Checker
Writer
Vòng bi là chi tiết nhỏ nhưng có mặt trong gần như mọi cỗ máy chuyển động. Từ ô tô, tàu hỏa, tàu thủy cho đến máy bay và tàu vũ trụ, bất kỳ chuyển động quay nào cũng cần đến vòng bi để giảm ma sát và duy trì độ chính xác.
Thị trường vòng bi toàn cầu từ lâu nằm trong tay các hãng kỳ cựu như SKF (Thụy Điển), Schaeffler/FAG (Đức), Timken (Mỹ) hay các thương hiệu Nhật Bản như NSK, NTN, Nachi. Đây là những quốc gia có nền cơ khí chính xác lâu đời, đủ khả năng sản xuất ổn định các loại vòng bi có độ chính xác cực cao.
Theo tiêu chuẩn ISO 492, vòng bi được chia thành năm cấp độ chính xác: ISO 0 (thông thường), ISO 6 (chính xác tiêu chuẩn), ISO 5 (chính xác cao), ISO 4 (siêu chính xác) và ISO 2 (cực chính xác). Ở cấp độ cao nhất, sai số chỉ tính bằng phần nghìn micromet. Một viên bi đường kính 5 mm dùng cho vòng bi cấp ISO 5 chỉ được phép sai lệch ±0,13 µm, trong khi ISO 2 chỉ ±0,05 µm.
Để đạt được độ chính xác này, vật liệu đóng vai trò then chốt. Thép dùng cho vòng bi không thể là thép thông thường, mà phải là thép ổ lăn siêu sạch, được nhiệt luyện chính xác, hoặc thậm chí dùng gốm kỹ thuật như silicon nitride (Si₃N₄). Những cấp độ cao nhất (ISO 4 – ISO 2) hiện chỉ có Mỹ, Đức, Nhật và Thụy Sĩ duy trì được năng lực sản xuất thương mại ổn định.
Với Trung Quốc, năng lực sản xuất vòng bi đã tăng nhanh trong hai thập kỷ qua. Các hãng nội địa hiện làm chủ được vòng bi cấp ISO 5, thậm chí một số dòng ISO 4 cho ngành công nghiệp CNC và robot. Tuy nhiên, Trung Quốc vẫn phụ thuộc vào nguyên liệu thép ổ lăn nhập khẩu cho các sản phẩm cao cấp.
Nga cũng có nền cơ khí từng rất mạnh trong thời Liên Xô, nhưng năng lực hiện nay bị đánh giá là suy giảm. Các nhà máy sản xuất vòng bi của Nga chủ yếu cung cấp cho lĩnh vực quân sự và đường sắt, với chất lượng tương đương ISO 5 hoặc ISO 6. Các sản phẩm đạt mức ISO 2–4 chỉ được sản xuất ở quy mô hạn chế, phục vụ nội địa. Việc thiếu thiết bị đo lường siêu chính xác, công nghệ tinh luyện thép và vật liệu gốm khiến Nga khó cạnh tranh với phương Tây. Lệnh cấm vận từ năm 2022 càng làm hạn chế nguồn cung vòng bi nhập khẩu, buộc nước này phải tự phát triển – nhưng hiệu quả vẫn là câu hỏi mở.
Tại Việt Nam, vẫn có nhà máy sản xuất vòng bi phục vụ công nghiệp nhẹ, nhưng chủ yếu ở cấp ISO 0, tức tiêu chuẩn phổ thông. Để tiến lên cấp độ cao hơn, Việt Nam không chỉ cần đầu tư máy móc mà còn phải phát triển đồng bộ ngành luyện kim, công cụ đo lường và công nghệ xử lý vật liệu – những yếu tố cốt lõi tạo nên năng lực cơ khí chính xác.
Nếu một chiếc ô tô có thể ra đời nhờ nhập linh kiện và lắp ráp trong vòng một năm, thì để làm chủ công nghệ vòng bi cấp ISO 5 có thể cần hơn một thập kỷ đầu tư liên tục. Vòng bi vì thế không chỉ là chi tiết cơ khí, mà còn là thước đo chính xác nhất cho chiều sâu của nền công nghiệp chế tạo.
Thị trường vòng bi toàn cầu từ lâu nằm trong tay các hãng kỳ cựu như SKF (Thụy Điển), Schaeffler/FAG (Đức), Timken (Mỹ) hay các thương hiệu Nhật Bản như NSK, NTN, Nachi. Đây là những quốc gia có nền cơ khí chính xác lâu đời, đủ khả năng sản xuất ổn định các loại vòng bi có độ chính xác cực cao.
Theo tiêu chuẩn ISO 492, vòng bi được chia thành năm cấp độ chính xác: ISO 0 (thông thường), ISO 6 (chính xác tiêu chuẩn), ISO 5 (chính xác cao), ISO 4 (siêu chính xác) và ISO 2 (cực chính xác). Ở cấp độ cao nhất, sai số chỉ tính bằng phần nghìn micromet. Một viên bi đường kính 5 mm dùng cho vòng bi cấp ISO 5 chỉ được phép sai lệch ±0,13 µm, trong khi ISO 2 chỉ ±0,05 µm.
Để đạt được độ chính xác này, vật liệu đóng vai trò then chốt. Thép dùng cho vòng bi không thể là thép thông thường, mà phải là thép ổ lăn siêu sạch, được nhiệt luyện chính xác, hoặc thậm chí dùng gốm kỹ thuật như silicon nitride (Si₃N₄). Những cấp độ cao nhất (ISO 4 – ISO 2) hiện chỉ có Mỹ, Đức, Nhật và Thụy Sĩ duy trì được năng lực sản xuất thương mại ổn định.
Với Trung Quốc, năng lực sản xuất vòng bi đã tăng nhanh trong hai thập kỷ qua. Các hãng nội địa hiện làm chủ được vòng bi cấp ISO 5, thậm chí một số dòng ISO 4 cho ngành công nghiệp CNC và robot. Tuy nhiên, Trung Quốc vẫn phụ thuộc vào nguyên liệu thép ổ lăn nhập khẩu cho các sản phẩm cao cấp.
Nga cũng có nền cơ khí từng rất mạnh trong thời Liên Xô, nhưng năng lực hiện nay bị đánh giá là suy giảm. Các nhà máy sản xuất vòng bi của Nga chủ yếu cung cấp cho lĩnh vực quân sự và đường sắt, với chất lượng tương đương ISO 5 hoặc ISO 6. Các sản phẩm đạt mức ISO 2–4 chỉ được sản xuất ở quy mô hạn chế, phục vụ nội địa. Việc thiếu thiết bị đo lường siêu chính xác, công nghệ tinh luyện thép và vật liệu gốm khiến Nga khó cạnh tranh với phương Tây. Lệnh cấm vận từ năm 2022 càng làm hạn chế nguồn cung vòng bi nhập khẩu, buộc nước này phải tự phát triển – nhưng hiệu quả vẫn là câu hỏi mở.
Tại Việt Nam, vẫn có nhà máy sản xuất vòng bi phục vụ công nghiệp nhẹ, nhưng chủ yếu ở cấp ISO 0, tức tiêu chuẩn phổ thông. Để tiến lên cấp độ cao hơn, Việt Nam không chỉ cần đầu tư máy móc mà còn phải phát triển đồng bộ ngành luyện kim, công cụ đo lường và công nghệ xử lý vật liệu – những yếu tố cốt lõi tạo nên năng lực cơ khí chính xác.
Nếu một chiếc ô tô có thể ra đời nhờ nhập linh kiện và lắp ráp trong vòng một năm, thì để làm chủ công nghệ vòng bi cấp ISO 5 có thể cần hơn một thập kỷ đầu tư liên tục. Vòng bi vì thế không chỉ là chi tiết cơ khí, mà còn là thước đo chính xác nhất cho chiều sâu của nền công nghiệp chế tạo.
