Thiết bị cắt hàn Orbital - Máy hàn Orbital hay máy hàn quĩ đạo – Công nghệ hàn tiên tiến

Nhiều ngành công nghiệp khác nhau sử dụng máy hàn hồ quang quĩ đạo tự động hay còn gọi là máy hàn orbital (GTAW) để giúp mối hàn đạt được độ kín tối đa, hiệu suất cao, và đảm bảo vệ sinh tuyệt đối. Quá trình này được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, từ các ngành công nghiệp dược phẩm, sinh học,  rượu bia nước giải khát, bán dẫn đến hóa dầu và các nhà máy điện để xử lý hóa chất và các hoạt động tinh luyện. Máy hàn quĩ đạo – hàn orbital GTAW tự động thiết lập một hồ quang giữa một điện cực vonfram không tiêu hao (đặt ở đầu hàn) và vật liệu cơ bản được hàn, tạo ra một vũng hàn. Vũng điện cực và hàn đều được bao quanh bởi một chất khí che thông qua các đầu hàn để bảo vệ điện cực, vũng hàn nóng chảy, và củng cố mối hàn kim loại khỏi bị khí xâm nhiễm. Nhiệt được sinh ra  bởi hồ quang làm tan chảy các vật liệu cơ bản, và điện cực di chuyển dọc theo đường nối và dần dần tan ra và liên kết với vùng vật liệu bề mặt liền kề. Nguồn điện hàn nhỏ, cơ động với biến tần có hệ thống điều khiển tiên tiến đã làm cho hệ thống hàn quỹ đạo hay hàn Orbital GTAW trở nên dễ dàng sử dụng cho rất nhiều ứng dụng. Sự ra đời của công nghệ mới cải thiện hơn nữa tính dễ vận hành trong hệ thống mối hàn với độ tin cậy và đồng nhất.

Thiết kế với nền tảng mở

Nguồn hàn của máy hàn Orbital đã tích hợp nhiều kỹ năng của thợ hàn vào hệ thống hàn, cho phép tự động hóa hiệu quả, lập trình, ghi nhận dữ liệu.. Một thiết kế với nền tảng mở 
cho phép tương tác  với các thiết bị tiêu chuẩn và khả năng mở rộng khi công nghệ phát triển lên và nhu cầu thay đổi.

Tự động hóa. Các thao tác của quá trình hàn mà trong lịch sử phải được thực hiện thủ công, chẳng hạn như tốc độ xoay, khoảng cách hồ quang, kiểm soát dòng và lưu lượng khí, được kiểm soát thông qua các thiết bị điện tử và cơ khí. Điều này giảm thiểu rất nhiều các biến số trong quá trình hàn có thể dẫn đến lỗi hoặc khuyết tật và cho phép các thợ hàn tập trung vào giám sát quá trình và hoàn thành các mối hàn.

Lập trình. Mỗi máy hàn Orbital trong bất kể ứng dụng nào, đòi hỏi việc lập trình kiểm soát các đặc tính đầu ra của hệ thống. Hệ thống có thể đơn giản hóa việc lập trình bằng cách cung cấp từng bước-các thông số để lập trình cho các đường kính ống độ dày ống khác nhau, loại khí hàn sử dụng, và vật liệu hàn.

Hàn quỹ đạo – hàn Orbital tự động là một quá trình được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo mối hàn đồng nhất lặp đi lặp lại.

Thay vì xây dựng các chương trình hàn một cách thủ công bằng cách sử dụng biểu đồ hay bảng, dữ liệu tham số hàn quá khứ, hoặc bộ nhớ, người vận hành có thể lập  trình bằng cách chọn dữ liệu thích hợp từ danh sách lựa chọn từ menu xuống. Hệ thống sau đó tạo ra các chương trình ban đầu cho các hoạt động, làm giảm cơ hội cho các lỗi của con người và làm giảm thời gian xác lập chế độ cho máy. Tính năng này cũng hữu ích cho vận hành không thành thạo với loại vật liệu hàn. 

Các hệ thống hàn quỹ đạo – hàn orbital mới hơn có tích hợp cổng USB cho phép người vận hành cắm vào  chuột, hoặc bàn phím để nhập dữ liệu cho đơn giản. Người vận hành cũng có thể tải về các chương trình hàn thông qua một ổ đĩa USB flash hoặc hệ điều hành để cập nhật phần mềm để bổ sung các tính năng hoặc chức năng hàn.

Lập tài liệu. Trong một số ngành công nghiệp, việc lập tài liệu hướng dẫn của mối hàn rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và kiểm soát. Theo truyền thống, người vận hành phải ghi nhận chi tiết các bản ghi mối hàn bằng văn bản và phải nhập vào cơ sở dữ liệu và định dạng vào báo cáo.

Công nghệ hàn quỹ đạo – hàn orbital ngày nay cho phép các dữ liệu này được lưu trữ trong hệ thống để dễ dàng truy xuất và chuyển giao dữ liệu để phân tích và báo cáo. Quản lý dữ liệu có thể giúp một tổ chức theo dõi các xu hướng, xem xét tốc độ sản xuất, và tính toán chi phí cho một mối hàn. 

Máy in nhiệt tốc độ cao được tích hợp với hệ thống hàn orbital đời mới cũng giúp ích cho việc lập tài liệu. Ví dụ, người sử dụng có thể in một bản sao tham khảo chi tiết thông số hàn. Dựa trên yêu cầu về qui trình, người vận hành có thể cần lập "coupon in" bằng cách tạo ra một lịch trình hoàn thành một mối hàn, kiểm tra chất lượng, và ghi lại những hành động này bằng cách in các coupon. Trong khoảng thời gian quy định, người vận hành sẽ thực hiện hành động tương tự để in ra các coupon nhằm cung cấp một hồ sơ xác minh để đáp ứng các yêu cầu kiểm soát chất lượng

Tính đồng nhất, lặp lại và hiệu quả hàn orbital

Với máy hàn orbital, điện cực xoay xung quanh 1 quĩ đạo quanh mối hàn trên 1 động cơ
Động cơ và điện cực được đặt ở đầu hàn, quay xung quanh ống. Quá trình này được kiểm soát chặt chẽ để giúp đảm bảo rằng các mối hàn chất lượng cao có thể được sản xuất trên cơ sở đồng nhất và có thể lặp lại (xem hình 2).

Các biến được duy trì ở mức cài đặt trước. Hệ thống tự động bắt đầu và hoàn thành các mối hàn, từng bước từ một biến thiết lập đến biến tiếp theo tại các địa điểm cụ thể của mố hàn hoặc vào các thời điểm được xác định trước trong suốt quá trình.

Kiểm soát khí. Nguồn hàn orbital – hàn quĩ đạo đời mới được thiết kế với tính năng kiểm soát khí che tự động tới đầu hàn. Điều này giúp loại bỏ sự thiếu hiệu quả của người vận hành hoặc khả năng cài đặt không chính xác có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng mối hàn. Bộ điều khiển điều chỉnh lưu lượng khí tự động theo chương trình được lựa chọn cho một mối hàn cụ thể. Bộ điều khiển lưu lượng tích hợp cũng ngăn ngừa việc người vận hành bắt đầu hàn mà không có khí, một lỗi mà có thể dẫn đến thiệt hại cho đầu hàn hoặc chi tiết hàn.



Khí đẩy - Blast Purge. Những tiến bộ trong kiểm soát khí tiếp tục cho phép người vận hành cải thiện hiệu quả làm việc  khi hàn tại các địa điểm mà nguồn cấp điện xa với đầu hàn. 1 lượng khí đủ phải hiện diện ở vị trí hàn trước khi bắt đầu mối hàn. Dòng khí đẩy nhanh chóng lấp đầy đường khí, sau đó tự động trả về lưu lượng bình thường, cho phép người vận hành bắt đầu một mối hàn sớm hơn.

Duy trì kiểm soát thích hợp khí che ở đầu hàn là rất quan trọng để bảo vệ mối hàn khỏi ô nhiễm từ không khí.

Các xem xét về nguồn điện 

Nguồn cung cấp điện với công suất ra cao có thể hàn ống đường kính lớn hơn và vách dày hơn trong khi duy trì mối hàn đồng nhất. Các hệ thống hàn đời mới cung cấp công suất ra cần thiết để hàn các ống dày trong các ứng dụng công nghiệp nói chung như dầu mỏ và khí đốt, cũng như đường kính nhỏ hơn, ống mỏng hơn cho các ứng dụng R & D hoặc các ứng dụng bán dẫn. 

Khởi động quá trình hàn đòi hỏi một tần số cao, điện áp khởi động hồ quang cao, có thể gây nhiễu điện từ (EMI). EMI là một sự xáo trộn điện từ có thể ảnh hưởng các thiết bị như máy tính và các thiết bị điện tử nhạy cảm khác. Quá dư EMI trong một dự án hàn có thể làm cho máy tính ngưng và công việc bị đình trệ. Hệ thống hàn với công nghệ EMI thấp khởi động hồ quang  mà không ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị ở gần. 

Tính cơ động và khả năng tiếp cận

Hệ thống hàn quỹ đạo – hàn orbital nhỏ, nhẹ được thiết kế cho tính cơ động cao. Nguồn hàn có thể được di chuyển dễ dàng từ một chỗ này đến chỗ khác. Điều khiển từ xa và các đầu hàn cùng các phụ kiện gắn có thể tháo rời cho phép việc chuẩn bị trước các mối hàn và cho phép hàn trong không gian khó với. Chỉ cần có một khoảng nhỏ tại khu vực hàn để cho phép đầu hàn quay một quỹ đạo 360-độ đủ 1 vòng xung quanh ống. 

Khi thế giới ngày càng trở nên hẹp hơn, một hệ thống hàn duy nhất có thể được sử dụng cho tất cả các các nền văn hóa và địa lý. Hệ thống hàn với nhiều khả năng ngôn ngữ được tích hợp vào giao diện cho phép người vận hành chuyển đổi giữa các ngôn ngữ thông qua 1 nút nhấn. Một số hệ thống hàn cũng có điện áp đầu vào tự động điều chỉnh tùy theo quốc gia. 

Các tiến bộ mới đang giúp cho máy hàn Orbital tạo ra mối hàn có chất lượng đồng nhất và chất lượng -  làm cho chi phí-hiệu quả trở nên khả thi cho các nhà quản lý nhà máy và cho người vận hành.
Tham khảo thêm về khoan, cắt kim loại