Các vấn đề kỹ thuật khi hàn tấm rất mỏng

Hàn có nhiều giới hạn dựa trên loại chiều dày khác nhau có thể sử dụng các loại công nghệ hàn phù hợp. Hiện nay, hàn các tầm dày cỡ milimet chở lên thì bằng mọi cách kể cả hàn nhiều lớp ta có thể chế tạo được các kết cấu đảm bảo yêu cầu chế tạo. Tuy nhiên, hàn tấm mỏng cỡ dưới 1 mm đặc biệt cỡ dưới 100 micronmet thì đang là thách thức ko nhỏ cho các công nghệ hàn truyền thống.

Ở đây không phải là không hàn được. ví dụ công nghệ hàn micro tig hoặc plasma hoặc thậm chí cả hàn laser. Với hàn laser tiền thiết bị chắc chắn là vấn đề rất lớn. Ngoài ra, nó còn yêu cầu rất cao về khả năng công nghệ của người dùng. Có các vấn đề xảy ra thông thường chỉ có hãng sản xuất mới giải quyết được. Hơn nữa hàn laser thì vấn đề an toàn yêu cầu rất cao. Và thông thường thiết bị Hàn laser khá cồng kềnh, không dễ để đặt trong nhà máy đã được thiết kế từ trước. Trong khi đó hàn micro tig và plasma thì ko ổn định. Có thể nói rất khó để hàn ổn định và chát lượng đáp ứng được yêu cầu của các nhà máy với tấm rất mỏng với các công nghệ hàn truyền thống.

Mặt khác hàn tấm rất mỏng thì đương nhiên chỉ có thể hàn tự động- hàn bằng tay ko thể hàn được trong trường hợp này. Nó hoàn toàn khác với Hàn tấm dầy. Có vô vàn các vấn đề cho hàn tấm mỏng chở nên rất khó khăn, một số vấn đề như đã được nêu ở trên là vẫn chưa được khắc phục cho các quá trình hàng chuyền thống.

Xin nêu thêm một số vấn đề khác như sau:

1. Vị trí điện cực ảnh hưởng rất lớn đến khả năng hàn thành công. Nếu vị trí điện cưc nằm lệch cỡ 0.1 mm so với vị trí giáp mối thì khẳ năng hàn mất hoàn toàn tính ổn định. Hàn xong ngấu nhưng hai tấm ko dính vớ nhau.
2. Chiều dài hồ quang. Trong các công nghệ hàn truyền thống chiều dài hồ quang thường lớn. Điều này là dễ hiểu vì lượng kim loại bay hơi và bắn toé nhiều, một phần lớn trong số đó quay lại điện cực gây cho điện cực dễ bị dính vào vật liệu hàn dẫn đến hỏng mối hàn.
3. Nhiệt vào mối hàn. Bởi vì tấm rất mỏng nên lượng nhiệt cần rất hạn chế, và rất tinh chỉnh. Nếu sử đụng việc điều chỉnh nhiệt đầu vào heat Input theo các phương pháp hàn truyền thống như điều chỉnh dòng điện, điện áp, vận tốc hàn thì chưa đủ độ tinh chỉnh để giữ heat input ổn định tối đa.
4. Và còn rất nhiều các vấn để khác liên quan mà tôi xin phép không liệt kê tiếp ở đây.

Do đó, một biến thể mới của công nghệ hàn tig đã ra đời. Thiết bị này sử dụng một số tính năng rất hữu ích để điều chỉnh nhiệt heat input và vị trí điện cực cũng như chiều dài hồ quang. Ví dụ, một diện cực nhỏ đã được cài vào trong mỏ để định hướng điện cưc không bị sai lệch vị trí quá 30 micromet. Bên trong điện cực có các khe nhỏ để khí bảo vệ có thể chảy qua, nhờ sử dụng các khe nhỏ này khí bảo vệ được tăng tốc độ lên rất cao. Nguyên lý dễ hiểu là cùng một áp lực nhưng chảy qua khe hở nhỏ áp lực khí sẽ được tăng lên. Nhờ tăng áp lực nó đẩy toàn bộ kim loại bay hơi như nói ở trên ra ngoài khiến cho điện cưc rất sạch, ko bị bán dính do đó rất dễ cài đặt chiều dài hồ quang đến tận 0.05 mm trong mức nhỏ nhất. Hơn nữa để điểu chỉnh heat input nó sử dụng các tấm công nghệ, các tấm này có khe hở rất nhỏ được đặt phía trên và dưới các tấm cần hàn để hạn chế và điều chỉnh rất tinh vi lượng nhiệt heat input.

Nó kết hợp điều chỉnh với các thông số như dòng điện và điện áp như nêu ở trên. Bởi vậy nó đảm bảo nhiệt vào rất ổn định. Vi dụ Hàn tấm dày 40 micromet với dòng diện 30 A. Xin nói thêm nhờ điêu chỉnh nhiệt vào tốt chiều rộng mối hàn cho một tấm dày 30 mm là khoảng 0.3-0.4 mm cho cả hai mặt trước và sau của mối hàn.

Bởi vậy công nghệ hàn này đã và đang làm thầy đổi dần dần những suy nghĩ truyền thống về hàn hiện nay. Và hơn 600 máy hàn loại này đã được bán trên phạm vì toàn thế giới.

Trên đây tôi vừa tổng họp một số thông tin mới về sự phát triển của ngành hàn và công nghệ Hàn mới trên thế giới.

Nguyễn Văn Anh