Cùng với sự phát triển của công nghệ, ngành hàn thường thu được nhiều lợi ích như tiết kiệm thời gian, nâng cao năng suất, giảm chi phí, cải thiện chất lượng, rút ngắn thời gian thực hiện dự án và đạt được kết quả hoàn thiện tốt hơn. Hiện tại, trong nửa đầu năm 2023, các dự báo cho cả năm đang dần được hé lộ trong ngành hàn, bao gồm các lĩnh vực giáo dục, đổi mới chuyên môn và công nghệ. Có rất nhiều lợi ích đang chờ đón, nhưng thường chỉ những ai có tinh thần đổi mới mới thực sự khai thác được chúng. Nhiều người sẽ nói “đừng sửa những gì chưa hỏng”, nhưng chính những người này lại là những người bị bỏ lại phía sau.
Dựa trên những kiến thức này, dưới đây là một số phân tích về các xu hướng công nghệ hàn đã phát triển mạnh mẽ trong năm 2022, cũng như cái nhìn về những công nghệ có tiềm năng dẫn đầu trong tương lai.
Hàn hồ quang nâng cao
Các thợ hàn chuyên nghiệp đều biết rằng hàn hồ quang đơn giản là quá trình sử dụng dòng điện để liên kết hai kim loại lại với nhau. Nhiệt được sinh ra để làm chảy kim loại phụ, từ đó tạo ra hồ quang và một liên kết kim loại bền vững. Quá trình này sử dụng hai hoặc ba loại kim loại khác nhau, mang lại độ bền cao, chính vì vậy nó đóng vai trò quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ và kỹ thuật ô tô. Ngoài ra, công nghệ hàn hồ quang tiên tiến còn nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các công việc hàn trong lĩnh vực hóa chất, hạt nhân và các môi trường độc hại.
Thực tế tăng cường (AR) và Thực tế ảo (VR)
Chào mừng đến với thế hệ mới của ngành hàn. Các thợ hàn trẻ hiện nay có thể tận dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR) cho mục đích đào tạo, giúp trải nghiệm học tập trở nên sinh động, hấp dẫn và mang tính giáo dục hơn. Công nghệ hàn AR còn giúp giảm chi phí vật tư tiêu hao, hạn chế rủi ro và cho phép các giảng viên đào tạo đồng thời nhiều thợ hàn mới hơn. Không có gì ngạc nhiên khi công nghệ này đang được ứng dụng để góp phần giải quyết tình trạng thiếu hụt kỹ năng hàn.
Mặc dù nhiều người lầm tưởng rằng AR và VR là một, nhưng thực tế có một số điểm khác biệt quan trọng giữa hàn VR và hàn AR. Thực tế ảo đưa người dùng vào một thế giới được tạo ra 100% bởi máy tính và cung cấp một môi trường nơi người dùng có thể giả vờ hàn. Trải nghiệm này tương tự như trải nghiệm trong một trò chơi điện tử. Thực tế tăng cường cho phép người dùng bước vào một môi trường thực tế, chạm và cảm nhận một vật thể trong đời thực, đồng thời “tăng cường” vật thể đó thành một hình dạng mới, thay đổi diện mạo của nó một cách thực tế.
Trong lĩnh vực hàn, công nghệ Thực tế tăng cường (AR) cho phép học viên hàn thao tác với một chi tiết làm từ nhựa, đồng thời chi tiết này sẽ mô phỏng chính xác các đặc tính của thép carbon, thép không gỉ hoặc nhôm khi được hàn. Hơn nữa, hàn bằng Thực tế tăng cường mang lại trải nghiệm gần gũi nhất với thực tế, giúp học viên hàn quan sát và cảm nhận môi trường hàn thực tế thông qua việc sử dụng các thiết bị hàn thật, như mặt nạ hàn và súng hàn, từ đó nâng cao trải nghiệm và quá trình học tập.
Hàn bằng robot
Liệu có thể nói về các công nghệ tương lai mà không đề cập đến robot học không? Tất nhiên là không. Khi thuật ngữ “hàn robot” được sử dụng, nó không đề cập đến chiếc máy hàn mà một trong những robot hình người mới được Tesla công bố sử dụng, mà là nhu cầu phát triển công nghệ của Cách mạng Công nghiệp 4.0. Cách mạng Công nghiệp 4.0, hay Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4, tập trung vào việc thay đổi cách thức tự động hóa sản xuất thông qua việc ứng dụng công nghệ thông minh để tạo ra một chuỗi cung ứng bền vững hơn và một nền kinh tế tuần hoàn (đọc thêm).
Với việc ứng dụng học máy, thị giác máy tính, cảm biến, robot, điện toán đám mây và mạng 5G, tiêu chuẩn về khả năng hàn tự động đã được nâng lên một tầm cao mới. Các công nghệ tiên tiến, cùng với sự phát triển của Internet of Things (IoT), sẽ mở ra một kỷ nguyên kết nối và công nghệ thông minh trên quy mô chưa từng có. Đối với ngành hàn, điều này đồng nghĩa với việc có được dữ liệu chất lượng cao hơn, quy trình sản xuất linh hoạt, chất lượng gần như hoàn hảo, cùng với báo cáo và hồ sơ chính xác hơn.
Khóa đào tạo hàn theo yêu cầu
Việc đào tạo lại thợ hàn là một nhiệm vụ quan trọng đối với các doanh nghiệp công nghiệp, những đơn vị phụ thuộc vào đội ngũ thợ hàn chuyên nghiệp và giàu kinh nghiệm trong quá trình sản xuất. Việc giúp họ cập nhật những xu hướng mới nhất cũng như đảm bảo họ nắm vững những tiến bộ kỹ thuật liên quan đến công việc cụ thể của mình là vô cùng quan trọng. Các doanh nghiệp không chỉ cần những thợ hàn giàu kinh nghiệm, mà còn cần những người biết cách thực hiện các kỹ thuật hàn cụ thể phù hợp với ngành công nghiệp và sản phẩm của mình.
Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với các doanh nghiệp do chi phí phát sinh từ các lỗi hàn, bao gồm cả chi phí vật tư tiêu hao và chi phí liên quan đến năng suất. Các công nghệ mới như Thực tế tăng cường (Augmented Reality) và in 3D đã giải quyết trực tiếp vấn đề này. Hiện nay, có thể tái tạo các mối hàn cụ thể cùng với tất cả các yêu cầu kỹ thuật của chúng trong môi trường Thực tế tăng cường, nhờ đó thợ hàn có thể rèn luyện các nhiệm vụ chuyên ngành trước khi chuyển sang thực hành trên thực tế.
Hàn laser
Hàn tia laser (LBW) là một phương pháp hàn sử dụng nguồn nhiệt tập trung để tạo ra mối hàn hẹp và sâu; phương pháp này có khả năng thâm nhập rất cao. LBW là một phương pháp tiên tiến giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng vật liệu hàn bổ sung và tạo ra độ bám dính vượt trội cho các vật liệu được hàn. Quy trình này cho phép thực hiện các loại mối hàn dẫn nhiệt, dẫn nhiệt-thâm nhập và mối hàn lỗ khóa. Hàn laser cũng là một quy trình không tiếp xúc, với năng lượng tập trung từ tia laser giúp kim loại nóng lên nhanh hơn theo một lộ trình được lập trình sẵn.
Hàn laser mang lại cho các công ty kỹ thuật sự linh hoạt cao hơn khi xử lý các loại kim loại hợp kim cao có độ dày mỏng nhờ độ chính xác và chất lượng bề mặt hoàn thiện, khiến công nghệ này trở nên lý tưởng cho ngành điện tử và thậm chí cả ngành trang sức. Tuy nhiên, hàn laser vẫn còn một số thách thức và hạn chế, ví dụ như khi hàn các kim loại dày. Lượng năng lượng cần thiết trong môi trường phòng thí nghiệm được ước tính lên đến 100kW, có thể hàn được 50mm trong một lần hàn. Tuy nhiên, công suất thực tế thường thấp hơn nhiều. Quy trình này đòi hỏi thợ hàn có kinh nghiệm và được đào tạo chuyên sâu, cũng như cần có nghiên cứu, phát triển và đào tạo liên tục.
Những suy nghĩ cuối cùng
Hiện nay, nhiều bước tiến công nghệ ấn tượng trong lĩnh vực hàn đã ra đời và được ứng dụng rộng rãi; bài viết này mới chỉ đề cập sơ lược đến vấn đề. Mức độ chính xác và khả năng kiểm soát chi tiết đến mức vi mô mà các thợ hàn cách đây 50 năm có lẽ đã cho là không thể đạt được. Cứ sau mỗi năm năm, ngành hàn lại có những bước nhảy vọt. Hiện nay, nhờ sự hỗ trợ của các công nghệ số mang tính cách mạng, cả về mặt lý thuyết lẫn thực tiễn, cùng với những tiến bộ trong đào tạo hàn sử dụng thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR), ngành hàn chắc chắn sẽ phát triển xa hơn và nhanh hơn nữa.
Điều này có nghĩa là chúng ta có thể hình dung một tương lai mà các dự án có thể được hoàn thành nhanh hơn, tiết kiệm chi phí hơn và với ít rủi ro hơn. Công nghệ có thể và sẽ được sử dụng để giải quyết tình trạng thiếu hụt kỹ năng, giúp đưa các thợ hàn đã qua đào tạo vào làm việc nhanh hơn, mang lại lợi ích không chỉ cho các ngành công nghiệp và chính các thợ hàn, mà còn cho cả thế giới.
