Phòng thí nghiệm cơ khí chế tạo
Phòng thí nghiệm cơ khí chế tạo
Lý Sơn Sa Kỳ Lab: Thiết kế và thi công phòng thí nghiệm cơ khí chế tạo
Lý Sơn Sa Kỳ Lab là một công ty uy tín tại Việt Nam chuyên về thiết kế, thi công và cung cấp nội thất phòng thí nghiệm cho nhiều ngành nghề khác nhau, bao gồm cả ngành cơ khí chế tạo. Với kinh nghiệm và chuyên môn dày dặn, Lý Sơn Sa Kỳ Lab có thể tạo ra những không gian phòng thí nghiệm được thiết kế riêng, đáp ứng nhu cầu và yêu cầu cụ thể của các cơ sở đào tạo và nghiên cứu cơ khí chế tạo.
Phòng Thí Nghiệm Cơ Khí Chế Tạo: Thiết Bị, Layout Workflow, Nội Thất & Hệ Thống MEP
Phòng thí nghiệm cơ khí chế tạo (Mechanical Manufacturing Laboratory) là trung tâm kiểm soát chất lượng vật liệu kim loại, hợp kim và sản phẩm gia công cơ khí trong chuỗi sản xuất thép, dây cáp, ổ bi, linh kiện đúc và các chi tiết cơ khí chính xác. Phòng lab cơ khí đặc trưng bởi sự hiện diện của thiết bị nặng (UTM hàng chục tấn, máy mài mẫu luyện kim), yêu cầu nền sàn đặc biệt chịu tải và chống rung, cùng hóa chất ăn mòn dùng trong tẩm thực kim tương luyện kim.
1. Thiết Bị Phòng Thí Nghiệm Cơ Khí Chế Tạo
1.1. Thiết Bị Kiểm Tra Cơ Tính
- Máy thử kéo vạn năng (Universal Testing Machine – UTM): Lực đến 600 kN (60 tấn); đo giới hạn chảy (Rₑ), giới hạn bền (Rm), độ giãn dài (A%), tiết diện thu hẹp (Z%); tiêu chuẩn ISO 6892-1, ASTM E8; bắt buộc kiểm tra thép cây, thép tấm, thanh cốt thép.
- Máy thử va đập (Charpy Impact Tester): Năng lượng con lắc 300 J; nhiệt độ thử –60°C đến +200°C; xác định năng lượng hấp thụ khi phá mẫu có khía; tiêu chuẩn ISO 148-1, ASTM E23; quan trọng với thép dùng trong điều kiện thấp nhiệt.
- Máy thử mỏi (Fatigue Testing Machine): Uốn xoắn hoặc kéo nén chu kỳ đến 10⁷ chu kỳ; xác định giới hạn mỏi (fatigue limit); thiết yếu cho dây cáp thép, trục, ổ bi chịu tải động.
- Máy thử uốn (Bend Testing Machine): Kiểm tra khả năng uốn không nứt thép tấm, thép ống; góc uốn 0°–180°; mandrel thay đổi đường kính.
1.2. Thiết Bị Đo Độ Cứng
- Máy đo độ cứng Rockwell (Rockwell Hardness Tester): Thang HRA, HRB, HRC, HRD...; tải 60/100/150 kgf; tự động điều khiển tải và đo; tiêu chuẩn ISO 6508, ASTM E18; phổ biến nhất trong QC thép nhiệt luyện.
- Máy đo độ cứng Vickers (Vickers Hardness Tester): Tải 1–100 kgf; đo vi cứng (micro Vickers 10g–1kgf); phân tích vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) mối hàn; tiêu chuẩn ISO 6507, ASTM E92.
- Máy đo độ cứng Brinell (Brinell Hardness Tester): Bi thép hoặc carbide Ø1–10 mm; tải 62,5–3000 kgf; kiểm tra gang đúc, thép đúc mặt thô; tiêu chuẩn ISO 6506, ASTM E10.
- Máy đo độ cứng cầm tay UCI / Rebound (Leeb): Kiểm tra ngoài hiện trường trên chi tiết lớn không thể đưa vào lab; UCI (Ultrasonic Contact Impedance) cho vùng nhỏ; Leeb cho bề mặt rộng.
1.3. Thiết Bị Phân Tích Kim Loại Học
- Kính hiển vi quang học luyện kim (Metallographic Optical Microscope): Quan sát vi cấu trúc (microstructure) của thép sau tẩm thực Nital/Picral; phân tích kích thước hạt, pha, vết nứt tế vi; phóng đại 50×–1000×; camera và phần mềm đo diện tích pha tự động.
- Máy mài & đánh bóng mẫu luyện kim (Metallographic Sample Prep System): Cắt mẫu (sectioning saw), đúc nhựa (mounting press), mài thô–mài mịn–đánh bóng (polishing machine) qua nhiều cấp độ hạt; cần hệ thống hút bụi kim loại.
- Máy phân tích phổ phát xạ quang (OES – Optical Emission Spectrometer): Phân tích thành phần hóa học hợp kim Fe, Al, Cu, Ni ngay trên mẫu rắn trong vài giây; phát hiện ≥ 20 nguyên tố đồng thời; thiết yếu xác nhận mác thép (grade verification) đầu vào.
- Kính hiển vi điện tử quét SEM + EDS: Quan sát hình thái gãy (fracture morphology) mẫu va đập; phân tích thành phần vùng hỏng; phân tích tạp chất phi kim loại (inclusion).
1.4. Thiết Bị Đo Lường Hình Học
- Máy đo tọa độ CMM (Coordinate Measuring Machine): Đo kích thước 3D chính xác đến ±1 µm; kiểm tra profil, độ phẳng, độ vuông góc, độ tròn của chi tiết gia công; phòng điều hòa 20°C ±0,5°C bắt buộc để tránh giãn nở nhiệt.
- Máy đo độ nhám bề mặt (Surface Roughness Tester / Profilometer): Đo Ra, Rz, Rq; tiếp xúc (stylus) và không tiếp xúc (laser); kiểm tra bề mặt chi tiết gia công tinh và bề mặt mối hàn.
- Thước kẹp điện tử, panme điện tử, đồng hồ so: Dụng cụ đo thông thường IP67 chống dầu nhớt; kết nối Bluetooth truyền dữ liệu trực tiếp về phần mềm SPC.
1.5. Thiết Bị Kiểm Tra Không Phá Hủy (NDT)
- Máy siêu âm (Ultrasonic Flaw Detector): Phát hiện vết nứt, lỗ xốp bên trong vật liệu; đo chiều dày; ISO 17640, ASTM E114.
- Máy kiểm tra từ trường (Magnetic Particle Inspection – MPI): Phát hiện vết nứt bề mặt và gần bề mặt trên vật liệu sắt từ; ISO 17638.
- Thiết bị kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing): Phát hiện vết nứt mặt ngoài và lớp mạ; đo độ dày lớp phủ; ISO 15548.
2. Layout & Workflow Phòng Thí Nghiệm Cơ Khí
2.1. Sơ Đồ Vùng Chức Năng
Vùng 1 – Tiếp nhận & gia công mẫu: Cắt mẫu bằng máy cắt kim loại; cắt mẫu luyện kim; đúc nhựa; mài bóng; hệ thống hút bụi kim loại cục bộ; nền sàn gia cố chịu rung.
Vùng 2 – Kiểm tra cơ tính (Mechanical Test Zone): UTM, Charpy, Bend Tester; thiết bị nặng cần neo sàn; nền bê tông dày ≥ 300 mm; không kề phòng CMM; lưu ý UTM khi phá mẫu thép tạo tiếng ồn lớn — cần cách âm.
Vùng 3 – Khu đo độ cứng: Rockwell, Vickers, Brinell trên bàn chống rung; không kề UTM; ánh sáng tốt đọc vết lõm Vickers.
Vùng 4 – Phòng luyện kim học (Metallography Room): Kính hiển vi quang học, máy mài bóng; hệ thống thoát nước mài; hút bụi; dùng axit tẩm thực (Nital 2–4% HNO₃ trong ethanol) — cần tủ hút.
Vùng 5 – Phòng CMM & đo lường chính xác: Điều hòa 20°C ±0,5°C; sàn granit cách rung; không kề thiết bị rung; CMM đặt trên bệ đá riêng.
Vùng 6 – Khu OES & SEM: OES tạo tia lửa điện cần phòng riêng không bụi; SEM cần phòng không rung, ổn định từ trường.
Vùng 7 – NDT: MPI cần khu tối để quan sát dưới UV; UT và ECT có thể tại bàn thông thường.
Vùng 8 – Văn phòng: Lập báo cáo kiểm tra, phân tích SPC, lưu hồ sơ vật liệu.
2.2. Workflow Kiểm Tra Thép Đầu Vào
- Tiếp nhận lô thép → xác nhận chứng chỉ nhà máy (mill certificate) → lấy mẫu theo tiêu chuẩn
- OES xác nhận mác thép (grade) → đối chiếu thành phần hóa học spec
- Cắt mẫu cơ tính → mài phẳng → kiểm tra UTM (Rm, Rₑ, A%) và Charpy (KV)
- Đo độ cứng Rockwell/Brinell trên mẫu đại diện lô
- Cắt mẫu luyện kim → tẩm thực → kính hiển vi → đánh giá kích thước hạt ASTM E112
- NDT siêu âm kiểm tra khuyết tật bên trong (nếu yêu cầu)
- So sánh toàn bộ kết quả với spec → Pass/Fail → lập báo cáo kiểm tra vật liệu (MTC)
3. Nội Thất Phòng Thí Nghiệm Cơ Khí Chế Tạo
- Bàn cơ tính: Thép hộp 4 mm hàn chắc; tải trọng ≥ 500 kg/m; không có mặt bàn nhựa hay epoxy — kim loại mài bóng và mẫu thép nặng làm hỏng bề mặt mềm; mặt inox 304 hoặc mặt thép không gỉ
- Bàn CMM: Đặt riêng trên bệ đá granit cách rung độc lập; không neo vào sàn chính của lab; phòng riêng điều hòa chính xác
- Tủ hút luyện kim: Chịu HNO₃, HCl, HF (nếu tẩm thực nhôm); mặt trong PVDF; ống thải inox 316L
- Hệ thống hút bụi kim loại: Hút cục bộ tại máy cắt, máy mài; cyclone separator tách phoi kim loại; lọc HEPA thu hạt bụi mịn; không thải bụi thép ra ngoài
- Sàn: Bê tông mài nhẵn + phủ epoxy chống dầu nhớt, chống mài mòn; tải trọng ≥ 1 tấn/m² tại vùng UTM và Charpy; rãnh thoát nước rộng ≥ 100 mm tại khu mài bóng luyện kim
- Chiếu sáng: LED 1000 lux tại khu đọc kết quả đo; đèn UV tại phòng MPI; kính hiển vi tích hợp nguồn sáng riêng
4. Hệ Thống MEP
4.1. Thông Gió (M)
- Khu mài mẫu luyện kim: hút bụi cục bộ + lọc HEPA; ACH 12
- Khu tẩm thực axit (Nital, HNO₃): tủ hút riêng; ống thải inox 316L; không dùng PVC (HNO₃ oxy hóa PVC)
- Khu OES: tia lửa điện và plasma tạo khói kim loại; hút cục bộ phía trên điểm phân tích; lọc HEPA
- Phòng CMM: điều hòa 20°C ±0,5°C độc lập; không có nguồn nhiệt gần
4.2. Điện (E)
- 3 pha 380V cho UTM (3–20 kW), Charpy, lò nung (nếu có xử lý nhiệt mẫu)
- UPS cho CMM, OES, kính hiển vi — mất điện đột ngột khi đang đo gây hỏng kết quả
- Tiếp địa chắc chắn cho thiết bị OES (tạo hồ quang điện); cáp tiếp địa ≥ 16 mm²
- Cách âm UTM: tường 2 lớp hoặc phòng riêng — UTM phá mẫu thép tạo tiếng nổ lớn ảnh hưởng môi trường làm việc
4.3. Cấp Thoát Nước (P)
- Nước làm mát máy cắt mẫu (cutting coolant): tuần hoàn khép kín; bể lắng phoi kim loại; không xả nước có phoi vào cống
- Nước mài bóng mẫu (polishing water): drain inox; bể lắng hạt mài và phoi mịn
- Nước thải khu luyện kim (axit tẩm thực): bể trung hòa; pH 6–9 trước khi xả
- Khí nén khô: cấp cho thổi sạch mẫu, dụng cụ đo; áp 4–6 bar; lọc dầu nước tại điểm sử dụng
- PCCC: báo cháy; bình CO₂ tại OES và SEM; không dùng nước gần mẫu thử đang nung nóng
5. Tiêu Chuẩn Tham Chiếu
- Kéo: ISO 6892-1, ASTM E8/E8M, EN 10002-1
- Va đập: ISO 148-1, ASTM E23, EN 10045-1
- Độ cứng: ISO 6506/6507/6508, ASTM E10/E18/E92
- Luyện kim: ASTM E3 (chuẩn bị mẫu), ASTM E112 (kích thước hạt), ASTM E45 (tạp chất)
- CMM: ISO 10360, VDI/VDE 2617
- NDT: ISO 17640 (UT), ISO 17638 (MPI), ISO 15548 (ECT)
- Quản lý: ISO/IEC 17025:2017
Tư Vấn Thiết Kế Phòng Thí Nghiệm Cơ Khí Chế Tạo
Lý Sơn Sa Kỳ Lab đã thực hiện phòng thí nghiệm cơ khí cho Vision International, Advanced Casting Asia, Kiswire Việt Nam, CS Bearing, Bekaert (VSIP Quảng Ngãi), POSCO V.S.T và Midea — từ phòng kiểm tra thép dây cáp đến lab kiểm tra ổ bi và điện gia dụng.
Mọi thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT LÝ SƠN SA KỲ
Gọi điện
SMS
Chỉ Đường