Hàn là một kỹ thuật rộng rãi để nối nhiều loại vật liệu. Công nghệ này bao gồm nhiều loại, bao gồm chùm tia điện tử, laser, hồ quang và hàn khí. Ngoài các loại này, hàn laser lai đã được phát triển, kết hợp các ưu điểm của hàn laser và hàn hồ quang.
Bài đăng trên blog này sẽ khám phá hàn laser lai và các ứng dụng của nó. Bạn cũng sẽ tìm hiểu về sự khác biệt giữa kỹ thuật hàn laser lai và kỹ thuật hàn truyền thống. Vì vậy, hãy bắt đầu.
Hàn laser lai là gì?
Hàn laser lai là một loại hàn độc đáo sử dụng cả hàn laser và hàn hồ quang. Ban đầu, máy laser tạo ra chùm tia laser tập trung, cường độ cao. Khi chùm tia laser chiếu vào bề mặt phôi, nó sẽ làm bay hơi vật liệu, tạo ra khoang hơi. Buồng hơi được gọi là lỗ khóa. Nó tạo điều kiện cho sự thâm nhập sâu của mối hàn.
Mật độ dòng năng lượng của hàn hồ quang tạo ra sự tập trung rộng rãi. Hàn hồ quang cung cấp thêm nhiệt và vật liệu phụ để cải thiện chất lượng mối hàn. Theo ResearchGate, hàn hồ quang đóng vai trò là nguồn nhiệt phụ trong hàn laser lai.
Hàn laser và hồ quang tăng cường vùng hàn và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hàn. Kết hợp hàn laser với phương pháp hàn hồ quang truyền thống giúp thợ hàn khắc phục được hạn chế của từng công nghệ. Ngoài ra, nó còn mang lại tốc độ hàn tốt hơn các công nghệ hàn khác.
Các loại hàn Laser lai
Có một số loại hàn laser lai, tùy thuộc vào loại hàn hồ quang bạn đang sử dụng. Sau đây là các loại hàn laser lai phổ biến:
1. Hàn laser-MIG
Theo ScienceDirect, hàn laser lai kết hợp hàn laser với công nghệ hàn khí trơ kim loại (MIG). Chùm tia laser năng lượng cao tạo ra nguồn nhiệt giúp tạo ra các mối hàn sâu.
Hàn MIG là một loại hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) đồng thời tạo ra một hồ quang giữa phôi và điện cực dây. Nó cung cấp vật liệu phụ cho quá trình hàn và cải thiện quá trình hàn bằng cách giảm khả năng bị rỗ khí. Việc giải phóng khí bảo vệ cũng giúp bảo vệ mối hàn khỏi các chất gây ô nhiễm tiềm ẩn.
2. Hàn hồ quang plasma bằng laser
Hàn laser lai này liên quan đến việc tích hợp hàn hồ quang plasma và hàn laser. Hồ quang plasma sử dụng khí ion hóa để tạo ra hồ quang hàn năng lượng cao. Plasma năng lượng cao làm nóng phôi, cho phép chùm tia laser xuyên qua vật liệu.
Hồ quang plasma trong phương pháp hàn lai này cho phép kiểm soát tốt hơn lượng nhiệt đầu vào và cải thiện độ ổn định của vũng hàn. Công nghệ này rất hiệu quả để hàn các tấm mỏng và các vật liệu khác nhau đòi hỏi lượng nhiệt đầu vào được kiểm soát.
3. Hàn laser MAG
Công nghệ này bao gồm hàn laser và hàn khí hoạt tính kim loại (MAG). Giống như hàn MIG, nó sử dụng dây và phôi để tạo ra hồ quang. Tuy nhiên, hàn MAG liên quan đến khí bảo vệ tích cực.
Theo TWI, MAG sử dụng hỗn hợp carbon, oxy và argon. Sử dụng khí bảo vệ tích cực giúp loại bỏ oxit trong quá trình hàn, do đó ngăn ngừa ô nhiễm. Hàn laser tạo ra chùm tia laser cường độ cao tạo ra năng lượng đầu vào cao, tạo ra các mối hàn sâu. Sự kết hợp giữa laser và MAG cho phép hàn xuyên sâu, hiệu quả với lượng nhiệt đầu vào tối thiểu.
4. Hàn TIG Laser
Phương pháp hàn lai này tích hợp công nghệ hàn khí trơ vonfram (TIG) và phương pháp hàn laser. Theo Wikipedia, hàn TIG sử dụng điện cực vonfram. Quá trình hàn không tiêu tốn vonfram. Thay vào đó, vật liệu độn được sử dụng để hoàn thiện mối hàn.
Khí bảo vệ trơ bảo vệ đường hàn khỏi bị nhiễm bẩn và oxy hóa. Nói chung, helium hoặc argon được sử dụng làm khí trơ. Sự kết hợp giữa laser và TIG có thể giúp bạn tăng tốc độ hàn và tăng năng suất. Phương pháp hàn lai này còn cải thiện chất lượng mối hàn, phù hợp với các ngành đòi hỏi mối hàn cao cấp.
Ưu điểm của quá trình hàn lai laser
Hàn lai là một quá trình có lợi sử dụng các đặc tính của hàn hồ quang và hàn laser. Nó cũng cho phép bạn khắc phục những hạn chế của cả hai loại hàn, giúp cải thiện sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là một số ưu điểm của hàn laser lai:
1. Tăng tốc độ hàn
Hàn lai kết hợp các ưu điểm của hàn laser và phương pháp hàn truyền thống và tăng tốc độ hàn. Máy laser tạo ra chùm tia laser cường độ cao, năng lượng cao làm nguồn nhiệt để làm bay hơi vật liệu ngay lập tức. Hàn hồ quang yêu cầu đầu vào nhiệt bổ sung, làm tăng tốc độ nóng chảy và lắng đọng.
Quá trình lai tạo ra các mối hàn nhanh hơn, chắc chắn hơn. Nó làm tăng năng suất tổng thể của quá trình hàn, khiến nó trở thành một quy trình hiệu quả để sản xuất khối lượng lớn.
2. Cải thiện khả năng chịu đựng
Khe hở mối nối là một khía cạnh quan trọng của quá trình hàn và ảnh hưởng đến chất lượng của mối hàn. Các khe hở của mối hàn thường làm mối hàn bị hư hỏng, dẫn đến khuyết tật và hư hỏng mối hàn.
Sử dụng hàn lai có thể cải thiện dung sai khe hở khớp. Nhiệt đầu vào của chùm tia laze kết hợp với nhiệt hàn hồ quang sẽ ngăn ngừa sự sai lệch trong cấu hình mối nối trong quá trình hàn.
Hàn lai mang lại cho bạn mối hàn tốt hơn, có khả năng chịu lực cao gấp 2 đến 3 lần so với hàn laser. Dung sai được cải thiện của hàn hồ quang laser lai giúp giảm thiểu biến dạng sau hàn, khiến nó trở thành lựa chọn linh hoạt cho các ngành đòi hỏi độ chính xác cao hơn.
3. Tăng độ sâu thâm nhập một lần
Hàn hồ quang laser lai cũng cho phép bạn tăng độ xuyên thấu trên mỗi lần hàn. Năng lượng mãnh liệt và tập trung do chùm tia laser tạo ra giúp thâm nhập sâu vào vật liệu.
Chùm tia laser cùng với hàn hồ quang cho phép thâm nhập sâu hơn vào khớp. Năng lượng cao của cả hai kỹ thuật hàn kết hợp tạo ra một nguồn nhiệt cực mạnh làm tăng độ sâu thâm nhập trong một lần hàn. Tính năng này cần thiết cho các ngành liên quan đến hàn vật liệu dày hơn. Nó cũng giúp tăng cường mối hàn, làm cho mối hàn bền hơn và chịu được ứng suất.
4. Cải thiện chất lượng hàn
Chất lượng hàn là rất quan trọng đối với mọi ngành công nghiệp. Ngoài ra còn có nhu cầu tạo ra những sản phẩm bền bỉ. Tuy nhiên, việc tạo ra các mối hàn chất lượng cao là một công việc khó khăn do tính phức tạp và tiềm ẩn các khuyết tật trong quá trình hàn.
Hàn laser lai cung cấp một cách thuận tiện để cải thiện chất lượng mối hàn. Hàn laser cho phép bạn kiểm soát chính xác quá trình hàn. Nó mang lại cho bạn mối hàn hẹp, cho phép bạn giảm thiểu sự biến dạng. Tác dụng hiệp đồng của công nghệ hàn laser và hàn hồ quang giúp giảm nguy cơ rỗ và biến dạng ở đường hàn. Nó cho phép bạn đạt được các mối hàn chất lượng cao với các khuyết tật tối thiểu.
