Máy hàn xoay chiều là gì? Tìm hiểu chi tiết về máy hàn xoay chiều

Với công nghệ thay đổi và được cập nhật liên tục, máy hàn xoay chiều (AC) vẫn giữ một vị thế quan trọng, đặc biệt đối với những người mới bắt đầu hoặc các ứng dụng không đòi hỏi độ tinh xảo quá cao. Vậy, máy hàn xoay chiều là gì và tại sao nó vẫn được ưa chuộng đến vậy? Hãy cùng chúng tôi đi sâu vào tìm hiểu chi tiết về máy hàn xoay chiều nhé.

Máy hàn xoay chiều là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy hàn xoay chiều là gì?

Máy hàn xoay chiều (Máy hàn AC) là loại máy hàn sử dụng dòng điện xoay chiều (AC) để tạo hồ quang hàn, giúp nung chảy kim loại và tạo mối hàn. Dòng điện xoay chiều liên tục đổi chiều, tạo ra đặc tính hồ quang riêng biệt so với dòng điện một chiều (DC). Máy hàn AC thường được sử dụng trong các công việc hàn vật liệu từ tính, hàn nhôm và các ứng dụng yêu cầu nhiệt độ cao

Cấu tạo máy hàn xoay chiều

Cấu tạo của máy hàn xoay chiều (AC) tương đối đơn giản so với máy hàn một chiều (DC), vì nó không cần bộ phận chỉnh lưu. Dưới đây là các thành phần chính:

1. Nguồn điện vào:

   • Là nơi kết nối máy hàn với nguồn điện lưới xoay chiều.
   • Đối với máy hàn dân dụng thường là điện áp một pha 220V.
   • Đối với máy hàn công nghiệp có thể là điện áp ba pha 380V.

2. Máy biến áp (Transformer) hàn:

   • Đây là bộ phận quan trọng nhất của máy hàn xoay chiều.
   • Chức năng: Biến đổi điện áp xoay chiều từ nguồn điện lưới xuống điện áp thấp hơn (an toàn hơn cho quá trình hàn, thường từ 50V đến 80V) và đồng thời tăng cường độ dòng điện lên mức cần thiết để tạo ra hồ quang điện mạnh.
   • Cấu tạo: Gồm hai cuộn dây đồng quấn quanh một lõi sắt từ.
     • Cuộn sơ cấp (Primary Winding): Nối với nguồn điện vào.
     • Cuộn thứ cấp (Secondary Winding): Nối với mỏ hàn và kẹp mass.
   • Máy biến áp hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Sự thay đổi dòng điện trong cuộn sơ cấp tạo ra từ trường biến thiên, từ đó cảm ứng ra dòng điện xoay chiều ở cuộn thứ cấp với điện áp và cường độ khác.

3. Bộ điều chỉnh dòng điện (Current Regulator):

   • Chức năng: Cho phép người thợ hàn điều chỉnh cường độ dòng điện hàn phù hợp với loại vật liệu, độ dày vật liệu và kích thước điện cực sử dụng.
   • Cấu tạo: Có nhiều dạng điều chỉnh dòng điện khác nhau:
     • Điều chỉnh bằng lõi từ di động (Movable Shunt Transformer): Thay đổi khoảng cách giữa các lá thép trong lõi từ của biến áp để điều chỉnh từ thông, từ đó điều chỉnh dòng điện hàn. Đây là phương pháp truyền thống.
     • Điều chỉnh bằng điện trở phụ (Rheostat): Mắc thêm một điện trở có thể thay đổi vào mạch thứ cấp để điều chỉnh dòng điện. Phương pháp này gây tổn hao năng lượng.
     • Điều chỉnh bằng bộ tự cảm (Inductor/Choke): Mắc thêm một cuộn cảm vào mạch hàn để điều chỉnh độ tự cảm, ảnh hưởng đến dòng điện hàn.
     • Điều chỉnh điện tử (Electronic Control - thường thấy ở các máy hàn AC hiện đại): Sử dụng các linh kiện điện tử để điều khiển dòng điện hàn một cách chính xác hơn.

4. Mỏ hàn (Electrode Holder):

   • Là dụng cụ để kẹp và giữ điện cực hàn (que hàn).
   • Được làm bằng vật liệu cách điện để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
   • Có khả năng dẫn điện tốt để truyền dòng điện từ máy hàn đến điện cực.

5. Kẹp mass (Ground Clamp):

   • Dùng để kẹp chặt vào vật liệu hàn, tạo thành mạch điện kín để dòng điện hàn có thể chạy qua.
   • Đảm bảo tiếp xúc điện tốt với vật liệu hàn.

6. Vỏ máy (Casing):

   • Bảo vệ các bộ phận bên trong máy khỏi tác động механические, bụi bẩn và ẩm ướt.
   • Đảm bảo an toàn điện cho người sử dụng.

7. Bảng điều khiển (Control Panel):

   • Nơi đặt các công tắc nguồn, núm điều chỉnh dòng điện (nếu có), đèn báo trạng thái hoạt động của máy.

8. Hệ thống làm mát (Cooling System):

   • Thường là quạt gió (fan) để làm mát các bộ phận sinh nhiệt trong quá trình hàn, như biến áp và các linh kiện khác, giúp máy hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ. Các máy hàn công suất lớn có thể có hệ thống làm mát bằng nước.

Nguyên lý hoạt động của máy hàn xoay chiều

Để hiểu rõ về máy hàn xoay chiều, chúng ta cần nắm vững nguyên lý hoạt động cốt lõi của nó. Đúng như tên gọi, máy hàn xoay chiều (AC) sử dụng dòng điện xoay chiều (Alternating Current) từ nguồn điện lưới (thường là 220V hoặc 380V) để tạo ra nhiệt lượng cần thiết cho quá trình hàn.

Quá trình này diễn ra theo các bước cơ bản sau:

1. Biến đổi điện áp: Máy hàn AC được trang bị một biến áp (transformer). Biến áp có chức năng hạ điện áp cao từ nguồn điện lưới xuống mức điện áp thấp hơn (thường dao động từ 50V đến 80V) nhưng đồng thời tăng cường độ dòng điện lên mức đủ lớn để tạo ra hồ quang điện mạnh mẽ. Nguyên lý hoạt động của biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ giữa các cuộn dây.
2. Tạo hồ quang điện: Khi dòng điện xoay chiều chạy qua điện cực hàn và chạm vào vật liệu hàn, một hồ quang điện (electric arc) được hình thành. Hồ quang điện là một dòng plasma nóng chảy được tạo ra do sự ion hóa của không khí giữa điện cực và vật liệu. Điện trở của không khí bị ion hóa tạo ra nhiệt độ cực cao, đủ để làm nóng chảy kim loại.
3. Hình thành mối hàn: Kim loại nóng chảy từ cả điện cực và vật liệu hàn hòa quyện vào nhau. Khi nguồn nhiệt bị ngắt và kim loại nguội đi, chúng sẽ kết tinh lại, tạo thành một liên kết kim loại vững chắc, hay còn gọi là mối hàn.

Điểm đặc biệt của dòng điện xoay chiều trong quá trình hàn là sự thay đổi hướng dòng điện liên tục theo chu kỳ (thường là 50 hoặc 60 lần mỗi giây). Điều này có ảnh hưởng nhất định đến tính chất của hồ quang và khả năng hàn các loại vật liệu khác nhau so với máy hàn một chiều.

Ưu điểm và nhược điểm của máy hàn xoay chiều

Máy hàn xoay chiều có những ưu điểm gì? Hãy cùng tìm hiểu dưới đây:

Mặc dù công nghệ có phần "truyền thống" hơn, nhưng máy hàn xoay chiều vẫn sở hữu những ưu điểm nhất định, khiến nó trở thành lựa chọn phù hợp trong một số trường hợp:

Ưu điểm:

• Giá thành đầu tư ban đầu thấp: So với máy hàn một chiều (DC) có cùng công suất, máy hàn xoay chiều thường có giá thành dễ tiếp cận hơn do cấu tạo đơn giản hơn, không yêu cầu bộ chỉnh lưu phức tạp.
• Khả năng hàn nhôm tốt hơn: Dòng điện xoay chiều có khả năng phá vỡ lớp oxit nhôm (Al₂O₃) cứng đầu trên bề mặt vật liệu hiệu quả hơn so với dòng điện một chiều thông thường. Điều này làm cho máy hàn AC trở thành lựa chọn phổ biến cho việc hàn nhôm trong một số ứng dụng.
• Ít gặp hiện tượng thổi hồ quang (Arc Blow) trong một số trường hợp: Hiện tượng thổi hồ quang, sự lệch hướng của hồ quang do từ trường, có thể ít nghiêm trọng hơn khi hàn bằng dòng điện xoay chiều trên một số loại vật liệu từ tính.
• Độ bền và tuổi thọ cao: Với cấu tạo tương đối đơn giản, máy hàn xoay chiều thường có độ bền cao và ít gặp các sự cố phức tạp.
• Dễ dàng sử dụng và bảo trì: Cấu tạo không quá phức tạp giúp người mới bắt đầu dễ dàng làm quen và việc bảo trì cũng đơn giản hơn.

Bên cạnh những ưu điểm thì cũng tồn tại một số nhược điểm mà bạn cần chú ý:

Nhược điểm:

• Chất lượng mối hàn thường không cao bằng máy hàn một chiều: Hồ quang điện xoay chiều kém ổn định hơn, dễ bị tắt hoặc dao động do dòng điện đổi chiều liên tục. Điều này có thể dẫn đến mối hàn không đều, độ ngấu không sâu và nhiều bắn tóe hơn.
• Khó khăn hơn khi hàn các vật liệu mỏng: Sự không ổn định của hồ quang AC có thể gây khó khăn trong việc kiểm soát nhiệt độ khi hàn các vật liệu mỏng, dễ dẫn đến cháy hoặc thủng.
• Hiệu suất hàn thường thấp hơn: So với máy hàn DC, máy hàn AC thường có hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp hơn, dẫn đến tiêu thụ điện năng nhiều hơn cho cùng một công việc hàn.
• Khó kiểm soát hồ quang hơn, đặc biệt đối với người mới bắt đầu: Sự dao động của dòng điện xoay chiều đòi hỏi người thợ hàn có kỹ năng và kinh nghiệm nhất định để duy trì hồ quang ổn định.
• Không phù hợp với nhiều loại vật liệu đặc biệt: Máy hàn AC thường không phù hợp để hàn các vật liệu như thép không gỉ, đồng, niken và các hợp kim đặc biệt đòi hỏi mối hàn chất lượng cao và độ tinh khiết.

>> Hữu ích cho bạn: So sánh máy hàn 1 chiều và máy hàn xoay chiều

Ứng dụng của máy hàn xoay chiều

Mặc dù có những hạn chế nhất định, máy hàn xoay chiều vẫn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cơ khí:

• Hàn kết cấu thép trong xây dựng: Hàn các khung thép, dầm, cột cho nhà xưởng, cầu đường (thường là máy hàn que AC).
• Sửa chữa và bảo trì: Hàn các chi tiết máy móc, thiết bị, phương tiện vận tải bằng sắt thép.
• Gia công kim loại cơ bản: Hàn các sản phẩm dân dụng, đồ dùng gia đình bằng sắt thép.
• Hàn nhôm: Chế tạo cửa nhôm, khung nhôm, các sản phẩm từ nhôm (sử dụng máy hàn TIG AC hoặc MIG AC).
• Các xưởng cơ khí nhỏ lẻ: Phù hợp với những công việc hàn không đòi hỏi chất lượng mối hàn quá cao và ngân sách đầu tư hạn chế.

Qua bài viết, Đức Phong đã chia sẻ cho bạn những thông tin chi tiết về máy hàn xoay chiều, cũng như cấu tạo, nguyên lý hoạt động của loại máy hàn này. Hy vọng những thông tin trên sẽ hữu ích, giúp bạn hiểu rõ hơn và chọn được sản phẩm ưng ý cho mình. Nếu bạn có nhu cầu, tìm kiếm và chọn mua các loại máy hàn, vui lòng liên hệ tới 

Thiết bị cơ khí Đức Phong - Chuyên cung cấp các loại máy hàn chính hãng, chất lượng cao cấp

Thông tin liên hệ đặt hàng:

CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỨC PHONG

Hà Nội: Tầng 7, Căn số 32V5A, KĐT Văn Phú, phường Phú La, quận Hà Đông, TP. Hà Nội

Hotline: 0985779287 (Zalo)

website: ducphongstore.vn

Mail: Info@ducphong.vn

Hỗ trợ 24/7

Chi nhánh Hồ Chí Minh: 228/55, Thống Nhất, P. 10, Q. Gò Vấp, TP. HCM