Ứng dụng

Hàn là một quy trình phổ biến để nối kim loại, được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Một nguồn điện hàn là thiết bị cung cấp và điều chỉnh dòng điện để thực hiện hàn hồ quang. Máy hàn giá rẻ, dành cho người mới bắt đầu thường được gọi là máy hàn "buzz box", như hình dưới đây, đó là một bộ biến áp điện đơn giản với cuộn cảm bão hòa hoặc mạch kiểm soát dòng điện. Hai đầu của biến áp được kết nối với kim loại cơ sở và điện cực que hàn. Khi điện cực que hàn chạm vào kim loại cơ sở, sự đoản mạch gây ra dòng điện lớn hơn và kích hoạt hồ quang, làm tan chảy điện cực que hàn và lấp đầy khe hở của kim loại cơ sở. Vì máy hàn "buzz box" có khả năng kiểm soát hạn chế, chất lượng hàn phụ thuộc chủ yếu vào người vận hành. Trọng lượng nặng và tiếng ồn là những nhược điểm khác của các máy hàn này. Khi các công tắc bán dẫn điện trở nên sẵn có, các máy hàn biến tần tiên tiến đã được phát minh. Bằng cách sử dụng công nghệ chuyển mạch tần số cao và điều khiển vòng kín, các máy hàn trở nên nhẹ hơn nhiều và dễ sử dụng hơn. Sơ đồ khối của một máy hàn biến tần công suất thấp được hiển thị bên dưới.

Cây hàn và chi tiết công việc có thể được kết nối với đầu ra của máy hàn theo hai cách khác nhau. Khi cây hàn được kết nối với đầu ra âm cực DC, nó được gọi là hàn 'thẳng' (luồng điện tử chảy ra từ cây hàn), ngược lại thì được gọi là hàn 'ngược'. Hiện nay, hàn 'ngược' được sử dụng nhiều hơn. Nó tạo ra đường hàn có hình dạng tốt, độ thâm nhập sâu và tổng thể các đặc tính hàn tốt hơn (uốn cong, độ bền, lỗ khí v.v.) cho cầu, tàu biển, khung kim loại của tòa nhà. Sau đó là ống và lớp hàn gốc trên ống. Thông thường, việc hàn thép cường độ cao và thép hợp kim thấp chỉ được thực hiện bằng hàn DC 'ngược'. Hàn DC 'thẳng' được sử dụng trên kim loại tấm mỏng nhằm cố gắng tránh đốt cháy vật liệu hoặc ở những nơi mà kim loại sẽ không bị phơi nhiễm nhiệt độ cực đoan hoặc nước nguy hiểm. Máy hàn đầu ra DC liên tục thường được sử dụng, nhưng đối với nhôm, cần phải thay đổi cực tính đầu ra ở tần số và mẫu nhất định (hàn AC). Điều này là do nhôm cơ bản có hai lớp, nhôm cơ sở và oxit nhôm. Oxide hình thành khi kim loại tiếp xúc với không khí và có điểm nóng chảy cao hơn rất nhiều, khoảng 3600 độ F. Ví dụ, nhôm cơ sở nóng chảy ở 1200 độ F. Lớp oxit nhôm phải được làm sạch trước khi kim loại cơ sở bắt đầu nóng chảy. Nếu không thực hiện điều này, kim loại cơ sở sẽ không thể hòa tan đúng cách. Trên tấm mỏng, kim loại cơ sở sẽ quá nhiệt và hóa lỏng trước khi hồ quang có thể xuyên qua oxit. Đó là lúc đặc tính làm sạch của AC phát huy tác dụng.

Bằng cách kiểm soát cực tính và thời gian đầu ra DC, có thể đạt được kết quả hàn chất lượng cao. Dưới đây là một ví dụ về WAVE BALANCE được sử dụng cho hàn nhôm ở chế độ AC HF TIG hoặc AC LIFT TIG.

Cân bằng sóng AC TIG

Để có thể xuất ra đầu ra DC dương, DC âm và đầu ra AC, các máy hàn biến tần cần thêm mạch chuyển đổi cực tính tại đầu ra. Dưới đây là sơ đồ khối mạch điện công suất phổ thông của máy hàn công suất cao và hồ sơ điều khiển dòng điện.

Sơ đồ khối mạch điện công suất biến tần SiC-Based Universal

Hồ sơ điều khiển dòng điện máy hàn biến tần