MỸ – Phương pháp hàn chất lượng cao bắt đầu bằng việc làm sạch kim loại thừa nhằm chống lại sự ăn mòn, chất gây ô nhiễm hoặc lớp phủ có thể làm giảm độ thẩm thấu và tính toàn vẹn của mối hàn. Đảm bảo kim loại được làm sạch đúng cách ngay từ đầu giúp công việc dễ dàng hơn và tránh lặp lại để có được mối hàn sạch.

Các hệ thống laser ít bảo trì có tuổi thọ cao càng làm tăng thêm giá trị của chúng, tăng tỷ suất hoàn vốn (ROI – Return On Investment) và giúp cho việc thay thế không cần thiết kéo dài trong nhiều thập kỷ

Phương pháp truyền thống
Thật không may, các kỹ thuật truyền thống được sử dụng cho mục đích làm sạch mối hàn – chẳng hạn như phun cát, tẩy hóa chất và mài – thường phức tạp và đòi hỏi tiêu hao vật tư đắt tiền, cũng như thời gian để chuẩn bị và dọn dẹp. Các phương pháp này cũng đang bị các cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA – Environmental Protection Agency) và cơ quan An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA – Occupational Safety and Health Administration) giám sát chặt chẽ vì chúng có thể gây ra các vấn đề cho môi trường và ảnh hưởng đến các khách hàng.

Một giải pháp thay thế hiệu quả hơn
Ngày nay, một giải pháp thay thế hiệu quả hơn là việc sử dụng các hệ thống laser chính xác cấp công nghiệp có thể loại bỏ chất gây ô nhiễm, rỉ sét, cặn và sơn khỏi bề mặt mối hàn bằng chùm tia laser năng lượng cao mà không làm ảnh hưởng đến vật liệu nền. Thời gian chuẩn bị và làm sạch rất ít, các thiết bị bảo trì thấp có thể sử dụng trong nhiều thập kỷ.

Công ty Galiardi Laser Clean (có trụ sở tại quận St. Charles, tiểu bang Missouri, Mỹ) chuyên vệ sinh bề mặt mối hàn, Giám đốc – ông Vincent Galiardi cho biết, nhiều người ngạc nhiên khi biết rằng tia laser công nghệ làm sạch là phương pháp chuẩn bị bề mặt công nghiệp tiết kiệm chi phí, hiệu quả và an toàn nhất.

Ông Vincent nói rằng: “Nhiều người không quen với việc sử dụng tia laser để xử lý bề mặt kim loại. Khi tôi trình bày ứng dụng, lúc đầu các khách hàng đều tỏ ra nghi ngờ. Nhưng đến cuối, khi tôi cho họ dùng thử thiết bị, mọi người đều vui vẻ và nói rằng tia laser hoạt động tuyệt vời”.

Ưu điểm đáng kể về an toàn và hiệu quả
Đối với các ứng dụng hàn, ông Vincent nói tiếp: “Công nghệ laser trước khi hàn có thể làm sạch bề mặt hiệu quả để không có chất bẩn (gây cản trở mối hàn). Sau khi hàn, laser có thể loại bỏ sự đổi màu do oxy hóa, có thể giúp cải thiện mối hàn bằng thép không gỉ”.

Nhờ hiệu quả xử lý bề mặt kim loại, hệ thống laser công nghiệp ngày càng được sử dụng nhiều trong các ứng dụng hàn.

Giải quyết những thách thức vệ sinh thông thường
Trước khi hàn, bất kỳ tạp chất nào trên bề mặt vật liệu như bụi bẩn, cặn, chất ăn mòn, vảy cán hoặc lớp phủ cũ sẽ làm giảm hiệu quả của mối hàn.

Một hệ thống làm sạch bằng tia laser

Bất kỳ chất gây ô nhiễm nào cũng có thể cản trở quá trình hàn, gây ra lực cản hoặc dẫn đến bắn tóe mối hàn khi các hạt kim loại nhỏ bay trong không khí hoặc bám lỏng lẻo vào vị trí hàn. Do nhiễm tạp chất trên bề mặt mối hàn, dẫn đến tình trạng xốp hoặc bong bóng khí bị giữ lại trong mối hàn từ đó làm giảm các đặc tính cơ học của mối hàn và cần phải gia công lại.

Vệ sinh sau khi hàn
Vệ sinh sau khi hàn là cần thiết, đặc biệt đối với thép không gỉ. Thép không gỉ cung cấp khả năng bảo vệ chống ăn mòn tự nhiên thông qua khả năng “passivize” (tạm dịch là “thụ động hóa”) nếu môi trường cung cấp đủ oxy để sửa chữa lớp màng bề mặt bao gồm crom oxit. Tuy nhiên, hàn có thể gây ra “heat tint” (tạm dịch là “màu nhiệt”) – lớp trên cùng bị đổi màu, dày lên trên thép không gỉ xung quanh mối hàn trong vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt – làm giảm khả năng chống ăn mòn.

Để xử lý bề mặt mối hàn, phun cát, tẩy hóa chất hoặc mài thường được sử dụng như các quy trình làm sạch công nghiệp. Tuy nhiên, các lựa chọn này có những hạn chế.

Vệ sinh bằng tia laser an toàn và hiệu quả
Hệ thống làm sạch bằng tia laser có những ưu điểm đáng kể so với các phương pháp truyền thống, bao gồm tính dễ sử dụng vì kỹ thuật viên chỉ cần hướng và nhấp một chùm tia laser năng lượng cao vào bề mối hàn.

Công ty Galiardi Laser Clean sử dụng hệ thống laser do công ty Laser Photonics (có trụ sở tại thành phố Orlando, tiểu bang Florida, Mỹ) sản xuất, một nhà cung cấp hàng đầu về hệ thống laser CleanTech cấp công nghiệp được cấp bằng sáng chế để làm sạch và xử lý bề mặt. Các hệ thống do Mỹ sản xuất hoạt động như các đơn vị độc lập di động hoặc có thể được tích hợp vào dây chuyền sản xuất.

Hệ thống laser có sẵn ở dạng di động và cố định, công suất từ ​​50 đến 3.000 watt (phiên bản 4.000 watt đang được nghiên cứu) với kích thước buồng từ 7 x 7cm đến 15 x 30cm. Hệ thống cũng có thể được lắp đặt trong dây chuyền sản xuất trong tủ hoặc được vận hành bằng cánh tay robot.

Một câu chuyện thành công

Hệ thống laser loại bỏ cặn, chất ăn mòn và lớp phủ khỏi bề mặt mối hàn kim loại một cách nhanh chóng, thời gian chuẩn bị nhanh và gọn gàng hơn so với các kỹ thuật truyền thống

Ông Vincent kể lại cách sử dụng hệ thống laser CleanTech di động cho một dự án hàn – đường đi bộ trên không Skywalk mang tính biểu tượng tại công viên quốc gia Grand Canyon. Grand Canyon Skywalk mang đến cho du khách tầm nhìn rõ nét hàng nghìn mét xuống đáy hẻm núi bên dưới. 

Ông Vincent nói rằng: “Khi thực hiện công trình Grand Canyon Skywalk, tôi đã loại bỏ sơn (khỏi các mối hàn trên skywalk) bằng hệ thống laser để làm sạch các mối hàn trước khi sơn lại. Tính di động của hệ thống làm sạch bằng tia laser giúp cho việc sử dụng nhanh chóng và dễ dàng tại công trình mà không gặp phải các vấn đề về vệ sinh hoặc an toàn như các quy trình vệ sinh thông thường”.

Ông Vincent kết luận rằng: “Hệ thống laser CleanTech có thể hoạt động từ 50.000 đến 100.000 giờ. Đó là nhiều thập kỷ làm việc tám tiếng một ngày. Sau khi mua, hệ thống dường như không cần bảo trì”.

Để xem các tin bài khác về “Hàn kim loại”, vui lòng nhấn vào đây.

 

Nguồn: Metal Working World Magazine

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net