Máy hàn Laser là gì? Các loại máy hàn Laser phổ biến hiện nay (2023)

Máy hàn laser là một loại máy cực kì phổ biến có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, y tế, điện tử, chế tạo kim loại, và nhiều lĩnh vực khác. Vậy máy hàn Laser là gì? Thì anh em hãy cùng MECSU tìm hiểu ngay nhé!

Máy hàn laser là gì?

Máy hàn laser là một thiết bị sử dụng công nghệ laser để tạo ra sự kết nối hoặc hàn các vật liệu khác nhau. Nó sử dụng tia laser tập trung năng lượng cao vào điểm hàn nhằm làm tan và kết nối các vật liệu lại với nhau.

Các loại máy hàn laser phổ biến bao gồm:

#1 Máy hàn laser CO2

Sử dụng nguồn laser CO2 để tạo ra tia laser hồng ngoại. Máy hàn laser CO2 thường được sử dụng để hàn kim loại không dẫn điện và kim loại có dẫn điện, cũng như hàn và cắt các vật liệu phi kim như gỗ, nhựa và cao su.

#2 Máy hàn laser Nd:YAG

Sử dụng nguồn laser Nd:YAG để tạo ra tia laser xanh hoặc xanh lá cây. Máy hàn laser Nd:YAG thường được sử dụng để hàn kim loại không dẫn điện và kim loại có dẫn điện, đặc biệt là trong các ứng dụng y tế, điện tử và năng lượng.

#3 Máy hàn laser fiber

Sử dụng nguồn laser fiber để tạo ra tia laser. Máy hàn laser fiber thường được sử dụng để hàn các sợi quang, đặc biệt là trong ứng dụng viễn thông và công nghệ giao thông.

#4 Máy hàn laser diode

Sử dụng nguồn laser diode để tạo ra tia laser. Máy hàn laser diode thường được sử dụng để hàn các vật liệu nhạy cảm nhiệt như nhựa và các ứng dụng điện tử nhỏ gọn.

Ứng dụng của máy hàn Laser

Các ứng dụng của máy hàn laser rất đa dạng và phổ biến trong công nghiệp và nghiên cứu. Một số ứng dụng phổ biến của máy hàn laser bao gồm:

• Công nghiệp ô tô và hàng không: Máy hàn laser được sử dụng để hàn các linh kiện kim loại trong sản xuất ô tô và máy bay. Nó giúp tạo ra các kết nối chắc chắn và chính xác, đồng thời giảm thiểu biến dạng và tác động nhiệt lên vật liệu.
• Công nghiệp điện tử: Máy hàn laser được sử dụng để hàn các linh kiện nhỏ và mỏng trong sản xuất điện tử, bao gồm vi mạch, chân IC, và các linh kiện bề mặt khác.
• Công nghiệp y tế: Máy hàn laser được sử dụng trong sản xuất các thiết bị y tế, như đầu dò y học, bộ kích thích thần kinh, và các thành phần khác của thiết bị y tế.
• Công nghiệp đồ gia dụng: Máy hàn laser được sử dụng để hàn các linh kiện trong sản xuất đồ gia dụng, chẳng hạn như đồ dùng nhà bếp và đồ điện gia dụng.
• Nghiên cứu và phát triển: Máy hàn laser được sử dụng trong các phòng thí nghiệm và viện nghiên cứu để nghiên cứu các quá trình hàn mới, phát triển các ứng dụng tiên tiến và thử nghiệm các vật liệu mới.

Máy hàn laser có nhiều ưu điểm như độ chính xác cao, tốc độ hàn nhanh, khả năng hàn các vật liệu khác nhau và giảm thiểu biến dạng và tác động nhiệt lên vật liệu. Tuy nhiên, chúng cũng có giá thành cao hơn và yêu cầu kỹ thuật cao hơn so với các phương pháp hàn truyền thống. 

Nguyên lý hoạt động của máy hàn Laser

Nguyên lý hoạt động của máy hàn laser dựa trên sự tạo ra và tập trung năng lượng laser để tạo ra quá trình hàn. Dưới đây là một phần giải thích về nguyên lý hoạt động cơ bản của máy hàn laser:

• Tạo ra tia laser: Máy hàn laser sử dụng nguồn laser, thường là một nguồn laser rắn hoặc laser CO2. Năng lượng từ nguồn laser được tạo ra bằng cách kích thích các phân tử hoặc nguyên tử trong chất làm việc trong máy hàn laser. Quá trình này thường được thực hiện bằng cách sử dụng điện, ánh sáng hoặc các phương pháp khác.
• Tập trung năng lượng: Tia laser được tập trung vào một điểm nhỏ trên vật liệu cần hàn. Điểm này thường được gọi là "điểm hàn" hoặc "vùng hàn". Khi tia laser chạm vào điểm hàn, năng lượng laser cao tạo ra sự nóng chảy và làm tan các vùng vật liệu tại điểm hàn.
• Kết nối và làm đóng rắn: Khi các vùng vật liệu tại điểm hàn nóng chảy, chúng được kết nối lại với nhau. Quá trình này tạo ra một mối hàn mạnh mẽ và chắc chắn. Khi năng lượng laser được ngừng, vùng hàn sẽ nguội và đông lại, tạo ra mối hàn vững chắc.

Điều quan trọng trong quá trình hàn laser là điều chỉnh các thông số như công suất laser, thời gian chiếu sáng và vị trí tập trung của tia laser. Điều này giúp kiểm soát quá trình hàn và tạo ra mối hàn chính xác và đáng tin cậy.

Máy hàn laser có thể được điều chỉnh để phù hợp với các vật liệu khác nhau như kim loại, nhựa, gỗ, thủy tinh và nhiều vật liệu khác. Điều này làm cho máy hàn laser trở thành một công cụ linh hoạt và hiệu quả trong việc hàn và kết nối các vật liệu trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Thông số kỹ thuật của máy hàn Laser

Máy hàn laser fiber là loại máy hàn sử dụng công nghệ laser fiber để tạo ra quá trình hàn. Dưới đây là một số thông số kỹ thuật quan trọng thường được liên kết với máy hàn laser fiber:

• Công suất laser: Đây là công suất của tia laser được phát ra từ máy hàn. Công suất laser thường được đo bằng đơn vị watt (W) và có thể thay đổi từ vài chục watt đến hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn watt. Công suất laser ảnh hưởng đến sức mạnh và tốc độ hàn của máy.
• Bước sóng laser: Đây là đặc điểm của tia laser, được đo bằng đơn vị nanomet (nm). Bước sóng thường nằm trong khoảng từ 1.000 nm đến 1.100 nm cho máy hàn laser fiber. Bước sóng laser ảnh hưởng đến khả năng thẩm thấu và tương tác với vật liệu được hàn.
• Chế độ hoạt động: Máy hàn laser fiber có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau như chế độ liên tục (CW) hoặc chế độ xung (pulse). Chế độ hoạt động ảnh hưởng đến quá trình hàn và kiểu mối hàn tạo ra.
• Đường kính sợi quang: Đây là đường kính của sợi quang trong thiết bị truyền dẫn laser. Đường kính sợi quang thường được đo bằng đơn vị micron (μm) và có thể có các giá trị khác nhau, chẳng hạn như 50 μm hoặc 100 μm. Đường kính sợi quang ảnh hưởng đến khả năng tập trung năng lượng và độ chính xác của tia laser.
• Tốc độ hàn: Đây là tốc độ mà máy hàn laser fiber thực hiện quá trình hàn. Tốc độ hàn được đo bằng đơn vị mét trên giây (m/s) hoặc millimét trên giây (mm/s). Tốc độ hàn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công suất laser, vật liệu được hàn và thiết kế hàn.
• Hệ thống điều khiển: Máy hàn laser fiber thường được điều khiển bằng một hệ thống điều khiển điện tử. Hệ thống này cho phép người dùng điều chỉnh các thông số như công suất, thời gian hàn và chế độ hoạt động.
• Kích thước và trọng lượng: Đây là thông số về kích thước và trọng lượng của máy hàn laser fiber. Kích thước và trọng lượng có thể khác nhau tùy thuộc vào mô hình và nhà sản xuất của máy hàn.

Các thông số kỹ thuật cụ thể của máy hàn laser fiber sẽ thay đổi tùy thuộc vào mô hình và nhà sản xuất. Việc lựa chọn máy hàn laser fiber phù hợp với yêu cầu cụ thể của ứng dụng là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và chất lượng hàn tốt nhất.

Thành phần cấu tạo của máy hàn Laser

Máy hàn laser bao gồm các thành phần cấu tạo chính sau:

• Nguồn laser: Đây là thành phần tạo ra tia laser trong máy hàn. Nguồn laser thường là một nguồn laser rắn, chẳng hạn như laser Nd:YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet) hoặc laser diode. Nguồn laser cung cấp năng lượng cần thiết để thực hiện quá trình hàn.
• Hệ thống quang học: Hệ thống quang học trong máy hàn laser bao gồm các yếu tố như ống tiêu cự (collimating lens), phản xạ phân chia (beam splitter), và ống tiêu di (focusing lens). Các yếu tố này được sử dụng để tập trung và hình dạng tia laser để đảm bảo chính xác và hiệu suất hàn tốt.
• Bộ tạo xung (pulse generator): Một số máy hàn laser sử dụng chế độ xung để tạo ra các xung laser ngắn và mạnh. Bộ tạo xung là thành phần điều khiển tạo ra các xung laser liên tục hoặc xung ngắn dựa trên yêu cầu của quá trình hàn.
• Kính chắn (protective eyewear): Khi làm việc với tia laser mạnh, việc bảo vệ mắt là rất quan trọng. Kính chắn được sử dụng để bảo vệ mắt khỏi tia laser và ánh sáng phản xạ.
• Kính quan sát (viewing window): Máy hàn laser thường có một kính quan sát để người sử dụng có thể theo dõi quá trình hàn một cách an toàn.
• Bàn làm việc (worktable): Bàn làm việc trong máy hàn laser cung cấp không gian để đặt các vật phẩm cần được hàn. Bàn làm việc thường có cơ chế di chuyển để điều chỉnh vị trí và góc đặt của vật phẩm.
• Hệ thống làm mát: Máy hàn laser cần hệ thống làm mát để giải nhiệt cho nguồn laser và các thành phần khác trong quá trình hoạt động. Hệ thống làm mát thường sử dụng nước hoặc không khí để tản nhiệt và đảm bảo nhiệt độ hoạt động ổn định.
• Bộ điều khiển và giao diện người dùng: Máy hàn laser có một bộ điều khiển và giao diện người dùng để người sử dụng có thể lựa chọn và điều chỉnh các thông số hàn, theo dõi quá trình hàn và kiểm soát máy.

Các thành phần cấu tạo khác nhau có thể được sử dụng trong các mô hình và nhà sản xuất máy hàn laser khác nhau. Tuy nhiên, những thành phần trên đại diện cho các yếu tố quan trọng chung trong máy hàn laser

Vậy là anh em đã cùng MECSU tìm hiểu Máy hàn laser là gì? Các loại máy hàn Laser phổ biến hiện nay rồi, còn chần chừ gì mà không đến với MECSU để trải nghiệm ngay nhé!