Tìm hiểu về lợi ích của máy hàn kim loại siêu âm

Giới thiệu

Máy hàn kim loại siêu âm là thiết bị sử dụng năng lượng sóng siêu âm để hàn nối các bộ phận kim loại với nhau. Thay vì sử dụng nhiệt hoặc áp lực cơ học lớn, công nghệ này tận dụng dao động siêu âm tần số cao để tạo ma sát nội bộ giữa các phân tử kim loại. Quá trình này làm nóng chảy chúng tại bề mặt tiếp xúc và hàn kết chúng lại với nhau.

Ưu điểm của máy hàn kim loại siêu âm

Chất lượng mối hàn vượt trội

Trong quá trình hàn siêu âm kim loại thì không cần phải làm mát bằng nước và dùng khí để bảo vệ, cùng với đó là độ biến dạng của mối hàn là rất nhỏ. Sau khi hàn, mối hàn không cần phải trải qua quá trình xử lí nhiệt như ủ nhiệt. Bản thân quá trình hàn kim loại siêu âm đã chứa đựng tác dụng có thể phá vỡ và làm sạch lớp oxit bề mặt của các chi tiết hàn. Bề mặt mối hàn sạch đẹp, không cần vệ sinh sau khi hàn như nhiều phương pháp khác tạo nên một mối hàn có chất lượng cao.

Tăng năng suất

Hàn kim loại siêu âm sử dụng áp suất và mức tiêu thụ năng lượng thấp và có thể hàn các vật liệu kim loại khác nhau. Dựa trên nhưng đặc điểm này thì máy hàn kim loại hoàn toàn có thể hình thành nhanh chóng các bộ phận kim loại là hoàn toàn khả thi. Giúp gia tăng năng suất làm việc và khối lượng công việc có thể hoàn thành.

Tính linh hoạt cao

Máy hàn kim loại siêu âm có thể thực hiện hàn điểm và hàn liên tục với tốc độ cao. Ngay cả khi tính chất vật lý của vật liệu khác nhau, chúng vẫn có thể thực hiện tốt nhiệm vụ của mình; máy hàn kim loại siêu âm có thể được sử dụng để hàn các lá kim loại, dây tóc, các thiết bị nhỏ và các tấm kim loại dày và mỏng, nhiều lớp mà nhiều phương pháp hàn khác thực hiện không hiệu quả. Điều đó làm tăng tính linh hoạt cho máy hàn kim loại siêu âm.

Tiết kiệm chi phí

Hàn kim loại không cần que hàn. Cùng với đó là vùng hàn không cần phải được cấp điện và không cần phải làm nóng trực tiếp kim loại hàn. Để hàn cùng một phôi kim loại, so với hàn hồ quang điện cực và hàn khí, mức tiêu thụ năng lượng của máy hàn kim loại siêu âm sẽ nhỏ hơn nhiều.

Thân thiện với môi trường

Với việc không cần thêm thông lượng. Nó không gây ô nhiễm cho các vật thể được xử lí và không tạo ra xỉ hàn, nước thải, khí độc hại và ô nhiễm chất thải khác, vì vậy đây là phương pháp hàn có thể giúp tiết kiệm được năng lượng và thân thiện với môi trường.

Ứng dụng của máy hàn kim loại siêu âm

Công nghiệp sản xuất xe hơi

Trong công nghiệp sản xuất xe hơi, các máy hàn kim loại siêu âm có thể được áp dụng để hàn những phụ tùng cho xe như khung xe hay sản xuất linh kiện nội thất. Máy hàn kim loại siêu âm có thể thực hiện thao tác để nối các phần kim loại của xe, đồng thời cải thiện được tính toàn vẹn và độ bền của cấu trúc xe.

Hàn kim loại siêu âm có thể được thực hiện để sản xuất ra được pin nhiên liệu dành cho xe điện hiện nay. Với độ tin cậy cao thì hàn siêu âm có thể đảm bảo kết nối điện được an toàn

Công nghiệp điện tử

Với những ưu điểm vượt trội, khả năng hàn các dây dẫn điện, tiếp điểm, hàn nối các linh kiện, ống với tấm siêu mỏng mà không để lại keo dư, không để lại vết nứt trên linh kiện. Điều này là vô cùng cần thiết trong sản xuất những linh kiện nhỏ.

Y tế

Hàn siêu âm kim loại được sửu dụng rộng rãi trong ý tế cho các ứng dụng như:

Nối các dụng cụ phẫu thuật

Sản xuất các thiết bị cấy ghép và thiết bị y tế như dao mổ, kéo và kẹp, đòi hỏi sự sắc bén của các cạnh.

Công nghiệp hàng không vũ trụ

Trong ngành công nghiệp này, hàn kim loại siêu âm được dùng để hàn các linh kiện máy bay như các vật liệu mỏng nhẹ như lá và tấm kim loại trong cấu trúc của máy bay.

Việc sử dụng hàn kim loại siêu âm trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ có chất lượng và hiệu suất cao, không làm hỏng hay thay đổi tính chất của bộ phận kim loại mang lại độ tin cậy cao để có thể sản xuất các bộ phận của vệ tinh và tàu vũ trụ.

Các tính năng chính của máy hàn kim loại siêu âm

Dải tần số

Máy hàn siêu âm được sử dụng để nối hoặc biến đổi vật liệu thông qua nhiệt sinh ra từ chuyển động cơ học tần số cao (20 – 40 kHz). Khi máy vận hành, năng lượng điện tần số cao sẽ được chuyển đổi thành chuyển động cơ học tần số cao, tạo ra nhiệt để ma sát tại bề mặt tiếp xúc của các thành phần kim loại Kết quả là vật liệu nóng chảy và tạo thành liên kết giữa các bộ phận kết nối.

Đầu ra nguồn

Đầu ra nguồn của máy hàn kim loại siêu âm được tạo ra bằng cách nhận nguồn điện xoay chiều 220V/50Hz và biến chúng thành tần số dao động siêu âm (20, 30, 40 kHz hoặc nhiều hơn). Dao động này được chuyền tới bộ chuyển đổi gồm áp điện, giúp chuyển đổi dao động điện thành dao động cơ cùng tần số siêu âm.

Các chế độ hàn

Trong hàn siêu âm sẽ có 2 chế độ hàn chính được nhắc tới sau đây:

Hàn liên tục:  là phương pháp hàn được sử dụng tốc độ cao cho vật liệu được hàn. Bộ dẫn năng lượng được sử dụng để tập trung sinh nhiệt ở bề mặt tiếp xúc. Tuy nhiên, các vùng tập trung năng lượng sẽ để lại các điểm hàn, làm giảm đáng kể độ bền mối hàn và dẫn đến đường hàn không được đồng đều.

Hàn xung: chính là việc sử dụng tần số siêu âm vào quá trình hàn và sẽ mang lại được những sản phẩm hàn có kết quả tốt. Những rung động gây ra lực ma sát làm tăng nhiệt độ của điểm hàn đáng kể. Nhìn chung, xung siêu âm có thể ảnh hưởng tới quá trình hàn theo nhiều cách đặc biệt, và ảnh hưởng đến chất lượng và đặc tính của mối hàn.

Tùy chọn điều khiển

Hầu hết các loại máy hàn siêu âm sẽ có 2 chế độ điều khiển:

Chế độ điều khiển thủ công (Manual): có thể cho người sử dụng có thể tự tùy chỉnh được các thông số ở trên máy

Chế độ tự động (Auto): khi máy ở chế độ này toàn bộ các thông số của máy sẽ được tự động lập trình cho người sử dụng máy.

Những lưu ý khi lựa chọn máy hàn kim loại siêu âm

Yêu cầu hàn

Khi lựa chọn máy hàn thì người mua cần phải xác định được trường hợp sử dụng cụ thể của máy. Hãy xem xét loại kim loại mà mình sẽ làm việc, cấu hình mối hàn và chất lượng mối hàn mình mong muốn.

Xác định xem các quy trình hàn: hàn điểm, hàn đường hay các quy trình khác.

Khối lượng sản xuất

Hãy xem xét kĩ khả năng sản xuất của máy hàn mà khách hàng sẽ chọn, đọc kĩ bảng giới thiệu của máy để có thể lựa chọn máy có năng suất làm việc tối ưu nhất.

Chi phí và lợi nhuận đầu tư

Hàn siêu âm có thể loại bỏ được các chất phụ gia bổ sung cho quy trình hàn. Hàn siêu âm cũng tiêu thụ rất ít năng lượng và thân thiện với môi trường.

Kết luận

Máy hàn kim loại có nhiều những ưu điểm nổi bật như: Không sử dụng nhiệt độ cao để hạn chế được sự biến dạng của vật liệu kim loại. Với độ chính xác cao, máy hàn kim loại siêu âm hoàn toàn có thể hàn được những linh kiện nhỏ và mỏng. Tốc độ vận hành nhanh, với năng suất cao. Tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành.

Máy hàn siêu âm là thiết bị tiên tiến, cho phép hàn các chi tiết kim loại với độ chính xác cao. Với ưu điểm về công nghệ, máy hàn siêu âm ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay. Nhưng trước khi có thể lựa chọn được cho mình những loại máy hàn kim loại siêu âm phù hợp nhất thì khách hàng nên tham khảo ý kiến chuyên gia để có thể có được loại máy ưng ý nhất.