Hàn kim loại với hồ quang plasma

Hàn kim loại là một quy trình quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo và xây dựng,.Nơi mà việc nối các vật liệu kim loại lại với nhau là cực kỳ quan trọng. Trong nhiều thập kỷ qua, nhiều phương pháp hàn đã được phát triển và sử dụng rộng rãi. Một trong những phương pháp hàn tiên tiến nhất và hiệu quả nhất là hàn plasma.

Tham khảo : các dòng máy hàn Plasma hiện đại mời click tại đây Hoặc qua hotline/zalo 0916.870.166

Hàn plasma là một quy trình hàn sử dụng nguồn nhiệt plasma để làm nóng và làm chảy các vật liệu kim loại để tạo ra mối hàn. Plasma là một trạng thái của vật chất, trong đó các nguyên tử hoặc phân tử bị ion hóa và trở thành dương hoặc âm. Trạng thái plasma có thể đạt được thông qua việc sử dụng nhiệt độ cực cao hoặc áp suất cực thấp. Trong trường hợp của hàn plasma, nguồn nhiệt được tạo ra bằng cách ion hóa khí hoặc các chất khí được cung cấp từ một nguồn plasma.

Ưu điểm của hàn Plasma.

Một trong những ưu điểm lớn nhất của hàn plasma là nhiệt độ rất cao mà nó có thể đạt được. Nhiệt độ trong vùng hàn có thể đạt tới hàng ngàn độ Celsi, điều này làm cho quá trình hàn diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. Nhiệt độ cao cũng có thể làm cho các vật liệu kim loại dễ dàng chảy và kết hợp với nhau một cách tốt nhất.

Ngoài ra, hàn plasma cũng cung cấp khả năng kiểm soát cao trong quá trình hàn. Nhờ vào tính chất dễ kiểm soát của plasma, người thợ hàn có thể điều chỉnh nhiệt độ, áp suất và dòng điện để tạo ra một mối hàn chất lượng và đồng đều trên toàn bộ bề mặt làm việc. Điều này rất quan trọng đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao hoặc trong việc hàn các vật liệu kim loại đặc biệt nhạy cảm.

Ứng dụng Hàn PLasma.

Một ứng dụng phổ biến của hàn plasma là trong công nghiệp hàng không vũ trụ, nơi mà độ chính xác và tính đồng đều của mối hàn là cực kỳ quan trọng. Các vật liệu kim loại được sử dụng trong việc xây dựng máy bay và tàu vũ trụ phải đảm bảo độ bền và tính chất không gian không bị ảnh hưởng bởi mối hàn. Hàn plasma cung cấp một phương pháp hiệu quả để đạt được mối hàn chất lượng cao trên các vật liệu kim loại đặc biệt như titan và hợp kim nhôm.

Chú ý khi hàn Plasma.

Một điểm đáng lưu ý khác về hàn plasma là nó giúp giảm thiểu biến dạng của vật liệu xung quanh vùng hàn. Do nhiệt độ rất cao được tập trung ở vùng hàn và thời gian tác động ngắn, sự biến dạng của các vật liệu kim loại xung quanh vùng hàn có thể được giảm thiểu. Điều này làm cho quá trình hàn trở nên an toàn hơn và giúp đảm bảo tính nguyên vẹn cơ học của vật liệu.

Tóm lại, hàn plasma là một phương pháp hàn hiệu quả và tiên tiến, đặc biệt là trong việc hàn các vật liệu kim loại đặc biệt như titan và hợp kim nhôm. Với khả năng kiểm soát cao và khả năng tạo ra nhiệt độ rất cao, hàn plasma đã trở thành một công cụ quan trọng trong ngành công nghiệp và công nghệ hiện đại

Hàn TIG được biết đến và ứng dụng rộng rãi trong hàn tay và hàn tự động với vật liệu dày hơn 1mm. Tuy nhiên đối với vật liệu mỏng hơn 1mm thì khó có thể tìm được thiết bị hàn hồ quang công suất nhỏ hơn mà không gặp phải 3 vấn đề sau:

– Tính ổn định của hồ quang hàn TIG kém

– Độ rộng vũng hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt quá lớn

– Thường có mức biến dạng quá mức cho phép của vật hàn

Hồ quang điện

Có đặc tuyến dòng/áp hoàn toàn không giống đặc tuyến của vật dẫn là đường thẳng. Đặc tuyến của hồ quang này có 3 vùng chính như sau:

1- Độ dốc âm trong khoảng giá trị dòng điện thấp

2- Phần nằm ngang trong khoảng giá trị trung bình

3- Độ dốc dương trong khoảng giá trị dòng điện cao

Cả 3 hồ quang tự do (tại áp suất khí quyển) đều có đặc tuyến này mặc dù khác nhau về loại khí sử dụng.

Tại các giá trị dòng hàn rất nhỏ để hàn vật hàn mỏng thì độ dốc âm quá lớn không thể xác định được các điều kiện dòng/áp ổn định tương ứng với nguồn điều chỉnh. Tính không ổn định này được đi kèmvới tính không ổn định hướng của hồ quang và phụ thuộc vào điều kiện của cực dương (anot): hiệu ứng đỉnh, các điểm cực nóng, v.v…

Hồ quang plasma

Tạo bởi đầu phun được làm mát mạnh mẽ ở vùng phụ cận liền kề của cực âm (cathode) làm thay đổi đặc tính do đó nó chỉ có độ dốc âm nhỏ. Đặc tính này cắt ngang đường đặc tính thẳng đứng của nguồn dòng điện tại các điểm được xác định rõ ràng biểu thị hoạt động ổn định tại các giá trị dòng điện nhỏ hơn 5A.

So sánh hồ quang hàn TIG và hồ quang hàn plasma

Hồ quang plasma có những ưu thế hơn hẳn so với hồ quang hàn TIG:

– Nhiệt độ cao

– Chùm tia tập trung

– Năng lượng hồ quang plasma cao, do đó năng suất hàn cao

Hồ quang điện (hàn TIG)

Hồ quang hình nón và một tỷ lệ đáng kể năng lượng bị tiêu hao ở vùng phụ cận

Vùng nhiệt độ cao, rất gần cathode không được sử dụng

Hồ Quang Hàn Plasma

Hồ quang này tỏa ra một phần nhỏ bên cạnh hồ quang tập trung tại trung tâm của đầu phun

– Vùng nhiệt độ 10 000 – 16 000°K được truyền tới vật hàn bằng chùm tia tập trung

Đường đẳng nhiệt trong sơ đồ ở trên cho biết năng lượng được phân bổ khác nhau như thế nào trong hồ quang plasma:

– Vùng nhiệt độ 16 000 đến 24 000°K mở rộng vượt quá đầu phun.

– Vùng nhiệt độ 10 000 đến 16 000°K được truyền toàn bộ tới chi tiết. Trong khi đó, ở quy trình hồ quang điện, vùng nhiệt độ cao rất gàn với cathode là có thể sử dụng được.

– Vùng nhiệt độ 4000 đến 10 000°K hẹp trong quy trình hàn plasma và rộng hơn trong quy trình hàn TIG.

Hàn plasma là một phương pháp hàn chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt và yêu cầu độ chính xác cao.

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của quá trình hàn plasma:

1. Chế tạo và Sửa chữa Thiết bị Y tế:
   • Hàn plasma thường được sử dụng trong ngành sản xuất và sửa chữa thiết bị y tế, đặc biệt là trong việc làm việc với các vật liệu không từ tính như thép không gỉ.
2. Chế tạo Các Linh kiện Cao Cấp:
   • Trong sản xuất linh kiện cao cấp cho ngành công nghiệp hàng không, hàng không vũ trụ và công nghiệp năng lượng, hàn plasma đảm bảo chất lượng và độ chính xác cao.
3. Chế tạo Thiết bị Điện Tử:
   • Hàn plasma thường được sử dụng để chế tạo các linh kiện điện tử và thiết bị mạch điện tử với yêu cầu chính xác và độ tinh tế.
4. Chế tạo Các Bộ Phận Ô tô:
   • Trong ngành công nghiệp ô tô, hàn plasma có thể được sử dụng để nối và chế tạo các bộ phận có tính chất từ tính cao.
5. Chế tạo Dụng Cụ Y Khoa và Y tế:
   • Hàn plasma cũng được sử dụng trong việc chế tạo dụng cụ y khoa và các sản phẩm y tế khác.
6. Chế tạo Kim Loại Quý:
   • Trong ngành công nghiệp khai thác và chế biến kim loại quý, hàn plasma có thể được sử dụng để làm việc với các vật liệu có tính chất đặc biệt.
7. Chế tạo Máy và Thiết bị Công Nghiệp:
   • Trong sản xuất máy móc và thiết bị công nghiệp, hàn plasma được sử dụng để nối và gia công các bộ phận có độ chịu lực và chịu nhiệt cao.
8. Nghiên cứu và Phát triển Công Nghệ:
   • Hàn plasma cũng được sử dụng trong các dự án nghiên cứu và phát triển công nghệ mới, nơi yêu cầu độ chính xác và kiểm soát cao.