Nguyên tắc thiết kế quy trình và phân tích công nghệ thiết bị phủ laser

28 Tháng Mười

1. Đặc điểm của các quy trình hàn nguồn nhiệt truyền thống

Trong hàn đắp bằng oxy-axetylen, dựa trên đặc tính của ngọn lửa, người ta phân loại ngọn lửa thành ba loại: ngọn lửa trung tính, ngọn lửa cacbon hóa và ngọn lửa oxy hóa. Để kiểm soát hiệu quả quá trình cháy và khử cacbon của các hạt cacbua vonfram, người ta thường sử dụng ngọn lửa cacbon hóa với dải nhiệt độ từ 2700-3500°C. Mặc dù ngọn lửa cacbon hóa làm tăng hàm lượng cacbon trong lớp hàn đắp, nhưng nhiệt độ nguồn nhiệt tương đối thấp của nó có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình đắp.

Ngược lại, hàn TIG (hàn khí trơ vonfram) có thể đạt nhiệt độ trên 4000°C. Trong quy trình này, việc kiểm soát chính xác lượng nhiệt cung cấp cho dây hàn là rất quan trọng. Quy trình vận hành tiêu chuẩn bao gồm việc nung nóng vật liệu cơ bản đến trạng thái nóng chảy như gương bằng hồ quang, sau đó nung nóng dây hàn một cách thích hợp trước khi nhanh chóng đưa dây vào vùng hồ quang.

2. Thách thức kỹ thuật và khó khăn trong quy trình

Trong quá trình hàn, thách thức chính là ngăn ngừa sự nóng chảy quá mức và cháy hết dây hàn trong hồ quang. Mặc dù có nhiều loại que hoặc dây vonfram cacbua khác nhau trên thị trường, nhưng khi sử dụng trong các phương pháp hàn đã đề cập, những hạn chế vốn có trong cơ chế nóng chảy của vật liệu vonfram cacbua thường dẫn đến kết quả lớp phủ không tối ưu.

Ngành công nghiệp đang rất cần một quy trình mới có thể ngăn ngừa hiện tượng cháy các hạt cacbua vonfram và đảm bảo chúng bám chắc vào lớp hàn đắp. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là cacbua vonfram có mật độ cao hơn đáng kể so với thép nóng chảy thông thường, khiến các hạt cacbua vonfram dễ dàng lắng xuống đáy bể nóng chảy trong quá trình cấp liệu. Điều này dẫn đến hiệu ứng phân lớp giữa cacbua vonfram và vật liệu phủ, gây khó khăn trong việc phân bố đều các hạt cacbua vonfram trong lớp hàn đắp. Do đó, lớp hàn có thể không đạt được các đặc tính chống mài mòn mong muốn.

3. Thiết kế đột phá của công nghệ ốp tường treo
Cấu hình thiết bị và xử lý sơ bộ

Phôi thép được cố định chính xác vào bệ đỡ để đảm bảo bề mặt cần hàn hướng lên trên. Sau khi kẹp chặt, phôi thép trải qua quá trình gia nhiệt sơ bộ thích hợp để tạo điều kiện tối ưu cho các thao tác hàn tiếp theo.

Tối ưu hóa hệ thống cung ứng cacbua vonfram

Phần dưới của ống dẫn cacbua vonfram được đặt ở góc 30°-45° so với mặt phẳng thẳng đứng. Ngoài ra, đầu ống dẫn được giữ ở khoảng cách tối ưu 20-35mm so với bề mặt của phôi thép cần hàn.

Tích hợp hệ thống hàn

Bằng cách điều chỉnh chính xác thiết bị hàn, mỏ hàn làm mát bằng nước được đặt ngay phía trên khu vực cần hàn của phôi thép. Mỏ hàn phải bao phủ khu vực cần loại bỏ vật liệu theo cả hướng tiến và lùi. Dây hàn được cấp đều đặn vào mỏ hàn làm mát bằng nước thông qua bộ cấp dây, và hệ thống tuần hoàn nước làm mát của mỏ hàn được kích hoạt trước khi bắt đầu hàn để đảm bảo quản lý nhiệt tối ưu cho thiết bị.

4. Công nghệ điều khiển điện từ và ổn định hồ quang

Ở cả hai phía của ma trận hàn làm mát bằng nước, các thiết bị làm lệch điện từ được lắp đặt, bao gồm các cuộn dây xoắn ốc sơ cấp và thứ cấp. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua các cuộn dây này, một trường điện từ ổn định được tạo ra để kiểm soát hiệu quả hoạt động của hồ quang.

Dưới sự điều phối của hệ thống điều khiển, bộ cấp dây hàn sẽ đưa dây hàn chính xác đến khu vực hàn bên dưới ma trận hàn làm mát bằng nước. Dòng điện cao sau đó chạy qua thân súng hàn, dây hàn và bộ khởi tạo hồ quang, cuối cùng tạo thành một hồ quang ổn định và hiệu quả trên tấm hồ quang. Điều này đảm bảo nguồn nhiệt đáng tin cậy cho mối hàn phủ chất lượng cao.

5. Vai trò của Greenstone-Tech trong việc thúc đẩy công nghệ ốp lát bằng laser

Greenstone-Tech cam kết liên tục tối ưu hóa các thông số quy trình và giải pháp tích hợp hệ thống cho thiết bị phủ laser. Bằng cách phân tích sâu sắc các điểm nghẽn kỹ thuật của các quy trình truyền thống, Greenstone-Tech tập trung vào việc cung cấp cho khách hàng các giải pháp công nghệ kỹ thuật bề mặt tiên tiến và đáng tin cậy hơn.

Michael Shea

Michael Shea – Giám đốc Đối ngoại, Lãnh đạo Phát triển Kinh doanh Toàn cầu & Chuyên gia Kỹ thuật Cao cấp Michael Shea giữ chức vụ Giám đốc Đối ngoại của Greenstone và là một chuyên gia kỹ thuật cao cấp đa năng, kết hợp khả năng lãnh đạo kinh doanh toàn cầu với chuyên môn đa ngành sâu rộng trong các lĩnh vực như phủ laser, sản xuất bồi đắp kim loại DED, làm sạch bằng laser, tôi laser, hiện đại hóa thiết bị công nghiệp và tích hợp hệ thống sản xuất tiên tiến. Với kinh nghiệm sâu rộng trong cả phát triển thị trường quốc tế và triển khai công nghệ công nghiệp toàn diện, Michael đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự mở rộng toàn cầu của Greenstone đồng thời đảm bảo sự xuất sắc về mặt kỹ thuật trong các ứng dụng đa dạng của khách hàng. Thế mạnh chuyên môn độc đáo của ông nằm ở khả năng tích hợp liền mạch chiến lược thương mại, chuyên môn kỹ thuật và…

Đọc thêm các bài viết khác của Michael Shea