Bulong Hệ Inch – Giải Pháp Kết Nối Phổ Biến Trong Thiết Bị Nhập Khẩu

Tổng quan về bulong hệ inch

Bulong hệ inch, hay còn gọi là Inch Thread Hex Bolt, bulong lục giác hệ inch, hoặc đơn giản là bulong inch, là một loại linh kiện kết nối(fastener) quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng kỹ thuật. Chúng đặc biệt phổ biến trong những lĩnh vực liên quan đến tiêu chuẩn Bắc Mỹ (Mỹ, Canada) hoặc Anh Quốc.

Về cơ bản, bulong hệ inch có cấu tạo gồm đầu lục giác đều (hex head) để dùng cờ lê siết và thân trụ tròn được tiện ren (ren suốt hoặc ren lửng). Chúng được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau, phổ biến nhất là thép cacbon với các cấp bền (Grade) như Grade 5, Grade 8, hoặc thép không gỉ như Inox 304, Inox 316 để đáp ứng các yêu cầu về độ bền và khả năng chống ăn mòn khác nhau.

Cấu tạo của bulong hệ inch

Chi tiết cấu tạo

• Đầu bulong (Head):

• Hình dạng: Lục giác đều (6 cạnh bằng nhau).
• Đặc điểm: Trên mặt đầu bulong thép cacbon thường có các vạch nổi (radial lines) để chỉ thị cấp bền (ví dụ: 3 vạch cho Grade 5, 6 vạch cho Grade 8). Bulong inox thường không có vạch này. Kích thước ngang qua các mặt phẳng đối diện (Across Flats - AF) được đo bằng đơn vị inch (ví dụ: 1/2", 9/16", 3/4").

• Thân bulong (Shank/Body):

• Hình dạng: Trụ tròn kéo dài từ dưới đầu bulong.
• Phần ren (Threaded Portion): Được tiện ren theo tiêu chuẩn hệ inch (UNC hoặc UNF) với một đường kính danh nghĩa và số ren trên inch (TPI) cụ thể.
• Phần thân trơn (Unthreaded Portion / Grip Length): Chỉ có ở bulong ren lửng. Đây là phần thân không có ren, nằm giữa đầu bulong và phần ren. Đường kính phần thân trơn thường bằng hoặc lớn hơn một chút so với đường kính danh nghĩa của ren.

Công dụng từng bộ phận

• Đầu bulong: Cung cấp bề mặt tiếp xúc để dụng cụ (cờ lê, tuýp hệ inch) kẹp và truyền momen xoắn (lực siết) vào bulong, giúp tạo lực kẹp cho mối ghép. Đồng thời, mặt dưới đầu bulong phân phối lực ép lên bề mặt chi tiết được ghép (thường qua vòng đệm).
• Phần ren: Là bộ phận tạo liên kết chính, ăn khớp với ren của đai ốc hoặc lỗ ren trong để giữ chặt các chi tiết lại với nhau. Bước ren (thể hiện qua TPI) và biên dạng ren quyết định khả năng tự hãm và độ bền mỏi của mối ghép.
• Phần thân trơn (ở bulong ren lửng): Chịu phần lớn lực cắt ngang (shear force) tác động lên mối ghép. Đường kính đầy đủ của nó giúp tăng khả năng chịu cắt so với phần ren (có đường kính chân ren nhỏ hơn). Nó cũng giúp định vị chính xác các chi tiết được ghép.

Các tiêu chuẩn kỹ thuật phổ biến cho Bulong hệ Inch

Bulong lục giác hệ inch được sản xuất theo nhiều tiêu chuẩn quốc tế, chủ yếu là các tiêu chuẩn của Mỹ:

• ASME B18.2.1: Quy định về kích thước hình học (đường kính, chiều dài, kích thước đầu, chiều dài ren...) cho bulong lục giác hệ inch.
• SAE J429: Quy định về cấp bền và thành phần hóa học cho bulong thép carbon hệ inch (phổ biến nhất là grade 2, grade 5, grade 8).
• ASTM A307: Tiêu chuẩn cho bulong thép cacbon cường độ thấp (tương đương grade 2).
• ASTM A325 / A490: Tiêu chuẩn cho bulong kết cấu cường độ cao (thường dùng trong xây dựng cầu, nhà thép).
• ASTM F593: Tiêu chuẩn cho bulong thép không gỉ (inox) hệ inch.

Ren UNC và UNF:

• UNC (unified national coarse): Ren bước thô, là loại ren phổ biến nhất, dễ lắp ráp, ít bị kẹt ren do bẩn hoặc hư hỏng nhẹ.
• UNF (unified national fine): Ren bước mịn, có nhiều vòng ren hơn trên cùng một chiều dài so với UNC. Tạo mối ghép chặt hơn, chịu rung động tốt hơn và có độ bền kéo cao hơn một chút.

Vật liệu chế tạo bulong hệ inch

Vật liệu chính

1. Thép carbon/hợp kim (steel)

• Grade 2: Thép carbon thấp, không xử lý nhiệt, độ bền thấp nhất, tương đương cấp bền 4.6 hệ mét. Đầu bulong trơn, không có vạch.
• Grade 5: Thép cacbon trung bình, được tôi và ram (quenched and tempered), độ bền trung bình-cao, tương đương cấp bền 8.8 hệ mét. Nhận biết: 3 vạch tỏa ra từ tâm trên đầu bulong. Thường có lớp phủ đen (black oxide) hoặc mạ kẽm (zinc plated).
• Grade 8: Thép carbon hợp kim trung bình (thêm Cr, Mo, Ni...), được tôi và ram ở nhiệt độ cao hơn grade 5, độ bền rất cao, tương đương cấp bền 10.9 hệ mét. Nhận biết: 6 vạch tỏa ra từ tâm trên đầu bulong. Thường có lớp phủ mạ kẽm vàng (yellow zinc) hoặc đen.

1. Thép không gỉ (stainless steel - inox):

• Inox 304 (thuộc nhóm A2 hoặc 18-8): Là loại inox phổ biến nhất (18% crom, 8% niken). Chống ăn mòn tốt trong môi trường thông thường, không khí, nước ngọt, thực phẩm. Độ bền thấp hơn grade 5. Thường không có từ tính (hoặc rất yếu). Bề mặt sáng bóng tự nhiên.
• Inox 316 (thuộc nhóm A4): Chứa thêm molypden (mo), giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt trong môi trường chứa clorua (nước biển, hóa chất). Độ bền tương đương inox 304. Giá thành cao hơn 304.

So sánh với vật liệu khác

• Độ bền: Grade 8 > Grade 5 > Inox 304/316 ≈ Grade 2.
• Chống ăn mòn: Inox 316 > Inox 304 > Thép mạ kẽm > Thép đen.
• Khả năng chịu nhiệt: Inox thường chịu nhiệt tốt hơn thép cacbon thông thường.
• Từ tính: Thép carbon có từ tính mạnh. Inox 304/316 thường không hoặc ít từ tính (có thể tăng nhẹ sau gia công nguội).

Mức giá

Giá bulong hệ inch phụ thuộc vào:

• Vật liệu: Thép carbon < inox 304 < inox 316.
• Cấp bền: Grade 2 < grade 5 < grade 8.
• Lớp mạ: Đen < mạ kẽm điện phân (trắng/vàng) < mạ kẽm nhúng nóng.
• Kích thước: Bulong càng lớn, càng dài thì càng đắt.
• Số lượng mua: Mua sỉ thường có giá tốt hơn.

Bảng thông số kích thước thông dụng của bulong hệ inch

Phân loại bulong hệ inch

Theo cấp bền (grade)

• Grade 2: Cường độ thấp.
• Grade 5: Cường độ trung bình, phổ biến.
• Grade 8: Cường độ cao, chịu tải nặng.
• Inox 304 (a2): Chống ăn mòn tốt.
• Inox 316 (a4): Chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt môi trường biển/hóa chất.

Theo kích thước (size)

• Hệ số (#): Dùng cho các size nhỏ (#0 đến #12), ví dụ #8-32, #10-32.
• Hệ phân số (fractional): Dùng cho các size lớn hơn, tính bằng inch (1/4", 5/16", 3/8", 1/2", 5/8", 3/4", 1", v.v.

Theo chiều dài (length)

• Đo từ mặt dưới của đầu bulong đến cuối thân ren. Có rất nhiều chiều dài khác nhau, tính bằng inch
• .

Ưu và nhược điểm của bulong hệ inch

Ưu điểm

• Tương thích: Là tiêu chuẩn bắt buộc cho các thiết bị, máy móc, kết cấu tuân theo hệ đo lường imperial (Mỹ, Anh...).
• Đa dạng: Có sẵn nhiều loại vật liệu, cấp bền, kích thước, lớp phủ đáp ứng hầu hết nhu cầu.
• Độ bền cao: Các cấp bền Grade 5, Grade 8 và các loại inox cung cấp giải pháp chịu lực và chống ăn mòn tốt.
• Tiêu chuẩn hóa: Kích thước và đặc tính kỹ thuật được quy định rõ ràng theo các tiêu chuẩn quốc tế (ASME, SAE, ASTM).

Nhược điểm

• Ít phổ biến tại Việt Nam: So với hệ mét, việc tìm mua bulong hệ inch tại các cửa hàng kim khí nhỏ lẻ có thể khó khăn hơn.
• Yêu cầu dụng cụ riêng: Cần phải có bộ dụng cụ (cờ lê, tuýp, taro,...) theo hệ inch, không thể dùng chung với hệ mét.
• Không tương thích hệ mét: Không thể lắp lẫn với bulong, đai ốc hay lỗ ren hệ mét.

Ứng dụng thực tế của bulong hệ inch

Bulong inch xuất hiện trong nhiều lĩnh vực:

• Máy móc và thiết bị công nghiệp: Đặc biệt là các máy móc nhập khẩu từ Mỹ, Canada. Dùng để lắp ráp khung máy, động cơ, hộp số, băng chuyền,... Ví dụ: Bulong Grade 8 1/2-13 UNC dùng để cố định bệ máy công nghiệp nặng
• .

• Ngành công nghiệp ô tô & xe cơ giới: Các dòng xe sản xuất theo tiêu chuẩn Mỹ (Ford, GM, Chrysler...), xe tải, máy nông nghiệp (John Deere, Caterpillar...) thường sử dụng bulong hệ inch Grade 5 hoặc Grade 8 cho động cơ, khung gầm, hệ thống treo. Ví dụ: Bulong 3/8-24 UNF Grade 5 dùng trong lắp ráp phụ tùng ô tô.

• Xây dựng và kết cấu thép: Các công trình tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế của Mỹ (ví dụ: kết cấu thép theo AISC) sẽ sử dụng bulong kết cấu hệ inch như ASTM A325 hoặc A490. Ví dụ: Bulong A325 3/4-10 UNC dùng liên kết dầm thép trong nhà xưởng.
• 

Hướng dẫn lắp đặt bulong hệ inch

Việc lắp đặt đúng kỹ thuật giúp đảm bảo mối ghép chắc chắn và an toàn. Bên dưới là các bước chi tiết:

• Chọn đúng bulong: Xác định chính xác size ren (đường kính, UNC/UNF), chiều dài, cấp bền/vật liệu phù hợp với yêu cầu ứng dụng.
• Chuẩn bị dụng cụ: Sử dụng cờ lê hoặc đầu tuýp (socket) có kích thước hệ inch vừa khít với đầu bulong. Tránh dùng dụng cụ hệ mét, vì có thể làm tròn cạnh đầu bulong và gây lỏng mối ghép.
• Làm sạch: Đảm bảo lỗ ren và ren bulong sạch sẽ, không bám bụi bẩn hay dầu mỡ quá nhiều. Lỗ ren không sạch có thể làm giảm lực kết nối hoặc gây hư hỏng ren.
• Lắp ráp: Đưa bulong qua các lỗ của chi tiết cần ghép. Nếu dùng đai ốc, vặn đai ốc vào bulong bằng tay cho đến khi chặt. Sử dụng thêm long đền (washer) nếu cần để phân bố lực hoặc bảo vệ bề mặt.
• Siết chặt: Dùng cờ lê/tuýp siết chặt bulong/đai ốc. Nếu ứng dụng yêu cầu lực siết cụ thể (torque), hãy sử dụng cần siết lực (torque wrench) được cài đặt đúng giá trị theo tiêu chuẩn cho size và cấp bền bulong đó. Siết quá lực có thể làm đứt bulong hoặc hỏng ren.

FAQ - câu hỏi thường gặp về bulong hệ inch

1. Bulong hệ inch là gì?

• Là bulong có ren tiện theo đơn vị đo inch (số ren/inch – TPI), phổ biến trong thiết bị, máy móc tiêu chuẩn Mỹ. Khác với bulong hệ mét dùng đơn vị milimet.

2. Sự khác biệt chính giữa bulong hệ inch và hệ mét là gì?

• Khác biệt ở đơn vị đo (inch vs mm), bước ren (TPI vs mm) và tiêu chuẩn kỹ thuật (SAE/ASTM vs DIN/ISO). Không thể thay thế qua lại.

3. Làm sao chọn đúng size bulong hệ inch?

• Xác định đường kính danh nghĩa (# hoặc phân số inch), số ren trên mỗi inch (TPI), loại ren (UNC/UNF), chiều dài bulong và cấp bền/vật liệu theo yêu cầu sử dụng.

4. UNC và UNF khác nhau gì? Nên dùng loại nào?

• UNC: ren thô, dễ lắp ráp, chịu bụi tốt.
• UNF: ren mịn, mối ghép chặt, chịu rung tốt. Chọn theo yêu cầu kỹ thuật và môi trường lắp đặt.

5. Cấp bền Grade 5 và Grade 8 nghĩa là gì?

• Là cấp độ bền theo chuẩn SAE J429.
• Grade 5: độ bền trung bình – ứng dụng phổ thông.
• Grade 8: độ bền cao – chịu lực mạnh, dùng cho cơ khí nặng.

6. Khi nào dùng bulong Inox 304 hoặc 316 hệ inch?

• Khi cần chống gỉ. Inox 304: dùng trong môi trường ẩm, ngoài trời. Inox 316: chịu ăn mòn mạnh – dùng gần biển, hóa chất.

7. Bulong hệ inch dùng ở đâu?

• Trong máy móc, ô tô, thiết bị chuẩn Mỹ; công trình xây dựng tiêu chuẩn US; hoặc dự án DIY cần phụ kiện ren inch.

8. Mua bulong hệ inch ở đâu chất lượng?

• Mecsu cung cấp bulong hệ inch đa dạng kích thước – vật liệu: Thép GR 5, GR 8, Inox 304/316 – đạt tiêu chuẩn, giá tốt, giao hàng nhanh.

Đặt Ngay Tại Mecsu – Hàng Có Sẵn, Giao Siêu Tốc!

Xem thêm:

• Phân Biệt Bulong Hệ Inch và Bulong Hệ Mét: Hướng Dẫn Chi Tiết
• Cách Đọc Thông Số Kỹ Thuật Bulong Lục Giác Chính Xác
• Bulong Inox 304 và Inox 316: Lựa Chọn Nào Tối Ưu Cho Bạn?
• Tìm Hiểu Về Các Cấp Bền Bulong (Grade/Class) và Ứng Dụng
• Hướng Dẫn Chọn Mua Bulong Đai Ốc Phù Hợp Cho Mọi Nhu Cầ