi mô, đòi hỏi quá trình phát hiện và loại bỏ có mức độ tinh vi cao hơn. Chỉ thời gian mới có thể trả lời về tác động của loại ba via này đối với nghiên cứu tính toàn vẹn và độ bóng bề mặt, cũng như nghệ thuật khử ba via trong quá khứ.

 (Nguồn: Cẩm nang Gia công Kim loại)