Hiểu sâu về nguyên lý và ứng dụng của Hàn Laser Sợi Quang

Hàn Laser sợi quang là công nghệ hàn mới và được đánh giá cao bởi những ưu việt của mối hàn mà nó đem lại. Hãy cùng mình tìm hiểu xem tại sao Hàn Laser sợi quang lại được đánh giá như vậy!

Hàn Laser sợi quang là gì?

Máy hàn laze sợi quang là gì?

Như bạn đã biết quá trình Hàn là việc hợp nhất các vật kim loại với nhau bằng nhiệt độ cao trong khu vực cục bộ.

Hàn Laser sợi quang là quá trình hàn sử dụng tia Laser năng lượng cao được truyền qua sợi quang để tạo nhiệt cho quá trình hợp nhất các kim loại.

Các tia Laser được truyền qua sợi cáp quang và hội tụ ở trên bề mặt kim loại hình thành nhiệt độ cao tạo thành vũng nóng chảy theo đường nối của các vật thể, gây ra phản ứng tổng hợp để hóa rắn.

Sử dụng laser sợi quang đã cách mạng hóa ngày công nghiệp sản xuất. Nhiều máy laser sợi quang tự hàn mà không cần đến các kim loại độn. Tuy nhiên chúng cần các loại khí bảo vệ để ngăn ngừa ô nhiễm mối hàn từ các hạt bụi và hơi nước như: Argon và Helium.

Ưu điểm của máy hàn laser sợi quang là giảm tối thiểu vùng bị ảnh hưởng nhiệt tránh biến dạng vật liệu hoặc đổi màu bề mặt xung quanh mối hàn. Tuy nhiên quá trình hàn bằng Laze thì có một phần đáng kể bị phản xạ đi làm mất năng lượng.

Máy hàn Laser sợi quang gồm các thành phần nào?

Máy hàn laze sợi quang gồm những thành phần nào

Máy hàn laser có công suất dao động từ 1000 – 3000 W, với các loại máy công nghiệp thì công suất máy có thể lên tới 6000 W.

Các máy hàn Laser sợi quang có đủ phiên bản từ cầm tay đến Laze sợi quang CNC. Các phiên bản mới nhất được nâng cấp nhiều hơn và rẻ hơn rất nhiều.

Hãy cùng mình xem các thành phần chính của một máy hàn Laser sợi quang gồm những gì?

1. Nguồn laze

Đây là bộ phận tạo ra tia Laze cho hoạt động hàn. Bộ phận này bao gồm 1 đèn Laze, thông thường sẽ là loại Model Laze Diot.

Tia Laser sẽ được khuếch đại bằng cách pha tạp với các vật liệu để tăng cường khả năng làm tan chảy vật liệu phôi.

2. Cáp quang

Bao gồm ống nhựa hoặc sợi thủy tinh để dẫn tia Laser theo đường mong muốn nhờ nguyên lý phản xạ.

Khả năng truyền Lazer của cáp quang có hiệu quả hay không phụ thuộc vào chất liệu, đường kính và chiều dài cáp quang.

3. Súng hàn

Súng hàn là một bộ phận cầm tay của máy hàn laser sợi quang đưa chùm tia laser lên vật liệu phôi.

Nó thường có thiết kế công thái học với bộ kích hoạt thuận tiện để bật và tắt tia laser.

4. Thấu kính

Thấu kính của máy hàn Laze có chức năng tập trung và hội tụ các tia laze tại khu vực hàn. Đường kính của các thấu kính thường từ khoảng 10 mm đến 50 mm và thậm chí lên tới 70 mm.

Các thấu kính có tiêu cự cố định phụ thuộc vào kích thước mà tiêu cự thường nằm trong khoảng 20 mm đến 100 mm.

5. Bảng điều khiển

Đây là bộ phần gồm màn hình và các phím điều khiển để thay đổi các thông số cho mối hàn.

6. Hệ thống làm mát

Máy hàn laze sợi quang nếu dùng liên tục sẽ sinh ra nhiệt lớn dẫn tới có khả năng làm ảnh hưởng đến các bộ phận khác như thấu kính. Do đó máy hàn cần có hệ thống làm mát để giữ nhiệt độ ở mức thích hợp để hoạt động.

Tuy nhiên một lời khuyên là đừng sử dụng máy hàn liên tục trong một thời gian quá dài. Hãy phân chia để có thời gian nghỉ cho máy làm mát lại để đảm bảo độ bền của máy và hiệu quả của mối hàn.

Hệ thống làm mát này có một máy bơm ly tâm để tuần hoàn nước hoặc chất dầu làm mát quanh hệ thống laze để điều khiển nhiệt độ của nó.

Nguyên lý và ứng dụng của hàn Laser sợi quang
Nguyên lý và ứng dụng của hàn Laser sợi quang

Cần quan tâm đến các yếu tố nào khi sử dụng hàn  Laser sợi quang

1. Tần số laser

Tần số laze là một yếu tố có tỉ lệ nghịch với năng lượng Laze khi công suất không thay đổi. Tức là tần số laze càng lớn thì năng lượng càng laze càng thấp và ngược lại.

Do đó đây là một yếu tố bạn cần phải quan tâm hàng đầu trong quá trình sử dụng máy hàn laze sợi quang.

VD: nếu bạn để tần số laze quá cao sẽ gây ra năng lượng laze thấp làm cho vùng nóng không đủ để nung chảy khiến mối hàn kém chất lượng.

2. Đường kính điểm laser

Đường kính laze cũng là một yếu tố quan trọng để quyết định đến chất lượng của mối hàn. Đường kính càng lớn thì mật độ năng lượng sẽ càng thấp khiến cho vùng nóng chảy kém và mối hàn không thành công.

Đường kính điểm laze có thể điều chỉnh bằng thay đổi độ cong hoặc vị trí của thấu kính để di chuyển điểm hội của laze.

3. Cáp quang

Cáp quang đóng vai trò quan trọng khi truyền dẫn tia laze tới thấu kính. Do đó vật liệu và đường kính của nó ảnh hưởng gián tiếp tới chất lượng của mối hàn.

Đường kính không được quá thấp cũng không quá lớn để tránh hiện tượng tia laze bị phân tán hoặc phản xạ mà mất năng lượng.

Mặc khác vật liệu phản xạ cao sẽ giúp cáp quang giảm hấp thụ tia laze để đảm bảo năng lượng laze cho mối hàn.

4. Năng lượng laze

Các máy hàn laze sợi quang khác nhau sẽ có công suất khác nhau. Công suất laze càng lớn thì khả năng tạo nhiệt càng tốt. Tuy nhiên nếu công suất quá cao thì nó có thể gây hỏng bề mặt vật liệu và sự phản xạ của tia laze có thể làm cháy da và tổn thương mắt nếu tiếp xúc trực tiếp.

Ngược lại nếu công suất quá thấp sẽ dẫn đến việc không đủ sinh nhiệt cho mối hàn.

5. Tốc độ hàn và tốc độ cấp dây

Hãy đảm bảo đầu laze có tốc độ tối ưu nhất và mối hàn kỹ lưỡng và lắng đọng đồng đều. Trong trường sử dụng kim loại phụ thì phải chú ý đến tốc độ cấp dây vì tốc độ cao hơn có thể làm lãng phí vật liệu không cần thiết và nếu tốc độ thấp hơn sẽ dẫn đến không đủ vật liệu cho mối hàn.

6. Lưu lượng khí

Luồng không khí quá mạnh có thể làm ảnh hưởng tới hướng của tia laze và kết quả của mối hàn. Do đó hãy chú ý và theo dõi để điều chỉnh hướng và tốc độ dòng chảy khí.

Hãy đảm bảo tốc độ luồng khí vừa phải và hướng khí không ảnh hưởng tới hướng tia laze. Tránh để luồng khí quá thấp làm các hạt bụi hoặc hơi nước làm ô nhiễm mối hàn.

7. Điều kiện phôi

Để có mối hàn đạt chất lượng tốt nhất, hãy đảm bảo phôi gia công được xử lý sạch sẽ và không bị bám dầu, bụi hay dính lớp oxit và mạ kẽm làm ảnh hưởng tới kết quả mối hàn.

8 Ưu điểm vượt trội của hàn Laser sợi quang

1. Dễ dàng hàn các loại vật liệu kim loại

máy hàn laze sợi quang dễ dàng kết nối các loại vật liệu kim loại

Máy hàn Laze sợi quang có thể sử dụng để dễ dàng hàn hầu hết mọi các phôi kim loại. Hãy điều chỉnh các yếu tố và đặc biệt nhất là công suất laze để phù hợp với vật liệu kim loại và tạo ra mối hàn chắc chắn.

Một ưu điểm của nó là có thể nung chảy kết hợp các loại kim loại khác nhau. Bạn có thể nối các mối đồng với nhôm thay vì chỉ đồng với đồng.

2. Thiết kế nhỏ gọn và di động

Máy hàn laze sợi quang thiết kế nhỏ gọn và linh hoạt

Máy hàn laze sợi quang được thiết kế nhỏ gọn rất phù hợp cho việc cần phải di chuyển liên tục.

Chỉ cần được đào tạo để hiểu cách thức vận hành thì bạn có thể dễ dàng sử dụng máy.

3. Phù hợp với nhiều loại mối hàn

Để kết nối các vật thể bạn thường có rất nhiều loại khớp như: khớp đối đầu, khớp chữ T, khớp chồng,…

4. Chất lượng mối hàn tuyệt vời

Mọi chỉ số về độ bền cơ học hay thẩm mĩ của các mối hàn do máy hàn laze sợi quang đều rất tốt và tỏ ra vượt trội hơn các loại máy hàn khác.

5. Nói không với việc hậu xử lý

Với các loại hàn khác, bạn cần phải xử lý hậu kỳ để đảm bảo độ bền hoặc tính thẩm mỹ. Tuy nhiên hàn laze sợi quang thì không cần làm điều đó vì mối hàn của nó đã đảm bảo chất lượng lẫn tính thẩm mỹ luôn rồi.

6. Hoạt động an toàn với người sử dụng

Với các cảm biến an toàn, người sử dụng có thể yên tâm khi thao tác công việc với máy sợi quang laze.

Các cảm biến này gồm cảm biến nhiệt, đèn cảnh báo, báo động để báo cáo khi có sự cố xảy ra.

VD: nếu đầu laze quá nóng thì máy sẽ tự động ngắt để tránh sự cố xảy ra.

7. Chi phí đem lại hiệu quả

Quy trình đào tạo sử dụng các máy hàn laze rất đơn giản giúp giảm chi phí đào tạo. Các mối hàn được tạo ra nhanh hơn và chất lượng hơn giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho người lao động.

Hàn laze sợi quang được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống?

ứng dụng của hàn laze sợi quang trong cuộc sống

Vì chất lượng và hiệu quả mối hàn mà hàn laze sợi quang được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp như: công nghiệp ô tô, công nghiệp điện tử, ngành y tế, công nghiệp xây dựng, công nghiệp máy bay,…

Hàn laser sợi quang được dùng để chủ yếu cho các vật liệu kim loại như: đồng, nhôm, thép không gỉ, hợp kim đồng, hợp kim titan, niken,..

Lời kết:

Hàn laser sợi quang đem lại sự hiệu quả vượt trội so với công nghệ hàn truyền thống. Mong rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu được nguyên lý hoạt động và ứng dụng của máy hàn sợi quang để đạt được những mối hàn ưng ý nhất.

Mọi góp ý hoặc phản hồi vui lòng để lại dưới phần bình luận để mình giải đáp sớm nhất. Xin cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết!

Xem thêm các bài viết khác:

Hướng Dẫn Ghép Nối Sợi Quang Với Máy Hàn Quang Đúng Cách

Bạn đã biết cách sử dụng và bảo trì máy hàn quang đúng cách?

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *