Trong bối cảnh sản xuất công nghiệp hiện đại ngày càng yêu cầu độ chính xác cao, tốc độ nhanh và chất lượng mối hàn ổn định, máy hàn laser đang trở thành giải pháp được nhiều doanh nghiệp ưu tiên lựa chọn. Ứng dụng công nghệ laser tiên tiến, máy hàn laser cho phép tạo ra mối hàn bền chắc, thẩm mỹ cao và hạn chế tối đa biến dạng nhiệt. Đáp ứng hiệu quả các yêu cầu khắt khe trong gia công kim loại và sản xuất công nghiệp.
Máy hàn laser là gì ?
Máy hàn laser là thiết bị công nghiệp sử dụng chùm tia laser có mật độ năng lượng cao để nung chảy và liên kết các vật liệu, chủ yếu là kim loại, tại vị trí hàn. Nhờ khả năng tập trung năng lượng chính xác vào vùng rất nhỏ, máy hàn laser tạo ra mối hàn bền chắc, mịn đẹp, ít biến dạng nhiệt. Và có độ chính xác cao hơn so với nhiều phương pháp hàn truyền thống.
Công nghệ hàn laser cho phép xử lý nhanh, dễ tự động hóa và phù hợp với các chi tiết mỏng, linh kiện nhỏ hoặc những sản phẩm yêu cầu tính thẩm mỹ và độ chính xác cao. Vì vậy, máy hàn laser được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như cơ khí chế tạo, điện tử, ô tô, thiết bị y tế và sản xuất công nghiệp hiện đại.
Công nghệ hàn laser
Công nghệ hàn laser hoạt động dựa trên nguyên lý sinh nhiệt của chùm tia laser năng lượng cao. Khi tia laser được hội tụ vào vị trí hàn, năng lượng lớn sẽ làm nóng chảy vật liệu trong thời gian rất ngắn, từ đó tạo ra mối liên kết bền chắc giữa các chi tiết cần hàn. Tùy theo từng loại vật liệu và yêu cầu kỹ thuật, các nguồn laser khác nhau sẽ được lựa chọn để đảm bảo hiệu quả hàn tối ưu.
Một hệ thống laser tiêu chuẩn thường bao gồm các bộ phận chính sau:
- Môi trường hoạt hóa laser: Là môi trường vật lý chứa các nguyên tử, ion, phân tử hoặc tinh thể, đóng vai trò tạo ra bức xạ laser thông qua các quá trình lượng tử.
- Nguồn kích thích: Có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho môi trường hoạt hóa, giúp phát sinh các photon. Chỉ những photon có bước sóng phù hợp mới được khuếch đại và truyền đi, các photon còn lại sẽ bị phản xạ hoặc hấp thụ trong hệ thống.
- Hệ thống cộng hưởng quang học: Bao gồm các gương phản xạ, giúp khuếch đại và định hướng chùm tia laser thành tia có năng lượng cao và ổn định.
Khi chùm tia laser hội tụ vào bề mặt kim loại, nó tạo ra vùng hàn tập trung với nhiệt lượng lớn, cho phép hàn các tấm kim loại mỏng ở tốc độ cao mà không gây biến dạng nhiệt đáng kể. Độ sâu và hình dạng mối hàn có thể được kiểm soát linh hoạt thông qua việc điều chỉnh công suất, tốc độ hàn và phương pháp hàn phù hợp. Nhờ đó, công nghệ hàn laser có thể đáp ứng nhiều yêu cầu khác nhau về độ dày, vật liệu và chất lượng mối hàn trong sản xuất công nghiệp hiện đại.
Phân loại máy hàn laser phổ biến trên thị trường
Phân loại theo chế độ phát laser
Laser xung
Công nghệ laser xung đặc biệt phù hợp với các vật liệu kim loại mỏng, nhẹ và nhạy cảm với nhiệt. Tia laser được phát theo từng xung rời rạc, giúp hạn chế tối đa hiện tượng cháy xém hoặc biến dạng vật liệu. Nhờ đó, phương pháp này thường được ứng dụng trong hàn tấm kim loại mỏng, linh kiện nhỏ, dao cạo, đồ trang sức hoặc các chi tiết có kích thước tinh xảo như ốc vít, linh kiện điện tử.
Laser liên tục
Laser phát tia liên tục thích hợp cho các chi tiết kim loại có độ dày lớn, yêu cầu mối hàn sâu và độ bền cao. Công nghệ này hoạt động hiệu quả với các vật liệu chịu nhiệt tốt, đáp ứng nhu cầu sản xuất quy mô lớn. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với laser xung, nhưng về lâu dài lại giúp tối ưu nhân công và chi phí vận hành.
Phân loại theo nguồn laser
Hiện nay, máy hàn laser chủ yếu sử dụng ba loại nguồn chính gồm: laser Fiber, laser CO₂ và laser Nd:YAG. Mỗi loại nguồn đều có những đặc tính riêng, phù hợp với từng ứng dụng và vật liệu hàn khác nhau.
Máy hàn laser sợi quang (Laser Fiber)
Máy hàn laser fiber được đánh giá cao nhờ khả năng làm việc ổn định trên nhiều loại kim loại khác nhau. Thiết bị mang lại hiệu suất cao, độ tin cậy tốt và độ chính xác vượt trội trong quá trình hàn. Đây cũng là dòng máy được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trong lĩnh vực hàn công nghiệp hiện đại.
Máy hàn laser CO₂
Laser CO₂ tạo ra chùm tia liên tục với công suất lớn, cho mối hàn chắc chắn và bền bỉ. Ưu điểm nổi bật của dòng máy này là khả năng gia công không chỉ kim loại mà còn cả các vật liệu phi kim, đáp ứng nhiều nhu cầu sản xuất đa dạng.
Máy hàn laser Nd:YAG
Nguồn laser Nd:YAG có ưu thế về khả năng tiết kiệm năng lượng và kiểm soát chùm tia linh hoạt. Trong một số ứng dụng đặc thù, loại laser này cho phép điều chỉnh chính xác các thông số hàn mà những nguồn laser khác khó đáp ứng.
Máy hàn laser được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
Ngành cơ khí – chế tạo máy
Máy hàn laser được sử dụng để hàn các chi tiết kim loại có độ chính xác cao như linh kiện máy móc, khung kết cấu, chi tiết cơ khí mỏng và phức tạp. Công nghệ này giúp mối hàn bền chắc, hạn chế cong vênh và giảm công đoạn gia công lại sau hàn.
Ngành sản xuất ô tô – xe máy
Trong sản xuất ô tô, xe máy, máy hàn laser được ứng dụng để hàn thân vỏ, khung xe, pin, động cơ và các chi tiết kim loại quan trọng. Ưu điểm nổi bật là tốc độ hàn nhanh, chất lượng đồng đều và phù hợp cho dây chuyền sản xuất tự động.
Ngành điện – điện tử
Máy hàn laser đặc biệt hiệu quả trong việc hàn các linh kiện điện tử, mạch điện, đầu nối và pin lithium. Nhờ khả năng kiểm soát nhiệt tốt, công nghệ này không làm ảnh hưởng đến các linh kiện xung quanh, đảm bảo độ an toàn và độ chính xác cao.
Ngành gia công kim loại tấm
Trong lĩnh vực gia công kim loại tấm như inox, thép, nhôm, đồng…, máy hàn laser giúp tạo ra các mối hàn mịn, đẹp, gần như không để lại vết cháy hay xỉ hàn. Điều này rất phù hợp với các sản phẩm yêu cầu cao về thẩm mỹ.
Ngành trang sức và sản phẩm tinh xảo
Máy hàn laser được ứng dụng rộng rãi trong chế tác và sửa chữa trang sức vàng, bạc, đá quý. Tia laser siêu nhỏ cho phép hàn chính xác các chi tiết rất nhỏ mà không làm ảnh hưởng đến hình dạng và giá trị của sản phẩm.
Ngành y tế – thiết bị chính xác
Trong sản xuất dụng cụ y tế, thiết bị cấy ghép, máy hàn laser đảm bảo mối hàn sạch, chính xác và đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về chất lượng và độ an toàn.
Ngành khuôn mẫu và sửa chữa khuôn
Máy hàn laser được dùng để hàn, đắp và sửa chữa khuôn mẫu với độ chính xác cao, giúp kéo dài tuổi thọ khuôn và tiết kiệm chi phí thay mới.
Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ Myrobot.asia – đội ngũ kỹ thuật luôn sẵn sàng hỗ trợ.
Xem thêm: Máy khắc laser chất lượng chính hãng, báo giá tốt đủ loại