Tán Hệ Inch là đai ốc có ren trong được chế tạo theo hệ ren inch, dùng kết hợp với bulong, vít hoặc ty ren hệ inch để tạo lực kẹp và liên kết các chi tiết. Sản phẩm thường có dạng lục giác bên ngoài để sử dụng với cờ lê hoặc socket, trong khi phần ren bên trong được quy định theo hệ Unified như UNC và UNF. Mecsu hiện có Tán Hệ Inch bằng thép mạ đen, thép mạ kẽm điện phân, inox, nhúng nóng và Geomet với nhiều kích thước khác nhau.
Khi chọn Tán Hệ Inch, cần xác định chính xác size ren, loại UNC hoặc UNF, số ren trên mỗi inch (TPI), vật liệu, cấp bền, chiều cao, kích thước khóa và xử lý bề mặt. Điểm dễ nhầm nhất là dùng tán hệ mét cho bulong hệ inch hoặc chọn cùng đường kính danh nghĩa nhưng sai TPI. Với thiết bị nhập khẩu, mối ghép theo bản vẽ Mỹ hoặc nhu cầu thay thế đúng mã, cần đối chiếu đầy đủ quy cách ren trước khi đặt mua.
1. Tán Hệ Inch là gì?
Tán Hệ Inch là loại đai ốc có ren trong theo hệ kích thước inch, thường có thân lục giác để cờ lê hoặc socket có thể tác động vào các mặt ngoài khi siết và tháo. Sản phẩm đóng vai trò tạo lực kẹp khi kết hợp với bulong hoặc vít có ren ngoài tương ứng.
Khác với Tán hệ mét, kích thước ren của Tán Hệ Inch được biểu thị theo quy cách inch. Với những kích thước nhỏ, ký hiệu có thể dùng số #, chẳng hạn #4-40 hoặc #6-32; với kích thước lớn hơn có thể dùng dạng 1/4-20, 5/16-18 hoặc 3/8-16. Con số phía sau thể hiện số ren trên một inch, hay TPI. Mecsu cũng ghi rõ cách tính bước ren của hệ inch dựa trên tổng số ren trong 1 inch = 25,4 mm.
Đối với Tán Hệ Inch, hai quy cách ren phổ biến là UNC và UNF. UNC là ren thô, còn UNF là ren mịn. Hai loại có thể có cùng đường kính danh nghĩa nhưng số TPI khác nhau nên không được mặc định thay thế cho nhau.
Unified National Coarse) là ren thô của hệ Unified. Các mã phổ biến trên Mecsu gồm 1/4-20 UNC, 5/16-18 UNC, 3/8-16 UNC, 7/16-14 UNC, 1/2-13 UNC và nhiều kích thước lớn hơn. Với cùng đường kính danh nghĩa, UNC có số TPI thấp hơn UNF tương ứng.
2.2. Tán Hệ Inch UNF
UNF (Unified National Fine) là ren mịn, có số TPI cao hơn UNC ở cùng đường kính danh nghĩa. Mecsu hiện có các mã như 1/4-28 UNF, 5/16-24 UNF, 3/8-24 UNF, 7/16-20 UNF và 1/2-20 UNF. Không nên thay tán UNF bằng UNC nếu bulong đối ứng được thiết kế theo đúng quy cách UNF.
2.3. Phân loại theo vật liệu và xử lý bề mặt
Mecsu hiện có Tán Hệ Inch bằng thép mạ đen, thép mạ kẽm điện phân, inox, nhúng nóng và Geomet. Trong đó, thép mạ đen được mô tả là thép carbon có bề mặt oxit đen và dầu bảo vệ; thép mạ kẽm điện phân có lớp phủ bề mặt để tăng khả năng chống ăn mòn trong điều kiện phù hợp.
2.4. Phân loại theo cấp bền
Đai ốc thép hệ inch có thể được cung cấp theo các cấp như Grade 5 hoặc cấp khác tùy model. Mecsu hiện có các mã Tán Thép Đen Grade 5 UNC và UNF, cũng như Tán Thép Mạ Kẽm Grade 5. Cấp bền phải được xác định theo đúng model và yêu cầu của mối ghép.
3. Cách chọn Tán Hệ Inch đúng
hệ ren inch. Đây là bước quan trọng nhất vì Tán Hệ Inch không nên được thay bằng tán hệ mét chỉ vì hai kích thước danh nghĩa có vẻ gần nhau.
Nếu thiết bị, máy móc hoặc bản vẽ sử dụng tiêu chuẩn Mỹ, cần giữ đúng quy cách ren. Sau đó xác định loại ren là UNC hay UNF. Đây là hai lựa chọn khác nhau về số TPI và hình học ren. Cùng đường kính danh nghĩa 1/4 inch nhưng một loại có 20 TPI và loại còn lại có 28 TPI.
Tiếp theo cần xác định môi trường làm việc. Nếu ứng dụng trong môi trường khô, thép có xử lý bề mặt phù hợp có thể đáp ứng theo yêu cầu thiết kế. Nếu có độ ẩm hoặc nguy cơ ăn mòn, cần xem xét thép mạ kẽm, nhúng nóng, Geomet hoặc inox tùy điều kiện cụ thể. Không nên mặc định lớp phủ hoặc inox có cùng mức chống ăn mòn trong mọi môi trường.
Nếu mối ghép chịu tải, rung động hoặc tải lặp, cần xác định cấp bền/cấp tính chất của tán và tương thích với bulong. Không nên chọn chỉ dựa trên kích thước ren.
3.2. Chọn theo kích thước và thông số kỹ thuật
Size ren là thông số đầu tiên cần đọc. Với các size nhỏ, quy cách có thể được viết dưới dạng #4-40, #6-32... Trong đó số đứng trước dấu gạch là size ren theo hệ số và số phía sau là TPI.
Ví dụ, Tán Inox 304 #4-40 UNC có quy cách #4-40, nghĩa là size #4 và 40 ren trên mỗi inch. Tán Inox 304 #2-56 UNC có size #2 và 56 TPI. Không nên đọc “40” hoặc “56” như một kích thước đường kính tính bằng inch.
Với các size lớn hơn, ký hiệu có thể là 1/4-20, 5/16-18, 3/8-16... Trong đó phân số là đường kính danh nghĩa theo inch và số sau dấu gạch là TPI. Ví dụ Tán Inox 316 5/16-18 UNC có đường kính danh nghĩa 5/16 inch và 18 ren trên mỗi inch.
UNC hoặc UNF phải được kiểm tra ngay sau size ren. Cùng 1/4 inch có thể có 1/4-20 UNC hoặc 1/4-28 UNF. Nếu dùng sai loại ren, tán có thể không ăn khớp với bulong hoặc gây hư ren khi cố siết.
TPI là số ren trên một inch. Có thể quy đổi về bước ren lý thuyết theo công thức:
Bước ren (inch) = 1 / TPI
Ví dụ, 20 TPI tương ứng khoảng 0,05 inch giữa hai đỉnh ren, còn 28 TPI tương ứng khoảng 0,0357 inch. Tuy nhiên, khi đặt mua không nên đổi TPI sang mm rồi chọn một quy cách hệ mét gần nhất; phải giữ nguyên chuẩn ren inch của mối ghép.
Khóa là kích thước ngoài dùng để lựa chọn cờ lê hoặc socket. Mecsu cung cấp thông số này theo inch. Ví dụ Tán Inox 304 1/4-20 UNC có khóa 0,438 inch; Tán Inox 316 5/16-18 UNC có khóa 0,5 inch; Tán Inox 304 3/4-10 UNC có khóa 1,125 inch. Các kích thước này thay đổi theo size và model.
Độ dày/chiều cao tán cần được kiểm tra khi không gian lắp đặt bị giới hạn hoặc khi thiết kế yêu cầu lượng ren ăn khớp cụ thể. Ví dụ Tán Inox 304 1/4-20 UNC trên Mecsu có độ dày 0,212 inch, trong khi Tán Inox 316 5/16-18 UNC có độ dày 0,258 inch. Không nên suy ra một kích thước chung cho toàn bộ dòng.
| Thông số | Ý nghĩa khi lựa chọn |
| Size ren | Xác định đường kính danh nghĩa của ren theo hệ inch. |
| UNC/UNF | Xác định ren thô hoặc ren mịn. |
| TPI | Số ren trên một inch, dùng để xác định quy cách bước ren. |
| Khóa | Xác định cỡ cờ lê hoặc socket sử dụng. |
| Độ dày/chiều cao | Ảnh hưởng đến phần ren ăn khớp và không gian lắp. |
| Vật liệu | Ảnh hưởng đến cơ tính và khả năng phù hợp với môi trường. |
| Cấp bền | Quan trọng khi mối ghép có yêu cầu chịu tải. |
| Xử lý bề mặt | Ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn và yêu cầu bề mặt. |
3.3. Chọn theo vật liệu, tiêu chuẩn và quy cách
Vật liệu của Tán Hệ Inch cần được lựa chọn đồng thời với yêu cầu cơ tính và môi trường. Mecsu hiện có thép carbon, inox 304, inox 316 và nhiều hình thức xử lý bề mặt. Đối với thép, các mã Grade 5 là một ví dụ về cấp bền; đối với inox, cần xác định đúng mác như 304 hoặc 316.
Với Tán Thép Đen Grade 5, Mecsu hiện có cả UNC và UNF. Ví dụ 1/4-20 là UNC và 1/4-28 là UNF. Điều này cho thấy vật liệu và cấp bền không đủ để xác định model; loại ren vẫn phải được kiểm tra riêng.
Đối với sản phẩm mạ kẽm trắng Cr3+, Mecsu có mã Grade 5 1/4-20 UNC; sản phẩm được mô tả với lớp mạ Cr3+. Khi lựa chọn, cần phân biệt lớp phủ với vật liệu nền thép và không nên coi mọi lớp mạ có khả năng chống ăn mòn giống nhau.
Về quy cách ren, tài liệu Mecsu cho thấy các size UNC/UNF được xác định bằng số ren trên mỗi inch. Ví dụ 1/4 UNC có 20 TPI, 1/4 UNF có 28 TPI; 5/16 UNC có 18 TPI, 5/16 UNF có 24 TPI; 3/8 UNC có 16 TPI, 3/8 UNF có 24 TPI. Đây là những quy cách cụ thể được liệt kê trong tài liệu sản phẩm.
3.4. Chọn theo thiết kế và khả năng làm việc
Tán Hệ Inch phải được lựa chọn cùng với bulong hoặc ty ren tương ứng. Một mối ghép chỉ hoạt động đúng khi hệ ren, size, loại ren và TPI của hai chi tiết tương thích.
Đối với cùng đường kính danh nghĩa, UNC và UNF có hình học ren khác nhau. Không thể dùng tán 1/4-20 UNC cho bulong 1/4-28 UNF dù cả hai cùng có đường kính danh nghĩa 1/4 inch. Việc cố ép hai quy cách ren khác nhau có thể làm hỏng ren và làm mất độ tin cậy của mối ghép.
Với mối ghép chịu tải, cần xem xét đồng thời cấp bền của tán và bulong. Mecsu hiện có Tán Thép Đen Grade 5 và các loại inox với cơ tính khác nhau theo vật liệu. Không nên lấy cấp bền của một model thép để áp dụng cho inox hoặc một model khác.
Chiều cao/độ dày của tán cũng ảnh hưởng đến mối ghép. Tán có chiều cao thấp hơn có thể làm giảm số vòng ren ăn khớp so với loại tiêu chuẩn trong cùng điều kiện, vì vậy không nên thay bằng loại mỏng nếu thiết kế không cho phép.
Đối với môi trường ăn mòn, cần cân nhắc vật liệu và xử lý bề mặt. Tán Inox 304 và Inox 316 được Mecsu cung cấp ở nhiều quy cách UNC; 316 thường được cân nhắc khi cần khả năng chống ăn mòn cao hơn trong những điều kiện phù hợp. Tuy nhiên, việc chọn cuối cùng phải dựa trên môi trường thực tế.
Đối với thiết bị nhập khẩu từ Mỹ, việc giữ đúng hệ ren đặc biệt quan trọng. Không nên chuyển đổi sang ren mét chỉ vì muốn dễ tìm hàng thay thế. Nếu thiết kế ban đầu dùng 5/16-18 UNC thì phải ưu tiên đúng 5/16-18 UNC khi thay thế, trừ khi có xác nhận kỹ thuật về việc thay đổi quy cách.
size ren, UNC/UNF, TPI, kiểu tán, vật liệu, cấp bền, khóa, độ dày và xử lý bề mặt.
Nếu đang thay thế một tán cũ, cần xác định chính xác loại ren bằng tài liệu kỹ thuật hoặc dụng cụ đo ren nếu cần. Không nên chỉ đo đường kính rồi chọn một size gần nhất.
Ví dụ, Tán Inox 304 1/4-20 UNC có khóa 0,438 inch và độ dày 0,212 inch; Tán Inox 316 5/16-18 UNC có khóa 0,5 inch và độ dày 0,258 inch. Hai sản phẩm đều là tán lục giác hệ inch nhưng khác size, TPI, vật liệu và kích thước ngoài.
Đối với size lớn, cũng cần kiểm tra đúng quy cách. Ví dụ 3/4-10 UNC và 3/4-16 UNF có cùng đường kính danh nghĩa 3/4 inch nhưng khác TPI. Không được xem đây là hai mã có thể thay thế trực tiếp.
Nếu thay thế theo BOM hoặc bản vẽ, cần giữ đúng quy cách ren và cấp bền. Nếu bản vẽ chỉ ghi kích thước mà không ghi UNC/UNF, cần kiểm tra thêm tài liệu gốc trước khi xác nhận mã.
3.6. Khi nào cần catalogue/datasheet và những lỗi cần tránh?
Nên kiểm tra catalogue hoặc datasheet khi có nhiều model cùng đường kính, không rõ UNC hay UNF, mối ghép chịu tải hoặc cần thay thế linh kiện của máy nhập khẩu.
Những lỗi thường gặp gồm nhầm UNC với UNF, đọc sai TPI, nhầm size # với đường kính inch, dùng tán hệ mét cho bulong inch, chọn sai vật liệu hoặc cấp bền và chỉ kiểm tra đường kính mà bỏ qua độ dày và kích thước khóa.
Một lỗi đặc biệt nguy hiểm là cố siết tán vào bulong có TPI khác. Hai ren có thể bắt đầu ăn khớp không đúng nhưng sau đó gây kẹt, xước hoặc hỏng ren. Nếu cảm thấy tán không vào ren nhẹ nhàng ngay từ đầu, cần dừng và kiểm tra lại quy cách thay vì dùng lực để ép.
Nếu thông tin trên website chưa đủ để xác định chính xác quy cách ren, cấp bền hoặc vật liệu, cần đối chiếu catalogue/datasheet hoặc bản vẽ kỹ thuật thay vì suy đoán.
Xác định thiết bị dùng hệ inch → xác định size ren → kiểm tra UNC hay UNF → xác định TPI → chọn kiểu tán → chọn vật liệu/cấp bền → kiểm tra khóa và độ dày → đối chiếu với bulong → kiểm tra môi trường làm việc → xác nhận đúng mã trước khi mua.
4. Hướng dẫn sử dụng & lắp đặt Tán Hệ Inch
4.1. Kiểm tra trước khi lắp & sử dụng
Kiểm tra đúng size, UNC/UNF, TPI, vật liệu và tình trạng ren trong. Bulong và tán phải thuộc cùng quy cách ren.
4.2. Chuẩn bị
Chuẩn bị cờ lê hoặc socket đúng với kích thước khóa của tán. Làm sạch ren nếu cần và bảo đảm hai chi tiết được căn chỉnh trước khi siết.
4.3. Lắp đặt & sử dụng
Đưa tán vào đầu ren của bulong và vặn mồi bằng tay. Tán phải ăn ren thuận lợi ngay từ những vòng đầu tiên. Nếu có dấu hiệu kẹt, cần dừng lại để kiểm tra UNC/UNF và TPI. Sau khi xác nhận đúng quy cách, sử dụng dụng cụ phù hợp để siết theo yêu cầu kỹ thuật của mối ghép.
4.4. Kiểm tra sau khi lắp
Kiểm tra tán đã nằm đúng vị trí và mối ghép ổn định. Với mối ghép chịu tải hoặc rung động, cần kiểm tra định kỳ theo yêu cầu của thiết bị và thiết kế.
5. Những lỗi thường gặp khi sử dụng Tán Hệ Inch
Các lỗi phổ biến nhất là nhầm UNC với UNF, đọc sai TPI, nhầm size # với đường kính inch và dùng tán hệ mét cho bulong hệ inch. Ngoài ra, chọn sai cấp bền, vật liệu, độ dày hoặc kích thước khóa cũng có thể khiến sản phẩm không phù hợp với thiết kế. Không nên cố siết tán khi ren không ăn khớp trơn tru.
1/4-20 UNC và 1/4-28 UNF; cả hai đều là tán 1/4 inch nhưng lần lượt có 20 và 28 TPI. Vì vậy, tán phải được chọn đúng loại ren tương ứng với bulong. Không nên dùng lực để ép một tán UNC vào bulong UNF hoặc ngược lại vì có thể làm hỏng ren của cả hai chi tiết.