Hoạt động của bạn có nên chuyển đổi từ hàn điểm sang hàn lỗ khóa bằng laser không?

Việc thực hiện hàn lỗ khóa bằng laser có thể dẫn đến quy trình hàn nhanh hơn từ ba đến bốn lần so với hàn điểm điện trở để cải thiện năng suất và hiệu quả đồng thời tăng chất lượng và độ lặp lại của mối hàn.

Hầu hết các nhà sản xuất đang tìm cách tiết kiệm tiền và nâng cao hiệu quả mà không ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng. Các hoạt động sản xuất đang sử dụng hàn điểm điện trở có thể thu được lợi ích đáng kể về năng suất và chất lượng trong một số ứng dụng bằng cách chuyển đổi sang hàn lỗ khóa bằng laser.

Việc thực hiện hàn lỗ khóa bằng laser có thể dẫn đến quá trình hàn nhanh hơn gấp ba đến bốn lần so với hàn điểm điện trở, đồng thời tăng chất lượng và độ lặp lại của mối hàn. Tuy nhiên, hàn lỗ khóa bằng laser có thể không phù hợp với mọi công việc.

Hãy ghi nhớ một số yếu tố khi xem xét liệu hàn lỗ khóa bằng laser có phải là lựa chọn tốt nhất cho ứng dụng hàn của bạn hay không.

Khái niệm cơ bản về hàn điểm

Hàn điểm điện trở có thể được sử dụng khi có nhu cầu hàn hai miếng vật liệu dày đến 3 mm được xếp chồng lên nhau. Quá trình này thường được sử dụng trong ngành vận tải và tạo hình kim loại tấm cho các ứng dụng như chế tạo các bộ phận và khung thân xe, cũng như để hàn đồ nội thất văn phòng và hộp công cụ.

Quá trình hàn điểm sử dụng hai điện cực, một ở dưới cùng của vật liệu cơ bản và một ở trên cùng. Áp suất được áp dụng giữa hai điện cực, đẩy hai miếng kim loại lại gần nhau. Một dòng điện đi qua giữa các điện cực, tạo ra mối hàn và hợp nhất hai bề mặt lại với nhau.

Một thách thức với hàn điểm là khi hai điện cực nhả ra, chúng sẽ để lại vết lõm trên kim loại cơ bản. Trong các ứng dụng hàn mà yêu cầu thẩm mỹ là quan trọng, việc loại bỏ vật liệu khỏi vết lõm này đòi hỏi phải mài sau khi hàn và thường sơn, điều này làm tăng thêm thời gian và chi phí cho quy trình.

Hàn điểm thường là một quy trình thủ công; rất khó và tốn kém để tự động hóa, đặc biệt là trong các ứng dụng có khối lượng từ thấp đến trung bình. Việc thiết lập một quy trình có thể dự đoán được khi sử dụng phương pháp hàn điểm tự động cũng là một thách thức vì các điện cực bị mài mòn nhanh chóng, điều đó có nghĩa là các thông số quy trình và sự phù hợp liên tục thay đổi. Điều này cũng có thể ảnh hưởng đến độ lặp lại của chất lượng bộ phận trong hàn điểm. Ngoài ra, robot cần thiết để hoàn thành quá trình hàn điểm tự động khá nặng và có thể cồng kềnh, đây là một nhược điểm khi triển khai cho nhiều hoạt động.

Theo nguyên tắc thông thường, khối lượng chi tiết rất cao là cần thiết để tự động hóa hàn điểm một cách hiệu quả. Một ví dụ về điều này là sản xuất phụ tùng ô tô, thường xuyên sử dụng hàn điểm. Hàn điểm vượt trội trong các ứng dụng mà bộ phận lắp ráp không tốt và cần có vật gì đó để ép hai bộ phận lại với nhau để hàn. Hàn điểm cũng có điểm đầu vào chi phí thấp hơn; nó chỉ yêu cầu mua một máy hàn điểm một trạm thủ công.

Khái niệm cơ bản về hàn lỗ khóa bằng laser

Trong một số ứng dụng kim loại tấm yêu cầu hàn điểm điện trở, quy trình hàn lỗ khóa bằng laser tự động có thể tiết kiệm thời gian và cải thiện chất lượng mối hàn. Quá trình này rất phù hợp để hàn một số kim loại khác nhau, có thể khó hàn đúng cách bằng hàn điểm điện trở do sự khác biệt về tính chất vật lý, hóa học và cơ học của kim loại cơ bản.

Hàn lỗ khóa bằng laser sử dụng chùm tia laser mạnh để hàn hai phôi với nhau. Một tia laser mật độ năng lượng cao chiếu vào một điểm nhỏ được xác định chính xác trên vật liệu. Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt trên cùng, nó sẽ làm kim loại nóng chảy và bốc hơi. Áp suất của hơi kim loại đẩy kim loại lỏng xuống dưới và sang một bên, tạo ra lỗ khóa. Khi chùm tia laser di chuyển trên bề mặt, lỗ khóa sẽ đi theo chùm tia và tạo ra một mối hàn thường sâu và hẹp.

Một cân nhắc với hàn điểm là nó để lại vết lõm trên kim loại cơ bản. Trong các ứng dụng hàn mà yêu cầu thẩm mỹ là quan trọng, việc loại bỏ vật liệu khỏi vết lõm này đòi hỏi phải mài sau khi hàn và thường sơn làm tăng thêm thời gian và chi phí cho quy trình.

Trong các ứng dụng phù hợp, hàn lỗ khóa bằng laser cung cấp:

• Kiểm soát chính xác độ sâu thâm nhập, giúp loại bỏ mọi biến dạng hoặc vết lõm ở mặt sau của phần dưới cùng. Điều này làm giảm thời gian và tiền bạc dành cho việc mài hoặc chỉnh sửa sau khi hàn.
• Kích thước chùm tia rất nhỏ dưới 1 mm dẫn đến vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ. Điều này mang lại lợi ích khi hàn các vật liệu hoặc kim loại mỏng trong đó việc kiểm soát nhiệt đầu vào là rất quan trọng.
• Một quy trình cực kỳ nhanh, thường nhanh hơn gấp ba đến bốn lần so với hàn điểm điện trở thủ công.
• Tính nhất quán và khả năng dự đoán, dẫn đến các mối hàn hoàn thiện chất lượng cao và giảm thời gian và tiền bạc dành cho việc làm lại.

Cân nhắc để chuyển đổi

Việc chuyển đổi từ hàn điểm điện trở sang hàn lỗ khóa bằng laser yêu cầu xem xét một số yếu tố chính để xác định xem đó có phải là lựa chọn phù hợp cho hoạt động và ứng dụng hay không.

• Chi phí: Bởi vì hàn laser là một quá trình tự động, nó đòi hỏi phải đầu tư vào một hệ thống hàn rô-bốt. Đối với các hoạt động nhỏ hơn không sản xuất nhiều bộ phận có độ lặp lại cao, loại hình đầu tư này có thể không khả thi hoặc mang lại lợi tức đầu tư (ROI) cần thiết để biện minh cho việc mua hàng.
• Cửa sổ dung sai cho vật liệu: Dụng cụ và đồ gá phù hợp là rất quan trọng để thành công trong hàn laze. Hai phôi được hàn phải được ép lại với nhau mà không có khe hở để tạo ra mối hàn laser chất lượng cao. Điều này làm cho việc trình bày vật liệu và mối nối phù hợp trở nên quan trọng, vì vậy hoạt động phải có khả năng hỗ trợ thiết lập và lắp bộ phận phù hợp.
• Sự lặp lại: Hàn lỗ khóa bằng laser phù hợp nhất với quy trình lặp đi lặp lại trong đó nhiều bộ phận được sản xuất, ngay cả khi điều này có nghĩa là sự kết hợp nhiều bộ phận với khối lượng mỗi bộ phận thấp hơn. Do đầu tư cần thiết vào thiết lập hệ thống, các ứng dụng có độ lặp lại cao hoặc khối lượng chi tiết cao thường mang lại ROI tốt nhất trong hàn laser.

Xem xét các yếu tố này có thể giúp bạn xác định xem hàn lỗ khóa bằng laser có phù hợp với hoạt động của bạn hay không.