Hàn Microplasma và ứng dụng

Ths. Đỗ Hải Tĩnh


Hàn Microplasma và ứng dụng

Ths. Đỗ Hải Tĩnh

Hiện nay ở Việt Nam việc ứng dụng công nghệ hàn Microplasma còn hạn  chế,  mặc  dù  đã được  đầu  tư  trang  thiết  bị máy  móc  nhưng  chưa  có được đầy đủ thông tin cần thiết về công nghệ hàn nói chung và công nghệ hàn các kim loại và hợp kim của nó nói riêng. Và cùng với đội ngũ cán bộ đi sâu vào nghiên cứu lĩnh vực này rất ít. Hàn Microplasma là một dạng của hàn hồ quang plasma với dòng hàn từ 0,1 - 15A. Hồ quang plasma phân biệt với hồ quang cháy tự do ở chỗ nó được thắt bởi ty đồng và cháy giữa điện cực không nóng chảy và chi tiết. Ty plasma không có điện. Hồ quang plasma được tạo ra bởi đầu phun được làm mát một cách mạnh mẽ ở vùng phụ cận liền kề của cực âm (cathode) làm thay đổi hoàn toàn đặc tuyến thẳng đứng của nguồn dòng điện tại các điểm được xác định rõ ràng biểu thị hoạt động ổn định tại các giá trị dòng điện nhỏ hơn 5A.

Nguyên lý và đặc điểm

Kỹ thuật hàn hồ quang plasma hiện nay, đặc biệt là các hệ thống hàn plasma chính xác cho phép hàn những kết cấu mà trước kia chỉ có thể hàn bằng những quá trình đắt tiền như hàn laser, hàn tia điện tử. Điều này cho phép giảm chi phí mua sắm và vận hành thiết bị cũng như chi phí dịch vụ kèm theo so với các quá trình hàn laser và hàn tia điện tử. So sánh với quá trình hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ, nơi mà nhiệt độ của cột hồ quang đạt tới nhiệt độ 5000÷6000oK và hồ quang có dạng hình nón (hình b), nhiệt độ của hồ quang nén cao hơn nhiều. Khi hàn plasma, cột hồ quang có hình trụ (hình a), vết anod trên vật hàn mang tính ổn định, dòng nhiệt mang tính tập trung rất cao. Điều này làm tăng chiều sâu chảy và giảm chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt.


Hình a


Hình b

Hình 1. Hồ quang và sơ đồ nguyên lý hàn hồ quang plasma

Các ứng dụng của hàn hồ quang microplasma

            Thiết bị và kỹ thuật hàn hồ quang microplasma đã đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng và năng suất trong nhiều ngành công nghiệp có sử dụng thép không gỉ, các kim loại màu và hợp kim của chúng đặc biệt như các loại vật liệu có tính dẫn nhiệt cao như đồng, nhôm... mà trước kia chỉ có thể hàn bằng những quá trình phức tạp như hàn Laser, hàn chùm tia điện tử. Điều này cho phép giảm chi phí mua sắm và vận hành thiết bị cũng như chi phí dịch vụ kèm theo so với các quá trình hàn laser và hàn chùm tia điện tử.



Đồ trang sức


Hàn các ống mao dẫn cho thiết bị đo và phân tích






Ống dẫn khí

            Hàn microplasma cho phép hàn tay lẫn hàn cơ giới, hàn tự động và có thể hàn liên tục lẫn hàn gián đoạn. Hàn microplasma đã được ứng dụng trong các trường hợp đòi hỏi chất lượng cao như hàn một lượt bình nhiên liệu tàu con thoi, vỏ tàu cánh ngầm và tàu ngầm, bể chứa hóa chất, thiết bị hóa thực phẩm, thiết bị điều chế dược phẩm, dây chuyền hàn ống v.v. Việc ứng dụng hàn microplasma vào dây chuyền hàn cho phép tăng tốc độ hàn 100% đặc biệt khi hàn các vật liệu có thành dày 0,1÷1 mm, khi mà hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy không có hiệu quả.


Các dụng cụ đo lường


Lá thép từ mỏng




Hàn các tấm lưới mịn dạng hạt

            Có thể dùng hồ quang microplasma để gây hồ quang trên đầu dây hoặc các chi tiết nhỏ khác trong thời gian ngắn và với kết quả nhất quán: các loại kim loại, dây kim loại, dây tóc bóng đèn, cặp nhiệt, đầu dò và một số loại dụng cụ phẫu thuật.


Gia công lại khuôn


Bộ trao đổi nhiệt cỡ nhỏ



Hàn các mắt lưới

            Các chi tiết y học và điện tử đôi khi cần hàn kín. Do đó, dùng hồ quang hàn microplasma có thể giảm năng lượng đưa vào chi tiết, hàn ngay bên cạnh các chi tiết có gioăng chặn, gây hồ quang nhưng không gây nhiễu các thiết bị điện và điện tử. Các ứng dụng hàn tiêu biểu là cảm biến điện và cảm biến áp suất, ống thổi, hộp, vòng kín, công tắc tế vi, van, chi tiết điện tử, động cơ, pin, các phụ tùng lắp ráp cỡ nhỏ, thiết bị chế biến thực phẩm và sữa, sửa chữa khuôn cối.

Như vậy có thể thấy hiện nay ở Việt Nam công nghệ hàn plasma còn khá mới mẻ, việc ứng dụng công nghệ hàn plasma còn hạn chế do nhiều nguyên nhân (tài liệu, kiến thức về công nghệ hàn này chưa phong phú, con người ít được tiếp xúc vận hành thực tế nên không tích lũy được nhiều kinh nghiệm,…). Vì vậy việc Nghiên cứu, tối ưu công nghệ hàn Microplasma đối với hàn vật liệu thép không gỉ nhằm cập nhật và nâng cao chất lượng các khóa đào tạo nhân sự hàn là việc làm cần thiết nhằm phục vụ ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.


Thống kê truy cập

Đang Online 16

Lượt truy cập 834741

          Ẩn
Công ty TNHH Tư vấn Công nghiệp Việt Nam
  Là công ty kết nối các doanh nghiệp Cơ khí trong, ngoài nước
Kính mời Quý vị nếu có nhu cầu