(NB) Giáo trình Thực hành hàn đặc biệt (Hàn plasma, robot, hàn điện trở, tự động dưới lớp thuốc…) cung cấp cho người học những kiến thức như: Những kiến thức cơ bản về Hàn gang; Cấu hình và chức năng của hệ thống Robot Hàn IRB - 1400; Những kiến thức cơ bản về hàn hồ quang Plasma; Vận hành máy hàn Plasma;...Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Bài 4: Cấu hình chức hệ thống robot hàn irb - 1400 4.1 Quá trình phát triển Robot công nghiệp 4.1.1 Khái niệm - Robot công nghiệp hiểu thiết bị tự động linh hoạt, thực chức lao động công nghiệp người hệ thống điều khiển theo chương trình lập trình sẵn 4.1.2 Quá trình phát triển Trên giới Vào năm 1921 Thuật ngữ “Robot” xuất phát từ tiếng Séc (Czech) “Robota” có nghĩa cơng việc tạp dịch kịch Năm 1950 Mỹ thành lập viện nghiên cứu Đầu năm 1960 công ty AMF cho đời sản phẩm có tên gọi Versatran Từ năm 1967, Anh, người ta bắt đầu nghiên cứu chế tạo IR Từ năm 1968, Châu Á, Nhật bắt đầu nghiên cứu ứng dụng IR, năm 1970, Robot ý nhiều bắt đầu xuất nước Đức, Ý, Pháp Nhất vào năm 1990 số lượng Robot công nghiệp gia tăng với nhiều tính vượt bậc Đến nay, giới có khoảng 200 cơng ty sản xuất IR Trong Mỹ Nhật chiếm đa số Tại Việt Nam Tại Việt Nam, nghiên cứu phát triển robot có bước tiến đáng kể 25 năm vừa qua Nhiều đơn vị toàn quốc thực nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng robot như: Trung tâm Tự động hoá-Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Điện tử -Tin học, Viện Khoa học Công nghệ quân sự, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Viện Cơ học, Viện Công nghệ thông tin thuộc Viện KHCNVN… Bên cạnh đó, cịn phải kể đến Cơng ty Cổ phần Robot TOSY doanh nghiệp thiết kế chế tạo Robot Việt Nam có nhiều sản phẩm ấn tượng trường quốc tế Các nghiên cứu động học động lực học robot khoa khí, chế tạo máy trường đại học viện nghiên cứu quan tâm Ngồi việc 24 tìm phương pháp giải toán liên quan đến học loại robot nối tiếp, song song, di động, chương trình mơ kết cấu chuyển động 3D áp dụng phát triển để minh họa phục vụ cho phân tích, thiết kế robot Lĩnh vực điều khiển robot phong phú, từ phương pháp điều khiển truyền thống PID, phương pháp tính mơ men, phương pháp điều khiển trượt đến phương pháp điều khiển thông minh như: điều khiển sử dụng mạng nơ ron, logic mờ, thuật gen phương pháp điều khiển tự thích nghi, phương pháp học cho robot, hệ visual servoing 4.1.3 Phân loại Robot công nghiệp 4.1.3.1 Phân loại theo kết cấu Robot chuỗi: Là chuỗi động học hở với khâu cố định gọi đế khâu động, khâu động bố trí nối tiếp với Mỗi khâu động liên kết hay nối động với khâu khác nhờ khớp liên kết Robot song song: Là chuỗi động học kín, khâu ln ln liên kết với hai khâu khác Robot có khớp nối: Là robot có khớp quay Robot có khớp có hai kết cấu nối với đơn giản đến hệ thống có tới 10 kết cấu tương tác với Chúng dùng để nhấc chi tiết nhỏ với độ xác cực cao 4.1.3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển Điều khiển hở: Dùng truyền động bước mà quãng đường góc dịch chuyển tỷ lệ với xung điều khiển Kiểu đơn giản cho độ xác thấp Điều khiển kín: Điều khiển kiểu servo, sử dụng tín hiệu phản hồi vị trí để tăng độ xác điều khiển - Kiểu điều khiển điểm-điểm: Phần công tác dịch chuyển từ điểm đến điểm theo đường thẳng với tốc độ không cao, thường dùng Robot hàn điểm, vận chuyển, tán đinh bắn đinh - Điều khiển contour: Đảm bảo cho phần công tác dịch chuyển theo quỹ đạo bất kì, với tốc độ điều khiển Có thể gặp kiểu điều khiển Robot hàn hồ quang phun sơn 4.1.3.3 Phân loại theo ứng dụng 25 Dựa vào ứng dụng robot sản xuất ta có loại robot sau: robot sơn, robot hàn, robot lắp ráp, robot chuyển phôi Kết luận: Với đặc điểm lập trình lại được, Robot cơng nghiệp thiết bị tự động hóa ngày trở thành phận thiếu hệ thống sản xuất linh hoạt trở thành phương tiện hữu hiệu để tự động hóa, nâng cao suất lao động, giảm nhẹ cho người công việc nặng nhọc, độc hại… 4.2 Đặc điểm ứng dụng Robot * Đặc điểm ứng dụng robot Đơn giản hoá chương trình làm việc có chuyển động phức tạp cấu chấp hành theo quy định phẳng đặc biệt quỹ đạo không gian, kể làm việc phải thay đổi vận tốc, gia tốc, tải trọng, dụng cụ Robot thực thao tác qui trình hợp lý, người thợ lành nghề, cách ổn định trình làm việc Do chất lượng sản phẩm nâng cao rõ rệt, đặc biệt chất lượng ổn định Đó điều mà người thợ lành nghề khơng làm Dễ dàng thay đổi chương trình làm việc, đẽ dàng thích nghi mẫu mã sản phẩm thay đổi, dễ dàng chuyển sang công việc mà không cần phải trang bị lại Giảm thời gian chuẩn bị kỹ thuật thiết kế chuyền sản xuất tự động, thiết kế mẫu sản phẩm quy trình cơng nghệ chế tạo, cácđâychuyền sản xuất tự động khác thời gian thiết kế qua d́ i thiết kế xong quy trình bị lạc hậu Giảm giá thành sản phẩm tạo điều kiện cạnh tranh doviệc ứng dụng robot nên giảm chi phí cho người lao động Nhất nớc có phụ cấp bảo hiểm xã hội cao Năng suất lao động dây chuyền tăng lên cao (gấp khoảng lần so với dây chuyền khơng có robot) Cải thiện mơi trường lao động robot thay người làm viẹc môi trường độc hại, nặng nhọc * Các lĩnh vực ứng dụng robot có hiệu Phục vụ sản suất - Hàn phun phủ chiếm 32,7 % - Đúc:chiếm 18,3 % 26 - Cấp phát phôi chiếm 9,5 % - Lắp ráp chiếm 9,5 % - Nghiên cứu đ́ tạo chiếm 5,5 % - Nâng chuyển xếp chiếm 3,9 % - Các việc khác chiếm 20,3 % Lĩnh vực khác - Thay công việc thợ lặn, an tồn hơn, hiêu va rẻ Ví dụ: người thợ lặn sâu - 120 m 100 - 500 USD Robot lặn sâu 180 - 3000 m 100 - 400 USD - Lắp đặt cơng trình ngầm biển - Thay người làm công việc nguy hiểm vớt bom tàu ngầm nguyên tử Nghiên cứu vũ trụ - Xe tự Hành mặt trăng hoả - Robot nghiên cứu vũ trụ có điều khiển từ xa Văn phòng y tế dịch vụ - Lau nhà rửa bát, chông nhà, trông trẻ - Ứ dụng lĩnh vực phục vụ bệnh nhân - Trong sinh hoạt chụp ảnh, bán bia, chữa cháy, bảo vệ 4.3 Xu phát triển Robot giới Từ đời robot áp dụng nhiều lĩnh vực góc độ thay sức người Nhờ dây chuyền sản xuất tổ chức lại, suất hiệu sản xuất tăng lên rõ rệt Mục tiêu ứng dụng robot cơng nghiệp nhằm góp phần nâng cao suất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng khả cạnh tranh sản phẩm đồng thời cải thiện điều kiện lao động Đạt mục tiêu nhờ vào khả to lớn robot làm việc mệt mỏi, dễ dàng chuyển nghề cách thành thạo, chịu phản xạ môi trường làm việc độc hại, nhiệt độ cao, “cảm thấy” từ trường “nghe” siêu âm Robot dùng thay người trường hợp thực công việc không nặng nhọc đơn điệu, dễ gây mệt mõi, nhầm lẫn 27 - Robot ngày trở nên chuyên dụng - Robot ngày đảm nhiệm công việc lắp ráp - Robot di động ngày trở nên phổ biến - Robot ngày trở nên tinh khôn Các robot trang bị thêm Các loại cảm biến khác để nhận biết môi trường chung quanh, với thành tựu to lớn lĩnh vực Tin học - Điện tử tạo hệ robot với nhiều tính đăc biệt, Số lượng robot ngày gia tăng, giá thành ngày giảm Nhờ vậy, robot có vị trí quan trọng dây chuyền sản xuất đại Trong ngành khí, robot sử dụng nhiều công nghệ đúc, công nghệ hàn, cắt kim loại, sơn, phun phủ kim loại, tháo lắp vận chuyển phụi, lắp ráp sản phẩm Ngày xuất nhiều dây chuyền sản xuất tự động gồm máy CNC với Robot công nghiệp, dây chuyền đạt mức tự động hố cao, mức độ linh hoạt cao , máy robot điều khiển hệ thống chương trình Ngồi phân xưởng, nhà máy, kỹ thuật robot sử dụng việc khai thác thềm lục địa đại dương, y học, sử dụng quốc phịng, chinh phục vũ trơ, công nghiệp nguyên tử, lĩnh vực xã hội Rõ ràng khả làm việc robot số điều kiện vượt khả người; phơng tiện hữu hiệu để tự động hoá, nâng cao suất lao động, giảm nhẹ cho người công việc nặng nhọc độc hại Nhợc điểm lớn robot cha linh hoạt nh người, dây chuyền tự động, có robot bị hỏng làm ngừng hoạt động dây chuyền, robot Lưuôn hoạt động giám sát người Có thể nói, robot tổ hợp khả hoạt động linh hoạt cấu điều khiển từ xa với mức độ “tri thức” ngày phong phú hệ thống điều khiển theo chương trình số nh kỹ thuật chế tạo cảm biến, cơng nghệ lập trình phát triển trí khơn nhân tạo, hệ chun gia 4.4 Tình hình tiếp cận nghiên cứu robot Viêt Nam - Những năm 1978, 1979 khái niệm robot vào Việt Nam qua Luận án phó tiến sĩ tốt nghiệp Liên Xô, Đức 28 - Nhứng năm 1980 nghiên cứu ứng dụng tay máy làm việc môi trường độc hại viện bảo hộ lao động Càng năm 1980 trường Đại Học Bach Khoa thành lập trung tâm tự động hoá, nghiên cứu khởi thảo robot, đọc chuyên đề đ́ o tạo số sinh viên robot sau thiêt kế tay máy có ¸ bậc tự - Từ sau năm 1990 bắt đầu ứng dụng nhiều, năm 1998 Hải Phòng thành lậpnhà máy lắp ráp robot khu công nghiệp NUMURA * Những nơi sử dụng robot : - Công ty HONDA Việt Nam: có robot hàn hồ quang - Cơng ty YAMAHA: có 10 robot hàn hồ quang - Cơng ty VPIC: có robot hàn hồ quang - Cơng ty GOSI Thang Long: có robot hàn hồ quang - Cơng ty TAKAMCHI: có robot hàn hồ quang - Cơng ty KYOEI Việt Nam: có 16 robot hàn hồ quang - Cơng ty SAVARA Việt Nam: có robot hàn hồ quang - Trường Việt Xơ: có robot hàn hồ quang - Trường CĐSPKT Nam Định: có robot hàn hồ quang - Trường CĐCN H́ Nội: có robot hàn hồ quang - Viện nghiên cứu khí: có robot hàn hồ quang - Đại học Bách Khoa H́ Nội: có robot hàn hồ quang robot thao tác nâng chuyển xếp 4.5 Cấu trúc phân loại 4.5.1 Các phận cấu thành Robot * Định nghĩa: Robot thiết bị tự động làm việc theo chươg trình lập sẵn giời nhằm nhằm thực số công việc mà không cần tham gia người Một robot thường bao gồm thành phần như: Cánh tay, nguồn động lực, dụng cụ gắn treenkhaau chấp hành cuối, cảm biến điều khiển thiết bị dạy học, máy tính … phần mềm lập trình nên coi thành phần cuả hệ thống Robot Mối liên hệ thành phần Robot 29 Hình 1.1 Các thành phần Robot Cánh tay robot (tay máy) kết cấu khí gồm khâu liên kết với khớp động để tạo nên chuyển động robot Nguồn động lực động điện (một chiều động bước), hệ thống xy lanh khí nén, thuỷ lực để tạo động lực cho tay máy hoạt động Dụng cụ thao tác gắn khâu cuối robot, dụng cụ robot có nhiều kiểu khác dạng bàn tay để nắm bắt đối tượng công cụ làm việc mỏ hàn, đá mài, đầu phun sơn… Thiết bị dạy-hoc (Teach-Pendant) dùng để dạy cho robot thao tác cần thiết theo yêu cầu trình làm việc, sau robot tự lặp lại động tác dạy để làm việc (phương pháp lập trình kiểu dạy học) Các phần mềm để lập trình chương trình điều khiển robot cài đặt máy tính, dùng điều khiển robot thơng qua điều khiển (Controller) Bộ điều khiển gọi Mođun điều khiển (hay Unit, Driver), thường kết nối với máy tính Một mođun điều khiển cịn có cổng Vào Ra (I/O port) để làm việc với nhiều thiết bị khác cảm biến giúp robot nhận biết trạng thái thân, xác định vị trí đối tượng làm việc dị tìm khác; điều khiển băng tải cấu cấp phụi hoạt động phối hợp với robot 4.5.1.1 Tay máy ( Manapulator) - Gồm: đế, thân, tay 30 Hình Cấu tạo tay máy robot bậc tự Tay máy thành phần quan trọng, định khả làm việc củarobot Các kết cấu nhiều tay máy theo cấu tạo chức tay người; nhiên ngày nay, tay máy thiết kế đa dạng, nhiều cánh tay robot có hình dáng khác xa cánh tay người Trong thiết kế sử dụng tay máy, cần quan tâm đến thơng số hình - động học, thơng số liên quan đến khả làm việc robot nh: tầm với (hay trường công tác), số bậc tự (thể khéo léo linh hoạt robot), độ cứng vững, tải trọng vật nâng, lực kẹp Bàn tay vai Cổ tay Đầu gối tay Hình Mô theo cấu tạo chức theo tay người Các khâu robot thường thực hai chuyển động : • Chuyển động tính tiến theo hướng x,y,z không gian Descarde, thông thường tạo nên hình khối, chuyển động thường ký hiệu T (Translation) P (Prismatic) • Chuyển động quay quanh trục x,y,z ký hiệu R (Roatation) 31 Tuỳ thuộc Vào số khâu tổ hợp chuyển động (R T) mà tay máy có kết cấu khác với vùng làm việc khác Các kết cấu thường gặp Robot robot kiểu toạ độ Đề các, toạ độ trô, toạ độ cầu, robot kiểu SCARA, hệ toạ độ góc 4.5.1.2 Hệ thống truyền động Có dạng truyền động phổ biến là: Hệ truyền động điện: Thường dùng động điện chiều (DC: Direct Current) động bậc (step motor) Loại truyền động dễ điều khiển, kết cấu gọn Hệ truyền động thuỷ lực: đạt công suất cao, đáp ứng điều kiện làm việc nặng Tuy nhiên hệ thống thuỷ lực thường có kết cấu cồng kềnh, tồn độ phi tuyến lớn khó xử lý điều khiển Hệ truyền động khí nén: có kết cấu gọn nhẹ khơng cần dẫn ngược lại phải gắn liền với trung tâm taọ khí nén Hệ làm việc với cơng suất trung bình nhỏ, xác, thường thích hợp với robot hoạt động theo chương trình định sẳn với thao tác đơn giản “nhấc lên - đặt xuống” (Pick and Placeachor PTP: Point To Point) 4.5.1.3 Hệ thống điều khiển Có robot điều khiển hở (mạch điều khiển khơng có quan hệ phản hồi), Robot điều khiển kín (hay điều khiển servào): sử dụng cảm biến, mạch phản hồi để tăng độ xác mức độ linh hoạt điều khiển 4.5.1.4 Hệ thống cảm biến tín hiệu Hệ thống cảm biến tín hiệu hệ thống giác quan robot Robot cần xác định trạng thái mơi trường bên Ngồi (màu sắc, nhiệt độ, độ ẩm, ) sau gửi trạng thái môi trường đến xử lý đa phản ứng điều khiển robot để đối phó với kiện bên Ngoài Hệ thống cảm biến tín hiệu coi nh mắt người (khi đến gần bậc tường mo xanh mắt xẽ nh cảm biến truyền liệu cho não Bộ não nơi xử lý tín hiệu gửi thơng điệp hướng khác để khái va Vào tường) Hệ thống xử lý tín hiệu robsot thế, gửi thơng tin để robot đóng hướng 4.5.2 Các bậc tự tọa độ suy rộng 4.5 2.1 Bậc tự Bậc tự robot biểu thị khả linh hoạt robot 32 W = 6n -å = Trong đó: n số khâu động p số khớp loại i Ví dụ 1: chuyển động tay người W =6.3 – 2.3 –1.5 = (bậc tự do) P3 - Vai Hình Bậc tự tay người Ví dụ 2: robot nối tiếp W =6.3 –5.6 = Hình Bậc tự robot nối tiếp Ví dụ 2: robot song song W =6.3 –5.6 = Hình Bậc tự robot song song Bậc tự lớn robot linh hoạt cứng vững ngược lại Robot cấu trúc nối tiếp linh hoạt robot có cấu trúc song song 33 + Dịng khí plasma có tốc độ cao + Các thơng số vũng hàn phụ thuộc thay đổi khoảng cách làm việc + Không xảy tượng nhiểm vật liệu điện cực vonfram vào vật hàn + Yêu cầu kỹ thợ hàn thấp hàn tay - Tuy hàn hồ quang plasma có nhược điểm + Thiết bị đắt tiền + Vịi phun có tuổi thọ thấp + Thợ hàn phải có hiểu biết sâu q trình hàn + Mức độ tiêu thụ khí bảo vệ cao *Phạm vi ứng dụng hàn hồ quang plasma: - Cho phép hàn kết cấu mà trước hàn trình đắt tiền hàn laser,hàn tia điện tử.Điều làm giảm chi phí mua sắm vận hành thiết bị chi phí dịch - Có thể hàn tay lẫn hàn giới ,hàn tự động hàn liên tục lẫn hàn gián đoạn - Được ứng dụng trường hợp địi hỏi chất lượng cao hàn lượt bình nhiên liệu tàu thoi ,vỏ tàu cánh ngầm tàu ngầm - Hàn ống có thành dày tới 6-12mm,khi hàn hồ quang điệc cực khơng nóng chảy khơng có hiệu - Dùng để gây hồ quang đầu dây chi tiết nhỏ khác thời gian ngắn với kết quán :các kim loại ,dây kim loại ,dây tóc bóng đèn,cặp nhiệt,đầu dò số dụng cụ phẩu thuật - Các chi tiết y học điện tử cần hàn kín 6.1.4 Nguyên lý làm việc mỏ hàn Hình 5.4: Nguyên lý làm việc mỏ hàn plasma 85 Hình 5.5: Hàn hồ quang plasma - Hàn plasma quy trình sử dụng miệng đầu phun thích hợp để làm thắt lại luồng khí ion hóa có nhiệtđộ cao cho sử dụng để làm nóng chảy mối hàn - Khí dẫn điện (plasma) sử dụng để chuyển lượng âm - cung cấp nguồn điện từ mỏ plasma đến vật hàn Mỏ plasma đóng vai trị cơng cụ lắp chi tiết cung cấp plasma có vai trị cung cấp chất làm mát (khí nước) cho chi tiết Đầu phun điện cực trì tia plasma - Khi khởi động, tín hiệu khởi động gửi tới nguồn cơng suất DC, đó, đồng thời xuất điện áp mạch hở khí phun mỏ - Sau có luồng khí ổn định, mạch tần số cao (HF) kích hoạt HF phóng hồ quang điệncực đầu phun bên mỏ hồ quang làm cho khí thổi qua bị ion hóa - Khí dẫn điện tạo nên dịng điện điện cực đầu phun kết hình thành hồ quang mồi Khi hồ quang mồi tiếp xúc với vật hàn, hồ quang plasma hình thành điện cực vật hàn, hồ quang plasma làm nóng chảy kim loại hàn 6.2 Khí bảo vệ khí tạo plasma 6.2.1 Khí bảo vệ: Bất kỳ loại khí trơ dùng để hàn plasma, song Argon Heli ưa chuộng giá thành tương đối thấp, trữ lượng lớn - Argon loại khí trơ khơng màu, mùi, vị khơng độc Nó khơng hình thành hợp chất hóa học với vật chất khác nhiệt độ áp suất Ar trích từ khí phương pháp hóa lỏng khơng khí tinh chế đến độ tinh khiết 99,9 %, có tỷ trọng so với khơng khí 1,33 Ar cung cấp 86 bình áp suất cao dạng khí hóa lỏng với nhiệt độ - 184OC bồn chứa - Heli loại khí trơ khơng màu, mùi, vị Tỷ trọng so với khơng khí 0,13 khai thác từ khí thiên nhiên, có nhiệt độ hóa lỏng thấp – 2720C, thường chứa bình áp suất cao - Nitơ (N2) đưa vào Ar để tạo plasma 6.2.2 Khí tạo plasma Thường sử dụng argon argon pha lẫn oxygen ni tơ để làm khí tạo plasma tỷ lệ oxygen khơng vượt 6% 6.3 Kết nối thiết bị hàn Hình 5.6: Lắp ghép hệ thống hàn plasma - Chọn khí bảo vệ, khí tạo plasma phù hợp theo dẫn - Lắp ghép vị trí - Chọn lắp mỏ hàn, điện cực hàn phù hợp 6.4 Chọn chế độ hàn 6.4.1 Chọn điện cực - Tungsten zirconium (đuôi sơn màu nâu): có đặc tính hồ quang mật độ dòng hàn định mức trung gian tungsten pure tungsten thorium Ưu điểm khác điện cực khơng có tính phóng xạ điện cực thorium - Tungsten Cerium (2%CeO2, sơn màu cam) khơng có tính phóng xạ, hồ quang dễ mồi ổn định, có tuổi bền cao + Được kết hợp với khoảng 2% Cerium – kim loại khơng phóng xạ có nhiều nguyên tố đất , việc thêm vào lượng phần trăm nhỏ oxít Cerium làm tăng khả phóng điện điện cực, cho điện cực có 87 đặc tính khởi động tốt khả chuyển tải dòng điện cao so với điện cực W tinh khiết + Đây loại điện cực “đa mục đích” , so với điện cực EWP loại điện cực cho hồ quang ổn định Chúng có đặc tính gây hồ quang vượt trội dòng hàn nhỏ dùng để hàn liên kết có qũy đạo, ống, mỏng chi tiết nhỏ - Tungsten Lathanum (La2O3): có tính tương tự tungsten cerium + EWLa-1 (1% Lanthan, màu đen); EWLa-1,5 (1,5% Lanthan, màu vàng); EWLa-2 (2% Lantan, màu xanh da trời): + Là loại điện cực hợp chất với o xít lantan khơng phóng xạ, chúng cho khả mồi hồ quang tốt + So sánh với điện cực chứa Ce Th, điện cực chứa La có tuổi thọ cao có khả chống nhiễm bẩn W vào mối hàn tốt Lantan phân bố khắp chiều dài điện cực trì đầu nhọn điện cực tốt Điện cực chứa La sử dụng tốt với dòng DC AC với đầu điện cực mài nhọn dạng cầu 6.4.2 Cường độ dòng điện Cường độ dòng điện hàn chọn theo bảng sau: mm 4 6 8 10 Trên 10 Ih 100 120 120 150 150 170 170 190 190 300 Uh N/A N/A N/A N/A N/A 6.4.3 Lưu lượng khí bảo vệ, khí tạo plasma mm 4 6 8 10 Trên 10 L l/min 68 10 10 13 13 16 17 l/min N/A N/A N/A N/A N/A * N/A không cần thiết, để máy tự chỉnh 6.5 Vận hành, sử dụng thiết bị hàn plasma 88 Hình 5.7: Lắp ráp thiết bị hàn plasma 6.6 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp: Thực đầy đủ trang bị bảo hộ lao động Khơng nhìn trực tiếp vào hồ quang hàn Rửa tay sau làm việc đụng vào thức ăn Khi hàn phải có hệ thống hút khói cục bộ, khói phải xử lý theo quy định phóng xạ nhẹ trước thải môi trường Xỉ hàn phế phẩm phải sử lý riêng không bỏ vào thùng rác thông thường thải trực tiếp môi trường 89 Bài 7: Hàn plasma Giới thiệu: Sử dụng hồ quang plasma có lượng cao để hàn chi tiết kim loại Hàn hồ quang plasma (Plasma Arc Welding) q trình hàn tương tự hàn điện cực nóng chảy mơi trường khí bảo vệ Khi hàn hồ quang plasma, điện cực khơng nóng chảy vonfram phần cột hồ quang nằm bên buồng khí bao quanh kim loại làm mát nước Buồng kết thúc lỗ phun hình trụ đồng trục với điện cực để phun dòng plasma có lượng cao ngồi làm nóng chảy kim loại Mục tiêu: Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ hàn điện tử đầy đủ; Kết nối điều chỉnh nguồn khí bảo vệ khí tạo plasma; Chuẩn bị phơi hàn kích thước vẽ; Chọn chế độ hàn hợp lý; Hàn mối hàn plasma đảm bảo độ sâu ngấu; Thực tốt cơng tác an tồn lao động vệ sinh phân xưởng 7.1 Chọn mỏ hàn, kết nối khí bảo vệ khí tạo plasma Mục tiêu: Trình bày phương pháp chọn mỏ hàn, kết nối khí bảo vệ khí tạo plasma 7.1.1.Chọn mỏ hàn Việc chọn mỏ hàn phụ thuộc vào hãng sản suất máy chiều ày vật hàn, riêng với hàn plasma mỏ hàn thường kèm máy nhà cung cấp máy phân phối Vì việc cọn loại đầu phải vào hướng dẫn sử dụng loại máy Hình 6.1: Mỏ hàn plasma 90 7.1.2.Kết nối khí bảo vệ khí tạo plasma Hình 6.2: Sơ đồ kết nối thiết bị hàn plasma 7.2 Chuẩn bị phôi hàn 7.2.1.Chuẩn bị mép hàn Hình 6.3: Chuẩn bị phơi hàn plasma 7.2.2.Làm kiểm tra phôi - Kiểm tra độ đồng phẳng, độ đồng thẳng kích thước lắp ghép; sau sử dụng bàn chải lắp máy mài tay để đánh rỉ bụi bẩn có ánh kim Hình 6.4: Làm mối hàn máy 91 7.3 Kỹ thuật hàn plasma 7.3.1.Tư hàn - Giống hàn TIG, hàn plasma thực tư khơng gian Hình 6.5: Các tư hàn plasma 7.3.2 Góc độ mỏ hàn Hình 6.6: Góc độ mỏ hàn hàn plasma 7.3.3 Chuyển động mỏ hàn + Mỏ hàn chuyển động theo hình cưa tuỳ thuộc vào nóng chảy kim loại để điều chỉnh tốc độ di chuyển mỏ hàn phù hợp + Que hàn phụ chuyển động kiểu đường thẳng, tốc độ đưa que tùy thuộc vào yêu cầu bề mặt mối hàn Hình 6.7: Giao đọng que hàn mỏ hàn 92 7.3.4 Kỹ thuật hàn Mối hàn giáp mối khơng vát áp dụng cho vật liệu dày 2mm Khi hàn mối hàn cần ngấu toàn phần phải hàn với kim loại đắp Mối ghép hàn đính để có khe hở có kích thước xác định Khi hàn kim loại mỏng thường gấp mép thổi chảy không dùng que đắp Khi hàn dày 3mm phải vát mép, thông thường chọn kiểu vát V J Kiểu V đôi J đôi dùng bề dày lớn 25mm Khi mối hàn hàn từ hai phía nên chọn kiểu vát đơi để giảm lượng đắp có hiệu kinh tế Thực tế hàn dày, có lớp lót thực phương pháp hàn plasma lớp phủ thực phương pháp hàn que phương pháp khác Yếu tố quan trọng bậc để chọn kiểu vát phương pháp hàn chất lượng yêu cầu mối hàn vật liệu hàn Khi hàn thép inox hợp kim nicken phương pháp hàn plasma lại phù hợp hiệu 7.3.5 Chế độ hàn Cường độ dòng điện hàn chọn theo bảng sau: mm 4 6 8 10 Trên 10 Ih 100 120 120 150 150 170 170 190 190 300 L l/min 68 10 10 13 13 16 17 Uh N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A L l/min 7.4 Trình tự thực TT Nội dung cơng việc Dụng cụ Hình vẽ minh họa Yêu cầu đạt Thiết bị Đọc vẽ - Nắm kích thước - Hiểu yêu cầu kỹ thuật 93 - Kiểm tra phôi, chuẩn bị mép hàn - Phôi phẳng, thẳng không bị pavia Số lượng 02 - Phôi kích thước + Dây hàn ( 1.6 - Máy hàn kempi- - Chọn chế độ hàn, gá đính - Dịng điện 100A - Điện áp N/A - Khí BV l/p - Dao động cưa Tiến hành hàn - Đúng góc độ mỏ hàn Kiểm tra - Phát khuyết tật mối hàn - Kết thúc kỹ thuật 7.5 Khuyết tật thường gặp biện pháp khắc phục TT Tên Mối hàn rỗ khí, bề mặt có màu nâu Chiều rộng chiều cao mối hàn khơng Hình vẽ minh Nguyên nhân họa Cách khắc phục - Thiếu khí bảo vệ - Tăng lưu - Do hàn lượng khí bảo mơi trường có vệ gió thổi với - Che chắn gió vận tốc gió khu vực hàn >5m/giây Tra que chưa Tập tra que đều tay 94 7.6 An toàn lao động vệ sinh công nghiệp: Thực đầy đủ trang bị bảo hộ lao động Khơng nhìn trực tiếp vào hồ quang hàn Rửa tay sau làm việc đụng vào thức ăn Khi hàn phải có hệ thống hút khói cục bộ, khói phải xử lý theo quy định phóng xạ nhẹ trước thải mơi trường Xỉ hàn phế phẩm phải sử lý riêng không bỏ vào thùng rác thông thường thải trực tiếp môi trường BÀI TẬP VÀ SẢN PHẨM THỰC HÀNH Câu 1: Trình bày kỹ thuật hàn giáp mối thép cácbon phương pháp hàn plasma? Câu 2: Thực mối hàn theo vẽ sau HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI, BÀI TẬP Câu 1: Kỹ thuật hàn plasma - Chọn chế độ hàn - Góc độ mỏ hàn Câu 2: Thực mối hàn ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP Kết thực Cách thức phương Điểm pháp đánh giá tối đa người học TT Tiêu chí đánh giá I Kiến thức Trình bày đầy đủ cơng tác Làm tự luận, đối chuẩn bị , gá đính phơi chiếu với nội dung học 95 2.1 2.2 2.3 Chọn chế độ hàn mối hàn giáp mối thép bon thấp 1G phương pháp hàn plasma 2,5 Trình bày cách mỏ hàn Làm tự luận 0,5 trắc nghiệm, đối Trình bày cách chọn lưu chiếu với nội dung 0,5 lượng khí bảo vệ học Trình bày cách chọn cường độ dịng điện hàn 2.4 Trình bày cách chọn chế độ gá đính xác Trình bày kỹ thuật hàn mối hàn giáp mối thép bon thấp 1G phương pháp hàn plasma Làm tự luận, đối Nêu đầy đủ kỹ thuật bắt đầu, chiếu với nội dung nối liền, kết thúc học Nêu góc độ mỏ hàn 3.1 3.2 0,5 3.3 Nêu cách dao động mỏ hàn phù hợp Trình tự thực mối hàn giáp mối 1G 4.1 Nêu đầy đủ công tác chuẩn bị : Đọc vẽ ; Kiểm tra phôi, chuẩn bị mép hàn; 0,5 Làm tự luận Chọn thông số hàn; Gá vấn đáp, đối chiếu đính với nội dung học Trình bày góc độ que hàn, góc độ mỏ hàn, cách giao động, hướng hàn 4.2 4.3 Nêu xác cách kiểm tra mối hàn Trình bày phương Làm tự luận, đối pháp kiểm tra chất lượng chiếu với nội dung mối hàn (kiểm tra ngoại học dạng mối hàn ) 0,5 96 Trình bày đầy đủ công tác Làm tự luận, đối an toàn lao động vệ sinh chiếu với nội dung 0,5 phân xưởng học Cộng: 10 đ II Kỹ Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, Kiểm tra công tác thiết bị theo yêu cầu chuẩn bị, đối chiếu thực tập với kế hoạch lập Vận hành sử dụng thành Quan sát thao thạo thiết bị, dụng cụ hàn tác, đối chiếu với 1,5 plasma quy trình vận hành Chuẩn bị đầy đủ vật liệu Kiểm tra công tác theo yêu cầu chuẩn bị, đối chiếu thực tập với kế hoạch lập Chọn chế độ hàn Kiểm tra yêu hàn giáp mối thép bon cầu, đối chiếu với 1,5 thấp 1G phương pháp tiêu chuẩn hàn plasma Sự thành thạo chuẩn xác Quan sát thao thao tác hàn giáp mối tác đối chiếu với quy thép bon thấp 1G tr×nh thao t¸c phương pháp hàn plasma Kiểm tra chất lượng mối hàn 6.1 Mối hàn kích thước (bề rộng ) 6.2 Mối hàn kh«ng bị khuyết tật (mối hàn rỗ khí bề mặt Theo dõi việc thực có màu nâu, lỗ khí, hàn hiện, đối chiếu với khơng ngấu, chiều rộng quy trình kiểm tra chiều cao mối hàn không đều) 6.3 kết cấu hàn biến dạng phạm vi cho phép Cộng: III Thái độ Tác phong công nghiệp 10 đ 97 Đi học đầy đủ, 1.2 Theo dõi việc thực Không vi phạm nội quy lớp hiện, đối chiếu với nội quy trường học 1.3 Bố trí hợp lý vị trí làm việc Theo dõi trình làm việc, đối chiếu với tính chất, u cầu cơng việc 1.4 Tính cẩn thận, xác Quan sát việc thực tập 1.5 Ý thức hợp tác làm việc theo Quan sát q trình tổ, nhóm thực tập theo tổ, nhóm Đảm bảo thời gian thực Theo dõi thời gian tập thực tập, đối chiếu với thời gian quy định Đảm bảo an tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp 3.1 Tuân thủ quy định an toàn Theo dõi việc thực Đầy đủ bảo hộ lao động ( hiện, đối chiếu với quần áo bảo hộ, thẻ học sinh, quy định an toàn giày, mũ, yếm da, găng tay vệ sinh công nghiệp da…) 1.1 3.2 Vệ sinh xưởng thực tập quy định 3.3 Cộng: 10 đ KẾT QUẢ HỌC TẬP Tiêu chí đánh giá Kết thực Hệ số Kiến thức 0,3 Kỹ 0,5 Thái độ 0,2 Cộng: 98 Kết học tập 99 ... hàn hồ quang - Trường Việt Xơ: có robot hàn hồ quang - Trường CĐSPKT Nam Định: có robot hàn hồ quang - Trường CĐCN H́ Nội: có robot hàn hồ quang - Viện nghiên cứu khí: có robot hàn hồ quang -. .. theo so với trình hàn lasze tia điện tử Hàn plasma cho phép hàn tay lẫn hàn giới, hàn tự động hàn liên tục lẫn hàn gián đoạn Hàn plasma ứng dụng trường hợp đòi hỏi chất lượng cao hàn lượt bình... thuật hàn hồ quang plasma nay, đặc biệt hệ thống hàn plasma xác cho phép hàn kết cấu mà trước hàn q trình hàn đắt tiền hàn lazer, hàn tia điện tử Điều cho phép giảm chi phí mua sắm vận hành thiết