Tap

ดอกต๊าป (Tap)

ดอก Tap เป็นเครื่องมือตัดชนิดหนึ่ง พูดภาษาช่างก็คือมีหน้าที่ที่ในการทำรูให้เป็นเกลียวสำหรับใส่ Nut โดยมีหลักการคือ ทำการเจาะรูที่เล็กกว่าขนาดของดอก Tap หลังจากนั้นจะใช้ดอก Tap ขึ้นรูปเกลียวในรู หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "เกลียวใน". วิธีการขึ้นรูปเกลียวใน ซึ่งผมจะขอเรียกตามช่างทั่วไปว่า การ "Tap เกลียว".

ดอก Tap ทำจากเหล็กกล้าผสมคาร์บอน (Carbon Steel) หรือเหล็กกล้าความเร็วรอบสูง (High Speed Steel) หลังจากที่ผ่านการขึ้นรูปจะถูกนำไปเข้าสู่กระบวนการชุบแข็งและการอบคืนตัว ทำให้ดอก Tap มีคุณสมบัติที่แข็งมากแต่จะแตกหักงาย

สำหรับการ Tap เกลียว จะมีทั้งวิธีการ Manual, แบบกึ่ง Manual และแบบอัตโนมัติ ซึ่งจะขออธิบายดังต่อไปนี้

1.การ Tap เกลียวแบบ Manual หรือการ Tap มือ  : โดยมีอุปกรณ์ที่ใช้กันคือ ด้าม และดอก Tap ตามรูปด้านล่าง, ดอก Tap มือจะมีรูปร่างลักษณะเหมือนโบลท์ตัวผู้ มีร่องตลอดตามแนวความยาว ซึ่งจะมีทั้งแบบร่องตรงและร่องแบบเเอียง ซึ่งแบบที่เฉียงจะมีการคายเศษอุดตันได้ดีกว่า

ด้าม Tap ที่แสดงเป็นตัวอย่างเท่านั้น ของจริงอาจจะมีหน้าตาไม่เป็นแบบนี้ขึ้นอยู่กับว่าลักษณะของงานด้วย, การเลือกด้าม Tap ให้เหมาะสมกับการใช้งานนั้นต้องพิจารณาทั้งขนาด เมื่อล็อคแล้วจะต้องสามารถยึดดอก Tap ได้พอดีไม่หมุนตามเวลาที่ Tap งาน ส่วนรูปร่างของด้าม Tap นั้นก็เลือกใช้ตามลักษณะงานและความถนัดของแต่ละคน ด้ามสั้นนั้นจะดีที่สุดเนื่องจากเราสามารถควบคุมความตรงของดอก Tap ได้ขณะที่ทำการ Tap ลดโอกาสที่เกลียวจะเบี้ยวหรือดอก Tap หักลงได้ ยิ่งสั้นเท่าไหร่ยิ่งดี แต่ทั้งนี้ต้องดูพื้นที่ในการทำงานด้วย บางครั้งเราอาจจะจำเป็นต้องต้องใช้ด้าม Tap ที่ยาวเช่น การ Tap ลงไปในรูที่ลึกหรือในพื้นที่ที่แคบ

นี่ก็เป็นด้าม Tap อีกชนิดหนึ่ง สำหรับตัวผมเคยใช้มาทั้งสองแบบแบบที่สองน่าจะเหมาะสมดอก Tap ที่มีขนาดใหญ่มากกกว่า เนื่องจากสังเกตุที่ความยาวของมือจับทั้งสองข้างสามารถควบคุมแรงบิดในการหมุนด้าม Tap ได้ดีกว่า ส่วนแบบแรกจะเหมาะสำหรับดอก Tap ที่มีขนาดเล็ก

ส่วนอุปกรณ์ในการ Tap เกลียวอกอย่างที่สำคัญที่สุดเลยก็ว่าได้ก็คือ ดอก Tap, ดอก Tap จะมีผลต่อขนาดของเกลียวโดยตรงโดยทั่วไปจะมีขนาดตามมาตรฐานของเกลี่ยวทั้งเกลียวเมตริก (mm.) และเกลียวนิ้ว (inch) ทำจากเหล็กเครื่องมือ มีทั้งที่เป็นเหล็ก High Carbon และ High Speed Steel (HSS) ก็เลือกใช้ตามความจำเป็น

2.ดอก Tap สำหรับการ Tap เกลียวด้วยเครื่อง

ดอก Tap สำหรับการ Tap เกลียวด้วยเครื่องสามารถแบ่งได้โดยประมาณ ดังนี้

2.1 ชนิดแบบร่องเกลียวสว่าน (Spiral Flutes Tap) ใช้กับรูตันเหมาะที่สุด มีการออกแบบให้ร่องมีการดึงเศษขึ้นมาเหมือนกับร่องเลื้อยของดอกสว่าน

2.2 ชนิดมีร่องเฉียงตรงปลาย (Spiral Point Tap) ใช้สำหรับรูทะลุ ตรงปลายของร่องจะเฉียงไปทางซ้ายทำหน้าที่ผลักเศษลงข้างล่าง

2.3 ชนิดที่มีลักษณะเป็นฟังขาดๆ แหว่างๆ (Interrupted Thread Tap) ลักษณะของฟันแต่ละแถวไม่ตรงกัน สำหรับวัสดุบางอย่างที่ Tap ยาก ดอก Tap ประเภทนี้จะช่วยลดแรงในการ Tap เกลียว

2.4 ดอก Tap ชนิดที่ไม่มีร่อง (Fluteless Tap) ดอก Tap ชนิดนี้มาราคาค่อนข้างที่จะแพง ใช้กับวัสดุที่อ่อน เหนียว เกลียวที่ได้จะมีลักษณะที่สวย เรียบ เช่น Aluminium, Stainless. ถึงแม้ดอก Tap ชนิดนี้จะมีราคาแพงแต่ก็มีความทนทานและอายุการใช้งานที่คุ้มค่าเช่นกัน (ถ้าไม่หักกก่อน)

ไหนๆ ก็พูดเรื่องเกลียวแล้ว ผมจะขอคั่นกลางด้วยรูปร่างเกลียวก่อนแล้วกัน

ลักษณะของเกลียวตามรูปจะเป็นเกลียวเมตริกทั่วไป ส่วนที่สำคัญที่สุดก็คือ ระยะพิตช์ (Pitch) เพราะถ้าเรารูระยะ Pitch เราก็จะสมารถคำนวณหาส่วนอื่นของเกลียวได้ ไม่ว่าจะเป็น ยอดเกลียว, โคนเกลียว, ความลึกเกลียว, ร่องเกลียวเป็นต้น ส่วนมุมของเกลียวก็ขึ้นอยู่กับว่าเราจะใช้เกลียวประเภทไหน

ดังนั้นสิ่งที่ผมกำลังจะโยงให้เกี่ยวกับดอก Tap ก็คือ ระยะ Pitch 

ระยะ Pitch จะแบ่งออกเป็นสองระบบ คือ ระบบ มิลลิเมตร(mm) และระบบนิ้ว (Inch) 

รูปแสดงขนาดรูเจาะสำหรับ Tap เกลียวนิ้ว

จากรูปด้านบนจะแสดงขนาดของรูเจาะก่อน Tap สำหรับเกลียวในระบบนิ้ว ซึ่งปัจจุบันก็ไม่ค่อยใช้กันแล้ว จะใช้ก็จะเป็นงานประเภทเกลียวที่มีขนาดใหญ่ เช่น เกลียวท่อ เป็นต้น

มาตรฐานเกลียวเมตริก

ในการคำนวณขนาดของรูที่จะเจาะเพื่อ Tap เกลียวมีอีกวิธีที่ง่ายและสะดวกกว่าแต่คุณภาพของเกลียวจะแตกต่างกกันกับขนาดของรูในตารางเพียงเล็กน้อยหรือแทบจะมองไม่เห็นเลย ทั้งนี้คุณภาพของงาน Tap เกลียวขึ้นอยู่ปัจจัยอื่นๆ ประกอบด้วยเช่นกัน เช่น ความแข็งของวัสดุ, ชนิดของวัสดุ, วัสดุที่ใช้ทำดอก Tap สารหล่อลื่นจำพวกน้ำมันหล่อลื่น น้ำมันหล่อเย็นเป็นต้น

การคำนวณขนาดของรูเจาะก่อน Tap แบบง่ายๆ สามารถทำได้ดังนี้

ให้ดูที่ระยะ Pitch ที่เขียนที่ด้าม Tap เช่น M6x1.0 มม. หมายถึงเกลียวขนาด Module 3 ระยะ Pitch 1.0 มม.

ขนาดของรูเจาะ  = ขนาดของดอก Tap - ระยะ Pitch

ซึ่งตามตัวอย่างได้ = 6 - 1.0 = 5 มม., ดังนั้นขนาดของรูเจาะ คือ 5.0 mm.

ข้อสังเกตุอีกอย่าง เมื่อเราคำนวณขนาดของรูเจาะหรือดูจากตารางแล้ว ในการทำงานจรริงอาจจะไม่มีดอกสว่านตามขนาดที่เราคำนวณหรือเลือกจากตารางมาได้ ให้ลดขนาดของสว่านลงมาเล็กน้อยเท่านั้น ห้ามใช้ขนาดใหญ่กว่าที่คำนวณมาได้ เนื่องจากจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของเกลียว

รูปต่อมาก็จะเป็นมาตรฐานสำหรับเกลียวเมตริกหรือ มิลลิเมตร ซึ่งระบบนี้จะใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ขนาดของเกลียวจะเป็นเป็น M x Pitch เช่น M 3 x 0.5 หมายถึง เกลียวขนาด M 3 ระยะ Pitch = 0.5 มิลลิเมตร ต้องทำการเจาะรู 2.5 ก่อนทำการ Tap เกลียวเป็นต้น

กลับมาที่ดอก Tap กันต่อครับ, ส่วนที่สำคัญของดอก Tap ก็คือส่วนที่เป็นเกลียว ดอก Tap ที่เป็นการ Tap มือ ส่วนมากเราจะใช้กันเป็นชุด ใน 1 ชุดก็จะมี 3 ดอก ตามรูปด้านล่าง

เนื่องจากการ Tap มือ มีโอกาสที่จะเบี้ยวและทำให้ Tap หักนั้นจะมีสูงกว่าการ Tap ที่ทำการ Tap บนเครื่องซึ่งมีความเที่ยงตรงสูงกว่า ดังนั้นจึงออกแบบให้มีการใช้ถึง 3 ดอกด้วยกัน (ส่วนใครจะใช้ดอกเดียวก็ไม่เป็นไรนะครับ เพราะสุดท้ายผลลัพธ์ก็คือ ใส่สกรูได้ ล็อคงานได้ก็ถือว่าใช้ได้) . 

ในการ Tap มือโดยส่วนมากจะมีดอก Tap อยู่ 3 ดอก โดยจะเริ่มจากดอก Tap ที่อยู่ล่างสุดก่อน คือ ดอก Taper จะมีความยาวเรียวมากสุดอยู่ที่ประมาณ 3 -7 ฟัน ส่วนปลายที่มีลักษณะเรียวนั้นจะช่วยในการนำร่องหรือตัวประคองให้ Tap ตรงกับรูที่สุด สันเกลียวจริงก็จะอยู่ช่วงกลางถึงโคน สำหรับงานที่ค่อนข้างจะซีเรียส ผมแนะนำว่าเราควรจะใช้ดอก Taper ก่อนเสมอ โดยเฉพาะรูที่มีขนาดลึกเพราะถ้าปลายรูเบี้ยวแล้วรูยิ่งลึกก็จะยิ่ง Tap ยาก

ต่อมาดอก Tap ดอกที่สองคือ Plug มีความเรียวยาวประมาณ 3 ฟัน ส่วนมากก็จะใช้บ้าง ไม่ใช้บ้าง ส่วนตัวผมแล้วถ้าเป็นวัสดุที่่อ่อนก็จะไม่ค่อยใช้ จะใช้ดอกที่สามเลย เพราะเสียเวลา แต่สำหรับวัสดุที่แข็งแล้วจะช่วยให้ดอกที่สาม Tap ได้ง่ายขึ้น

มาถึงดอก Tap ดอกสุดท้ายหรือ Bottoming ดอกนี้จะมีลักษณะเรียวน้อยที่สุดในบรรดาดอก Tap ทั้งสามดอก มีลักษณะเป็นเกลียวสม่ำเสมอตลอดทั้งแนวมีปลายที่เป็น Chamfer เล็กน้อย คุณภาพของร่องเกลียวจะเป็นยังไงก็ขึ้นอยู่กับดอกนี้ ดอก Tap ดอกที่ 1 และ 2 เปรียบเสมือนทำหน้าสนับสนุนการ Tap เกลียวเท่านั้น

** ถ้างานเป็นงานทะลุและมีความหนาไม่มากนัก อาจจะใช้ดอก Tap ดอกที่สามเพียงดอกเดียวเท่านั้น และในการ Tap เกลียวจำเป็นต้องมีสารหล่อลื่นที่เหมาะสมด้วยเช่นกัน

สำหรับดอก Tap อีกชนิดก็คือ ดอก Tap สำหรับเครื่องจักร จะมีเพียงดอกเดียวเท่านั้น

มีลักษณะเหมือนกับดอกที่สามของดอก Tap มือ จะพูดง่ายๆก็คือ ไม่จำเป็นต้องมีการนำร่องแล้วเนื่องจากเป็นการ Tap ด้วยเครื่องจักร ดังนั้น การควบคุมความตรง ความเร็ว ความสม่ำเสมอสามารถควบคุมได้ด้วยโปรแกรม.

ส่วนประกอบของดอก Tap จะไม่ขอกล่าวถึงอะไรมาก เพราะเท่าที่ดูก็คงมีเพียงส่วนที่เป็นด้าม (Shank) ไว้จับยึดกับด้าม Tap สำหรับดอก Tap มือ หรือจับยึดกับ Collet สำหรับดอก Tap เครื่อง ส่วนตรงที่เป็นเกลียวนั้น ก็ขึ้นอยู่กับว่าจะนำไปใช้กับงานลักษณะไหน กับวัสดุอะไร ซึ่งจะขอกล่าวถึงในหัวข้อการเลือกใช้ดอก Tap ให้เหมาะสมกับงานในคราวต่อไป

วิธีการ Tap เกลียวด้วยมือ

1. เลือกขนาดของดอก Tap เหมาะสมกับงาน, ก่อนอื่นเราจะต้องรู้ก่อนว่าเกลียวมีเราต้องการมีขนาดเท่าไหร่ มีเกลียวชนิดพิเศษ, ระยะ Pitch เท่าไหร่ สำหรับระยะ Pitch นั้นในบางครั้งจะไม่เป็นไปตามมาตรฐานตามที่กล่าวมา ดังนั้นต้องดูทุกครั้ง

2. เจาะรูด้วยขนาดที่ถูกต้องไม่ว่าจะตามตารางหรือตามที่คำนวณได้, สำหรับความลึกของเกลียวที่ Tap ควรอยู่อย่างน้อย 75%

1.จับชิ้นงานที่จะ Tap ด้วยปากกาหรือ Clamp วางชิ้นงานให้ตั้งฉาก เนื่องจากถ้าเกิดชิ้นงานเอียงจะทำให้ Tap ยากและอาจทำให้ดอก Tap หักได้

2.สวมดอก Tap ที่รูที่ต้องการทำเกลียวใน โดย ดอก Tap จะต้องตั้งฉากกับชิ้นงาน 

3.ใส่ดอก Tap ดอกที่ 1 ค่อยๆ หมุนตามเข็มนาฬิกา หมุนไปประมาณ *1/4 รอบ แล้วหมุนกลับเพื่อให้คลายเศษ แล้วหมุนเข้าไปใหม่เรื่อยๆ ครั้งละประมาณ 1/4 รอบเหมือนเดิม ต่อจากตำแหน่งสุดท้าย โดยขณะ Tap ให้หยอดน้ำมันระบายความร้อนไปด้วย

4.ทำแบบนี้ไปเรื่อยๆ จนรูทะลุ(กรณีที่เป็นรูทะลุ) หรือได้ความลึกตามที่ต้องการ ถ้าเป็นรูปที่ทะลุค่อนข้างคุมความลึกลำบาก เพราะปลายดอก Tap จะไปไม่ถึง ดังนั้นในขั้นตอนการเจาะต้องมีการเจาะให้ยาวกว่าความยาวของร่องเกลียวที่ต้องการ

5.เปลี่ยนดอก Tap เป็นดอกที่สอง ทำเหมือนขั้นตอนที่ 1 - 4 แล้วสุดท้ายใช้ดอก Tap ดอกที่ 3 ทำเหมือนกันอีกรอบก็จะได้รูเกลียว

6.ตกแต่งปากรูโดยการ Chamfer ตามขนาดที่ต้องการเพื่อให้ใส่สกรูได้ง่ายขึ้น

*ในการหมุนดอก Tap กลับควรทำอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ Tap ง่ายขึ้นและลดโอกาสที่ดอก Tap หัก ได้ด้วยเช่นกัน

**ในขณะที่หมุนดอก Tap ว่ามีอาการแข็งผิดปกติ Tap ไม่ลงหรือไม่ อาการอาจจะเกิดจากวางดอก Tap เอียง, เจาะรูเล็กเกินไป ถ้าเจอเหตุการณ์ลักษณะนี้ ให้เอาดอก Tap ออกมาก่อน หมั่นทำความสะอาดในรูเพื่อเอาเศษออก

---

การเลือกใช้ดอก Tap

ในการเลือกใช้ดอก Tap นั้น อันดับแรกให้เลือกชนิดของดอก Tap ก่อน ว่าต้องการที่จะ Tap เกลียวด้วยมือหรือเครื่อง ซึ่งลักษณะและชนิดของดอก Tap ก็จะแตกต่างกันออกไป

ดอก Tap มือ โดยปกติจะใช้ 3 ดอก ตามที่ได้กล่าวมาแล้วในหัวข้อชนิดของดอก Tap วัสดุก็มีทั้งแบบ Carbon Steel และ High Speed Steel (HSS)
แบบ Carbon Steel ส่วนมากใช้กับเป็นวัสดุที่ไม่แข็งมากเช่น พวก พลาสติก, เหล็กเหนียวทั่วไป ราคาก็ไม่แพงมาก หาซื้อได้ทั่วไปตามร้านขายวัสดุ เครื่องมือช่าง โลตัส, โฮมโปร, ไทยวัสดุเป็นต้น เหมาะสำหรับงาน Tap ที่จำนวนน้อย  เนื่องจากคมตัดของดอก Tap ชนิดนี้มีอายุการใช้งานสั้นกว่าแบบ High Speed Steel  แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับความแข็งของวัสดุด้วย.

=============================================