Hàn Bán Tự Động Là Gì? Ưu Điểm, Ứng Dụng & So Sánh Hàn Tự Động

Hàn bán tự động là một trong các phương pháp hàn phổ biến trong các ngành công nghiệp hiện đại. Với sự kết hợp giữa thao tác thủ công và tự động hóa, hàn bán tự động mang lại hiệu quả cao về chất lượng mối hàn và tiết kiệm chi phí.

Bài viết này, VNTECH sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về ưu điểm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và so sánh hàn bán tự động với hàn tự động.

Nội dung bài viết

1 Hàn bán tự động là gì?
2 Máy hàn laser cầm tay có phải hàn bán tự động không?
- 2.1 Điểm giống với hàn bán tự động
- 2.2 Điểm khác biệt
3 Ưu điểm của hàn bán tự động
4 So sánh hàn bán tự động với hàn tự động
5 Cấu tạo của hệ thống hàn bán tự động
6 Các loại máy hàn bán tự động thông dụng

Hàn bán tự động là gì?

Hàn bán tự động là phương pháp hàn kết hợp giữa thao tác thủ công và tự động hóa. Trong quá trình hàn, người thợ sẽ điều khiển súng hàn để di chuyển theo quỹ đạo hàn, còn các hoạt động khác như: cấp dây hàn, cường độ dòng điện và lượng khí bảo vệ sẽ được tự động hóa.

– Phương pháp này thường được sử dụng trong các ứng dụng hàn MIG (Metal Inert Gas), hàn MAG (Metal Active Gas) và hàn TIG (Tungsten Inert Gas).

Máy hàn laser cầm tay có phải hàn bán tự động không?

Máy hàn laser mini cầm tay có thể được xem xét là một dạng hàn bán tự động, nhưng nó có những đặc điểm riêng biệt so với các phương pháp hàn bán tự động truyền thống như MIG/MAG hay FCAW.

Điểm giống với hàn bán tự động

– Người điều khiển trực tiếp:

+ Người thợ hàn trực tiếp cầm và di chuyển đầu hàn laser dọc theo đường hàn.

+ Đây là điểm tương đồng lớn nhất với các phương pháp hàn bán tự động truyền thống, nơi người thợ cũng điều khiển súng hàn.

– Nguồn năng lượng điều khiển:

+ Mặc dù năng lượng là laser, nhưng người thợ vẫn cần theo dõi và điều chỉnh tốc độ di chuyển, khoảng cách đầu hàn và các thông số trên máy để đảm bảo mối hàn chất lượng.

Điểm khác biệt

– Hàn Laser mặc dù có thể cài đặt sẵn nhưng phần lớn quá trình hàn phụ thuộc vào kỹ năng và thao tác của người thợ.

– Nguyên lý hoạt động khác biệt: Rõ ràng, năng lượng hàn là chùm tia laser, không phải hồ quang điện.

Máy hàn laser mini cầm tay là một dạng hàn bán tự động đặc biệt. Nó giữ lại yếu tố người thợ trực tiếp điều khiển đường hàn, nhưng lại thiếu đi cơ chế cấp vật liệu hàn tự động như các phương pháp bán tự động truyền thống.

Ưu điểm của hàn bán tự động

Hàn bán tự động là phương pháp hàn mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp hàn truyền thống.

– Hàn bán tự động có thể hàn được nhiều loại vật liệu khác nhau, từ thép, nhôm, đến các hợp kim đặc biệt.

– Người thợ có thể dễ dàng điều chỉnh súng hàn để hàn ở các vị trí khó như hàn đứng, hàn ngang, hoặc hàn trần.

– Chi phí đầu tư ban đầu thấp, phù hợp với các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

– Giảm bớt gánh nặng kỹ thuật và tiết kiệm nhân công.

– So với hàn thủ công, hàn bán tự động không đòi hỏi người thợ phải có kỹ năng hàn cao.

– Giao diện dễ sử dụng giúp người vận hành dễ dàng thiết lập và điều chỉnh thông số.

– Các mối hàn được thực hiện một cách chính xác và đồng đều.

– Có tốc độ hàn nhanh hơn so với hàn thủ công giúp tăng năng suất sản xuất.

So sánh hàn bán tự động với hàn tự động

Dưới đây là bảng so sánh giữa hàn bán tự động và hàn tự động:

Đặc điểm	Hàn Bán Tự Động	Hàn Tự Động
Tự động hóa	– Một phần công việc được tự động hóa (ví dụ: cấp dây hàn) – Phần còn lại do người thợ thực hiện (di chuyển súng hàn).	– Toàn bộ quá trình hàn được thực hiện bởi máy móc (CNC, robot) theo chương trình định sẵn.
Vai trò người thợ	– Trực tiếp điều khiển súng hàn, duy trì khoảng cách hồ quang, tốc độ di chuyển, theo dõi và điều chỉnh thông số.	– Thiết lập chương trình hàn, giám sát quá trình, bảo trì hệ thống, xử lý sự cố.
Thiết bị	– Máy hàn bán tự động (nguồn hàn, bộ cấp dây, súng hàn) – Có thể có hệ thống cấp khí bảo vệ.	– Hệ thống hàn tự động (máy hàn, bộ cấp dây, đầu hàn) – Hệ thống điều khiển (CNC, robot) – Cảm biến, hệ thống kẹp gá.
Độ chính xác	– Phụ thuộc nhiều vào kỹ năng và sự ổn định của người thợ. – Độ chính xác thường thấp hơn hàn tự động.	– Được kiểm soát bởi chương trình và hệ thống cơ khí chính xác. – Độ lặp lại cao.
Tốc độ hàn	– Tốc độ hàn nhanh hơn hàn tay	– Tốc độ rất cao
Chất lượng mối hàn	– Phụ thuộc vào kỹ năng người thợ. – Chất lượng có thể biến đổi.	– Chất lượng ổn định và đồng đều.
Tính linh hoạt	– Khá linh hoạt cho các công việc hàn khác nhau – Dễ dàng thay đổi vị trí và hình dạng mối hàn.	– Thích hợp cho sản xuất hàng loạt với các mối hàn lặp đi lặp lại.
Chi phí đầu tư	– Chi phí thiết bị ban đầu thấp hơn nhiều so với hệ thống hàn tự động.	– Chi phí đầu tư ban đầu rất cao (robot, CNC, phần mềm).
Chi phí vận hành	– Chi phí nhân công cao hơn do cần người thợ trực tiếp thực hiện.	– Chi phí nhân công thấp hơn cho mỗi sản phẩm. – Chi phí bảo trì hệ thống tự động có thể cao.
Ứng dụng	– Sản xuất vừa và nhỏ – Sửa chữa, các công việc hàn có số lượng ít.	– Sản xuất hàng loạt, các mối hàn dài, thẳng hoặc có hình dạng lặp đi lặp lại. – Yêu cầu độ chính xác và chất lượng cao.
Yêu cầu kỹ năng	– Cần kỹ năng thao tác súng hàn, điều chỉnh thông số, hiểu biết về vật liệu và quy trình hàn.	– Cần kỹ năng lập trình, vận hành và bảo trì hệ thống tự động hóa.

Kết luận:

– Hàn bán tự động là sự kết hợp giữa tự động hóa một số công đoạn và sự điều khiển trực tiếp của người thợ.

+ Nó mang lại sự cân bằng giữa năng suất, chi phí và tính linh hoạt, phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau.

– Hàn tự động hướng đến năng suất cao, chất lượng ổn định, độ chính xác tuyệt đối và tốc độ cực nhanh thường được ứng dụng trong sản xuất hàng loạt với các yêu cầu kỹ thuật khắt khe.

+ Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn nhưng có thể giảm chi phí vận hành và tăng hiệu quả lâu dài.

Việc lựa chọn phương pháp hàn nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố như quy mô sản xuất, yêu cầu chất lượng, ngân sách đầu tư và tính chất của sản phẩm cần hàn.

Cấu tạo của hệ thống hàn bán tự động

Hệ thống hàn bán tự động bao gồm nhiều thành phần phối hợp với nhau để thực hiện quá trình hàn. Dưới đây là cấu tạo chi tiết của một hệ thống hàn bán tự động điển hình (hàn MIG/MAG và FCAW):

Nguồn Cấp Điện (Power Source)

– Chức năng: Cung cấp dòng điện và điện áp cần thiết để tạo và duy trì hồ quang hàn.

– Các loại chính:

+ Máy biến áp (Transformer Rectifier): Loại truyền thống, thường nặng và cồng kềnh hơn, nhưng hoạt động ổn định.

+ Máy hàn (Inverter): Nhỏ gọn, nhẹ, tiết kiệm điện và có khả năng điều chỉnh dòng hàn chính xác hơn.

– Các bộ phận chính bên trong:

+ Biến áp: Hạ điện áp xoay chiều từ nguồn vào xuống điện áp hàn.

+ Bộ chỉnh lưu (Rectifier): Chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều (DC) hoặc dòng điện xung (Pulse DC) tùy thuộc vào loại máy.

+ Bộ lọc (Filter): Làm phẳng dòng điện một chiều, giảm nhiễu.

+ Mạch điều khiển: Điều chỉnh các thông số hàn (dòng hàn, điện áp, chế độ hàn…).

+ Hệ thống bảo vệ: Bảo vệ máy khỏi quá tải, quá nhiệt, ngắn mạch.

Bộ Cấp Dây Hàn (Wire Feeder)

– Chức năng: Cấp dây hàn một cách liên tục và ổn định đến súng hàn với tốc độ được điều chỉnh.

– Vị trí: Có thể tích hợp bên trong máy hàn (compact) hoặc tách rời (separate/portable).

– Các bộ phận chính:

+ Môtơ cấp dây: Tạo lực kéo để đẩy dây hàn.

+ Bộ bánh xe cấp dây (Drive Rolls): Các cặp bánh xe có rãnh để kẹp và đẩy dây hàn. Có nhiều loại rãnh khác nhau phù hợp với từng loại và kích thước dây.

+ Ống dẫn dây (Wire Conduit/Liner): Ống mềm hoặc cứng dẫn dây hàn từ bộ cấp dây đến súng hàn, giảm ma sát.

+ Bộ điều khiển tốc độ cấp dây: Cho phép người dùng điều chỉnh tốc độ cấp dây phù hợp với yêu cầu hàn.

>>> Xem thêm: Dây Hàn Laser: Bí Quyết Tạo Nên Những Mối Hàn Hoàn Hảo

Súng Hàn (Welding Gun/Torch)

– Chức năng: Dẫn dòng điện hàn, khí bảo vệ (nếu có) và dây hàn đến điểm hàn. Đồng thời là tay cầm để người thợ thao tác.

– Các bộ phận chính:

+ Tay cầm (Handle): Thiết kế công thái học để người thợ cầm nắm thoải mái.

+ Công tắc (Trigger): Kích hoạt quá trình cấp dây, dòng điện và khí bảo vệ.

+ Cổ súng (Gooseneck/Swan Neck): Phần cong ở đầu súng giúp tiếp cận các vị trí hàn khác nhau.

+ Mỏ phun khí (Gas Nozzle): Định hướng dòng khí bảo vệ đến khu vực hàn. Có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau.

+ Đầu tiếp điện (Contact Tip): Bộ phận tiếp xúc trực tiếp với dây hàn để truyền dòng điện. Kích thước lỗ phải phù hợp với đường kính dây hàn.

+ Ống dẫn dây bên trong súng (Liner Extension): Phần nối dài của ống dẫn dây từ cổ súng đến đầu tiếp điện.

+ Đầu nối (Connection): Kết nối súng hàn với máy hàn và nguồn cấp khí.

Nguồn Cấp Khí Bảo Vệ

– Chức năng: Cung cấp khí bảo vệ để bảo vệ vũng hàn nóng chảy khỏi sự tác động của khí quyển (oxy, nitơ…).

– Các bộ phận chính:

+ Bình khí (Gas Cylinder): Chứa khí bảo vệ (Argon, Helium, CO2, hỗn hợp khí…).

+ Đồng hồ đo áp suất (Pressure Gauge): Hiển thị áp suất khí trong bình.

+ Bộ điều chỉnh áp suất (Gas Regulator): Giảm áp suất cao trong bình xuống áp suất làm việc ổn định và điều chỉnh lưu lượng khí.

+ Ống dẫn khí (Gas Hose): Dẫn khí từ bộ điều chỉnh đến máy hàn và súng hàn.

+ Van điện từ (Solenoid Valve – thường tích hợp trong máy hàn): Điều khiển việc cấp khí khi nhấn công tắc trên súng hàn.

+ Lưu lượng kế (Flow Meter): Hiển thị lưu lượng khí bảo vệ đang được sử dụng (thường tích hợp trong bộ điều chỉnh hoặc máy hàn).

Kẹp Mát (Work Clamp/Ground Clamp)

– Chức năng: Tạo mạch điện kín bằng cách kết nối máy hàn với phôi hàn.

+ Đảm bảo dòng điện hàn có thể chạy qua phôi.

– Cấu tạo: Thường là kẹp lò xo hoặc kẹp vít để đảm bảo tiếp xúc điện tốt với phôi.

Hệ Thống Điều Khiển (Control System)

– Chức năng: Điều khiển toàn bộ hoạt động của hệ thống hàn, bao gồm dòng hàn, điện áp, tốc độ cấp dây, lưu lượng khí (nếu có), và các chế độ hàn khác.

– Vị trí: Thường tích hợp trên mặt trước của máy hàn.

– Các bộ phận chính:

+ Núm điều chỉnh (Knobs/Dials): Để người dùng cài đặt các thông số hàn.

+ Màn hình hiển thị (Display): Hiển thị các thông số hàn hiện tại.

+ Công tắc chọn chế độ hàn (Mode Selector): Chọn các chế độ hàn khác nhau (ví dụ: hàn điểm, hàn liên tục, 2T/4T…).

Phụ Kiện và Vật Tư Tiêu Hao

– Dây hàn (Welding Wire): Điện cực nóng chảy được cấp tự động.

– Khí bảo vệ (Shielding Gas): Bảo vệ vũng hàn khỏi oxy hóa (cho MIG/MAG).

– Mỏ phun khí (Gas Nozzles): Định hướng dòng khí.

– Đầu tiếp điện (Contact Tips): Truyền dòng điện sang dây hàn.

– Ống lót dẫn dây (Liners): Giảm ma sát cho dây hàn.

– Thuốc hàn (Flux – cho FCAW): Tạo khí bảo vệ và xỉ để bảo vệ mối hàn.

– Kính bảo hộ, mặt nạ hàn, găng tay hàn: Đảm bảo an toàn cho người thợ.

Các loại máy hàn bán tự động thông dụng

Máy hàn bán tự động là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhờ tính linh hoạt và hiệu quả cao. Dưới đây là các loại máy hàn bán tự động phổ biến hiện nay:

1/ Máy hàn MIG/MAG bán tự động

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng dây hàn làm điện cực và khí bảo vệ (khí trơ hoặc khí hoạt tính) để tạo mối hàn.

– Đặc điểm:

+ Khí bảo vệ thường là CO2, Argon hoặc hỗn hợp khí.

+ Phù hợp với hàn thép carbon, thép không gỉ, nhôm và hợp kim.

+ Tốc độ hàn nhanh, hiệu suất cao.

– Ứng dụng: Hàn trong ngành ô tô, xây dựng, đóng tàu, và sản xuất thiết bị gia dụng.

2/ Máy hàn TIG bán tự động

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng điện cực tungsten không tiêu hao và khí trơ (Argon hoặc Helium) để tạo mối hàn.

– Đặc điểm:

+ Chất lượng mối hàn cao, ít khuyết tật.

+ Phù hợp với hàn nhôm, thép không gỉ, titan và các hợp kim đặc biệt.

+ Tốc độ hàn chậm hơn so với hàn MIG/MAG.

– Ứng dụng: Hàn trong ngành hàng không, y tế, điện tử, và chế tạo kết cấu thép.

3/ Máy hàn que bán tự động (SMAW)

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng que hàn có lớp thuốc bọc để tạo mối hàn.

– Đặc điểm:

+ Không cần khí bảo vệ, phù hợp với môi trường ngoài trời.

+ Dễ vận hành và bảo trì.

+ Phù hợp với hàn thép carbon và thép hợp kim thấp.

– Ứng dụng: Hàn trong xây dựng, sửa chữa cơ khí, và các công trình ngoài trời.

4/ Máy hàn dưới lớp thuốc (SAW)

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng dây hàn và lớp thuốc hàn để tạo mối hàn, lớp thuốc hàn sẽ tan chảy và bảo vệ mối hàn khỏi không khí.

– Đặc điểm:

+ Tốc độ hàn nhanh, hiệu suất cao.

+ Phù hợp với hàn các chi tiết lớn và dày.

+ Yêu cầu thiết lập phức tạp hơn so với các phương pháp khác.

– Ứng dụng: Hàn trong ngành đóng tàu, chế tạo bồn chứa, và các kết cấu thép lớn.

5/ Máy hàn Plasma bán tự động

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng tia plasma (khí ion hóa) để tạo nhiệt độ cao và làm nóng chảy vật liệu.

– Đặc điểm:

+ Độ chính xác cao, phù hợp với hàn các chi tiết nhỏ và tinh vi.

+ Có thể hàn được nhiều loại vật liệu, bao gồm thép không gỉ, nhôm, và hợp kim.

+ Chi phí đầu tư và vận hành cao.

– Ứng dụng: Hàn trong ngành điện tử, y tế, và chế tạo linh kiện chính xác.

6/ Máy hàn FCAW bán tự động (Flux-Cored Arc Welding)

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng dây hàn lõi thuốc (flux-cored wire) để tạo mối hàn, không cần khí bảo vệ hoặc sử dụng khí bảo vệ tùy chọn.

– Đặc điểm:

+ Phù hợp với hàn thép carbon, thép hợp kim, và thép không gỉ.

+ Tốc độ hàn nhanh, hiệu suất cao.

+ Có thể sử dụng trong môi trường có gió hoặc ngoài trời.

– Ứng dụng: Hàn trong xây dựng, đóng tàu, và sửa chữa cơ khí.

7/ Máy hàn điện trở bán tự động (Resistance Welding)

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng dòng điện và áp lực để tạo nhiệt và làm nóng chảy vật liệu tại điểm hàn.

– Đặc điểm:

+ Phù hợp với hàn các tấm kim loại mỏng.

+ Tốc độ hàn nhanh, không cần vật liệu bổ sung.

+ Yêu cầu thiết lập phức tạp và chi phí đầu tư cao.

– Ứng dụng: Hàn trong ngành ô tô, điện tử, và sản xuất thiết bị gia dụng.

8/ Máy hàn điểm bán tự động (Spot Welding)

– Nguyên lý hoạt động: Sử dụng dòng điện và áp lực để tạo mối hàn tại các điểm cụ thể.

– Đặc điểm:

+ Phù hợp với hàn các tấm kim loại mỏng.

+ Tốc độ hàn nhanh, hiệu suất cao.

+ Không cần vật liệu bổ sung.

– Ứng dụng: Hàn trong ngành ô tô, điện tử, và sản xuất thiết bị gia dụng.

Hàn bán tự động là phương pháp hàn linh hoạt, hiệu quả và tiết kiệm chi phí, phù hợp với nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Với sự kết hợp giữa thao tác thủ công và tự động hóa, hàn bán tự động mang lại chất lượng mối hàn tốt và dễ dàng vận hành. Tuy nhiên, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng, doanh nghiệp có thể chọn phương pháp hàn phù hợp để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.