Hàn hồ quang – Tập 50: Cách suy nghĩ khi lựa chọn điều kiện hàn (Phần 3) – Phụ trách: Takagi Ryuhei
Ngày 18 tháng 4 năm 2016
Tiếp nối phần trước về chủ đề:
“Kiến thức sơ bộ và chuẩn bị cần thiết khi lựa chọn điều kiện hàn”
③-4. Vị trí đặt cuộn dây hàn loại pack (pack巻きワイヤ)
Khi tham quan quy trình hàn tại nhiều nhà máy, điều đầu tiên dễ nhận thấy là nhiều người cố gắng đặt cuộn dây hàn dạng pack trong cùng khu vực được che chắn bằng rèm chắn sáng của quy trình hàn, dẫn đến việc kéo dây ra trở nên gò bó, khó khăn.
Khi đặt cuộn dây ở vị trí chật hẹp, các ống dẫn dây phía sơ cấp (1次側コンジットチューブ) bị uốn cong nhiều do chuyển động của robot hàn, gây tăng lực kéo dây, từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng cấp dây và độ ổn định của dây (độ cong, độ xoắn, v.v.).
Trong trường hợp này, không nên cố chấp đặt cuộn dây trong cùng một khu vực hàn, mà hãy cân nhắc lại vị trí đặt cuộn để đảm bảo vận hành trơn tru. Ví dụ, có thể hoán đổi vị trí các cuộn dây giữa các khu vực hàn liền kề cũng là một giải pháp khả thi.
③-5. Lựa chọn phương pháp hàn
(CO₂ ngắn mạch / globular, MAG ngắn mạch / spray, hàn xung)
Gần đây, nhờ sự phát triển của máy nguồn hàn và sự đa dạng của khí bảo vệ, việc chuyển đổi qua lại giữa khí CO₂ ⇔ khí MAG cũng như giữa phương pháp ngắn mạch ⇔ hàn xung đã trở nên dễ dàng. Ngoài ra, các đặc tính của hồ quang trong từng phương pháp cũng có thể được điều chỉnh và kiểm soát chi tiết theo nhu cầu.
Đối với những người đã từng sử dụng máy hàn thyristor thời kỳ trước, đây có thể xem là điều “như mơ”.
Nếu cố gắng dùng duy nhất phương pháp hàn ngắn mạch cho toàn bộ quy trình, đôi khi sẽ gặp khó khăn, nên việc cân nhắc sử dụng hàn xung MAG riêng cho một số khu vực cụ thể là hoàn toàn hợp lý.
Thậm chí, ngay trong một đường hàn (bead), có thể sử dụng máy hàn chuyên dụng để thực hiện đoạn khởi đầu, giúp hạn chế spatter, sau đó mới chuyển sang hàn xung MAG cho phần còn lại. Hiện nay, cách làm này cũng đang được áp dụng trong thực tế.
Từ góc độ đảm bảo chất lượng và hướng tới việc không cần chỉnh sửa sau hàn, việc đa dạng hóa phương pháp hàn là một cách tiếp cận rất đáng cân nhắc.
③-6. Robot hàn hồ quang và phương pháp cáp đèn hàn
Các robot hàn hồ quang truyền thống có cáp đèn hàn được gắn ngoài, tạo ra phạm vi di chuyển rộng nhưng lại gặp vấn đề dây hàn bị cong vênh do sự
dao động quá mức của cáp, ảnh hưởng đến độ ổn định của dây hàn. Bạn có thể thử cầm và lắc cáp của đèn hàn gắn ngoài, và sẽ thấy dây hàn ở đầu chụp dao động mạnh và dễ dàng di chuyển.
Với sự xuất hiện của robot hàn có cáp tích hợp trong cơ thể robot, sự dao động của cáp đã được kiểm soát tốt hơn, giúp giảm thiểu vấn đề dây hàn bị cong vênh. Tuy nhiên, điều cần lưu ý là, dù robot có cáp tích hợp có thể điều khiển chính xác vị trí của chụp hàn qua chuyển động cổ tay, vấn đề dây hàn bị cong vênh vẫn không thể cải thiện.
Dây hàn có độ bền kéo lớn, chẳng hạn như dây hàn Φ1.2mm có sức kéo từ 85 đến 130kgf trên mỗi mm², và không dễ dàng uốn theo chuyển động của cổ tay. Do đó, nếu chuyển động của cổ tay tạo ra sự xoắn lớn, dây hàn sẽ bị nhảy ra ngoài quỹ đạo.
Vì lý do này, cũng như với các robot hàn khác, cần phải có biện pháp khắc phục dây hàn bị cong vênh ngay từ khi thiết lập thiết bị. Các nhà sản xuất robot cung cấp thiết bị chỉnh dây 3 điểm (3点矯正器) để gắn ở đầu vào của hệ thống cấp dây, và nên trang bị thiết bị này ngay từ ban đầu như một phần tiêu chuẩn của thiết bị.
③-7. Xem xét độ bền của đèn hàn
Tỉ lệ hoạt động của hệ thống robot hàn hồ quang có thể nói là phụ thuộc vào độ bền của đèn hàn, đặc biệt là đối với đèn hàn dùng trong hàn xung (pulse welding), yêu cầu khả năng chịu nhiệt cao.
Nếu không lo ngại về khả năng chịu nhiệt, tốc độ hàn từ 150 đến 180 cm/phút có thể đạt được, và điều quan trọng là tận dụng hiệu suất cao của hàn xung.
Đèn hàn robot làm mát bằng không khí có dòng điện tối đa khoảng 250A đến 270A, tùy vào mức độ sử dụng. Khi vượt quá 300A, bắt buộc phải sử dụng đèn hàn làm mát bằng nước.
Cấu tạo của đèn hàn làm mát bằng nước chủ yếu là làm mát phần thân chụp đèn (chip body), và nếu phần vòi phun (gas nozzle) cũng được làm mát, khả năng chịu nhiệt sẽ được cải thiện đáng kể. Tuy nhiên, cấu trúc của đèn hàn trở nên phức tạp và lớn hơn, đồng thời tăng nguy cơ rò rỉ nước.
Ngoài ra, hiệu suất làm mát của hệ thống làm mát bằng nước phụ thuộc vào hiệu suất của hệ thống tuần hoàn nước làm mát, và cần đảm bảo rằng nhiệt độ nước hồi lưu (return water temperature) không vượt quá 25°C.
Tiếp tục trong phần tiếp theo.
Hết.
