mối hàn. - Làm cho mối hàn kết tinh, nguội chậm lại. Thuốc bọc que hàn có thành phần gồm: oxit sắt, oxit mangan, bột tan, cao lanh, bột đá hoa, feromangan, xelulo, nhựa hữu cơ…. Có nhiều loại lớp thuốc bọc, chúng được nhận dạng bằng kí hiệu que hàn: Tiểu luận Công Nghệ cash. Phương pháp hàn, cắt ngày nay đã quá phổ biến trong lĩnh vực gia công cơ khí. Chính vì sự phổ biến và đa dạng cho nên ở bài viết hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu đến quý khách về “khái niệm hàn, cắt kim loại – nguyên lý và ưu nhược điểm trong thực tế”. Hãy cùng Văn Thái tìm hiểu thông qua bài viết sau đây nhé ! Hàn cắt kim loại là gì ? Hàn kim loại Trong công nghệ chế tạo cơ khí, hàn là quá trình công nghệ sử dụng ngọn lửa khi cháy có nhiệt độ cao để làm nóng chảy các kim loại và cho chúng kết dính với nhau theo tiêu chuẩn. Khi hàn có thể sử dụng hoặc không sử dụng vật liệu bổ sung. Bằng sự hàn nóng, con người có thể liên kết được hầu hết các kim loại và hợp kim với độ dày bất kỳ, có thể hàn các kim loại và hợp kim không đồng nhất với nhau. Hiện nay, một số phương pháp hàn phổ biến gồm +Hàn khí còn gọi là hàn gió đá, hàn oxy gas Sử dụng khí để gia nhiệt cho chi tiết hàn đạt tới trạng thái nóng chảy và liên kết với nhau. +Hàn hồ quang điện trong môi trường không có khí bảo vệ hay hàn điện, hàn que Sử dụng hồ quang điện quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc ở áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thể rất lớn được tạo ra bởi que hàn để làm nóng chảy kim loại hàn và que hàn để điền vào vị trí hàn. + Hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ Để nhận được mối hàn chất lượng cao, hồ quang hàn và vùng kim loại nóng chảy phải được bảo vệ trước ảnh hưởng có hại của không khí. Trong đó - Hàn TIG Sử dụng khí bảo vệ là khí trơ Ar, He... và điện cực không nóng chảy Wolfram - Hàn MIG Sử dụng khí bảo vệ là khí trơ Ar, He... và điện cực nóng chảy - Hàn MAG Hàn CO2 Sử dụng khí bảo vệ là khí hoạt tính CO2... và điện cực nóng chảy + Hàn Plasma một dạng biến thể của hàn hồ quang. +Hàn Laser Công nghệ hàn cao cấp sử dụng năng lượng của các nguồn laser Cắt kim loại Việc sử dụng ngọn lửa khí cháy có nhiệt độ cao hơn làm nóng chảy các tấm, thanh kim loại thành các tấm, các thanh có kích thước cần dùng, hoặc khi phá dỡ các kết cấu kim loại liên kết với nhau được gọi là cắt kim loại. Một số phương pháp cắt kim loại thông dụng hiện nay +Cắt kim loại bằng Oxy-gas, hay còn gọi là cắt hơi gió đá +Cắt kim loại bằng Laser +Cắt kim loại bằng Plasma +Cắt kim loại bằng tia nước Hàn cắt kim loại tiếng anh là gì? Hàn – cắt kim loại tiếng anh là Welding – Cutting Một trong những phương pháp hàn cắt được sử dụng phổ biến hiện nay là hàn cắt gió đá, hay còn gọi là hàn cắt kim loại bằng khí, hàn cắt oxy gas, hàn cắt hơi,… Đây là phương pháp hàn hoá học sử dụng khí, dựa trên phản ứng tỏa nhiệt của khí Oxy và sử dụng thêm các khí khác để tăng nhiệt cho đơn vị cần hàn. Khi đó, tại vị trí hàn, kim loại được tăng nhiệt độ đạt đến trạng thái nóng chảy, từ đó sẽ liên kết lại với nhau tạo thành mối hàn. Hàn cắt gió đá tiếng anh là oxy acetylene welding and cutting. Thiết bị hàn cắt kim loại Các bạn có thể dễ dàng mua các bộ hàn cắt kim loại mini tại các cửa hàng chuyên dụng. Do hàn cắt gió đá được sử dụng khá phổ biến nên trong bài này mình cùng tìm hiểu bộ hàn cắt oxy acetylen mini gồm những dụng cụ, thiết bị nào nhé. +Bình chứa oxy Thể tích khí oxy trong bình tỷ lệ thuận với áp suất của nó. Nếu áp suất ban đầu của bình đầy oxy giảm 10% trong quá trình hàn, thì 1/10 lượng oxy trong bình đã được tiêu thụ. Bình oxy thường được sơn màu xanh +Bình chứa acetylen +Bộ điều chỉnh áp suất Áp suất của khí từ bình lớn hơn đáng kể so với áp suất khí được sử dụng để hàn cắt. Mục đích của việc sử dụng bộ điều chỉnh áp suất khí là Để giảm áp suất cao của khí trong bình đến một áp suất làm việc thích hợp Để tạo ra một dòng khí ổn định khi làm việc Một bộ điều chỉnh áp suất được kết nối giữa bình và ống dẫn đến mỏ hàn. +Ống hàn hơi đôi Là dây kép ống hơi gồm 1 dây dẫn khí cháy một dây dẫn khí oxy,thường có hai màu xanh đỏ được sản xuất dựa trên công nghệ máy móc bảo đảm chuẩn và được sử dụng trong các khu công nghiệp và nhà máy… +Mỏ hàn, mỏ cắt mỏ hàn cắt gió đá Có tác dụng trộn oxy và acetylen theo tỷ lệ mong muốn, đốt cháy hỗn hợp ở đầu mỏ hàn mỏ cắt và điều khiển hướng ngọn lửa. Cụ thể, Các mỏ hàn khí thường cấu tạo theo kiểu hút khí, gồm 2 ống dẫn Oxy và khí nhiên liệu, hai khí được đưa vào trong buồng hòa trộn, bên ngoài có hai van điều chỉnh lượng khí. Hỗn hợp khí đã hòa trộn được đi qua ống trộn và tiếp tục theo ống dẫn ra đầu mỏ hàn. Sự khác biệt lớn nhất giữa mỏ cắt hơi và mỏ hàn hơi là mỏ cắt hơi có thêm ống áp suất cao oxy. Dòng oxy áp suất cao được kiểm soát bởi một van nằm ngay trên tay cầm mỏ cắt. +Béc hàn, béc cắt Là phụ kiện được lắp vào đầu mỏ hàn, có lỗ cho phép hỗn hợp khí oxy và acetylen đi qua trước khi bắt lửa và đốt cháy. Để cung cấp lượng nhiệt khác nhau, để hàn cắt các kim loại có độ dày khác nhau, các béc hàn cắt được chế tạo với nhiều kích cỡ khác nhau. Khi kích thước lỗ phun của bé hàn cắt tăng lên, lượng lớn khí đi qua và bị đốt cháy để cung cấp một lượng nhiệt lớn hơn. + Một số dụng cụ phụ trợ khác Nguyên lý, đặc điểm kỹ thuật về hàn cắt kim loại Nguyên lý hàn kim loại Nguyên lý của hàn là khi hàn nóng chảy kim loại, ở chỗ hàn đạt tới trạng thái lỏng. Sự nóng chảy cục bộ của kim loại cơ bản được thực hiện tại các mép của phần tử ghép. Có thể hàn bằng cách làm chảy kim loại cơ bản hoặc làm chảy kim loại và vật liệu bổ sung. Kim loại cơ bản hoặc kim loại cơ bản và kim loại bổ sung nóng chảy tự rót vào bể hàn và tẩm ướt bề mặt rắn của các phần tử ghép. Khi tắt nguồn đốt nóng, kim loại lỏng nguội và đông đặc, kết tinh. Sau khi bể hàn kết tinh sẽ tạo thành mối hàn nguyên khối với cấu trúc liên kết hai chi tiết làm một. Ưu điểm của hàn Ưu điểm của hàn là được ứng dụng rộng rãi để chế tạo và phục hồi các kết cấu và chi tiết với những điểm vượt trội như tiêu tốn ít kim loại, giảm chi phí lao động, rút ngắn thời gian sản xuất. Nhược điểm của hàn Trong khi hàn xảy ra quá trình oxi hoá một số nguyên tố, sự hấp thụ và hòa tan các chất khí của bể kim loại cũng như những thay đổi của vùng nhiệt ảnh hưởng nhiệt dẫn đến kết quả là thành phần và cấu trúc của mối hàn khác với kim loại. Các biến dạng của liên kết gây ra bởi ứng suất dư có thể làm sai lệch kích thước và hình dáng của mối hàn và ảnh hưởng tới độ bền của mối ghép. Nguyên lý cắt kim loại Hiện nay phương pháp cắt kim loại bằng khí trở nên rất phổ biến. Thực chất của quá trình cắt kim loại bằng khí là đốt cháy kim loại cắt bằng dòng oxy, tạo thành các oxit, làm nóng chảy các oxit đó và thổi chúng ra khỏi mép cắt tạo thành rãnh cắt. Khi bắt đầu cắt, kim loại ở mép cắt được nung nóng đến nhiệt độ cháy nhờ nhiệt của ngọn lửa nung, sau đó cho dòng oxy thổi qua, kim loại bị ôxy hóa bị đốt cháy tạo thành oxit. Sản phẩm cháy bị nung chảy và bị dòng oxy thổi khỏi mép cắt. Tiếp theo, do phản ứng cháy của kim loại toả nhiệt mạnh, lớp kim loại tiếp theo bị nung nóng nhanh và tiếp tục bị đốt cháy tạo thành rãnh cắt. Ưu điểm của cắt kim loại bằng khí Thiết bị đơn giản, dễ vận hành Có thể cắt được kim loại có độ dày lớn Năng suất khá cao Nhược điểm của cắt kim loại bằng khí Chỉ có thể cắt được kim loại thỏa mãn điều kiện cắt Vùng ảnh hưởng nhiệt lớn nên sau khi cắt chi tiết dễ bị cong vênh, biến dạng, đặc biệt khi cắt các tấm dài Điều kiện đối với kim loại cắt + Nhiệt độ cháy của kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó. + Nhiệt độ nóng chảy của oxit kim loại phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó. + Nhiệt toả ra khi kim loại cháy phải đủ lớn để đảm bảo sự cắt được liên tục, quá trình cắt không bị gián đoạn. + Oxit kim loại nóng chảy phải có độ chảy loãng tốt, để dễ tách ra khỏi mép cắt. + Độ dẫn nhiệt của kim loại không quá cao, tránh sự tản nhiệt nhanh làm cho mép cắt bị nung nóng kém làm gián đoạn quá trình cắt. Những lưu ý đảm bảo an toàn khi hàn cắt kim loại Trong quá trình hàn cắt kim loại phải tổ chức che chắn bằng các vật liệu không cháy hoặc di chuyển các vật liệu dễ cháy ra khỏi khu vực hàn cắt, không để vảy hàn có nhiệt độ cao tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy phải có biện pháp an toàn phòng cháy chữa cháy và phương án xử lý cháy, nổ. Chỉ sử dụng các dụng cụ hàn cắt đảm bảo an toàn Thợ hàn phải được tập huấn về nghiệp vụ phòng cháy chữa cháy, biết sử dụng thành thạo các loại phương tiện phòng cháy chữa cháy tại chỗ để có thể dập tắt được đám cháy ngay khi mới phát sinh. Áp dụng các phương pháp hàn cắt tiên tiến, sử dụng thợ hàn có tay nghề đã qua đào tạo về công tác an toàn trong quá trình hàn cắt kim loại. Đối với thợ hàn cần Chuẩn bị và trang bị đầy đủ các loại trang bị bảo hộ cá nhân kính hàn, giày, găng tay,…. Sắp xếp nơi làm việc gọn gàng, kiểm tra tình trạng nước, cát, bình chữa cháy trang bị cho khu vực hàn. Kiểm tra tình trạng bình khí, mỏ hàn và các vật dụng liên quan đến hàn cắt trước khi sử dụng. Bài viết trên đây là những chia sẻ của chúng tôi với mong muốn mang đến cho quý khách hàng những thông tin hữu ích nhất. Ngoài ra, nếu quý khách cần tìm mua các sản phẩm về hợp kim cũng như linh kiện cơ khí khác. Quý khách có thể liên hệ với chúng tôi thông qua các hình thức sau. Công ty Văn Thái chúng tôi chuyên cung cấp các linh kiện và tất cả các loại hợp kim theo yêu cầu của khách hàng để sản xuất dao phay gỗ, với mã hợp kim đa dạng như YG6, YG6Z, YG8, YG3X, YG15C, YG20C, YG25C... Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có Dịch vụ giao hàng nhanh Hậu mãi tốt Sản phẩm giá thành hợp lí, chủng loại đa dạng Hãy nhấc máy lên và gọi ngay cho chúng tôi theo số hotline 094 124 7183 hoặc email linhkienvanthai I. Giới thiệuAdditive Manufacturing AM – tạm dịch là Sản Xuất Bồi Đắp – là một quá trình kết nối vật liệu để hình thành nên vật thể cần gia công từ dữ liệu mô hình 3D, bằng cách xây dựng lần lượt từng lớp. AM là một công nghệ đối lập với công nghệ truyền thống là Subtractive Manufacturing SM như cắt nhiều cách phân loại quy trình AM tùy theo 1 vật liệu cơ bản, chẳng hạn như polyme, gốm sứ và kim loại hoặc 2 các quá trình gián tiếp và trực tiếp tùy thuộc vào phương pháp liên kết hoặc 3 theo trạng thái của nguyên liệu đầu vào, như các quá trình chất lỏng, nóng chảy, bột và lớp 2008, Ủy ban Kỹ thuật Quốc tế ASTM về công nghệ AM đã phác thảo bảy loại công nghệ AM stereoli-thography SLA, material jetting, material extrusion, binder jetting, powder bed fusion PBF, sheet lamination, and direct energy deposition. Công nghệ PBF được sử dụng phổ biến nhất cho in 3D kim loại. Có ba loại công nghệ PBF thiêu kết laser chọn lọc selective laser sintering - SLS, nóng chảy laser chọn lọc selective laser melting - SLM và nóng chảy chùm điện tử electron beam melting - EBM.KeywordsMetal 3D printing, additive manufacturing technologies, electron beam melting, metal processing, selective laser melting, selective laser sinteringII. Các lợi ích và hạn chế của công nghệ in 3D Kim Loại1 Lợi ích- Chế tạo được các bộ phận nhỏ hơn và nhẹ hơn cho các ứng dụng đòi hỏi kích thước Các thiết kế tích hợp cao giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm số lượng bộ phận- Khả năng tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp như các đường dẫn trong các hệ thống tản nhiệt, giúp mở ra các phương pháp thiết kế Sản Xuất Bồi Đắp là một giải pháp để giảm nhu cầu dự trữ phụ tùng, loại bỏ công cụ, tăng tốc thời gian tiếp thị và tối ưu hóa chuỗi cung Cơ hội tùy biến và thiết kế lại một cách dễ Hạn chế- Chi phí vật liệu và sản xuất kết nối với in 3D kim loại cao, vì vậy những công nghệ này không phù hợp với các bộ phận có thể dễ dàng sản xuất bằng phương pháp truyền Kích thước xây dựng của các hệ thống in 3D kim loại bị hạn chế, vì điều kiện sản xuất chính xác và kiểm soát quy trình là bắt Các lĩnh vực ứng dụng của công nghệ in 3D Kim Loại1 Lĩnh vực hàng không vũ trụ2 Lĩnh vực y tế và nha khoa3 Kỹ thuật cơ khí4 Sản xuất ô tô5 Chế tạo công cụ6 Nghiên cứu và phát triển, giáo dụcIV. Các công nghệ in 3D Kim Loại phổ biến1 Material extrusion - Đùn vật liệu Fused Deposition Modeling FDM; Atomic Diffusion Additive Manufacturing ADAM;…Công nghệ này cho phép tạo ra các bộ phận kim loại với tốc độ khá cao và giá thành thấp. Nó sử dụng bột kim loại được bọc trong chất kết dính thông thường là nhựa. Khi nhựa bị nóng chảy, bột kim loại có thể được sắp xếp theo hình dạng thiết kế. Nhựa hòa tan vào kim loại và được thiêu kết thành một cơ cấu hoàn chỉnh. Quá trình hoạt động từng lớp khi các tinh thể kim loại đi qua các liên kết của các lớp in. Điều này cho phép toàn bộ vật thể được tạo ra liền mạch nhanh nhiên nhược điểm của loại công nghệ này là sản phẩm hoàn chỉnh sau khi in không thuần túy là kim loại mà nó là một hỗn hợp kim loại và chất kết dính, do đó khó kiểm soát và đánh giá cơ tính của kim loại. Đặc biệt trong một số lĩnh vực yêu cầu chất lượng kim loại cao như y khoa, nha khoa, hàng không vũ trụ,...2 Power Bed Fusion Powder Bed process Selective Laser Sintering SLS - thiêu kết laser chọn lọcNăm 1989, Carl Deckard, cùng với Joe Beaman, đã phát triển và cấp bằng sáng chế công nghệ SLS. Trong quy trình này, chùm tia laser công suất cao laser Nd YAG được tập trung vào một lớp bột kim loại, sau đó hợp nhất thành một lớp rắn mỏng 20 đến 100 µm. Một lớp bột khác sau đó được quét lên, trở thành lát tiếp theo của khung. Các tia laser sau đó hợp nhất lớp trên cùng với lớp bên dưới. Quy trình này được lặp lại cho đến khi đối tượng ba chiều 3D được hình chế tạo được niêm phong và duy trì ở nhiệt độ ngay dưới điểm nóng chảy mà tại đó bột kim loại được thiêu kết. Các vật thể được tạo ra bởi sự nóng chảy một phần được đặc trưng bởi độ xốp cao, ban đầu chỉ tiếp xúc điểm giữa các hạt kim loại. Trong quá trình đốt nóng bằng laser, các cơ chế thiêu kết và sắp xếp lại khác nhau tạo ra liên kết bột và mật độ. Sử dụng phương pháp thiêu kết nóng chảy một phần, việc loại bỏ hoàn toàn độ xốp nói chung là không thể, vì lực đẩy xuất hiện giữa các hạt ở phần cao của thành phần liên kết Selective laser melting SLM - nóng chảy laser chọn lọcNhờ sự phát triển mạnh mẽ của laser chất lượng cao, sự tan chảy một phần của SLS đã được thay thế bằng sự tan chảy hoàn toàn; những công nghệ mới hơn này được gọi là công nghệ thiêu kết laser kim loại metal laser sintering - MLS hoặc công nghệ nóng chảy laser chọn lọc selective laser melting - SLM. Mặc dù công nghệ này được đánh giá cao, độ dốc nhiệt gây ra trong quá trình sản xuất làm căng thẳng cấu trúc bên trong vật thể và do đó cần xử lý nhiệt sau xây dựng. Các tấm xây dựng có thể được gia nhiệt trước lên đến Electron beam melting EBM - nóng chảy chùm điện tửThay vì sử dụng chùm tia laser để làm tan chảy hoặc thiêu kết bột kim loại, các công nghệ EBM sử dụng chùm tia điện tử tập trung để làm nóng chảy các lớp bột kim loại trong môi trường trơ như argon tinh khiết hoặc chân không. Trong quá trình này, nhiệt độ cao khoảng 700ºC được duy trì trong buồng để giảm các ứng suất dư. Đầu tiên, một thanh vonfram được nung nóng trên 3000ºC, khiến các electron được phát ra. Sau đó, một sự thay đổi điện áp giữa cực âm và cực dương làm cho các electron tăng tốc. Các electron được tập trung và phát hiện bằng cách sử dụng các cuộn dây từ tính để tạo thành một chùm năng lượng cao, hẹp chiếu vào bề mặt bột kim loại. Khi điều này xảy ra, động năng của electron được chuyển hóa thông qua ma sát tạo ra nhiệt cần thiết để làm nóng chảy bột kim rất nhiều quy trình đặc trưc cho các các công nghệ PBF. Sự khác biệt chính giữa các công nghệ PBF khác nhau là các thông số vận hành như nhiệt độ nóng chảy, nguồn năng lượng, mức năng lượng, hệ số hấp thụ / phản xạ tia laser, độ dẫn nhiệt, điều kiện buồng và nhiệt độ đạt được; các thông số khác bao gồm độ dày lớp, hướng xây dựng và kích thước Direct Energy Deposition DED có thể là Laser Metal Deposition LMD hoặc Electron Beam Deposition EBDCác tia laser hoặc chùm điện tử tạo ra một hồ hàn trên bề mặt thành phần. Bột kim loại được tự động thêm vào thông qua một vòi phun. Các hạt kim loại sẽ được nóng chảy và kết dính lại với nhau tạo thành các cấu trúc trên các cơ sở hiện có hoặc toàn bộ các thành phần. Quá trình này được sử dụng trong các ngành công nghiệp như công nghiệp hàng không và hàng không vũ trụ, công nghệ năng lượng, hóa dầu, công nghiệp ô tô, cũng như công nghệ y điểm của quá trình này là quá trình gia công nhanh, chi tiết gia công có thể đạt được kích thước lớn hiện tại có thể lên đến chiều dài 4m. Tuy nhiên hạn chế là chất lượng bề mặt không thật sự tốt, độ chính xác cũng thấp hơn các phương pháp Powder Bed Các loại vật liệu khả dụngBột kim loại đóng vai trò rất quan trọng trong các quy trình in 3D kim loại. Chất lượng bột kim loại được sử dụng sẽ có ảnh hưởng lớn đến các tính chất cơ học của chi tiết gia loạt các hợp kim được sử dụng trên các máy in 3D kim loại nhờ vào sự sẵn có của bột kim loại- Thép và hợp kim thép 316L, 17-4PH,…- Hợp kim Nikel và hợp kim Cr-Co 625, 718, CoCr F75,…- Hợp kim Titanium Ti6Al4V, CPTi,…- Hợp kim nhôm AlSi10Mg,…Ngoài ra trong tương lai gần thì các loại vật liệu khác cũng sẽ được nghiên cứu và phát triển để đáp ứng nhu cầu in 3D kim loại - Các hợp kim đồng- Hợp kim magiê- Kim loại quý như vàng, bạc, bạch kim- Kim loại chịu lửa như hợp kim Mo, W và WC- Metal Matrix Composites,…VI. Sự phát triển thị trường in 3D kim loại trên thế giớiWohlers Associates, Inc., Fort Collins, Colorado, Hoa Kỳ, đã công bố báo cáo thường niên mới nhất về thị trường toàn cầu của ngành in 3D kim loại Additive Manufacturing và đã được thống kê trong hai mươi ba năm liên báo cáo mới nhất năm 2018, doanh số của các hệ thống in 3D kim loại đã tăng gần 80% trong năm 2017, với ước tính hệ thống in 3D kim loại được bán trong suốt cả năm so với 983 hệ thống trong năm 2016. Sự gia tăng mạnh mẽ về thị trường in 3D kim loại này đi kèm với quá trình cải thiện giám sát và các biện pháp đảm bảo chất lượng trong in 3D kim loại. Báo cáo đã nêu, các nhà sản xuất toàn cầu đang nhận thức được lợi ích của việc sản xuất các bộ phận kim loại nhờ công nghệ Sản Xuất Bồi Wohlers Report 2018 phản ánh tốc độ tăng trưởng đáng kể về mặt thị trường của các hệ thống in 3D kim loại trên toàn cầu Figures Courtesy Wohlers Associates Inc.VII. Xu hướng phát triểnCác quy trình công nghệ Sản Xuất Bồi Đắp kim loại Metal Additive Manufacturing mới nổi lên có khá nhiều ưu điểm và thách thức so với các quy trình sản xuất trừ Subtractive Manufacturing được nghiên cứu rộng rãi. Tốc độ của quá trình gia công, ứng suất nhiệt phức tạp và ý nghĩa vi cấu trúc vật liệu của quá trình là những thách thức lớn nhất đối với các ứng dụng công nghiệp của sản xuất bồi đắp. Các yếu tố này ảnh hưởng đến mật độ hạt trong các chi tiết và do đó ảnh hưởng đến các tính chất cơ học và đặc tính vật liệu. Hiện tại có hai lựa chọn để vượt qua những thách thức này. Giải pháp đầu tiên và phổ biến nhất là tinh chỉnh chất lượng của các bộ phận bồi đắp thông qua các kỹ thuật xử lý bài được kiểm soát cẩn thận . Giải pháp thứ hai và ít được thiết lập là tối ưu hóa và kiểm soát các tham số quy trình để tạo ra các bộ phận chất lượng ra, xu hướng của các hệ thống in 3D kim loại cũng sẽ được tự động hóa dần kể từ khâu nạp liệu cho đến các bước hoàn thành sản phẩm và cắt bỏ các chi tiết đỡ, đồng thời xử lý bề mặt, gia nhiệt...để tạo thành một hệ thống tự động hoàn chỉnh có thể áp dụng vượt ra ngoài các phòng lab và ứng dụng trên quy mô công những ích lợi mang lại, In 3D Kim Loại vẫn sẽ là một công nghệ hứa hẹn trong tương lai đồng thời thu hút sự đầu tư nghiên cứu bài bản nhằm khắc phục các nhược điểm của nó để dần dần công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi từ tạo mẫu đến sản xuất hàng tầm và tổng hợp Nguyễn Phúc Thuận Sales Manager - Laser Technology Division; TRUMPF Vietnam Co.,Ltd. Công nghệ hàn vẩy là gì? Công nghệ hàn vẩy là phương pháp hàn để nối các chi tiết kim loại hoặc hợp kim ở trạng thái rắn nhờ một kim loại hoặc hợp kim trung gian gọi là vẩy hàn. Khi hàn vẩy thì kim loại hoặc hợp kim trung gian được nung đến trạng thái chảy, còn kim loại vật hàn chỉ cần nung nóng đến một nhiệt độ nhất định, mà ở nhiệt độ đó giữa kim loại vật hàn và vẩy hàn có thể khuếch tán vào nhau. Hàn vẩy được sử dụng rộng rãi trong ngành kỹ thuật kỹ thuật điện, điện tử và trong các lĩnh vực khác; hàn các dụng cụ cắt kim loại, dụng cụ nhiệt... Đặc trưng cơ bản của hàn vẩy là Do không gây ra sự thay đổi thành phần hóa học của kim loại vật hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt không tồn tại do vậy vật hàn khi hàn không bị biến dạng. Có thể hàn được các kết cấu phức tạp mà các phương pháp hàn khác khó có thể thực hiện được. Có khả năng hàn các loại vật liệu khác nhau. Năng suất cao và không đòi hỏi thợ bậc cao. Hiệu quả kinh tế cao. Vẩy hàn là gì? Vẩy hàn là những kim loại hoặc hợp kim có khả năng liên kết các vật liệu kim loại hoặc hợp kim lại với nhau, để tạo nên liên kết hàn bền chắc, thỏa mãn yêu cầu làm việc của kết cấu hàn. Yêu cầu đối với vẩy hàn Vẩy hàn cần đáp ứng các yêu cầu sau Vẩy hàn khi nóng chảy cần có khả năng khuếch tán tốt vào kim loại vật hàn để tạo nên lớp vẩy hàn bền chắc. Nhiệt độ nóng chảy của vẩy hàn phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại vật hàn. Ở nhiệt độ nóng chảy, vẩy hàn phải có tính loãng cao để dễ điền đầy toàn bộ mối hàn. Hệ số dẫn nhiệt của kim loại vật hàn và vẩy hàn cần phải gần như nhau. Vẩy hàn cần phải đảm bảo độ dẻo, độ bền, không bị giòn nóng hay giòn nguội. Dễ chế tạo, giá thành rẻ. Phân loại vẩy hàn Dựa vào nhiệt độ nóng chảy, người ta chia vẩy hàn thành hai nhóm. - Nhóm vẩy hàn dễ nóng chảy gọi là vẩy hàn mềm. Nhóm này có nhiệt độ nóng chảy nhỏ hơn 450 độ C. - Nhóm vẩy hàn khó nóng chảy còn gọi là vẩy hàn cứng. Nhóm này có nhiệt độ nóng chảy lớn hơn 450 độ C. Các loại vẩy hàn - Vẩy hàn mềm Các loại vẩy hàn mềm là hợp kim chứa Sn, Pb, Cd, Bi và có nhiệt độ làm việc từ 190 ÷ 350ºC. Vẩy hàn mềm sử dụng để hàn các sản phẩm làm việc ở nhiệt độ thấp, chịu lực nhỏ. Vẩy hàn mềm gồm thiếc hàn và vật liệu hàn đặc biệt. + Thiếc hàn Thiếc hàn là hợp kim thiếc - chì. Thiếc hàn gồm các loại thiếc hàn 25, thiếc hàn 30, thiếc hàn 33, thiếc hàn 40, thiếc hàn 50, thiếc hàn 60 và thiếc hàn 90 90%Sn, 30%Pb. Loại thiếc hàn 25 đến 50 sử dụng chủ yếu để hàn sắt tây. Thiếc hàn 60 được sử dụng để hàn đồng hồ điện, thiếc hàn 90 sử dụng để hàn các dụng cụ chứa thức ăn. + Vẩy hàn mềm đặc biệt Trên cơ sở hợp kim thiếc - chì người ta đưa thêm một số nguyên tố Cu, Zn, Bi, Cd sẽ tạo ra vật liệu hàn có nhiệt độ nóng chảy thấp để hàn các kết cấu đảm bảo các yêu cầu đặc biệt hàn tấm kẽm mỏng, dụng cụ bảo hiểm nhiệt... Vẩy hàn mềm đặc biệt thường sử dụng là Hợp kim SN - Pb - Bi Thành phần của hợp kim gồm 15,5%Sn + 32,5%Pb + 52%Bi. Hợp kim này có nhiệt độ nóng chảy khoảng 96ºC. Hợp kim Sn - Pb - Cd - Bi. Thành phần của hợp kim gồm 13,3%Sn + 26,7%Pb + 10%Cd + 50Bi. Hợp kim này có nhiệt độ nóng chảy khoảng 60ºC. - Vẩy hàn cứng Vẩy hàn cứng có độ cứng và cơ tính tương đối cao, do vậy vẩy hàn cứng thường sử dụng để hàn những liên kết có yêu cầu cơ tính cao và chịu nhiệt cao. Vẩy hàn cứng thường dùng gồm Đồng thau, bạc, vật liệu hàn bền nóng... + Đồng thau hợp kim Cu - Zn Dùng để hàn các liên kết bằng kim loại đen và kim loại màu có nhiệt độ nóng chảy trên 1000ºC. + Vẩy bạc Vẩy bạc sử dụng để hàn vẩy thường có chứa thêm các nguyên tố đồng và kẽm. Vật liệu hàn này có thể hàn được tất cả các kim loại đen và kim loại màu trừ những kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của vẩy hàn như nhôm, magie, kẽm.... Ưu điểm của vẩy bạc là Có độ dẻo, độ bền cao Tính chống gỉ tốt Làm việc tốt trong điều kiện chịu uốn và tải trọng va đập + Vẩy hàn bền nóng Vẩy hàn bền nóng là hợp kim có chứa các nguyên tố 50 ÷ 90% Cu; 20 ÷ 40%Zn; 3 ÷ 8%Ni; 2 ÷ 5%Mn và nhỏ hơn 2%Fe. Vẩy hàn bền nóng được sử dụng rộng rãi để hàn các chi tiết làm việc ở nhiệt độ cao và hàn hợp kim bền nóng. Thuốc hàn vẩy Yêu cầu đối với thuốc hàn vẩy Thuốc hàn có tác dụng làm sạch lớp oxit và các chất bẩn khác trong vẩy hàn và kim loại vật hàn. Thuốc hàn cần đảm bảo các yêu cầu sau Tạo điều kiện tốt cho vẩy hàn khuếch tán vào kim loại vật hàn Bảo vệ bề mặt kim loại vật hàn và vẩy hàn nóng chảy không bị oxy hóa trong quá trình hàn. Hòa tan được lớp oxit tạo nên trên bề mặt kim loại vật hàn và vẩy hàn. Không làm thay đổi thành phần và tính chất của kim loại vật hàn và vẩy hàn khi nung nóng. Không gây nên hiện tượng ăn mòn kim loại mối hàn và không sinh ra khí độc khi hàn. Vẩy hàn phải rẻ, dễ chế tạo. Các loại thuốc hàn Phụ thuộc vào thành phần kim loại vật hàn và yêu cầu kỹ thuật của mối hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp. + Thuốc hàn dùng hàn vẩy hàn mềm Để hàn vẩy hàn mềm, người ta sử dụng thuốc hàn ở thể lỏng. Thuốc hàn sử dụng là dung dịch muối clo clorua kẽm, clorua amôn và axit photphoric. + Thuốc hàn dùng hàn vẩy hàn cứng Để hàn vẩy hàn cứng, thường sử dụng thuốc hàn bôrắc, axit bôric. Các loại liên kết mối hàn vẩy Hàn vẩy được ứng dụng cho các loại liên kết mối hàn như hình. Mối hàn liên kết giáp mối Mối hàn liên kết chồng Mối hàn liên kết góc Kỹ thuật hàn vẩy 1. Chọn vẩy hàn Độ bền của mối hàn vẩy phụ thuộc vào loại vẩy hàn, do vậy khi chọn vẩy hàn cần căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của mối hàn và điều kiện làm việc của liên kết hàn để chọn loại vẩy hàn cho thích hợp. 2. Chế độ hàn vẩy Chế độ hàn vẩy gồm các thông số chủ yếu sau - Nhiệt độ hàn Nhiệt độ khi hàn vẩy có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng mối hàn. Nếu nhiệt độ hàn tăng sức căng bề mặt của vẩy hàn nóng chảy giảm, làm tăng khả năng khuếch tán của vẩy hàn vào kim loại vật hàn. Nhưng nếu nhiệt độ hàn tăng quá cao sẽ làm tổ chức kim loại vẩy hàn và kim loại vật hàn thay đổi, do đó làm thay đổi cơ tính của mối hàn. Vì vậy, khi hàn phải chọn nhiệt độ hàn cho thích hợp. Nhiệt độ khi hàn vẩy phải lấy cao hơn nhiệt độ nóng chảy của vẩy hàn khoảng 25 đến 50 độ C. - Thời gian nung Thời gian nung có ảnh hưởng lớn đến năng suất của quá trình hàn cũng như chất lượng của mối hàn. Thời gian nung càng dài thì chiều sâu lớp khuếch tán của vẩy hàn và kim loại vật hàn tăng, làm liên kết mối hàn tốt hơn. Tuy nhiên nếu thời gian nung quá dài sẽ làm cho hạt tinh thể phát triển, làm cơ tính mối hàn giảm và hiệu quả kinh tế thấp. Do vậy, khi hàn phải chọn thời gian nung cho thích hợp. Thời gian nung phụ thuộc vào + Chiều dày kim loại vật hàn + Khe hở giữa các chi tiết hàn + Thành phần của kim loại vật hàn và vẩy hàn + Tốc độ nung Xác định tốc độ nung nóng cần căn cứ vào kích thước của vật hàn, độ dẫn nhiệt của kim loại vật hàn. Kích thước vật hàn cáng lớn, tính dẫn nhiệt của vật hàn kém thì tốc độ nung nóng phải chậm để tránh hiện tượng cong vênh và nứt vật hàn khi hàn. Kỹ thuật hàn vẩy Chuẩn bị Trước khi hàn phải chuẩn bị đầy đủ thiết bị, dụng cụ và các vật tư cần thiết cho quá trình hàn - Dây hàn vẩy - Thuốc hàn - Vật hàn Trước khi hàn phải làm sạch cẩn thận bề mặt vật hàn. Làm sạch có thể bằng phương pháp cơ học hay hóa học. Gá chi tiết Gá phải đảm bảo khe hở đều giữa các chi tiết. Khe hở giữa các chi tiết phải đạt đến mức tối thiểu để làm tăng khả năng khuếch tán của vẩy hàn và làm tăng độ bền cho liên kết hàn. Hàn Trình tự tiến hành các bước khi hàn như sau - Bôi thuốc hàn lên bề mặt mối hàn - Nung nóng Nung nóng khi hàn là nhân tố rất quan trọng vì nó quyết định đến chất lượng của liên kết hàn. Khi nung phải nung nóng đều vật hàn và vẩy hàn ở tất cả các phía. Chú ý trong kỹ thuật hàn vẩy - Hàn bằng vẩy mềm chỉ nên sử dụng để liên kết mối hàn chồng. Khoảng chồng giữa các chi tiết hàn phụ thuộc vào chiều dày vật hàn và điều kiện làm việc của liên kết hàn. Thông thường khoảng chồng là 3 ÷ 60mm. Với những liên kết hàn có chiều dày 2 ÷ 5mm và áp lực làm việc 5at thì chiều dài phần chồng không nhỏ hơn 40mm. Hàn là gì? Thế nào là công nghệ hàn? Cách để phân loại các phương pháp hàn? Để hiểu rõ hơn về Hàn là gì cũng như tìm hiểu về các phương pháp hàn phổ biến hãy cùng Focus Laser đi tìm hiểu nhé. Để hiểu được các cách phân loại phương pháp Hàn, đầu tiên xin mời các bạn cùng Focus Laser đi tìm hiểu khái niệm chung Hàn là gì đã nhé! Khái niệm chung Hàn là gì? Hàn là gì? hàn là phương pháp nối hai hay nhiều chi tiết kim loại thành một mà không thể tháo rời được bằng cách nung nóng chúng tại vùng tiếp xúc đến trạng thái nóng chảy hay dẻo, sau đó không dùng áp lực hoặc dùng áp lực để ép chi tiết hàn dính chặt với nhau. Khi hàn nóng chảy, kim loại bị nóng chảy, sau đó kết tinh hoàn toàn tạo thành mối hàn. Xem thêm về công nghệ Hàn tại wikipedia. Khi hàn áp lực, kim loại được nung đến trạng thái dẻo, sau đó được ép để tạo nên mối liên kết kim loại và tăng khả năng thẩm thấu, khuếch tán của các phần tử vật chất giữa hai mặt chi tiết cần hàn làm cho các chi tiết liên kết chặt với nhau tạo thành mối hàn. Đặc điểm của quá trình hàn Tiết kiệm kim loại so với tán ri vê tiết kiệm từ 10-20 %, so với phương pháp đúc có thể tiết kiệm được từ 30-50% lượng kim loại,…Giảm được thời gian và giá thành chế tạo kết cấu như dầm, giàn, khung,…Có thể tạo được các kết cấu nhẹ nhưng khả năng chịu lực bền và độ kín của mối hàn thể hàn được hai kim loại có tính chất khác bị hàn đơn giản, vốn đầu tư không kết cấu hàn tồn tại ứng suất nhiệt lớn, nên vật hàn dễ bị biến dạng và cong chức kim loại gần mối hàn bị giòn nên kết cấu hàn chịu xung lực kém. Hàn được sử dụng rộng rãi để tạo phôi trong tất cả các ngành kinh tế quốc dân, đặc biệt trong ngành chế tạo máy, chế tạo các kết cấu dạng khung, giàn trong xây dựng, cầu đường, các bình chứa trong công nghiệp,… Qua khái niệm ở trên, đa phần các bạn đã hiểu được bản chất Hàn là gì rồi đúng không nào? Tiếp theo chúng ta sẽ đi tìm hiểu cách để phân loại các phương pháp hàn phổ biến hiện nay. Phân loại phương pháp hàn theo trạng thái hàn Hàn nóng chảy Hàn hồ quang, hàn khí, hàn điện xỉ, hàn bằng tia điện tử, hàn bằng tia laze, hàn plasma … Khi hàn nóng chảy, kim loại mép hàn được nung đến trạng thái nóng chảy kết hợp với kim loại bổ sung từ ngoài vào điền đầy khe hở giữa hai chi tiết hàn, sau đó đông đặc tạo ra mối hàn. Hàn áp lực Hàn tiếp xúc, hàn ma sát, hàn nổ, hàn siêu âm, hàn khí ép, hàn cao tần, hàn khuếch tán … Khi hàn bằng áp lực kim loại ở vùng mép hàn được nung nóng đến trạng thái dẻo sau đó hai chi tiết được ép lại với lực ép đủ lớn, tạo ra mối hàn. Hàn nhiệt Hàn nhiệt là sử dụng nhiệt của các phản ứng hóa học phát nhiệt để nung kim loại mép hàn đến trạng thái nóng chảy đồng thời kết hợp với lực ép để tạo ra mối hàn. Phân loại phương pháp hàn theo năng lượng sử dụng Điện năng Hàn hồ quang, hàn điện tiếp xúc,…Hoá năng Hàn khí, hàn nhiệt,…Cơ năng Hàn ma sát, hàn nguội,… Phân loại phương pháp hàn theo mức độ tự động hoá Hàn bằng bán tự tự động. Trên đây là toàn bộ nội dung về Công nghệ hàn và cách phân loại các phương pháp hàn phổ biến. Hy vọng qua bài viết Công nghệ Hàn là gì? 3 Cách phân loại các phương pháp Hàn của Focus Laser các bạn sẽ có cái nhìn cụ thể hơn về công nghệ hàn. Ngoài ra, nếu quý khách có nhu cầu về gia công Hàn Nhôm, sắt, thép, inox,… thì Focus Laser tự tin có thể giới thiệu đến quý khách dịch vụ gia công hàn của chúng tôi với kinh nghiệm hơn 16 năm qua. Để biết thêm chi tiết hãy liên ngay với chúng tôi qua hotline/zalo hoặc email [email protected] Focus Laser xin Cảm ơn Quý Anh/Chị đã ghé thăm! Focus laser chuyên sản xuất gia công các sản phẩm từ kim loại tấm cắt laser, chấn định hình, Laser CNC, Chấn định hình CNC, Lốc ống hoặc các định dạng, Hàn tự động, Gia công Hàn, Gia công Tiện CNC, Phay CNC và cung cấp dịch vụ Sơn hoàn thiện sản phẩm. Đăng nhập Hàn là sự kết nối thành một khối các chi tiết kim loại hoặc phi kim loại nối với nhau bằng lực liên kết nguyên tử nhờ vào sự nung nóng hay biến dạng dẻo cục bộ trên hai bề mặt đối tiếp. Với định nghĩa trên ta thấy các điều kiện cơ bản của quá trình hàn là sự nung nóng hoặc biến dạng dẻo hoặc cả hai cục bộ bề mặt đối tiếp. Đặc điểm của phương pháp hàn là lực liên kết nguyên tử. Thực tế cho thấy, trong các phương pháp hàn, sự tẩy sạch hoạt hóa cũng như sự bảo vệ hai bề mặt đối tiếp khi tiến hành hàn lại có vai trò rất quang trọng. Lịch sử phát triển của các phương pháp hàn gắng liền với lịch sử phát minh các nguồn nhiệt nung nóng, đồng thời sự tiến bộ của chúng có liên quan đến các giải pháp bảo vệ vùng hàn, cũng như giải pháp công nghệ được ứng dụng đối với tiến trình thực hiện mối hàn và kim loại đắp. → Hóa năng → Cơ năng → Điện năng → Chùm hạt năng lượng cao → Chùm tia bức xạ điện tử . Hàn Oxy-acetylen . Hàn ma sát . Hàn điện trở . Hàn Plasma . Hàn laser . Hàn nhiệt nhôm . Hàn siêu âm . Hàn điện xỉ . Hàn tia electron . Hàn Exo-thermic . Hàn ma sát xoáy . Hàn hồ quang . Hàn nổ . Hàn điện khí . Hàn rèn Mỗi phương pháp chung liệt kê ở trên còn có các phương pháp cụ thể sau Hàn hồ quang Hàn hồ quang carbon Carbon arc welding Hàn que Manual metal arc welding - Shielded metal arc welding Hàn TIG Gas tungsten arc welding hàn MIG - MAG Gas metal arc welding Hàn hồ quang chìm Submerged arc welding Hàn dây hàn lõi thuốc Flux cored arc welding Hàn điện trở Hàn điểm spot welding Hàn đường Seam welding Hàn nối Upset butt welding Hàn cấy Flash welding Hàn điện cực giả Projection welding Nói chung nếu liệt kê đầy đủ thì ta sẽ có một danh sách khá dài. Ngoài việc tìm kiếm nhóm phương pháp mới thì giải pháp tổng hợp hoặc "lai ghép" các phương pháp đã có để cho ra một phương án hàn mới thỏa mãn được nhu cầu công nghệ đang là một xu hướng đem lại hiệu quả cao kỹ thuật Hybrid PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN Để phân loại tổng quát các phương pháp hàn, ta có thể xét bảng phân loại công bố bởi AWS American Welding Associate dưới đây Sơ đồ trên được cập nhật năm 1997 cho nên vẫn còn thiếu nhiều phương pháp hàn phát triển như Hàn dây thuốc bọc ngoài Outer Shield, hàn dây composite, hàn laser rắn, hàn laser CO2, hàn hồ quang vùi Buriearc welding, hàn với điện cực đặt sẵn Inser filter welding, hàn bằng thiết bị hành trình Orbital-welding... Về mặt công nghệ, các phương pháp phát triển từ Thủ công → Bán tự động → hàn tự động → Robotic → Synergic Với công nghệ robotic, các thông số hàn và các thông số chuyển động hàn được lập trình trước để điều chỉnh quá trình hàn. Trong khi với công nghệ Synegic, các thông số, các chuyển động của quá trình hàn được theo dõi liên tục và xử lý can thiệp bằng các thông tin mà máy "học" được trước đó. NGUYÊN LÝ HÌNH THÀNH MỐI HÀN Chúng ta biết rằng có hai cách để tạo ra liên kết nguyên tử. + Cách thứ nhất là nung chảy hai bề mặt đối tiếp, thêm vào đó một lượng kim loại nóng chảy khác sau đó chờ chúng đông rắn lại để hình thành nên mối hàn. + Cách thứ hai là tạo khả năng khuếch tán của các nguyên tử giữa hai bề mặt đối tiếp. Để thực hiện được việc này, đầu tiên chúng ta phải làm nóng cục bộ bề mặt cần hàn, có thể bằng nung nóng, bằng hiệu ứng nhiệt Jun của dòng điện khi đi qua bề mặt tiếp xúc, bằng dòng cảm ứng... hoặc bằng năng lượng sinh ra do ma sát, biến dạng... Tất nhiên là nhiệt độ vùng bị nung nóng phải đạt tới trị số giới hạn nào đó. Thông thường, nhiệt độ này ở vào khoảng từ ÷ nhiệt độ nóng chảy của kim loại cần hàn, ở nhiệt độ này trong cấu trúc kim loại có sự sắp xếp lại, còn gọi là nhiệt độ kết tinh lại. Nhiệt độ, áp lực nén giữa hai bề mặt cần hàn và thời gian là 3 thông số cơ bản trong công nghệ hàn có áp lực. Đối với quá trình hàn vảy thì sự thể hiện diễn ra khác đi một ít, sự khuếch tán bây giờ chỉ được thực hiện từ phía vảy hàn bị nóng chảy vào kim loại rắn và nhiều trường hợp phải nhờ cậy đến chất trợ dung còn gọi là thuốc hàn - Flux. Thuốc hàn đảm nhiệm các nhiệm vụ diễn ra và làm cho lớp oxyt bề mặt có tính chất thụ động, che phủ không cho quá trình oxyt hóa diễn ra và làm cho bề mặt dễ khuếch tán vảy hàn nóng chảy. Khi các nguyên tử kim loại nóng chảy xâm nhập được vào bề mặt rắn của kim loại mối hàn, vảy hàn đông rắn và mối hàn được thực hiện. Nguồn Công nghệ hàn hồ quang Trần Đức Tuấn - Trần Ngọc Dân

công nghệ hàn kim loại