MÁY HÀN LASER: NGUYÊN TẮC CƠ BẢN & CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG

Th3 31,2024
Tác giả: Nguyen Van Khoi

Nhiều ngành công nghiệp hiện nay đã thay thế việc sử dụng các hệ thống hàn như hàn TIG và MIG bằng hàn Laser do tính dễ vận hành, độ chính xác và các tính năng khác. Tuy nhiên, bạn nên biết nó hoạt động như thế nào trước khi lựa chọn quy trình hàn, bài viết này phân tích đầy đủ về quy trình hàn, phân loại và ứng dụng của máy hàn laser trong sản xuất.

1. CÁCH HÀN BẰNG MÁY HÀN LASER

Chúng tôi sẽ giải thích bằng việc sử dụng Máy hàn Laser cầm tay Automech, ba bước chính để thực hiện quy trình hàn laser sẽ được đề cập chi tiết ở dưới đây.

1.1. Chuẩn bị trước khi hàn

Trước khi hàn, việc loại bỏ các chất gây ô nhiễm như bụi bẩn hoặc dầu mỡ khỏi chi tiết cần hàn là rất quan trọng. Việc có một chi tiết sạch sẽ ngăn ngừa các lỗi hoặc sai sót trong quy trình gia công, đồng thời tăng tuổi thọ của thiết bị. Người ta có thể thực hiện quá trình này bằng cách sử dụng chất tẩy nhờn, dung dịch làm sạch hoặc các dung môi khác.

Lưu ý: Điều quan trọng là phải sử dụng phương pháp làm sạch tương thích với vật liệu để đảm bảo chất lượng mối hàn tốt hơn.

1.2.  Căn chỉnh và cố định

Sau khi làm sạch phôi sẽ tiến hành căn chỉnh chúng đúng cách trước khi bắt đầu hàn giúp đảm bảo năng lượng tia laser được phân bổ đều và đúng vị trí mối ghép mong muốn,
Kẹp phôi gia công một cách an toàn bằng cách sử dụng đồ gá để cố định, định vị chính xác mối ghép giữa các chi tiết cần hàn và kiểm soát độ rung.

1.3. Quá trình hàn

Thiết lập và cấu hình máy hàn laser đáp ứng yêu cầu của từng chi tiết hàn khác nhau
Sau đó, định vị chùm tia laser di chuyển phía trên đường mối ghép giữa các chi tiết cần hàn, vùng vật liệu này bị nóng lên, tan chảy khi nhiệt truyền qua và khi nguội thì mối hàn hình thành.

Lưu ý: điều quan trọng là phải theo dõi đường kính chùm tia, tiêu cự, tốc độ và mật độ công suất trong quá trình hàn của chùm tia laser.

Tham khảo video: hướng dẫn sử dụng máy hàn laser Automech

2. PHÂN LOẠI HÀN LASER DỰA TRÊN NGUỒN PHÁT TIA LASER

Mỗi loại quy trình hàn laser được thảo luận dưới đây đều có phương thức hoạt động riêng, khiến cho mỗi loại phù hợp với các ứng dụng riêng biệt

Nói chung, các loại nguồn laser dựa trên môi trường phát laser và thường được phân loại dựa trên trạng thái vật chất của vật liệu tức là rắn, lỏng hoặc khí. Đối với hàn laser, môi trường rắn và khí là phổ biến nhất. Các loại phổ biến bao gồm:

2.1. Laser trạng thái rắn

Laser trạng thái rắn sử dụng vật liệu rắn như thanh thủy tinh hoặc tấm làm môi trường hoạt động. Những vật liệu này được pha tạp tạp chất dưới dạng ion để thay đổi tính chất điện và quang của chúng. Nguồn bơm là năng lượng ánh sáng từ điốt laser, đèn hồ quang hoặc đèn flash. Khi các ion này tương tác với ánh sáng, chúng sẽ bị kích thích lên mức năng lượng cao hơn.

Hơn nữa, các vật liệu phổ biến nhất được các chuyên gia sử dụng làm môi trường khuếch đại bao gồm Ruby, YAG pha tạp Neodymium và thủy tinh pha tạp Neodymium. Laser trạng thái rắn mạnh mẽ và nhỏ gọn với nhiều bước sóng, tia laser này tạo ra các xung ngắn và năng lượng cao. Vì lý do này, người ta sẽ tìm thấy laser trạng thái rắn trong nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau

2.2. Laser khí

Môi trường laser là một chất khí hoặc hỗn hợp khí chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng. Khi môi trường khí bị kích thích, các nguyên tử và phân tử sẽ giải phóng các photon, những photon này va chạm với các phân tử bị kích thích khác theo một cách cụ thể dẫn đến sự khuếch đại và tạo ra chùm tia laser. Sự phát xạ ánh sáng kích thích này có cường độ lớn hơn ánh sáng bình thường.

Chất lượng của chùm tia laser mà laser khí tạo ra là đặc biệt nổi trội. Có nhiều loại laser khí, trong đó laser C02 được sử dụng rộng rãi nhất.

2.3. Laser fiber

Nguyên lý hoạt động tương tự như laser thể rắn. Môi trường này là một sợi quang được pha tạp bằng cách sử dụng các ion từ các nguyên tố hiếm bao gồm neodymium và ytterbium. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng chất độn để nâng cao các đặc tính ban đầu của vật liệu phôi.

Các loại laser sợi quang được sử dụng trong các máy hàn như máy hàn laser cầm tay Automech có hiệu quả cao giúp cải thiện ứng dụng của chúng. Hơn nữa, độ dài đường đi laser sợi quang mang lại công suất đầu ra cao hơn trong khi vẫn duy trì sự kết hợp của chùm tia laser

2.4. Hàn Laser-Hybrid

Đây là sự kết hợp giữa hàn laser và các phương pháp hàn truyền thống khác như hàn TIG, hàn MIG. Tạo ra kết quả là ưu điểm của quá trình hàn kết hợp, ví dụ sự kết hợp giữa hàn laser và hàn MIG sẽ đảm bảo nguồn nhiệt tập trung và cải thiện khả năng phù hợp với vật liệu dày

3. ƯU ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÁY HÀN LASER TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

Hàn laser với những ưu điểm về tốc độ hàn nhanh, mối hàn đẹp đã giúp máy hàn laser phổ biến và có vai trò quan trọng không thể thay thế trong các lĩnh vực sản xuất cơ khí. Trong khoảng 4 năm gần đây, công nghệ này sử dụng đại trà trong cả sản xuất công nghiệp và sản xuất dân dụng với độ linh hoạt cao, tính tiện dụng và hiệu quả năng suất, chất lượng vượt trội.

Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về các đặc tính của máy hàn laser fiber, ưu điểm và ứng dụng trong sản xuất theo bài viết sau, tham khảo: https://automech.vn/han-laser-fiber-uu-nhuoc-diem-va-ung-dung/