Ứng dụng hệ thống làm sạch và hàn laser cầm tay trong chế tạo kim loại điển hình

Những nhược điểm của hàn MIG và hàn TIG truyền thống bao gồm: thường phải chuẩn bị và cài đặt trước khi hàn;trong quá trình hàn sinh ra nhiệt lượng cực cao, tạo ra vùng ảnh hưởng nhiệt lớn, vật liệu bị biến dạng và chất lượng mối hàn sẽ không đạt yêu cầu;Cần phải xử lý trước và sau hàn để tăng chi phí tổng thể và giảm năng suất.Ngoài ra, cần thuê thợ hàn có kinh nghiệm, đặc biệt là hàn các mối nối phức tạp, điều này càng làm tăng thêm chi phí.Công nghệ hàn laser tự động có thể giải quyết các vấn đề trên, nhưng cho đến nay, nó vẫn chưa phải là giải pháp lý tưởng cho các nhà chế tạo kim loại do chi phí cao, diện tích lớn và độ phức tạp cao.

LEAPION đã giải quyết những thách thức này bằng cách tung ra các sản phẩm mới mang tính cách mạng, dòng sản phẩm Máy hàn Laser LW có thể cung cấp cho các nhà sản xuất ở mọi quy mô chức năng hàn laser cầm tay cho cả thợ hàn mới và thợ hàn chuyên nghiệp.Các sản phẩm mới được trang bị nguồn sáng laser sợi quang có thể điều chỉnh 1kw, 1,5kw và 2kw, có thể cung cấp công suất cực đại 2,5kw và cung cấp công suất xử lý cần thiết để hàn thông qua mỏ hàn cầm tay tiện dụng.Một thư viện các thông số quy trình được lưu trữ trong máy hàn, được tối ưu hóa cho sự kết hợp vật liệu và độ dày thông thường, đồng thời có khả năng hàn các vật liệu và vật liệu khác nhau có độ dẫn điện khác nhau.Bằng cách kết hợp tính năng dao động chùm tia (wobble), chiều rộng dao động lên tới 5 mm, có khả năng chịu được các khe hở lắp ráp phôi cao, đồng thời tạo ra các mối hàn đẹp.Thể tích chỉ 0,1m3, trọng lượng chỉ 500kg, kích thước nhẹ, dễ mang theo.Những tính năng này làm cho giải pháp này trở thành một cải tiến laser mang tính cách mạng cũng như một công cụ công nghiệp có năng suất cao.

Ứng dụng hàn

Trong ngành chế tạo kim loại, thách thức chính là thiếu hụt công nhân lành nghề, đặc biệt đối với ngành hàn TIG đòi hỏi khắt khe hơn, thường đòi hỏi người vận hành có tay nghề cao.Máy hàn laser khắc phục được vấn đề này và hầu như ai cũng có thể bắt đầu hàn laser nhanh chóng với kết quả tốt;vấn đề là quy trình này cần phải được phát triển và tối ưu hóa trước tiên, sau đó mới được tích hợp vào hệ thống.Ví dụ, sau khi đào tạo về an toàn, ngay cả những người lắp ráp không có kinh nghiệm hàn cũng có thể liên tục hàn các khớp nối chồng ổn định, nhất quán vì hệ thống tự động điều chỉnh quy trình laser để hàn điểm dựa trên vật liệu và độ dày đã chọn.

Máy hàn laser không chỉ có thể hàn các khớp thông thường mà còn có thể hàn các khớp phức tạp hơn như hình học, điều này cũng có thể giúp cải thiện thiết kế sản phẩm.Trường hợp như hình bên (Hình 1): Vỏ inox 1,5 mm + 1,5 mm được hàn bằng máy hàn laser cầm tay LEAPION.Thiết kế tận dụng khả năng hàn laze, cho phép người vận hành xuyên qua vật liệu trên cùng với các mối hàn có biên dạng thấp, giảm đáng kể nỗ lực tiền xử lý và hậu xử lý cũng như giảm đáng kể chi phí tổng thể.

Ứng dụng của Hệ thống làm sạch và hàn laser cầm tay làm mát bằng không khí LEAPITION 1,5 kW trong chế tạo kim loại điển hình

hình 1. Hàn Laser thép không gỉ: a) Có các mối hàn góc ngoài và bản lề hàn điểm chất lượng cao;b) Sử dụng các thông số hàn điểm đặt trước để hàn điểm các tấm đục lỗ vào vỏ đạt độ đồng nhất 100%.

Các quy trình hàn hồ quang truyền thống sử dụng argon làm khí bảo vệ cho thép không gỉ và nhôm để ngăn chặn quá trình oxy hóa của vũng hàn.Hàn laser sử dụng nitơ để mang lại kết quả hàn tốt hơn.Kết quả hàn sử dụng khí nitơ và argon làm khí bảo vệ được thể hiện dưới đây (Hình 2).

LEAPION 1,5 kW

Ứng dụng của Hệ thống làm sạch và hàn laser cầm tay làm mát bằng không khí LEAPITION 1,5 kW trong chế tạo kim loại điển hình

hình 2. Sử dụng các loại khí bảo vệ khác nhau để hàn inox 2.0mm: a) Kết quả chụp X-quang mối hàn sử dụng khí argon cho thấy gần vùng ảnh hưởng nhiệt tạo ra nhiều lỗ rỗng;b) Kết quả chụp X-quang mối hàn sử dụng khí nitơ cho thấy mối hàn không có lỗ rỗng.

Kết quả đánh giá mối hàn được trình bày bên dưới (Hình 3), bao gồm kiểm tra trực quan và kim loại, kiểm tra độ bền kéo và kiểm tra uốn theo AWS d17.1:2017 (Loại A) - thông số kỹ thuật hàn nhiệt hạch cấp hàng không vũ trụ.

Ứng dụng của Hệ thống làm sạch và hàn laser cầm tay làm mát bằng không khí LEAPITION 1,5 kW trong chế tạo kim loại điển hình

hình 3. Kết quả mối hàn chất lượng hàng không vũ trụ bằng thép không gỉ 2,0 mm: a) Mẫu hàn dây laser cầm tay;b) Kết quả thử uốn: không có vết nứt ở góc uốn 180°;c) Kết quả chụp X-quang mối hàn cho thấy: mối hàn không có lỗ rỗng.;d) Kết quả kim loại mối hàn cho thấy độ xuyên thấu hoàn toàn không có khuyết tật và tạp chất.

Ứng dụng làm sạch

Máy hàn và làm sạch laser cầm tay LW có đặc điểm là kích thước điểm laser nhỏ và điều khiển xung tần số cao, có thể cung cấp chức năng làm sạch các bề mặt bị đổi màu, nhiễm bẩn trước và sau khi hàn.Tính năng này rất quan trọng đối với các vật liệu hàn như nhôm vì các lớp oxit và chất gây ô nhiễm có thể có tác động đáng kể đến độ xốp và chất lượng mối hàn.Trong quy trình truyền thống, người vận hành sử dụng axeton hoặc các hóa chất khác để làm sạch các mối nối trước khi hàn.Laser có thể loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm và loại bỏ các lớp oxit, ví dụ, Hình 4 cho thấy cách làm sạch bằng laser cải thiện chất lượng mối hàn của nhôm 5052 và các tấm mạ kẽm.

Ứng dụng của Hệ thống làm sạch và hàn laser cầm tay làm mát bằng không khí LEAPITION 1,5 kW trong chế tạo kim loại điển hình

Hình 4. Chất lượng mối hàn được cải thiện sau khi làm sạch bằng laser: a) Nhôm 5052: Kết quả chụp X-quang cho thấy lỗ chân lông được thu nhỏ sau khi làm sạch bằng laser trước khi hàn;b) Tấm mạ kẽm: Kết quả chụp X-quang cho thấy các khuyết tật được giảm bớt sau khi làm sạch bằng laser trước khi hàn.

Tóm tắt

Việc thay đổi từ phương pháp hàn truyền thống sang hệ thống laser cầm tay này giúp tiết kiệm rất nhiều chi phí cho người sử dụng.Hệ thống LW cầm tay phù hợp cho các ứng dụng nhà máy và xưởng điển hình của ngành kim loại tấm và phù hợp với những người vận hành có kinh nghiệm cũng như người mới sử dụng.Sợi hoạt động linh hoạt này có thể truyền năng lượng ánh sáng hồng ngoại cần thiết để xử lý trên một điểm nhỏ có đường kính tương đương một sợi tóc, tạo ra ít nhiệt hơn so với các phương pháp hàn truyền thống.Các ưu điểm khác của máy hàn và làm sạch laser LW bao gồm:

Tốc độ hàn nhanh hơn ít nhất vài lần so với hàn TIG hoặc hàn MIG;

So với quy trình truyền thống, độ biến dạng của mối hàn giảm đi một bậc;

Thư viện thông số quy trình tích hợp và súng hàn phù hợp với thiết kế tiện dụng giúp hệ thống dễ dàng học và vận hành.Cả thợ lắp ráp và thợ hàn mới vào nghề đều có thể thực hiện hàn điểm bằng laser và đạt được hiệu quả hàn điểm bằng laser ổn định 100%.Việc thuê người mới giúp nhà sản xuất giảm bớt gánh nặng của công việc hàn cơ bản, từ đó giảm đáng kể chi phí lao động và tổng chi phí.

Các sản phẩm dòng LW là hệ thống hàn laser cầm tay di động, dễ vận hành, tiết kiệm, thông minh, an toàn và đáng tin cậy, đồng thời đã đạt được chứng nhận CE của EU, khiến chúng trở thành công cụ sản xuất an toàn và đáng tin cậy.