Báo cáo một số công nghệ chủ yếu ngành cơ khí chế tạo

Báo cáo số công nghệ chủ yếu ngành khí chế tạo Việt Nam I Công nghệ đúc Công nghệ đúc loại công nghệ tạo phôi có phạm vi sử dụng rộng quan trọng nhất, tỷ trọng vật đúc chiếm thường 60 – 80 % tổng trọng lượng chi tiết hình thành nên máy thiết bị Do đúc đánh giá ngành tạo nên giá trị gia tăng công nghiệp khí chế tạo Không có đúc có công nghiệp khí chế tạo Đúc Việt Nam hình thành từ lâu đời ảnh hưởng văn hoá phương Đông Cha ông ta đúc trống đồng, mũi tên đồng sau đồ sắt nhôm Công nghiệp đúc tham gia chế tạo khí hình thành sau kỷ 18 Sau cách mạng tháng 8, đặc biệt kháng chiến công binh xưởng sau số nhà máy khí đúc số chi tiết gang, đồng, nhôm thay chi tiết máy vũ khí, đạn dược Hoà bình lập lại giúp đỡ Liên Xô cũ Trung Quốc, số nhà máy khí tập trung đầu tư xưởng đúc, rèn để tạo phôi khí Ta đúc gang, thép, nhôm, đồng, số mác gang thép hợp kim thấp Sau bắt đầu nghiệp Đổi mới, sau Mỹ bỏ cấm vận số thông tin công nghệ phương Tây vào Việt Nam Những công nghệ mới, đại có hội xâm nhập lẻ tẻ vào xưởng, trường, viện nghiên cứu Hiện trạng chung công đoạn công nghệ đúc: Công nghệ đúc chia thành 05 công đoạn, trạng công nghệ công đoạn sau: a) Công đoạn chế tạo khuôn: Trong công đoạn phải tạo mẫu vật đúc, làm khuôn ruột đúc, lắp ráp khuôn đúc Hầu hết xưởng đúc làm khuôn ruột tay (thủ công) Một số sở đúc trang bị máy tạo khuôn, ruột Khoảng ba, bốn nhà máy có nhập trang bị dây chuyền làm klhuôn tự động để đúc chi tiết đặc dụng, loạt lớn Tuy nhiên số lượng cầu ít, hàng đúc chủ yếu phục vụ bảo dưỡng, sửa chữa nên sở đúc khuynh hướng đầu tư nhiều vào khâu làm khuôn Ngoài khâu thíêt kế công nghệ đúc chưa đầu tư hoàn hảo, tỷ lệ sai hỏng lớn phụ thuộc vào khâu làm khuôn b) Nấu luyện kim loại đúc rót Vì đúc nhỏ lẻ, nên hầu hết sở đầu tư khâu nấu luyện sớm để đúc chi tiết loạt nhỏ Một số công ty đâu tư lò cảm ứng, lò điện, lò gang cao cấp để nấu luyện kim loại Một số công ty có đầu tư thêm thiết bị kiểm tra thành phần kim loại lỏng nhiệt độ nấu luyện kim loại Hiện nhà máy, xưởng đúc trang bị thiết bị tiên tiến nấu luyện nấu mác thép, gang, nhôm, đồng công nghiệp có nhu cầu Tuy nhiên hầu hết xưởng đúc nấu luyện lò thủ công, thao tác đơn giản hầu hết nấu đúc mác gang, thép thấp cấp, mác tiêu chuẩn c) Phá khuôn làm vật đúc Hầu hết xưởng đúc làm công đoạn tay, suất thấp môi trường làm việc độc hại Một số công ty trang bị thiết bị phá khuôn, làm giới tự động hoá phần d) Nhiệt luyện vật đúc Hầu hết vật đúc không theo tiêu chuẩn không nhiệt luyện Một số xưởng cao cấp trang bị thiết bị nhiệt luyện lẻ, nơi trang bị dây chuyền đồng e) Phân loại vật đúc phân phối thành phẩm Vì thiếu thiết bị kiểm tra nhu cầu không cao nên việc phân loại vật đúc không thực Hầu hết xưởng đúc thể hoạt động “ăn đong” “bán rong” nên công đoạn bị bỏ chưa mang tính công nghiệp Hiện trạng đúc gang thép: Trước những năm 85 nền kinh tế của nước ta được quản lý theo kiểu bao cấp, các nhà máy khí lớn gọi là các Công ty khí chế tạo lớn Công ty Cơ khí Hà Nội, Công ty chế tạo Diezel Sông Công, Công ty gang thép Thái Nguyên; Công ty Đúc 89; Công ty Cơ khí 83; Công ty thép Miền Nam… mới được trang bị các lò đúc thép + đúc gang lò điện hồ quang Các Công ty khí vừa và nhỏ khác thường chỉ có đúc gang kiểu lò đứng hoặc lò chõ dùng than coke hoặc than đá vàng danh làm nhiên liệu đốt Sau năm 1985 nhờ sự đổi mới kinh tế các ngành kinh tế của chúng ta đều phát triển mạnh, đó ngành khí cũng có một số lĩnh vực công nghệ có bước chuyển biến đáng kể, đó có lĩnh vực công nghệ đúc Các thiết bị và công nghệ tại Cơ khí Hà Nội vào loại hiện đại và tốt nhất Việt Nam hiện cho phép đúc các chi tiết thép và gang với chất lượng tốt Các công nghệ đúc khuôn tươi và khuôn Furan được nhập của Đức với thiết bị kiểm tra đại, nhiên dung lượng lò đúc thép đạt suất tấn/mẻ, lò gang tấn/mẻ Tổng Công ty khí xây, có một phân xưởng đúc được trang bị một lò thép của Hoa Kỳ dạng lò Hồ quang với dung lượng tấn/mẻ Ngoài lò thép ra, việc làm khuôn cho đúc được thực hiện thủ công, mục đích của Công ty nhập lò thép để đúc bi đạn và tấm lót cho ngành xi măng Tuy nhiên các thiết bị kiểm tra, phân tích nhanh, và nhiệt luyện sau đúc đều không có, chất lượng vật đúc khó kiểm soát Công ty diesel Sông Công Thái Nguyên được trang bị phân xưởng đúc thép, gang với lò hồ quang tấn/mẻ (Nga), có hệ thống chuyên đúc blocs xi lanh, làm khuôn tự động máy có thiết bị kiểm tra chất lượng vật đúc tốt Công ty phụ tùng số I trang bị dây chuyền đúc cho triệu sản phẩm ống lót động xe Hon đa với bộ phận chuẩn bị làm khuôn từ cát mới, cát tái sinh và các chất phụ gia đều được chuẩn bị chu đáo với thiết bị phân tích quang phổ phát xạ để kiểm tra Dây chuyền đúc này được chuyên môn hóa cao, tất nhiên cho suất cao và chất lượng ổn định… Các công ty 189 Quân đội, Xí nghiệp khí Quang Trung Ninh Bình,… trang bị công nghệ đúc mẫ tự thiêu, công nghệ đại dây chuyền chưa đồng từ khâu làm khuôn sản phẩm thương phẩm Công ty TNHH Đúc Minh Bạch đúc được các chi tiết thép có trọng lượng đến 15 tấn với chất lượng tốt, đât sở đúc có tiềm lực đáp ứng nhu cầu phát triên ngành khí Việt Nam Hiện trạng đúc kim loại màu Để nấu luyện hợp kim đồng những năm trước người ta thường dùng lò đốt than hoặc lò đốt bằng dầu Tuy nhiên, những năm gần các nhà máy đã không còn dùng lò đốt than nữa, thay vào đó người đã dùng lò tần số để nấu hợp kim đồng Các lò tần số được dùng đa số có dung lượng từ 100kg/mẻ đến 1000kg/mẻ Các lò này thường nhập từ Trung Quốc và một số nước khác Tần số làm việc của các lò nấu hợp kim đồng thường từ 500 – 2.500 héc, cá biệt có lò làm việc ở tần số 8000 héc (lò Đức) Các chi tiết từ hợp kim đồng thường được đúc khuôn cắt, khuôn kim loại hoặc đúc ly tâm Cũng giống tình trạng đúc kim loại đen, đa số các nhà máy và các xưởng đúc đồng khác không có thiết bị phân tích nhanh (trừ Công ty khí Hòn Gai) đó việc đúc các loại hợp kim đồng đều phải dựa vào việc chuẩn bị nguyên liệu đầu vào, và từ đó tính toán phối liệu trước đúc, không thể điều chỉnh thành phần hợp kim quá trình nấu, đó khó đạt thành phần chính xác của hợp kim Các chi tiết đúc bằng khuôn kim loại và đúc ly tâm đều cho chất lượng vật đúc tốt, ít phế phẩm rổ khí Để nấu luyện hợp kim nhôm ở các xí nghiệp, có đúc các chi tiết bằng nhôm, thường sử dụng các lò điện trở (những năm trước đa số dùng lò đốt than) Các chi tiết đúc dạng pít tông của động diezel thường đúc tĩnh bằng khuôn kim loại (nhà máy phụ tùng động ô tô số I gò đầm Thái Nguyên, nhà máy phụ tùng Tân Bình) Trong những năm gần đây, để nâng cao tỉ lệ nội địa hóa việc lắp ráp xe máy, một số nhà máy thuộc khu vực Hải Phòng và Hà Nội, Thái Nguyên và Tuyên Quang đã nhập của Đài Loan một số dây truyền nấu và đúc áp lực cao bán tự động, điều khiển PLC để đúc các chi tiết từ hợp kim nhôm cho xe máy: Công ty TNHH khí phụ tùng xe máy Hải Phòng có lò nấu nhôm bằng điện trở dung lượng 300kg/mẻ, có máy đúc áp lực cao mà lực ghì khuôn 250 tấn; Công ty TNHH Hùng Hưng khu công nghệ cao Hòa Lạc có hai máy đúc áp lực cao hợp kim nhôm với lực ép thủy lực từ 250 tấn đến 400 tấn, (máy móc thiết bị còn khá mới, mới chỉ dùng để chứng minh cho việc có nội địa hóa) Công ty khí chính xác 29 Tuyên Quang cũng có nhập hai máy đúc áp lực cao dùng để đúc hợp kim nhôm và ăng ti moan, một máy kiểu đứng có lực ghì khuôn 160 tấn và một máy kiểu nằm ngang với lực ghì khuôn 250 tấn Xí nghiệp khí 59 Thái Nguyên cũng được trang bị máy đúc áp lực cao hợp kim nhôm với lực ép 250 tấn của Đài Loan điều khiển PLC Tất cả các thiết bị đúc áp lực cao đều ít nhất được sử dụng hoặc chưa sử dụng Ngoài ra, những năm gần các doanh nghiệp sản xuất dây điện từ ở Việt Nam Công ty CADIVI ở thành phố Hồ Chí Minh, Công ty Dây và Cáp điện Trần Phú – Hà Nội, Xí nghiệp khí 59 thuộc Tổng cục công nghiệp Quốc phòng… đã nhập các dây chuyền đúc rút liên tục đồng Nguyên liệu đúc nấu chẩy bằng lò tần số, nước kim loại đồng sau nấu chảy được tự động chẩy sang ngăn thứ hai của nồi nấu được dàng lén các lỗ khuôn Φ 8mm có ống dẫn hướng (có thể có 3,5 hoặc lỗ khuôn, kim loại đồng lỏng dâng lên) kết tinh và đông đặc sẽ được hàn nối nhờ nhiệt tiếp xúc với các dây đồng Φ 8mm nằm sẵn và hệ thống kéo rút sẽ rút dây Φ 8mm ngoài Công nghệ nấu đúc rút liên tục cho phép tạo phôi dây đồng Φ 8mm với chất lượng cao, suất rất cao, đảm bảo môi trường sạch tiết kiệm diện tích nhà xưởng so với công nghệ cán từ thỏi trước Kết luận Trong những năm gần đây, mặc dù ngành khí có những khó khăn chưa đầu tư mức, song chúng ta vẫn cố gắng bước đổi mới thiết bị và công nghệ nhằm đáp ứng các yêu cầu phát triển của ngành đó có đổi mới công nghệ và thiết bị ngành đúc: các lò đúc thép và đúc gang tùy theo khối lượng lớn nhỏ đều được dùng các lò hồ quang và lò tần số với tần số biến đổi từ 400 héc đến 1000 héc, các lò đúc đồng cũng chủ yếu dùng lò tần số, còn đúc nhôm dùng lò điện trở Tuy nhiên, các lò này đa số chưa có thiết bị kiểm tra nhiệt độ, quá trình vận hành lò còn thủ công Vấn đề vật liệu làm khuôn cho đúc gang và đúc thép đã được quan tâm nhiều, công nghệ đúc khuôn tươi, đúc khuôn phu ran đã dần được thực hiện ở một số nhà máy (Công ty khí Hà Nội, Công ty Disoco, Viện nghiên cứu công nghệ…) Việc giới hóa từng khâu làm khuôn đã dần được áp dụng (trộn vật liệu làm khuôn bằng máy; đầm khuôn bằng máy; phá khuôn bằng máy…) làm giảm nhẹ sức lao động cho người công nhân Một số xưởng đúc của các Công ty khí lớn đã có trang bị phân tích nhanh để điều chỉnh việc hợp kim hóa quá trình đúc, đã có thiết bị siêu âm và kiểm tra rơn ghen để kiểm tra khuyết tật vật đúc Tuy nhiên, nhiều xưởng đúc còn chưa có các thiết bị này Trong các xưởng đúc chưa được trang bị các lò thép có dung lượng lớn; khả đúc lớn nhất đối với chi tiết thép mới có thể đến 15 tấn, vì vậy chưa thể tạo phôi đúc cho các chi tiết lớn Một số Công ty có lò đúc thép lớn có dung lượng đến 50 tấn song chỉ dùng cho đúc liên tục thép thỏi; không có phân xưởng đúc chi tiết thép kèm nên không tận dụng được khả của lò, cần có giải pháp để tận dụng các lò thép lớn để đúc các chi tiết lớn Định hướng phát triển công nghệ đúc củaViệt Nam Hiện đại hóa khâu điều khiển nhiệt độ tự động cho kim loại màu kim loại đen; trang bị đầy đủ thiết bị phân tích nhanh cho xưởng đúc, tạo điều kiện để nâng cao chất lượng vật đúc; xưởng đúc trang bị thiết bị để chuẩn bị vật liệu làm khuôn cách nghiêm túc cho đợt đúc, số chi tiết quan trọng có giá trị kinh tế lớn việc chuẩn bị vật liệu làm khuôn thực tỉ mỉ, từ khâu sàng tuyển, phối trộn máy ; khuôn thực hòm khuôn thông qua thiết bị làm khuôn ; ứng dụng công nghệ làm khuôn tươi; khuôn phu ran cho đúc thép đúc gang; việc phá dỡ khuôn sau đúc tập trung vào số vị trí thuận lợi cho việc tái sinh phân loại vật liệu làm khuôn qua sử dụng Với biện pháp tốt cho việc chuẩn bị vật liệu làm khuôn áp dụng công nghệ làm khuôn tiên tiến, chắn giảm sai hỏng vật đúc rổ khí xuống 8% (thế giới 4%) Đối với công nghệ đúc nhôm tổ chức tìm hiểu nắm vững dây chuyền công nghệ đúc áp lực cao để vận dụng có hiệu chúng cho đúc chi tiết từ hợp kim nhôm chất lượng cao Ngoài vận dụng dây chuyền thiết bị cho công nghệ đúc bán lỏng chi tiết hợp kim nhôm có chất lượng cho ngành công nghiệp ô tô máy bay Công nghệ tạo phôi đúc: ứng dụng công nghệ đúc khuôn tươi tự cứng với tiêu chuẩn hóa vật liệu làm khuôn công nghệ đúc xác với tăng cường khâu giới hóa, tự động hóa, đầu tư thiết bị nấu luyện thiết bị phân tích kiểm tra nhanh; công nghệ rèn khuôn dập, cán tạo phôi, ép chảy, ép dập sau thiêu kết; công nghệ hàn điện hồ quang tự động bán tự động số công nghệ hàn đại hàn plasma, hàn chùm tia điện tử v.v II Công nghệ hàn Công nghệ hàn cũng là một những công nghệ tạo phôi đối với các chi tiết dạng khung và hộp có kích thước lớn: vỏ hộp giảm tốc lớn, thân máy động diezel thủy với công suất đến hàng nghìn mã lực, các thân máy ép thủy lực… Đối với ngành chế tạo tàu thủy, công nghệ hàn còn đóng vai trò quyết định để chế tạo vỏ tàu Ngoài ra, công nghệ hàn còn phối hợp với các công nghệ khác đúc và gia công áp lực để tạo phôi các chi tiết lớn với chất lượng tốt, để hàn đắp lên bề mặt các chi tiết một lớp kim loại nhằm phục hồi các chi tiết mòn hoặc tạo cho chi tiết có tính đặc biệt Các phương pháp công nghệ hàn a) Công nghệ hàn điện hồ quang thủ công: Với các loại que hàn khác người ta có thể hàn đắp và hàn liên két các loại thép khác kể cả hàn các chi tiết gang và các hợp kim màu Thiết bị hàn: Có thể là biến thế hàn (dùng điên xoay chiều) có thể máy hàn một chiều (thường là chỉnh lưu) Đây là công nghệ hàn được sử dụng rộng rãi nhất Ưu điểm: thiết bị đơn giản, dễ sử dụng, đầu tư thấp Nhược điểm: suất thấp, không liên tục, lãng phí nhiều nguyên liệu, chất lượng mối hàn phụ thuộc nhiều vào công nhân; gây khói nhiều, ảnh hưởng sức khỏe công nhân Hàn hồ quang thủ công cũng có thể dùng điện cực để gây hỗ quang, kim loại hàn có thể đưa vào từ bên ngoài Trong trường hợp này cần khí bảo vệ là argon (Tig), thường dùng để hàn nhôm, hàn thép không gỉ dạng tấm mỏng b) Hàn bán tự động lớp khí bảo vệ: Thiết bị hàn chủ yếu là nguồn một chiều, có điện áp từ 24-40 vôn, dòng điện có thể điều chỉnh từ thấp đến cao, phù hợp với đường kính của dây hàn Dây hàn thường là loại dây thép các bon thấp có thành phần hợp kim Mn và Silic (08IC, 10IC… ) với Φ= 0,8 – 1,6mm Khí bảo vệ thường dùng CO2 hoặc Ar hoặc hỗn hợp Ar + H2 Việc cấp dây hàn vào vùng hàn được giới hóa với tốc độ cấp dây được điều chỉnh vô cấp Ưu điểm: Hàn liên tục, suất cao hàn thủ công, tiết kiệm vật liệu hàn, có thể hàn đắp hoặc liên kết, dễ sử dụng, không có khói Nhược điểm: Hồ quang không được che kín (giống hàn hồ quang tay), kim loại bị bắn tóe, dây hàn có kích thước nhỏ nên suất bị hạn chế, thường phải hàn rất nhiều lớp hàn đắp với chiều dày lớn Loại hàn bán tự động này được dùng khá rộng rãi sau hàn thủ công c) Hàn hồ quang chìm dưới lớp thuốc bảo vệ Dây hàn để trần không bọc song đường kính dây hàn tùy theo chiều dày của vật hàn có thể chọn kích thước dây có thể từ thấp (1,2mm) đến cao (có thể đến 8mm) phụ thuộc vào cường độ của thiết bị Thuốc bảo vệ dạng hạt nhỏ phủ lên dây hàn và bể hàn, có tác dụng bảo vệ kim loại nóng chảy của bể hàn không tiếp xúc với không khí và trì cho hồ quang ổn định Ưu điểm: hàn liên tục, có thể thực hiện hoàn toàn tự động, chất lượng cao và suất cao, có thể thực hiện việc hợp kim hóa quá trình hàn; hàn hồ quang hoàn toàn được lớp thuốc che phủ, không gây tiếng ồn, ít phụ thuộc vào công nhân Nhược điểm: quá trình hàn phức tạp hơn, quá trình cấp thuốc phủ phải liên tục, khói cháy thuốc gây ô nhiễm và nóng Ngoài ba loại hàn điện phổ biến nêu trên, tùy từng mục đích ở các nước tiên tiến người ta còn dùng các loại công nghệ hàn điện bán tự động bằng dây hàn lõi thuốc có khí bảo vệ d) Hàn điện xi là loại hàn hồ quang mà vai trò của hồ quang chỉ là nguồn tạo nhiệt để làm nóng chảy lớp xỉ lỏng, dẫn điện Sau lớp xỉ lỏng đã đủ lớn thì hồ quang sẽ chấm dứt và quá trình hàn, điện của nguồn hàn cấp vào bể hàn thông qua một dây điện cực hoặc dây điện cực qua lớp xỉ lỏng và hòa tan kim loại điện cực và liên kết với kim loại được hàn Hàn điện xỉ thường được sử dụng để hàn nối các tấm kim loại có chiều dày lớn đến hàng trăm mm; dùng để chế tạo các phôi trục có bậc ở đầu, đường kính bậc lớn đường kính trục đến hàng trăm mm: trục bơm và trục tuyến bin công suất đến hàng nghìn mã lực Ngoài bốn loại hàn điện nêu trên, ở các nước có nền công nghiệp tiên tiến, tùy từng mục đích của sản phẩm người ta còn dùng phương pháp hàn bán tự động hoặc tự động bằng dây có lõi thuốc được bảo vệ bằng khí trơ (Flux cored arc welding), hàn plasma dạng hoặc bột, hàn micro plasma, hàn Laze, hàn siêu âm, hàn chùm tia điện tử, hàn rô bot Hiện thế giới quá trình hàn đã được tự động hóa rất cao Hiện trạng về thiết bị và công nghệ hàn ở Việt Nam a) Hiện trạng chung Có thể nói trước những năm 90 của thế kỷ trước công nghệ hàn của nước ta còn rất lạc hậu, đại bộ phận các nhà máy khí, kể cả các nhà máy đóng tàu biển, các phân xưởng kết cấu thép chỉ được trang bị các thiết bị hàn thủ công gồm nguồn điện là các biến thế hàn xoay chiều hoặc các máy hàn một chiều kiểu lợn Các vật liệu hàn thường là các loại que hàn nhập từ Liên Xô cũ hoặc Trung Quốc Trong nước cũng có nhà máy chế tạo que hàn Việt Đức song chỉ chế tạo được một số que hàn dùng cho hàn thép các bon thông thường Công suất của nhà máy que hàn Việt Đức là 10.000 tấn que hàn một năm Song thực chất ở thời điểm đó, chất lượng que hàn thấp nên nhà máy chỉ sản xuất hàng năm khoảng 4000 – 5000 tấn Trong nước chưa sản xuất các loại que hàn đặc biệt que hàn chất lượng cao (tương đương 7016, 7018, 7024) chưa sản xuất các loại que hàn gang, que hàn thép không gỉ và que hàn thép mangan cao… tất cả các loại que hàn này đều phải nhập Cá biệt ở một vài nhà máy mới được xây dựng thời gian từ 1975 – 1980 hoặc một số Viện có được trang bị một vài máy hàn bán tự động dưới lớp xỉ, kiểu trắc tơ, song ít được sử dụng vì không có xỉ hàn, nước lại không có sở nào sản xuất xỉ hàn, chưa có nhà máy nào được trang bị các thiết bị hàn bán tự động với lớp khí bảo vệ CO2 hoặc ác gông Vào những năm 90 của thế kỷ XX, đặc biệt sau Hoa Kỳ xóa bỏ lệnh cấm vận đối với nền kinh tế nước ta, nhiều nước bắt đầu đẩy mạnh việc đầu tư các nhà máy vào Việt Nam, họ mang theo nhiều thiết bị thi công vào Việt Nam đó có các thiết bị hàn mới và tiên tiến Ngoài ra, thông qua các cuộc triển lãm công nghiệp quốc tế được tổ chức tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, các Công ty công nghiệp chế tạo máy đã mang các thiết bị của họ đến giới thiệu tại Việt Nam Nhờ đó các doanh nghiệp khí tại Việt Nam đặc biệt là các doanh nghiệp khí thuộc Tổng Công ty lắp máy Việt Nam, các doanh nghiệp thuộc Tổng Công ty máy xây dựng, các doanh nghiệp thuộc Tổng Công ty cầu Thăng Long, Tổng Công ty Công nghiệp Tàu thủy Việt Nam… đã thấy được các ưu điểm của các loại thiết bị hàn và công nghệ hàn tiên tiến mà các tập đoàn Thụy Điển ESAB, Pháp SAF Nhật Bản, Mỹ giới thiệu, so với các thiết bị hàn cũ kỹ và lạc hậu mà mình dùng Mặt khác về giá nhập của các loại thiết bị hàn tiên tiến này cũng không quá cao (giá nhập một thiết bị hàn bán tự động với khí bảo vệ CO2 với dòng điện cao nhất IA = 350ampe của các nước chỉ dao động từ 2500 USD – 3200 USD Một thiết bị hàn tự động dưới lớp thuộc trợ dung, có đầu hàn chảy dọc xà, chi tiết có thể đặt giá đỡ có thể có chuyển động quay, nghĩa là máy có thể hàn tự động theo đường thẳng hoặc có thể hàn tự động theo đường tròn với dòng điện tối đa 1000A, với giá nhập chỉ khoảng 25.000 USD – 40.000 USD Như vậy để đổi mới thiết bị và công nghệ lĩnh vực hàn và cắt kim loại không đòi hỏi nguồn vốn lớn đổi mới thiết bị của ngành gia công cắt gọt hoặc gia công áp lực Vì vậy hiện tại các doanh nghiệp khí nói chung và đặc biệt ở các ngành chế tạo tàu biển, ngành lắp máy, ngành máy xây dựng, ngành chế tạo các dầm cầu và các xưởng thép kết cấu, của các nhà máy khí đều đã trang bị các thiết bị hàn, cắt hiện đại b) Công nghệ thiết bị số sở khí Công ty khí Hà Nội đã trang bị 20 máy hàn thủ công của hãng ESAB Thụy Điển với dòng điện hàn một chiều từ 630A, 400A và 300A; 18 máy hàn bán tự động với khí bảo vệ CO2 cũng của hãng ESAB Thụy Điển; một máy hàn tự động dưới lớp thuốc bảo vệ có thể hàn đường thẳng dài 6000mm, hàn vòng tròn với đường kính Φ 4000mm Tất cả các thiết bị hàn còn rất tốt Nhà máy chế tạo nồi Đông Anh đã trang bị các máy hàn hiện đại như: máy hàn tự động dưới lớp thuốc có dòng điện I = 1000 A (một chiều) hãng chế tạo Lincold (Mỹ), máy hàn tự động với dòng một chiều 350A (hãng chế tạo Lincold Mỹ), máy hàn Tig-AP (điện cực volfram ) I = 400A với số lượng chiếc (Nhật), máy hàn MAG bán tự động có khí bảo vệ CO2 số lượng chiếc nhập của Nhật; máy hàn thủ công các loại 40 chiếc của Nhật, Đức, Ấn Độ Tất cả các thiết bị hàn còn rất tốt Tất cả các máy hàn cũ đã bị loại bỏ Công ty chế tạo dầm thép cho xây dựng cầu thuộc Tổng Công ty cầu Thăng Long: Ở Công ty này hàng chục máy hàn tự động dưới lớp thuốc trợ dung có khả di trượt dọc hàng chục mét với dòng điện một chiều Imax = 1000A của hãng ESAB (Thụy Điển) chuyên dùng để chế tạo các dầm thép I với tiết diện lớn; trang bị rất nhiều máy hàn bán tự động MIG và MAG có dòng điện hàn từ 630A; 400A và 300A, máy hàn thủ công kiểu mới (Inventor) Hầu không còn tồn tại máy hàn kiểu biến thế cũ nữa Ngoài Công ty chế tạo dầm thép còn trang bị nhiều máy cắt tự động CNC bằng C2H2 và bằng plasma Các Tổng Công ty công nghiệp tàu thủy thuộc Tập Đoàn Công nghiệp tàu thủy Việt Nam: Những doanh nghiệp khí dùng nhiều thiết bị hàn và cắt so với các doanh nghiệp khí khác Thật vậy để chế tạo một tàu biển, vỏ tàu chiếm một tỉ trọng lớn so với toàn bộ tàu Chúng ta cũng biết, để chế tạo một vỏ tàu đã có thiết kế nhất thiết phải dùng đến công nghệ hàn và cắt Hàng loạt các thiết bị hàn tự động dưới lớp trợ dung, thiết bị hàn bán tự động có bảo vệ bằng khí CO2, hàng loạt máy cắt tôn điều khiển CNC được trang bị mới Hiện không còn tồn tại các thiết bị hàn theo kiểu biến thế hàn, các Công ty đóng tàu của tập đoàn Với việc ứng dụng các thiết bị mới này cho phép ngành đóng tàu thực hiện chính xác các tuyến hình cho từng công đoạn của vỏ tàu Ngành công nghiệp tàu thủy nhận thức một cách dúng đắn tầm quan trọng của công nghệ hàn đối với ngành đóng tàu nên ngoài việc đầu tư hàng trăm thiết bị và công nghệ mới lĩnh vực hàn, tập đoàn còn đầu tư nhà máy lắp ráp và chế tạo máy hàn bán tự động Hàn Quốc đặt tại khu công nghiệp Phố Nối – Hưng Yên, đầu tư xây dựng Công ty làm vật liệu hàn đó có dây truyền chế tạo dây hàn lõi thuốc; dây chuyền chế tạo que hàn chất lượng cao, chắc chắn thời gian tới tập đoàn sẽ tổ chức sản xuất xỉ hàn dùng cho hàn tự động Tổng Công ty lắp máy Việt Nam: Công ty lắp máy Lilama 45-1 tại thành phố Hồ Chí Minh: Riêng Công ty 45-1 đã trang bị đến 80 máy hàn các loại của hầu hết các nước tư bản Thụy Điển, Mỹ, Ý, Nhật; máy cắt plasma gồm một máy của Ý, hai máy của Nhật và hai máy của Thụy Điển Có thể nói, số lượng các Công ty lắp máy thuộc Tổng Công ty lắp máy Việt Nam rất lớn, bất cứ chỗ nào, tỉnh nào có các nhà máy lớn, có khu công nghiệp là nơi đó có Công ty lắp máy Mỗi Công ty lắp máy đều trang bị rất nhiều các thiết bị hàn và thiết bị cắt Hầu các loại thiết bị này đều được nhập từ các nước tư bản, đa số là loại máy hàn và cắt tiên tiến Công ty chế tạo thiết bị của Lilama tại phường Hùng Vương quận Hồng Bàng – Hải Phòng Công ty này được trang bị đến 105 máy hàn các loại, đó có máy hàn dầm Megasaf của Pháp với công suất 263KVA; một máy hàn dầm dạng cổng của Mỹ công suất 200kw; máy hàn bồn chứa MKR300 của Pháp; máy hàn TIG của Nhật (23 chiếc), máy hàn MIG (Thụy Điển và Nhật) 13 chiếc… hầu hết thiết bị này đều được nhập của các hãng có tiếng của các nước tư bản phát triển, nó thuộc loại máy tiên tiến; cho phép hàn và cắt với chất lượng cao Kết luận Các nhà máy, công ty khí đã có sự đầu tư và đổi mới rất mạnh các thiết bị và công nghệ hàn Các thiết bị hàn thủ công cũng không còn là các biến thế hàn cũ kỹ và lạc hậu, thay vào đó là các thiết bị chỉnh lưu co thể cho dòng điện một chiều với sự thay đổi dòng điện vô cấp Các vật liệu và nguyên lý mới việc chế tạo máy hàn, máy hàn Inventor đã được áp dụng, làm cho máy hàn thủ công có khối lượng và kích thước nhỏ gọn và nhẹ ba bốn lần so với các máy hàn cùng cỡ trước đây; các thiết bị và công nghệ hàn bán tự động với khí bảo vệ và tự động dưới lớp xỉ bảo vệ đã được trang bị khá đầy đủ và được áp dụng rất phổ biến tại các Công ty khí, đặc biệt ở các Công ty đóng mới và sửa chữa tàu biển, các Công ty chế tạo cầu, các Công ty chế tạo dầm thép, các Công ty lắp máy thuộc Tổng Công ty Lắp máy Việt Nam: các Công ty chế tạo khí lớn… Các thiết bị thường được nhập từ các hãng rất nổi tiếng của Thụy Điển, Pháp, Mỹ, Nhật và Cộng hòa liên bang Đức Tuyệt đại đa số các thiết bị hàn còn rất tốt và được khai thác rất có hiệu quả Tuyệt đại đa số các Công ty có sử dụng công nghệ hàn nhiều đều có các thiết bị kiểm tra bằng siêu âm, bằng tia X Công ty khí Hà Nội, Công ty chế tạo nồi Đông Anh, Công ty chế tạo dầm thép cho cầu Đông Anh, Công ty khí trung tâm Cẩm Phả, các Công ty của Tập đoàn công nghiệp tàu thủy Việt Nam, Tổng Công ty lắp máy Việt Nam… Công tác nghiên cứu và đào tạo thuộc lĩnh vực công nghệ hàn cũng được quan tâm ở các trường và các viện Tuy nhiên việc đầu tư và đổi mới thiết bị và công nghệ hàn còn tập trung ở hàn thủ công với thiết bị nhỏ gọn và nhẹ hơn, ở hàn bán tự động với khí bảo vệ (hàn MIG, MAG), hàn tự động dưới lớp xỉ bảo vệ (SAW), hàn điểm (trong công nghiệp ô tô) Các phương pháp hàn khác, cũng đã nhập thiết bị, song cũng chưa sử dụng hoặc sử dụng rất ít hàn điện xỉ, hàn bán tự động dây lõi thuốc khí bảo vệ… Định hướng phát triển công nghệ hàn Việt Nam Song song với việc ứng dụng rộng rãi các loại công nghệ hàn hiện tại, thời gian sắp tới có thể đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ hàn tự động dưới lớp thuốc cho việc hàn nối các tấm thép có chiều dày từ ∂≥ 10mm cho nhiều ngành công nghiệp; có thể đưa vào sử dụng công nghệ hàn bán tự động bằng dây lõi thuốc có khí bảo vệ cho các mối hàn cần có chất lượng cao, đường hàn leo; có thể đẩy mạnh việc ứng dụng thiết bị hàn ống tự động cho các công trình đường ống dẫn khí và dẫn chất lỏng cho ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí Phát triển ứng dụng công nghệ hàn điện xỉ cho việc tạo phôi, các chi tiết có chiều dày lớn và kích thước lớn (các trục lớn có bậc cho ngành lực, ngành công nghiệp tàu thủy…) Nghiên cứu tự chế tạo pherit từ để làm biến thế tần số cao; từ đó tự chế tạo máy hàn Inventor với chất lượng cao Có thể ứng dụng công nghệ chế tạo que hàn chất lượng cao, đó tự chế tạo que hàn thép không gỉ, que hàn gang và các loại que hàn cường độ cao… có thể hình thành dây chuyền công nghệ chế tạo các loại xỉ hàn Phòng thí nghiệm trọng điểm về hàn và xử lý bề mặt cần được bổ sung nhiều chuyên gia hàn và xử lý bề mặt để đẩy nhanh việc nghiên cứu phát triển và phát huy hiệu quả cho nghiên cứu và sản xuất III Công nghệ gia công khí Công nghê gia công có phôi Để chế tạo một chi tiết khí sau đã có phôi (thường là phôi đúc, phôi thông qua công nghệ gia công không phoi, có thể phôi tạo công nghệ hàn) cần thiết phải thông qua nguyên công gia công có phoi để tạo các chi tiết có kích thước gần đúng với chi tiết thực với lượng dư tối thiểu để gia công tinh và chính xác sau nhiệt luyện Các thiết bị gia công có phoi (trừ mài và mài nghiền) bao gồm các loại thiết bị sau đây: - Các loại máy tiện bao gồm máy tiện vít vạn năng, máy tiện cụt, máy tiện đứng, máy tiện NC và CNC - Các loại máy khoan, doa bao gồm khoan đứng, khoan cần, khoan nhiều trục, doa đứng, doa ngang và doa tọa độ, doa CNC - Các loại máy phay bao gồm: máy phay ngang, phay đứng, máy phay giương, máy phay và máy phay CNC, trung tâm gia công - Máy bào, máy xọc và máy xọc răng… Trong những năm trước năm 1990, theo các tài liệu chiến lược của ngành khí chúng ta đã có tới 46000 – 48000 máy công cụ các loại (nếu kể cả các máy mài thì có đến 50.000 máy công cụ) Qua gần 20 năm sử dụng số máy công cụ bị lý chiếm khoảng 10%, nghĩa là số máy công cụ nhập từ các nước xã hội chủ nghĩa trước gồm cả máy mài sẽ còn khoảng 45.000 máy Để trì và phát triển sản xuất, thời gian từ 1990 đến nay, ngành khí cũng nhập thêm khá nhiều máy công cụ các loại Các máy công cụ mới nhập thường theo hai nguồn: một là nhập các loại máy cắt gọt mới thuộc thế hệ mới, đa phần là máy CNC mới, hai là nhập các máy CNC cũ của các nước tư bản, chủ yếu từ Nhật Bản, máy được sửa chữa lại, chủ yếu là thay thế bộ điều khiển Số lượng máy công cụ hiện có tại Việt Nam vẫn dao động ở số từ 48.000 – 52.000 máy các loại, đó có nhiều máy ở thế hệ 1960 – 1980, song chất lượng của máy vẫn còn khá tốt, một số không nhỏ ở thế hệ 1980 – 1995 và một số máy điều khiển tự động CNC Các thiết bị gia công có phoi có mặt và chiếm một tỷ trọng khá lớn hầu hết các nhà máy; các nhà máy lớn thường có đến hàng trăm máy gia 10 công cắt gọt như: Công ty khí Hà Nội, Công ty Disoco, Công ty khí trung tâm Cẩm Phả, Công ty phụ tùng nổ số I, Công ty khí 83, Công ty khí chính xác 11, Xí nghiệp khí Quang Trung Ninh Bình… Công ty nhỏ cũng có hàng chục máy công cụ gia công cắt gọt Tuyệt đại bộ phận các máy gia công cắt gọt của chúng ta thuộc thế hệ máy đã được sử dụng 40 năm có nghĩa là máy đã quá cũ và tương đối lạc hậu, cần có sự đầu tư nhanh Trong khoảng 15 năm trở lại đây, các máy gia công cắt gọt thuộc thế hệ mới có tốc độ cao được điều khiển tự động theo công nghệ kỹ thuật số đã được thâm nhập vào Việt Nam Một số doanh nghiệp khí, một số Viện và một số trường đại học đã nhập một số thiết bị gia công cắt gọt máy tiện CNC, máy phay trục và trục CNC với các mục đích phục vụ sản xuất, phục vụ nghiên cứu và giảng dạy; nhiên một thời gian không phải là ngắn, song tỷ lệ số máy gia công CNC nhập vào hiện nay, thể hiện toàn quốc cũng chỉ chiếm vài phần trăm so với các máy gia công cắt gọt thế hệ cũ; có thể nói tốc độ thay đổi thiết bị và công nghệ gia công cắt gọt là quá chậm Lý giải cho việc chậm trễ này là: Ngành khí chế tạo nước ta còn quá nhỏ bé, sản lượng cho mỗi loại sản phẩm quá ít, không phù hợp với việc đầu tư lớn; Giá thành máy cắt gọt CNC đắt gấp nhiều lần so với máy cắt gọt thông thường; Mạng lưới sửa chữa các máy CNC ở Việt Nam còn chưa phổ cập, gây khó khăn cho người sử dụng Công nghệ gia công tinh, chính xác ở Việt Nam Công nghệ gia công tinh và chính xác đối với một chi tiết thường là nguyên công mài hay mài nghiền sau nhiệt luyện Hầu hết các Công ty khí đều trang bị các loại máy mài để gia công tinh và chính xác các chi tiết sau nhiệt luyện Tùy theo từng loại sản phẩm của từng Công ty mà số lượng và chủng loại máy mài khác Đa số các Công ty có từ đến máy mài mài tròn ngoài, máy mài tròn và máy mài phẳng Cá biệt khí 83 của Tổng cục công nghiệp Quốc phòng có đến 32 máy mài các loại Tất cả các máy mài hiện có ở Việt Nam đều thuộc thế hệ cũ, chưa có hệ thống đo tích cực hoặc đo tự động lắp máy Độ chính xác của chi tiết phụ thuộc rất nhiều vào người công nhân Rất khó đạt tính ổn định của kích thước sản phẩm Định hướng phát triển công nghệ gia công: - Xu hướng phát triển máy gia công cắt gọt theo công nghệ điều khiển kỹ thuật số có những ưu điểm đặc biệt cho phép đạt hiệu suất cao nhất việc sử dụng lượng (không có các bộ truyền bánh răng), giảm tiếng ồn đến mức tối đa, cho phép cắt với chế độ hợp lý nhất, phù hợp với các loại dụng cụ; cho phép gia công các bề mặt phức tạp và không cần đến công nhân có tay nghề cao, cho phép chế tạo các chi tiết có kích thước ổn định nhất xu hướng phát triển của công nghệ và thiết bị gia công cắt gọt sẽ là việc đổi mới các máy cắt gọt thế hệ cũ có tuổi đời đến 30 – 40 năm sang các máy cắt gọt thế hệ mới có điều khiển NC và CNC các trung tâm gia công, là một xu thế tất yếu, không thể đảo ngược Để làm việc Các doanh nghiệp khí lớn ở Việt Nam cần tìm 11 cho mình các đối tác nước ngoài có các liên doanh ở Việt Nam mà sản phẩm của nó có tiếng thị trường quốc tế,chúng ta tìm một số chi tiết có thể bước đầu là đơn giản, song có số lượng lớn, đề nghị họ nhường cho chúng ta làm Khi đã có đơn hàng với số lượng lớn ta có thể đầu tư các dây chuyền hiện đại để thực hiện sản phẩm đó (kinh nghiệm hãng Honda đã làm với Tổng Công ty Động Lực) Công ty khí nước cần nhanh chóng tìm một đối tác từ Đài Loan (hoặc Trung Quốc) để hợp tác nhằm đẩy nhanh việc chế tạo các máy cắt gọt CNC có sự hợp tác của nước ngoài mới nhanh chóng tạo các máy CNC với số lượng đủ lớn và giá cả phải chăng, tạo điều kiện cho các doanh nghiệp Việt Nam mạnh dạn mua thiết bị thế hệ mới được chế tạo nước Các Viện và trường tạo các trung tâm bảo dưỡng thiết bị CNC, đáp ứng không chậm trễ khách hàng có yêu cầu Nhành chóng đào tạo các công nhân vận hành và sửa chữa máy công cụ CNC cho các Công ty khí - Xu hướng phát triển của công nghệ về gia công tinh và chính xác ở Việt Nam: là đổi mới thiết bị mài có điều khiển NC và ứng dụng các loại đá mài có chất lượng cao, ít mòn (đá mài dùng hạt kim cương nhân tạo hoặc enbo) - Công nghệ gia công cơ: với việc nâng cấp, đại hóa thiết bị, máy móc có, cần áp dụng rộng rãi công nghệ CAD/CAM/CNC trung tâm gia công nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm tính linh hoạt thay đổi mẫu sản phẩm; kết hợp khí điện tử phục vụ tự động hóa thiết kế trình điều khiển, kiểm tra, đo lường - Công nghệ xử lý bề mặt: đầu tư vào khâu nhiệt luyện, sơn mạ, phun phủ, thấm liên hoàn tăng bền bề mặt đạt trình độ tiên tiến 12 [...].. .công cắt gọt như: Công ty cơ khí Hà Nội, Công ty Disoco, Công ty cơ khí trung tâm Cẩm Phả, Công ty phụ tùng nổ số I, Công ty cơ khí 83, Công ty cơ khí chính xác 11, Xí nghiệp cơ khí Quang Trung Ninh Bình… Công ty nhỏ cũng có hàng chục máy công cụ gia công cắt gọt Tuyệt đại bộ phận các máy gia công cắt gọt của chúng ta thuộc thế... chóng đào tạo các công nhân vận hành và sửa chữa máy công cụ CNC ngay cho các Công ty cơ khí - Xu hướng phát triển của công nghệ về gia công tinh và chính xác ở Việt Nam: là đổi mới thiết bị mài có điều khiển NC và ứng dụng các loại đá mài có chất lượng cao, ít mòn (đá mài dùng hạt kim cương nhân tạo hoặc enbo) - Công nghệ gia công cơ: cùng với việc nâng... cho người sử dụng 2 Công nghệ gia công tinh, chính xác ở Việt Nam Công nghệ gia công tinh và chính xác đối với một chi tiết thường là nguyên công mài hay mài nghiền sau nhiệt luyện Hầu hết các Công ty cơ khí đều trang bị các loại máy mài để gia công tinh và chính xác các chi tiết sau nhiệt luyện Tùy theo từng loại sản phẩm của từng Công ty mà số lượng... cùng với việc nâng cấp, hiện đại hóa thiết bị, máy móc hiện có, cần áp dụng rộng rãi công nghệ CAD/CAM/CNC tại các trung tâm gia công nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và tính linh hoạt thay đổi mẫu sản phẩm; kết hợp cơ khí điện tử phục vụ tự động hóa thiết kế và các quá trình điều khiển, kiểm tra, đo lường - Công nghệ xử lý bề mặt: đầu tư vào các khâu nhiệt luyện, sơn mạ, phun phủ, thấm tôi liên hoàn... thống đo tích cực hoặc đo tự động lắp trên máy Độ chính xác của chi tiết phụ thuộc rất nhiều vào người công nhân Rất khó đạt tính ổn định của kích thước sản phẩm 3 Định hướng phát triển công nghệ gia công: - Xu hướng phát triển máy gia công cắt gọt theo công nghệ điều khiển kỹ thuật số có những ưu điểm đặc biệt cho phép đạt hiệu suất cao nhất trong việc... thời gian không phải là ngắn, song tỷ lệ số máy gia công CNC nhập vào hiện nay, thể hiện trên toàn quốc cũng chỉ chiếm vài phần trăm so với các máy gia công cắt gọt thế hệ cũ; có thể nói tốc độ thay đổi thiết bị và công nghệ gia công cắt gọt là quá chậm Lý giải cho việc chậm trễ này là: Ngành cơ khí chế tạo nước ta còn quá nhỏ bé, sản lượng... sự đầu tư nhanh hơn Trong khoảng 15 năm trở lại đây, các máy gia công cắt gọt thuộc thế hệ mới có tốc độ cao được điều khiển tự động theo công nghệ kỹ thuật số đã được thâm nhập vào Việt Nam Một số doanh nghiệp cơ khí, một số Viện và một số trường đại học đã nhập một số thiết bị gia công cắt gọt như máy tiện CNC, máy phay 3 trục và 5 trục CNC với... cho phép cắt với chế độ hợp lý nhất, phù hợp với các loại dụng cụ; cho phép gia công các bề mặt phức tạp và không cần đến công nhân có tay nghề cao, cho phép chế tạo các chi tiết có kích thước ổn định nhất do vậy xu hướng phát triển của công nghệ và thiết bị gia công cắt gọt sẽ là việc đổi mới các máy cắt gọt thế hệ cũ có tuổi đời đến 30... nhiệt luyện Tùy theo từng loại sản phẩm của từng Công ty mà số lượng và chủng loại máy mài khác nhau Đa số các Công ty có từ 3 đến 5 máy mài như mài tròn ngoài, máy mài tròn trong và máy mài phẳng Cá biệt cơ khí 83 của Tổng cục công nghiệp Quốc phòng có đến 32 máy mài các loại Tất cả các máy mài hiện có ở Việt Nam đều thuộc thế hệ cũ,... cho chúng ta làm Khi đã có đơn hàng với số lượng lớn ta có thể đầu tư các dây chuyền hiện đại để thực hiện sản phẩm đó (kinh nghiệm hãng Honda đã làm với Tổng Công ty Động Lực) Công ty cơ khí trong nước cần nhanh chóng tìm một đối tác từ Đài Loan (hoặc Trung Quốc) để hợp tác nhằm đẩy nhanh việc chế tạo các máy cắt gọt CNC chỉ có sự hợp tác của nước ... lớn gọi là các Công ty khí chế tạo lớn Công ty Cơ khí Hà Nội, Công ty chế tạo Diezel Sông Công, Công ty gang thép Thái Nguyên; Công ty Đúc 89; Công ty Cơ khí 83; Công ty thép Miền... dụng dây chuyền thiết bị cho công nghệ đúc bán lỏng chi tiết hợp kim nhôm có chất lượng cho ngành công nghiệp ô tô máy bay Công nghệ tạo phôi đúc: ứng dụng công nghệ đúc khuôn tươi tự cứng với... sau thiêu kết; công nghệ hàn điện hồ quang tự động bán tự động số công nghệ hàn đại hàn plasma, hàn chùm tia điện tử v.v II Công nghệ hàn Công nghệ hàn cũng là một những công nghệ tạo