Các kim loại được sử dụng để làm đèn pin

Chào các bạn có chung sở thích sưu tầm đèn pin! Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau khám phá một chủ đề mà Hùng tin là rất nhiều anh em quan tâm: các kim loại được sử dụng để chế tạo đèn pin cao cấp và những đặc tính thú vị của chúng. Đèn pin không chỉ là công cụ chiếu sáng, mà với nhiều người trong chúng ta, chúng còn là những tác phẩm nghệ thuật, một món đồ trang sức đầy tính năng. Và yếu tố chính tạo nên giá trị, độ bền, cũng như vẻ đẹp của một chiếc đèn pin chính là vật liệu cấu thành nên nó.

Chúng ta thường nghe về các loại kim loại khác nhau, từ nhôm thông dụng đến titanium hay thậm chí là những vật liệu “ngoại lai” như mokume gane và damascus. Mỗi loại đều có những đặc tính riêng, ảnh hưởng đến cảm giác cầm nắm, khả năng tản nhiệt, độ bền và tất nhiên, cả giá thành nữa. Với kinh nghiệm của Hùng, việc hiểu rõ về các vật liệu này sẽ giúp anh em đưa ra lựa chọn sáng suốt hơn khi tìm kiếm “người bạn đồng hành” ánh sáng của mình.

Nhôm Hợp Kim (Aluminum)

Nhôm là một lựa chọn rất phổ biến nhờ vào sự cân bằng tuyệt vời giữa trọng lượng nhẹ, độ bền khá, và khả năng tản nhiệt hiệu quả.

Nhôm 6061

• Độ cứng (Brinell): 95 HB (T6).
• Khối lượng riêng: 2.70 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Tốt.
• Dẫn nhiệt: Cao.
• Tản nhiệt: Xuất sắc.

Dễ gia công và chịu nhiệt tốt hơn so với Nhôm 7075. Đây thường là lựa chọn cho những chiếc đèn pin hiệu suất tốt với mức giá phải chăng, ví dụ như một số mẫu đèn custom của Dawson Machine Craft có phiên bản nhôm với giá chỉ khoảng $300.

Nhôm 7075

• Độ cứng (Brinell): 150 HB (T6).
• Khối lượng riêng: 2.81 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Trung bình.
• Dẫn nhiệt: Cao.
• Tản nhiệt: Xuất sắc.

Độ bền gần gấp đôi 6061 và có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng rất cao. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn lại kém hơn 6061, khá ít đèn pin sử dụng loại nhôm này vì gia công khó hơn 6061 và giá cả cũng đắt hơn tương đối.

Thép Không Gỉ (Stainless Steel)

Thép không gỉ được biết đến với độ bền vượt trội và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, mặc dù nó nặng hơn đáng kể, thường để trưng bày hoặc cầm chơi nhiều hơn là sử dụng, vì quá nặng. HDS Systems có các phiên bản bằng thép không gỉ, ban đầu được bán với giá $650 và hiện được giao dịch trên thị trường chợ đen khoảng $800-$1000.

• Độ cứng (Brinell): 200-300 HB.
• Khối lượng riêng: 7.8-8.0 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Thấp.
• Tản nhiệt: Trung bình.

Các Loại Thép Damascus và Hợp Kim Titanium Damascus

Đây là những vật liệu được đánh giá cao về mặt thẩm mỹ với những hoa văn độc đáo. Giá thành của chúng cũng rất cao, các kim loại này được xếp vào loại exotic.

Damascus

• Độ cứng (Rockwell C): 55-62 HRC.
• Khối lượng riêng: 7.7-7.9 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Tốt.
• Dẫn nhiệt: Thấp.
• Tản nhiệt: Trung bình.

Là thép nhiều lớp với hoa văn đặc trưng. Cần lưu ý rằng không phải tất cả thép Damascus đều có chất lượng tốt; có nhiều nhà sản xuất Trung Quốc cũng làm loại này. Damascus vẫn gỉ như thường, nếu là đèn pin thì Hùng không khuyên anh em chơi vật liệu này, khó bảo quản, và khác với lưỡi dao, đèn pin mà bôi dầu để chống gỉ thì rất khó chịu.

Damasteel

• Độ cứng (Rockwell C): 58-61 HRC.
• Khối lượng riêng: 7.7-7.9 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Thấp.
• Tản nhiệt: Trung bình.

Damasteel là Damascus nhưng không phải tất cả Damascus đều là Damasteel. Damasteel đến từ một nhà sản xuất thép duy nhất, được sản xuất với chất lượng và quy trình nhất quán, không phải hàng Trung Quốc. Hanko Machine Works cung cấp đèn pin bằng Damasteel với giá khoảng $2400 cho phiên bản exotic, ngày xưa Hanko từng làm đèn pin bằng Damascus nhưng chất lượng kém và dễ gỉ sét nên bị người dùng than phiền nhiều. Kemenes Fured cũng có giá từ $1420 cho các bản Damasteel.

Damasteel Fenja

• Độ cứng (Rockwell C): 59-61 HRC.
• Khối lượng riêng: 7.7-7.9 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Thấp.
• Tản nhiệt: Trung bình.

Cũng vẫn là Damasteel, nhưng các thanh Damasteel của Fenja luôn cho một chất lượng tốt, đồng đều và chưa kể các vân thép của Fenja luôn đặc trưng, cá nhân Hùng nếu chơi Damasteel thì Hùng chỉ chơi của Fenja, đắt nhưng xắt ra miếng, hoàn hảo để trưng bày và sưu tầm.

Timascus

• Độ cứng (Rockwell C): 38-42 HRC.
• Khối lượng riêng: 4.51 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Thấp.
• Tản nhiệt: Trung bình.

Là một dạng Titanium Damascus, nhẹ hơn thép 45%. Hanko có các phiên bản exotic Timascus với giá $2400. Đèn Tain Timascus Azco 16340 có giá $1000. Đây là một trong các kim loại sau khi gia công thì maker hay lên màu bằng cách khò nhiệt, điểm chung của các kim loại lên màu bằng cách này đó là không giữ được lâu, nó sẽ bay và dễ trầy sau thời gian sử dụng, Hùng cực kì không thích những thể loại này vì độ kém tin cậy của chúng.

Mokuti

• Độ cứng (Rockwell C): 38-42 HRC.
• Khối lượng riêng: 4.51 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Thấp.
• Tản nhiệt: Trung bình.

Tương tự Timascus nhưng không có từ tính. Kemenes Fured có Mokuti với giá $1420, và có thể là một phần trang trí exotic cho Black Knight Fured với giá $365 chỉ riêng cho phần sleeve.

Zicuti

• Độ cứng (Rockwell C): 38-42 HRC.
• Khối lượng riêng: 4.5-4.6 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Thấp.
• Tản nhiệt: Trung bình.

Đây là hợp kim Titanium-Zirconium và được khò nhiệt lên nhiều màu sắc đa dạng. Lại một lần nữa, các thể loại lên màu nhiệt là Hùng không ưu tiên mua.

Zirconium

Một kim loại exotic khác được ưa chuộng nhờ khả năng chống ăn mòn vượt trội và vẻ ngoài độc đáo, nhưng rất khó gia công. Có khả năng chịu nhiệt cao, nhưng rất khó gia công. Hanko có phiên bản Zirconium exotic với giá $2400. Okluma DC0 cũng có phiên bản Zirconium với giá bán lẻ $1750. Dawson Machine Craft Divot Slim có phiên bản Zirconium đầy đủ giá $1350. Kemenes Fured cũng có Zirconium với giá $1420. Đa số các đèn pin zir (viết tắt của Zirconium) được lên nhiệt thành màu đen, dễ trầy xước, bên trong nó vẫn là màu xám gần như titanium, nếu bạn làm trầy một đường thì vô cùng khó chịu.

• Độ cứng (Rockwell C): 35-40 HRC.
• Khối lượng riêng: 6.52 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Rất thấp.
• Tản nhiệt: Kém.

Superconductor

Superconductor là một vật liệu độc đáo, nổi tiếng với khả năng dẫn điện cực cao ở nhiệt độ rất thấp. Tuy nhiên, thông tin về các tính chất cơ học thông thường như độ cứng hay khối lượng riêng có vẻ không được định nghĩa rõ ràng. Dẫn điện hoàn hảo ở nhiệt độ cực thấp. Trong ngành đèn pin, vật liệu này thường được sử dụng cho các chi tiết trang trí hoặc những bộ phận nhỏ nơi trang trí là chủ yếu, tới giờ Hùng vẫn không hiểu được vì sao người ta lại dùng chất liệu như vậy cho đèn pin, bởi vì nó cực kỳ không thích hợp để làm đèn pin, chưa kể phần đồng trong vật liệu này cũng bị oxy hoá, chưa kể là hầu hết vật liệu này có nguồn gốc từ Trung Quốc.

• Độ cứng: Thấp.
• Khối lượng riêng: Không rõ.
• Chống ăn mòn: Trung bình.
• Dẫn nhiệt: Cực cao.
• Tản nhiệt: Xuất sắc.

Đồng (Copper) và Đồng Thau (Brass)

Đồng và đồng thau là những vật liệu được yêu thích vì khả năng dẫn nhiệt xuất sắc và vẻ ngoài phai màu (lên patina) theo thời gian tạo nên nét độc đáo riêng. Rất nhiều người ưa thích vật liệu này, Hùng cũng rất thích tuy nhiên tay mồ hôi quá, nó làm đèn pin lên màu không đẹp. Quan trọng nhất là đồng luôn có mùi trên tay khi cầm, anh em lưu ý điểm này.

Đồng (Copper)

• Độ cứng (Brinell): 50-90 HB.
• Khối lượng riêng: 8.96 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Kém.
• Dẫn nhiệt: Xuất sắc.
• Tản nhiệt: Xuất sắc.

Là kim loại dẫn điện và nhiệt tốt nhất. Đồng thường được sử dụng cho các bộ phận tản nhiệt bên trong đèn pin, như pill (lõi chứa mạch điện, driver và LED) hoặc đường dẫn nhiệt trực tiếp để đảm bảo hiệu suất cao và kéo dài tuổi thọ LED. CWF Mini Arc có thể dùng đồng. Hanko cũng có phiên bản đồng với giá $800-900. Okluma DC0 phiên bản đồng cũng được nhắc đến, tuy nhiên khá hiếm. Đồng là một kim loại mềm, nên các ren (thread) có thể cảm giác trơn tru hơn so với titanium, và cũng dễ “ăn ren” hơn.

Đồng Thau (Brass)

• Độ cứng (Brinell): 100-150 HB.
• Khối lượng riêng: 8.4-8.7 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Tốt.
• Dẫn nhiệt: Cao.
• Tản nhiệt: Tốt.

Là hợp kim của 60-70% Đồng và 30-40% Kẽm, có khả năng dẫn điện bằng 28% so với Đồng nguyên chất. CWF Mini Arc dùng đồng thau. Nhiều đèn pin custom cũng dùng pill bằng đồng thau. Ren đồng thau cũng cảm giác trơn tru hơn titanium, gần giống như Copper.

Đồng Bronze Hợp Kim (Bronze Alloys)

Các hợp kim đồng bronze mang lại sự kết hợp giữa độ bền và khả năng chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường khắc nghiệt. Hùng cũng chỉ có 2 cây đèn pin từ Sigma là sử dụng loại Bronze này thôi, khá ít đèn sử dụng, và nó cũng lên patina giống như Brass và Copper.

Alu-bronze

• Độ cứng (Brinell): 150-200 HB.
• Khối lượng riêng: 7.5-8.0 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Trung bình.
• Tản nhiệt: Tốt.

Mn-bronze

• Độ cứng (Brinell): 160-220 HB.
• Khối lượng riêng: 8.3-8.5 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Xuất sắc.
• Dẫn nhiệt: Trung bình.
• Tản nhiệt: Tốt.

Mokume

Mokume hay Mokume gane là một kỹ thuật ghép nhiều lớp kim loại của Nhật Bản, tương tự Damascus nhưng thường sử dụng các kim loại màu như đồng, bạc, vàng, tạo ra những hoa văn độc đáo. Cái hay của Mokume là nó có màu sẵn (do đồng, copper, brass) và không lên màu bằng cách khò nhiệt nên độ bền bề mặt rất cao, tuy nhiên do có đồng nên vẫn bị xuống màu bề mặt, không thể giữ bóng đẹp như lúc mới.

• Độ cứng: Thấp.
• Khối lượng riêng: 7.0-8.5 g/cm³.
• Chống ăn mòn: Tốt.
• Dẫn nhiệt: Trung bình.
• Tản nhiệt: Tốt.

So Sánh Tổng Quan Các Kim Loại

Để giúp anh em dễ hình dung, Hùng xin tóm tắt một số điểm so sánh chính giữa các loại kim loại này:

Độ bền và cứng

• Cao nhất: Thép không gỉ (200-300 HB), sau đó là Damasteel (58-61 HRC), Damascus (55-62 HRC), và Nhôm 7075 (150 HB).
• Trung bình đến thấp: Nhôm 6061 (95 HB), Đồng thau (100-150 HB), Đồng (50-90 HB), Titanium và các hợp kim titanium Damascus (Timascus, Mokuti, Zicuti, Zirconium) thường có độ cứng thấp hơn (35-42 HRC) nhưng vẫn rất bền.

Khả năng tản nhiệt

• Tốt nhất: Đồng và Nhôm (cả 6061 và 7075), Superconductor. Đây là lý do tại sao đồng thường được dùng cho các “pill” hoặc “heatsink” bên trong đèn pin cao cấp.
• Trung bình: Đồng thau, các loại Bronze, Damascus, Damasteel, Timascus, Mokuti, Zicuti.
• Kém nhất: Zirconium. Đây là một yếu tố cần cân nhắc với Zirconium, vì khả năng tản nhiệt kém có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của LED khi hoạt động ở mức cao.

Chống ăn mòn

• Xuất sắc: Titanium và các hợp kim của nó (Timascus, Mokuti, Zicuti, Zirconium), Thép không gỉ, Damasteel, và các loại Bronze. Đây là lý do tại sao titanium và zirconium là lựa chọn hàng đầu cho đèn pin EDC (Every Day Carry) hoặc đèn pin sử dụng trong môi trường ẩm ướt.
• Tốt: Nhôm 6061, Đồng thau, Damascus, Mokume.
• Kém: Đồng.

Thẩm mỹ và độ hiếm

Các vật liệu như Timascus, Mokuti, Zicuti, Zirconium, Damasteel và Mokume thường được coi là “exotic” và có giá trị cao hơn nhiều do vẻ ngoài độc đáo, hoa văn đặc trưng và độ khó trong gia công. Chúng thường được ví như “đồ trang sức chức năng”.

Titanium cũng được đánh giá cao về vẻ đẹp với các lựa chọn hoàn thiện như tumbled, blasted, stonewashed, và khả năng chống xước tốt khi sử dụng hàng ngày (đối với bề mặt hoàn thiện nhất định).

Tổng Kết

Như các bạn thấy đó, việc lựa chọn kim loại cho một chiếc đèn pin không chỉ đơn thuần là về độ bền hay độ sáng. Nó là sự cân bằng giữa hiệu suất kỹ thuật, độ bền, thẩm mỹ, cảm giác cầm nắm và giá thành. Một chiếc đèn pin cao cấp, đặc biệt là những chiếc “custom” hay “small batch production” như Okluma, CWF, Hanko hay Cool Fall, không chỉ là công cụ mà còn là một tác phẩm nghệ thuật, thể hiện sự tỉ mỉ trong gia công và lựa chọn vật liệu.

Nếu bạn ưu tiên sự nhỏ gọn, khả năng tản nhiệt tốt và giá thành phải chăng, nhôm là một lựa chọn tuyệt vời. Nếu bạn muốn sự bền bỉ tối đa và vẻ đẹp sang trọng, titanium và thép không gỉ là ứng cử viên sáng giá. Còn nếu bạn tìm kiếm sự độc đáo, đẳng cấp và sẵn sàng chi trả, các vật liệu exotic như zirconium, timascus, damasteel sẽ không làm bạn thất vọng. Hùng thấy, mỗi người sẽ có một sở thích riêng, và đó chính là cái đẹp của thế giới đèn pin custom này.

Tuy nhiên không phải cứ mắc là tốt và đẹp, bền. Đặc biệt với đèn pin, Hùng luôn ưu tiên nhôm 6061 để sử dụng hằng ngày, và để sưu tầm Hùng sẽ chọn Tianium, hoặc một số đèn Damasteel Fenja (chắc chắn trưng, không bao giờ cầm ra đường sử dụng), ngoài ra các kim loại trộn khác, đặc biệt là các kim loại lên màu bằng cách khò nhiệt là Hùng nói không, cho dù nó rẻ cỡ nào chứ chưa nói đến việc trả tiền cao hơn để mua chúng, nói đơn giản cho các bạn dễ hiểu thì lớp khò nhiệt (màu sắc) nó rất mỏng và dễ bay mất chỉ với 1 vết trầy, và nó sẽ “lòi ruột” là màu gốc (chưa khò nhiệt) ra, thực sự rất xấu và không thể phục hồi (không thể khò lại chỗ đó, trừ khi phải đánh bay, hoặc tẩy bề mặt toàn phần và khò nhiệt lại).