Trong quá trình công nghiệp sản xuất, chế tác cơ khí, chúng ta không thể thiếu đi một công cụ chuyên dụng là máy hàn. Vậy máy hàn là gì? Các loại phổ biến hiện nay và công dụng của từng loại? Bài viết dưới đây sẽ trả lời giúp bạn.
Máy hàn là gì?
Máy hàn là công cụ dùng để kết dính 2 vật liệu tách biệt lại với nhau thông qua việc sử dụng một trong hai yếu tố là nhiệt và áp lực, hoặc kết hợp cả hai yếu tố đó và có sử dụng hoặc không sử dụng vật liệu bổ sung.
Nguyên lý cơ bản của máy hàn
Về cơ bản, có 2 cách để hàn là hàn bằng việc làm nóng chảy ở kim loại cần hàn hoặc vừa hàn nóng chảy vừa bổ sung vật liệu hàn.
Khi hàn nóng chảy kim loại, ở vị trí mối hàn, kim loại sẽ đạt tới trạng thái lỏng. Khi tắt nguồn đốt nóng kim loại đó, vết hàn nóng chảy sẽ cô đặc lại tạo thành một mối hàn nguyên khối chắc chắn với cấu trúc liên kết hai chi tiết làm một.
Phân loại máy hàn
Máy hàn que
Máy hàn que hoạt động dựa trên nguyên lý hàn điện nóng chảy sử dụng điện cực dưới dạng que hàn. Que hàn thường có vỏ bọc và không có khí bảo vệ.
Máy hàn que hay còn gọi là máy hàn hồ quang tay, vì trong quá trình thực hiện, các thao tác hàn đều được người thợ hàn thực hiện bằng tay. Vật liệu hàn chủ yếu là inox, sắt, thép mỏng. Không nên hàn đối với vật liệu là kim loại màu.
Máy hàn hồ quang điện chuyên dùng cho mục đích nối các chi tiết kim loại như sắt, thép, inox… lại với nhau thông qua sự nóng chảy và kết dính của kim loại vật liệu hàn và vật hàn.
Ưu điểm máy hàn que:
- Hàn được ở mọi tư thế trong không gian.
- Dùng được cả dòng một chiều (DC) và xoay chiều (AC).
- Vỏ bọc que hàn tự cung cấp môi trường bảo vệ cho quá trình hàn.
- Không sử dụng khí bảo vệ nên ít bị tác động từ gió.
- Thiết bị có giá thành rẻ, đầu tư đơn giản và có tính cơ động cao.
- Kỹ thuật hàn que có thể áp dụng trên nhiều kim loại với tất cả các vị trí hàn từ chiều dày lớn nhất đến mỏng nhất.
Nhược điểm máy hàn que:
- Năng suất thấp do cường độ hàn bị hạn chế, phải dừng lại để thay que hàn .
- Hình dạng, kích thước và thành phần hóa học mối hàn không đồng đều do tốc độ hàn bị dao động, làm cho phần kim loại cơ bản tham gia vào mối hàn thay đổi.
- Chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt tương đối lớn do tốc độ hàn nhỏ.
- Bắn tóe kim loại lớn và phải đánh xỉ.
- Điều kiện làm việc của thợ hàn mang tính độc hại (do tiếp xúc bức xạ, hơi, khí độc).
Máy hàn TIG
Máy hàn TIG là loại máy hàn áp dụng công nghệ hàn bằng điện cực Wolfram trong môi trường khí trơ. Khí khơ sẽ bảo vệ mối hàn tránh khỏi sự xâm nhập của không khí bên ngoài.
Máy hàn TIG có thể dùng cho nhiều kim loại như thép không gỉ, nhôm, magie, đồng và hợp kim đồng, niken và hợp kim niken, các loại thép carbon thấp với các độ dày khác nhau…
Ưu điểm máy hàn TIG:
- Hàn được trên mọi chiều dày vì biên độ điều chỉnh rộng (từ 5 – 600A, điện áp 10 – 35V).
- Ứng dụng được trên tất cả các kim loại và hợp kim.
- Cho mối hàn chất lượng cao.
- Mối hàn không bị bắn tóe, sạch đẹp.
- Dễ dàng kiểm soát hình dạng vũng hàn và độ ngấu của mối hàn.
Nhược điểm máy hàn TIG:
- Năng suất không cao.
- Đòi hỏi về tay nghề của người thợ hàn.
- Tốn nhiều kinh phí để đầu tư trang thiết bị và nguyên vật liệu.
Máy hàn MIG
Máy hàn MIG áp dụng phương pháp hàn hồ quang kim loại trong môi trường có khí bảo vệ. Điện cực chính ở đây là dây hàn nóng chảy, được cấp tự động vào vật hàn, môi trường là khí trơ Argon hoặc Heli.
Máy hàn MIG thường dùng để hàn các hợp kim, kim loại màu và thép hợp kim cao Al, Ni, Cu…
Ưu điểm máy hàn MIG
- Tốc độ hàn nhanh, liên tục, tiếp kiệm vật liệu hàn.
- Chất lượng mối hàn thì không cần bàn cãi so với hàn que thông thường, mối hàn phẳng, bóng, không thấy mối hàn, tiêu thụ ít điện năng.
- Hàn được hầu hết các kim loại.
- Dễ tự động hóa.
- Mối hàn dài có thể thực hiện sẽ không bị ngắt quãng.
- Yêu cầu kỹ năng hàn thấp vẫn đạt được mối hàn chất lượng cao đạt độ thẩm mỹ theo yêu cầu.
- Trong quá trình hàn giảm được khói hàn và bắn tóe, tiết kiệm được thời gian dọn sạch sau khi hàn, đảm bảo môi trường ít bị ô nhiễm.
- Cải thiện năng suất hàn.
- An toàn khi sử dụng.
Nhược điểm máy hàn MIG
- Thiết bị hàn MIG đắt tiền hơn hàn que.
- Tính linh hoạt kém, ít có thể di chuyển nhiều.
- Bức xạ nhiệt khá cao
- Khí bảo vệ có thể bị thổi lệch vì gió, khó sử dụng trên các công trường
Máy hàn MAG
Máy hàn MAG hay còn gọi là hàn bán tự động bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt tính bảo vệ là CO2.
CO2 khi hàn sẽ bị đốt nóng và tạo ra khí CO không hòa tan trong kim loại (thép kết cấu) lỏng, đặc biệt khi ở nhiệt độ cao nó sẽ giãn nở và di chuyển với tốc độ cao nên có tác dụng bảo vệ vùng hàn nóng chảy hiệu quả.
Máy hàn MAG dùng để hàn các loại thép kết cấu có hàm lượng các bon thấp và trung bình. Ngoài ra với kết cấu có chiều dày lớn có thể còn dùng khí trộn (Oxy, Ar..)
Ưu điểm máy hàn MAG:
- Vì sử dụng khí CO2 nên năng suất và hiệu quả mối hàn cao gấp 2 lần so với phương pháp hàn hồ quang tay.
- Bạn hoàn toàn có thể làm ở mọi vị trí khác nhau trong không gian, vì tính công nghệ của hàn CO2 cao hơn so với hàn hồ quang.
- Năng lượng hàn thấp, ít biến dạng nhiệt.
- Hàn được hầu hết các kim loại.
- Dễ tự động hóa.
- Mối hàn dài có thể được thực hiện mà không bị ngắt quãng.
- Yêu cầu kỹ năng hàn thấp.
Nhược điểm máy hàn MAG:
- Giá thành cao hơn so với các loại máy hàn khác
Máy cắt Plasma
Máy cắt Plasma sử dụng nguyên lý hoạt động của Plasma để thực hiện quá trình cắt kim loại.
Nguyên lý cắt Plasma dựa trên sự tận dụng nhiệt độ rất cao và tốc độ chuyển động lớn của khí từ miệng phun của đầu cắt Plasma để làm nóng chảy và thổi kim loại khỏi rãnh cắt. Trong quá trình sử dụng, mép cắt phẳng không sần sùi, để tạo mép cắt vuông góc cần giảm tốc độ cắt.
Ứng dụng: Máy cắt Plasma này thường được ứng dụng nhiều trong công nghiệp quy mô lớn.
Ưu điểm của máy cắt Plasma:
- Tốc độ cắt nhanh giúp tăng năng xuất, giảm giá thành chung sản xuất.
- Có thể cắt nhiều loại vật liệu, cũng như độ dày khác nhau.
- Dễ dàng vận hành: Cắt plasma không yêu cầu kỹ thuật cao đối với người vận hành, việc đào tạo cũng dễ dàng, thao tác cắt đơn giản, không cần phải điều chỉnh nhiều khi thao tác.
- Tính kinh tế: Cắt plasma có tính kinh tế hơn so với cắt oxy-gas khi cắt với các tấm dày dưới 25mm.
Nhược điểm của máy cắt Plasma:
- Điện cực, bép cắt, vòi phun thường xuyên phải thay thế làm tăng giá thành sản xuất.
- Cắt plasma không thể cắt với vật cắt không phải kim loại.
- Dễ dẫn tới việc bỏng da: Nếu máy cắt plasma cơ này bị rò điện thì có thể bị xảy ra tình trạng bỏng da, điện giật khá nguy hiểm đến người thợ cắt và người xung quanh.
Máy hàn điểm
Máy hàn điểm tiếp xúc là loại máy hàn giúp liên kết vật liệu, trong đó lượng nhiệt dùng cho mối hàn được sinh ra do điện trở của một dòng điện khi nó truyền qua phần vật liệu được hàn.
Hàn điểm tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong việc liên kết các tấm thép có chiều dày lên tới 0.125 inch và có thể sử dụng cho rất nhiều loại vật liệu, kể cả kết hợp nhiều vật liệu khác nhau.
Ưu điểm máy hàn điểm:
- Tốc độ nhanh.
- Tạo được liên kết hàn kín.
- Phù hợp để tự động hóa và dễ đưa vào các dây chuyền năng suất cao cùng với các bước sản xuất khác.
- Năng suất cao.
- Bằng việc điều khiển các giá trị dòng điện, thời gian hàn và áp lực của điện cực bằng máy tính.
- Các mối hàn chất lượng tốt có thể được tạo ra với tốc độ sản xuất cao.
- Chi phí lao động thấp, không đòi hỏi nhân công lành nghề.
- Có thể hàn được các chi tiết mỏng đến rất mỏng.
- Không cần thêm kim loại phụ và khí bảo vệ.
- Các thiết bị có khả năng tự động hóa cao.
Nhược điểm máy hàn điểm:
- Giá thành đầu tư cho một thiết bị hàn điểm và các đồ gá lắp đi kèm lớn
- Nhân viên sửa chữa bảo dưỡng thiết bị hàn và điều khiển yêu cầu phải có trình độ.
- Đối với một số vật liệu thì có yêu cầu đặc biệt về chuẩn bị bề mặt vật hàn.
- Không hàn được các chi tiết có chiều dày lớn.
- Kết cấu máy lớn, cồng kềnh.
Máy hàn đa chức năng
Máy hàn đa năng là loại máy hàn điện tử được kết hợp 2 – 3 kỹ thuật hàn, cắt, đem lại sự tiện lợi khi có thể sử dụng linh hoạt các phương pháp hàn, cắt cho các chất liệu khác nhau và đảm bảo tiết kiệm chi phí tối đa cho người sử dụng khi không cần mua sắm quá nhiều thiết bị hàn.
Máy hàn đa chức năng được ứng dụng nhiều trong công nghiệp như: chế biến kim loại, bảo trì/sửa chữa, dầu khí – hoá chất, công nghiệp đóng tàu, sản xuất thủ công mỹ nghệ-bàn ghế sắt-nhôm, nông nghiệp, xây dựng.
Được tích hợp nhiều chức năng nên có thể hàn được hầu hết mọi kim loại đen và kim loại màu, khả năng sử dụng linh hoạt hơn so với máy hàn que, máy hàn TIG, máy hàn MIG, máy hàn MAG… đơn năng riêng biệt.
Ưu điểm của máy hàn đa chức năng:
- Có thể sử dụng được trong nhiều lĩnh vực khác nhau mà không tốn chi phí mua nhiều thiết bị, không tốn diện tích cất giữ.
- Mối hàn, mối cắt đẹp, chắc chắn, hiệu suất cao, ổn định, hàn cắt nhanh chóng.
- Thường có thiết kế gọn nhẹ, chắc chắn, có tay xách (hoặc kèm bánh xe) để tiện di chuyển.
- Được trang bị màn hình điện tử để tiện theo dõi sự hoạt động của máy.
- Được ứng dụng công nghệ Inverter để tiết kiệm điện năng.
- Được trang bị khả năng cách điện, cách nhiệt, chống bụi, chống nước, có thông báo và tự ngắt khi xảy ra hiện tượng quá dòng, quá tải để đảm bảo an toàn cho người thợ hàn và những người xung quanh và tăng tuổi thọ cho sản phẩm.
Nhược điểm máy hàn đa chức năng:
- Giá thành cao hơn.
Trên đây là bài viết giới thiệu đến bạn máy hàn là gì? Các loại phổ biến hiện nay? Công dụng từng loại? Mong rằng với những thông tin trên, bạn dễ dàng chọn mua máy hàn hơn nhé!
