Xu hướng sử dụng công nghệ hàn orbital ngày càng tăng

Xu hướng này một phần là do khả năng của hàn orbital để tạo ra một kết nối vĩnh viễn, ít nguy cơ có sai sót, có khả năng chống rung cao. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn tốt cho các mối nối không có ý định tháo rời trong tương lai.

Tuy nhiên, sự hấp dẫn của hàn orbital ( hàn quỹ đạo) cũng là do một yếu tố quan trọng khác—sự ra đời của công nghệ vi xử lý và các tiến bộ khác giúp người vận hành có vị thế tốt hơn để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng và tuân thủ các tiêu chuẩn ngành cũng như thông số kỹ thuật của mối hàn. Nói tóm lại, các hệ thống hàn quỹ đạo đang trở nên thân thiện hơn với người dùng và nâng cao khả năng của thợ hàn để tạo ra các mối hàn được kiểm soát, lặp lại, chất lượng cao và được ghi chép rõ ràng.

Những cải tiến này đang làm cho hàn quỹ đạo trở thành một công cụ thiết thực hơn cho các ngành công nghiệp năng lượng, hóa chất, dầu khí và bột giấy và giấy; để sử dụng trong xây dựng; cho các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM); và để bảo trì nhà máy.

Hơn nữa, sử dụng một số kỹ thuật cơ bản trước và sau khi hàn làm tăng tính nhất quán của chất lượng mối hàn.

Vấn đề vật liệu

Mối hàn chất lượng luôn bắt đầu với vật liệu. Ngay cả hệ thống hàn orbital tốt nhất cũng không thể bù đắp cho vật liệu kém được sử dụng để sản xuất ống, phụ kiện hoặc các thành phần khác. Chọn vật liệu phù hợp là bước quan trọng đầu tiên. Giá không phải là yếu tố quyết định duy nhất, bởi vì ống và phụ kiện rẻ tiền được làm từ vật liệu nền đang tấn công thị trường nội địa. 

Các nhà cung cấp có uy tín với chứng nhận vật liệu và tài liệu thích hợp cung cấp khả năng kiểm soát tốt nhất về chất lượng. Điều quan trọng đối với quá trình hàn là kiểm soát một số nguyên tố trong vật liệu, chẳng hạn như lưu huỳnh. Sự chênh lệch lưu huỳnh giữa hai ống là vô cùng quan trọng. Cố gắng hàn các ống có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng lưu huỳnh với nhau có thể sẽ tạo ra sự dịch chuyển hạt về phía ống có hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn, có khả năng làm cho hạt hàn bị trượt một phần.

Sự thay đổi về độ dày thành ống, đường kính ngoài và độ sạch cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của mối hàn. Tất cả các đường ống đến phải được kiểm tra và các nhà cung cấp phải được yêu cầu cung cấp chứng nhận vật liệu. Một sai lầm trong việc lựa chọn hoặc kiểm soát vật liệu gần như chắc chắn sẽ là nguyên nhân gây ra các vấn đề sau này trong quá trình hàn.

Sau khi chọn vật liệu thích hợp, điều cần thiết là bảo quản và xử lý ống đúng cách. Nó không nên được lưu trữ bên ngoài, không được bảo vệ, không có mái che hoặc nơi điều kiện thời tiết có thể ảnh hưởng đến độ sạch của nó. Càng nhiều bụi, hơi ẩm và chất bẩn bên trong ống thì càng khó làm sạch và khả năng xảy ra các sự cố hàn và nhiễm bẩn càng cao.

Các quy trình chế tạo ống liên quan đến việc cắt và đối mặt với các ống theo cách sao cho chúng khớp với nhau đúng cách trong thiết bị hàn. Các ống có bề mặt phù hợp là thẳng góc, vuông góc với trục của ống, vì vậy chúng đối đầu với nhau mà không có hoặc có ít khoảng cách giữa chúng. Đầu ống  không được có ba via và các góc vát phải được giữ ở mức tối thiểu—dưới 10 phần trăm độ dày thành ống, hoặc 0,005 inch, tùy theo giá trị nào nhỏ hơn. Các khe hở hoặc vát mép quá mức sẽ có ảnh hưởng đáng kể đến biên dạng mép hàn, có thể khiến mối hàn bị loại bỏ.

Một cân nhắc khác khi chuẩn bị đầu ống để hàn orbital  là ngăn phoi kim loại được tạo ra đi vào bên trong ống và bị mắc kẹt ở đó sau khi hàn. Nếu điều này xảy ra, những phoi hoặc phoi này rất có thể sẽ di chuyển xuống hạ lưu khi hệ thống được điều áp, có khả năng nằm trong một bộ phận khác, chẳng hạn như bộ điều chỉnh hoặc van. Thực hành chuẩn bị ống và lựa chọn thiết bị phù hợp có thể giảm thiểu khả năng xảy ra các loại vấn đề này.

Một số hệ thống hàn orbital  bao gồm các công cụ phay mặt ống. Các dụng cụ phải cố định dao phay chèn vào để không có rung động ở cạnh phay, loại bỏ khả năng tạo ra những bất thường cho bề mặt ống. Hơn nữa, một số dụng cụ phay mặt có tấm chắn phoi hoạt động cùng với dao phay để ngăn phoi cuộn lại vào trong ống. Nút bịt ID ống cũng được sử dụng để làm sạch bên trong ống sau khi chuẩn bị.

Cuối cùng, một hệ thống cắt orbital với động cơ được điều chỉnh tốc độ và kích thước phù hợp cho phép người dùng chọn tốc độ cắt phù hợp cho vật liệu và kích thước ống nhất định đang được cắt. Điều này, cùng với việc đào tạo thích hợp về cách cấp phôi ống, mà người dùng thực hiện thủ công, sẽ cải thiện thành công tổng thể của mặt đầu ống trước khi hàn.

Lắp đặt mối nối thích hợp

Với ống đã được chuẩn bị đúng cách, cần phải định vị hai đầu ống trong thiết bị cố định. Điều quan trọng là phải cố định các ống một cách chắc chắn để tránh dịch chuyển trong quá trình hàn. Ngay cả những chuyển động nhỏ nhất cũng có thể dẫn đến mối hàn không hoàn chỉnh hoặc không thẳng hàng, điều này sẽ yêu cầu phải làm lại.

Tích hợp với đồ gá tiêu chuẩn là các bộ kẹp (collets) giữ ống tại chỗ trong quá trình hàn. Bởi vì ống có đường kính nhỏ thường có phạm vi dung sai đường kính ngoài là ±0,005 inch, nên các bộ kẹp cần phải có khả năng giữ chặt ống với dung sai này. Một số bộ kẹp có thiết kế lò xo có thể bù đắp cho các đường kính ngoài khác nhau, trong khi những bộ kẹp khác sử dụng thiết kế chắc chắn. Các thiết kế lò xo có xu hướng cho phép di chuyển trong quá trình hàn.

Một thách thức lắp ráp khác là vị trí thích hợp của mối hàn vào thiết bị cố định. Đối với các mối hàn thông thường, mối hàn cần được căn giữa trong đồ gá để điện cực được căn chính xác với mối hàn. Một số hệ thống hàn orbital có một thước đo định tâm định vị khớp nối ống chính xác mọi lúc. Trong các trường hợp khác, việc định tâm được thực hiện bằng cách định vị khớp một cách trực quan. Rõ ràng, định vị khớp bằng thước đo mang lại kết quả nhất quán hơn.

Sau khi mối hàn đã được định vị tương đối so với vị trí điện cực trong đầu mối hàn, phải thiết lập khe hở giữa điện cực và đầu mối hàn. Điều này liên quan đến việc định vị điện cực cách khớp một khoảng cách xác định trước. Điều này có thể được thực hiện theo một số cách, bao gồm điều chỉnh trực quan hoặc bằng các điện cực cắt sẵn, thước cặp hoặc thước đo. Đồng hồ đo có thể điều chỉnh và có thể được thiết lập để phù hợp với bất kỳ kích thước đường kính nào. Thiết lập và duy trì khoảng cách hồ quang thích hợp là rất quan trọng; các chương trình hàn gọi ra các giá trị khoảng cách hồ quang và việc thay đổi giá trị hoặc đặt sai giá trị có thể ảnh hưởng đáng kể đến mối hàn.

Khi mối hàn được đặt đúng vị trí trong thiết bị cố định, người vận hành phải đảm bảo rằng chương trình phù hợp được nhập vào nguồn điện, bằng cách tải chương trình hiện có hoặc tạo chương trình mới. Nếu cần một cái mới, người vận hành cần thực hiện một số tính toán trên bảng tính cho đầu vào nhiệt, xây dựng chương trình mới và nhập chương trình đó vào nguồn điện.

Một số bộ nguồn dựa trên bộ vi xử lý và có các tùy chọn lập trình tự động giúp tạo và điều chỉnh các chương trình với đầu vào tối thiểu của người vận hành. Sau khi các chương trình được phát triển, chúng có thể được lưu trữ trong bộ nhớ tích hợp trong nguồn điện hoặc trên thẻ dữ liệu PC. Các chương trình cũng có thể được truyền giữa các  điều khiển bằng cách sử dụng các thiết bị bộ nhớ ngoài này.

Kỹ thuật xông khí / ngăn ngừa oxy hoá mối hàn

Sự thành công của công việc hàn quỹ đạo có thể bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các kỹ thuật xông khí ( đuổi khí/ làm sạch) được sử dụng. Chọn khí đuổi oxy thích hợp, điển hình là argon, là bước đầu tiên. Argon có sẵn ở các mức độ tinh khiết khác nhau và việc lựa chọn mức độ thích hợp cho kết quả mong muốn phải được xem xét. Xác định và thiết lập lưu lượng và áp suất chính xác qua ống và qua mối hàn có lẽ là hai trong số các bước quy trình quan trọng nhất mà người ta có thể thực hiện để đảm bảo hàn thành công. Ngược lại, chúng có khả năng gây ra vấn đề nếu không được xử lý đúng cách. Áp suất bên trong giữ cho mép hàn phẳng với thành ống bên trong ống, trong khi dòng chảy thích hợp giúp giữ sạch vùng ảnh hưởng nhiệt. 

Tạo tài liệu

Sau khi quá trình hàn hoàn tất, nhiều thông số kỹ thuật yêu cầu tài liệu toàn diện, số lượng và mức độ thường phụ thuộc vào ngành hoặc thông số kỹ thuật của dự án.

Các hệ thống hàn orbital  dựa trên bộ vi xử lý có thể cung cấp tài liệu ở mức độ cao và loại bỏ nhu cầu người vận hành phải theo dõi dữ liệu bằng tay. Chúng có khả năng ghi dữ liệu tinh vi, thu thập điện tử một lượng lớn thông tin cho từng mối hàn trong thời gian thực. Các hệ thống này dễ dàng giao tiếp với máy tính, cho phép tải dữ liệu này xuống bảng tính hoặc cơ sở dữ liệu. Phương tiện quản lý dữ liệu hiệu quả này có thể giảm chi phí cho tài liệu kiểm soát chất lượng đồng thời cải thiện độ chính xác của tài liệu bằng cách giảm khả năng xảy ra lỗi của con người.

Một lợi ích khác để thu thập tất cả dữ liệu mối hàn bằng điện tử là khả năng theo dõi và phân tích dữ liệu cụ thể để giúp loại bỏ lỗi và tăng năng suất. Cuối cùng, việc theo dõi và phân tích dữ liệu có thể được sử dụng để xác định chi phí cho mỗi mối hàn, giúp người vận hành có thể giảm chi phí cho mỗi mối hàn và nâng cao hiệu quả.

Vẫn là một kỹ năng

Hệ thống hàn orbital hỗ trợ người vận hành tạo ra một mối hàn chất lượng. Một quan niệm sai lầm tồn tại rằng tự động hóa liên quan đến các hệ thống này giúp loại bỏ nhu cầu về thợ hàn lành nghề. Ngược lại, người vận hành chịu áp lực phải thực hiện các mối hàn hoàn hảo và nhanh chóng khắc phục sự cố các mối hàn có vấn đề. Bằng cách tiết kiệm thời gian trong cả việc chuẩn bị trước và sau khi hàn cũng như tạo tài liệu, các hệ thống dựa trên bộ vi xử lý cho phép thợ hàn nâng cao kỹ năng giải quyết vấn đề của họ.

Kỹ năng cần thiết không còn là tạo kết nối và thực hiện mối hàn; đúng hơn, kỹ năng thực sự là có thể phát triển các giải pháp và thực hiện các điều chỉnh với càng ít phế liệu bỏ đi, phần cắt bỏ và thời gian ngừng hoạt động càng tốt. 

Mặc dù công nghệ này đã tồn tại hơn 25 năm, nhưng những tiến bộ trong hàn orbital  sẽ dẫn đến việc tìm thấy nhiều ứng dụng hơn nữa trong nhiều ngành công nghiệp hơn.

Bài viết của công ty 3N Tech, vui lòng ghi rõ nguồn khi trích dẫn. Bạn có thể gọi điện trực tiếp cho chúng tôi theo số 0917 726 192 hoặc email info@3ntechvietnam.com