Khi báo giá hoặc bàn giao phôi thép khuôn mẫu (SKD11, SKD61/H13, NAK80, P20/718H, S136...), bản vẽ khách hàng thường chỉ ghi vài ký hiệu ngắn gọn — Ra 0.8, ISO 2768-mK, hay "đánh bóng B2". Đọc đúng các ký hiệu này giúp:
- Báo giá đúng công đoạn cần thiết — phay tinh là đủ, hay bắt buộc phải mài và đánh bóng tay.
- Tránh tranh chấp nghiệm thu khi hai bên hiểu khác nhau về cùng một con số trên bản vẽ.
- Tư vấn đúng mác thép — không phải mác nào cũng đạt mọi cấp độ nhám/dung sai với chi phí hợp lý.
Bài viết hệ thống hoá ba nhóm tiêu chuẩn thường gặp trong chuỗi gia công khuôn: dung sai kích thước – hình học (ISO 2768), độ nhám bề mặt (Ra/Rz theo ISO 21920, trước đây là ISO 4287/1302), và cấp đánh bóng khuôn (SPI, VDI 3400).
02Chuỗi công đoạn và khả năng đạt được
Mỗi bước trong chuỗi gia công chỉ cải thiện được nhám và dung sai trong một khoảng nhất định — hiểu rõ khoảng này giúp không "đặt hàng thừa công đoạn".
| Công đoạn | Mục tiêu | Ra (µm) | Dung sai kích thước |
|---|---|---|---|
| Phay thô | Bóc tách nhanh lượng dư | 6.3 – 12.5 | ISO 2768-c/v |
| Phay bán tinh | Giảm lượng dư trước mài | 3.2 – 6.3 | ISO 2768-m |
| Phay tinh | Gần hình dạng cuối | 1.6 – 3.2 | ISO 2768-m/f |
| Mài phẳng / mài tròn | Đạt dung sai chặt | 0.2 – 1.6 | ISO 2768-f, IT6–IT8 |
| EDM (xung tia lửa điện) | Gia công hốc/hình phức tạp | 0.3 – 3.2 | tuỳ máy (xem VDI 3400) |
| Đánh bóng | Đạt độ bóng lòng khuôn | 0.012 – 0.5 | không cải thiện dung sai kích thước |
| Doa / lapping | Bề mặt siêu tinh, làm kín | 0.01 – 0.2 | IT4–IT6 |
Đây là khoảng tham khảo phổ biến trong ngành, không phải giới hạn tuyệt đối — kết quả thực tế còn phụ thuộc độ cứng vật liệu, tình trạng dao/đá mài, độ cứng vững máy và thông số cắt.
03Dung sai kích thước và hình học — ISO 2768
ISO 2768 là tiêu chuẩn dung sai chung, áp dụng khi bản vẽ không ghi dung sai riêng cho từng kích thước. Gồm hai phần:
- ISO 2768-1: dung sai kích thước dài/góc, 4 cấp f (mịn) – m (trung bình) – c (thô) – v (rất thô).
- ISO 2768-2: dung sai hình học (độ thẳng, độ phẳng, độ vuông góc, độ đối xứng, độ đảo), 3 cấp H – K – L.
| Khoảng kích thước | f (mịn) | m (trung bình) | c (thô) | v (rất thô) |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 – 3 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.2 | – |
| >3 – 6 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.3 | ±0.5 |
| >6 – 30 | ±0.1 | ±0.2 | ±0.5 | ±1.0 |
| >30 – 120 | ±0.15 | ±0.3 | ±0.8 | ±1.5 |
| >120 – 400 | ±0.2 | ±0.5 | ±1.2 | ±2.5 |
| >400 – 1000 | ±0.3 | ±0.8 | ±2.0 | ±4.0 |
| >1000 – 2000 | ±0.5 | ±1.2 | ±3.0 | ±6.0 |
| Khoảng kích thước | H | K | L |
|---|---|---|---|
| ≤10 | 0.02 | 0.05 | 0.1 |
| >10 – 30 | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
| >30 – 100 | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
| >100 – 300 | 0.2 | 0.4 | 0.8 |
| >300 – 1000 | 0.3 | 0.6 | 1.2 |
ISO 2768 không bao trùm dung sai ren (theo ISO 965), độ nhám bề mặt, hay dung sai lắp ghép có độ hở/độ dôi (theo hệ ISO 286/IT-grade) — các mục này phải ghi riêng trên bản vẽ.
04Độ nhám bề mặt — Ra, Rz và ký hiệu N
Ra (Roughness Average) là giá trị trung bình số học độ lệch profile so với đường tâm — thông số phổ biến nhất, dễ đo, dễ so sánh. Rz là chênh lệch trung bình giữa đỉnh cao nhất và đáy sâu nhất trong các đoạn lấy mẫu — nhạy hơn với khuyết tật cục bộ, thường dùng cho bề mặt làm kín. Ký hiệu hiện hành trên bản vẽ theo ISO 21920 (thay ISO 4287/1302 cũ); cấp N (N1–N12) là ký hiệu cũ vẫn còn gặp trên bản vẽ Nhật/cũ.
| Cấp N | Ra (µm) | Ra (µin) |
|---|---|---|
| N12 | 50 | 2000 |
| N10 | 12.5 | 500 |
| N8 | 3.2 | 125 |
| N7 | 1.6 | 63 |
| N6 | 0.8 | 32 |
| N5 | 0.4 | 16 |
| N4 | 0.2 | 8 |
| N3 | 0.1 | 4 |
| Loại bề mặt | Ra khuyến nghị (µm) |
|---|---|
| Kết cấu, không tiếp xúc | 3.2 – 12.5 |
| Bề mặt trượt / xoay (bạc dẫn, ắc trượt) | 0.8 – 1.6 |
| Bề mặt thẩm mỹ, nhìn thấy | 0.8 – 3.2 |
| Bề mặt làm kín, chống rò | 0.4 – 0.8 |
| Lòng khuôn thoát khuôn tốt, sản phẩm trong suốt | theo cấp SPI — xem mục 5 |
05Cấp đánh bóng khuôn — SPI và VDI 3400
Với khuôn ép nhựa, sau mài thường cần đánh bóng để đạt độ bóng lòng khuôn. Hai hệ tiêu chuẩn phổ biến: SPI (Society of the Plastics Industry — Mỹ) và VDI 3400 (Đức, phổ biến ở châu Âu/châu Á, thường mô tả bề mặt sau EDM).
| Nhóm | Cấp | Phương pháp | Ra (µm) |
|---|---|---|---|
| A — Bóng gương | A-1 | Kim cương #3 (grit 6000) | 0.012 – 0.025 |
| A-2 | Kim cương #6 (grit 3000) | 0.025 – 0.05 | |
| A-3 | Kim cương #15 (grit 1200) | 0.05 – 0.10 | |
| B — Bán bóng | B-1 | Giấy nhám 600 | 0.05 – 0.10 |
| B-2 | Giấy nhám 400 | 0.10 – 0.15 | |
| B-3 | Giấy nhám 320 | 0.28 – 0.32 | |
| C — Mờ (matte) | C-1 | Đá mài 600 | 0.35 – 0.40 |
| C-2 | Đá mài 400 | 0.45 – 0.55 | |
| C-3 | Đá mài 320 | 0.63 – 0.70 | |
| D — Tạo nhám | D-1 | Phun bi thuỷ tinh | 0.80 – 1.00 |
| D-2 | Phun cát oxit #240 | 1.00 – 2.80 | |
| D-3 | Phun cát oxit #24 | 3.20 – 18.0 |
Ứng dụng: A cho khuôn quang học/sản phẩm trong suốt; B cho hàng gia dụng bóng vừa; C cho bề mặt mờ chức năng; D cho bề mặt chống trượt/vân trang trí.
| Cấp VDI | Ra (µm) | Tương đương SPI gần đúng |
|---|---|---|
| VDI 12 | 0.40 | C-1 |
| VDI 15 | 0.56 | C-2 |
| VDI 18 | 0.80 | D-1 |
| VDI 21 | 1.12 | D-2 |
| VDI 24 | 1.60 | D-2 |
06Lưu ý riêng cho thép khuôn mẫu
- Độ cứng sau nhiệt luyện quyết định lượng dư mài an toàn. Thép đã tôi (SKD11, SKD61/H13, hoặc NAK80/S136 ở trạng thái pre-hardened) cần chừa đủ lượng dư mài để loại bỏ lớp biến cứng/oxy hoá do phay, nhưng không quá lớn — mài quá nhanh, đá mài không phù hợp hoặc thiếu dung dịch làm mát dễ gây nứt do nhiệt mài (grinding crack).
- NAK80, S136 (pre-hardened ~37–42 HRC) đánh bóng dễ hơn thép cần tôi sau gia công vì không phải qua bước nhiệt luyện làm biến dạng/oxy hoá bề mặt sau khi đã đánh bóng gần xong — đây là lý do các mác này thường được chọn cho khuôn cần độ bóng cao (SPI A).
- SKD11, SKD61/H13 nếu tôi sau gia công tinh cần lưu ý biến dạng nhiệt luyện có thể phá vỡ dung sai/độ nhám đã đạt trước đó — nên mài tinh và đánh bóng sau nhiệt luyện, chỉ để lại phay tinh/mài thô trước khi tôi.
- Với yêu cầu Ra rất thấp (SPI A-1/A-2) trên thép có carbide lớn (ví dụ SKD11 hàm lượng Cr cao) dễ bị "đào carbide" (pitting) khi đánh bóng — nên ưu tiên thép có độ đồng đều carbide cao hoặc luyện ESR nếu khách hàng cần bóng gương.
07Tóm tắt nhanh để báo giá
- Xác định dung sai kích thước khách yêu cầu (ISO 2768 cấp nào, hay dung sai riêng/IT-grade) → quyết định có cần mài tinh hay phay tinh là đủ.
- Xác định Ra yêu cầu trên từng bề mặt → nếu Ra ≤ 0.8 µm thường phải qua mài; Ra ≤ 0.1 µm gần như bắt buộc đánh bóng tay hoặc lapping.
- Nếu là khuôn ép nhựa, hỏi khách cấp SPI hoặc VDI cụ thể thay vì chỉ nói "đánh bóng" — tránh chênh lệch kỳ vọng và chi phí.
- Với thép cần nhiệt luyện, xác nhận trình tự: phay thô/bán tinh → nhiệt luyện → mài tinh → đánh bóng, để tránh phải làm lại do biến dạng nhiệt luyện.