Tìm hiểu về mỏ hàn kim loại. Cấu tạo và ưu nhược điểm các loại tay hàn thông dụng

Mỏ hàn (hay còn gọi là  tay hàn) là một dụng cụ hàn thông dụng và phổ biến, là một thiết bị không thể thiếu trong quá trình hàn cắt kim loại. Cùng với độ ứng dụng rộng rãi của hàn kim loại, mỏ hàn cũng ngày càng được quan tâm cùng với việc ra đời nhiều loại khác nhau phù hợp với từng kiểu hàn cắt. 

1.    Mỏ hàn là gì?

Mỏ hàn (tay hàn) là thiết bị cầm tay có tác dụng làm nóng chảy chì hàn và nhựa thông, các kim loại nóng chảy và nối các chi tiết kim loại bằng mối hàn (hỗn hợp kim loại từ chì hàn chảy ra, khi nguội sẽ thành dạng rắn và nối 2 phần cần hàn lại với nhau).
Để nung chảy kim loại cần hàn, mỏ hàn có thể sử dụng hiện tượng đoản mạch hoặc khí đốt để nung để làm tan chảy kim loại và tạo điều kiện để nối 2 mảnh kim loại với nhau.

2.    Các loại mỏ hàn hiện nay

Để đáp ứng các kiểu hàn khác nhau, hiện nay, trên thị trường có đa dạng các loại mỏ hàn khác nhau, cụ thể có 3 loại mỏ hàn chính:

Mỏ hàn nhiệt

Cơ chế: 

• Sử dụng lò xo để đốt nóng mũi hàn và thực hiện các thao tác hàn.
• Với tác động của dòng điện, nung chì hàn sẽ được gắn trực tiếp vào mỏ hàn và chảy thành kim loại, hình thành mối hàn.

Cấu tạo: Mỏ hàn nhiệt gồm có 3 phần. Phần tay cầm để thao tác hàn. Phần ống dây điện trở gia nhiệt và mũi hàn ở giữa.

 

Hình ảnh mỏ hàn nhiệt 

1: Mũi hàn
2: Bộ phận gia nhiệt
3: Vỏ bọc cách điện và cách nhiệt
4: Dây cấp điện

Giữa cuộn dây điện và mũi hàn được cách ly bằng vật liệu cách điện, nhưng truyền nhiệt tốt. Chuôi cầm thường bằng gỗ để cách điện và cách nhiệt. Mũi hàn thường được làm từ hợp kim chống oxy hoá.

Ưu điểm: 

• Dễ sử dụng
• Giá thành rẻ so với các loại mỏ hàn khác
• Có thể sử dụng cho kích cỡ mối hàn vừa và nhỏ
• Mối hàn đẹp, chính xác

Nhược điểm: 

+ Làm nóng chậm, tốn điện và không thích hợp cho các mối hàn quá lớn

Ứng dụng: Thích hợp để hàn IC, LSI và một số linh kiện điện tử

Mỏ hàn xung

Cơ chế: 

• Sử dụng hiện tượng đoản mạch giữa đầu mỏ hàn và chì hàn để nung chảy chì hàn và tạo các mối hàn.
• Cụ thể là loại mỏ hàn sử dụng chì hàn tách riêng. Lúc hàn, chạm chì hàn với mỏ hàn để tạo hiện tượng đoản mạch, làm nóng chảy chì hàn, những giọt kim loại nhỏ xuống chính là mối hàn.

Ưu điểm:

• Tay hàn nhỏ, 
• Tạo được mối hàn đẹp, không bị sần sùi
• Có khả năng làm nóng nhanh
• Cho phép điều chỉnh nhiệt độ
• Cho phép thay đổi các loại mỏ hàn kích thước khác nhau

Nhược điểm:

• Nguy hiểm nếu không biết cách sử dụng
• Không phù hợp với mối hàn quá nhỏ như chân IC, chân rết

Ứng dụng: Thích hợp để hàn mạch điện đơn giản, linh kiện điện tử số lượng chân thưa, mỏ hàn gia nhiệt nhanh chóng.

Mỏ hàn khí

Cơ chế:  Dùng hỗn hợp khí Axetilen (đất đèn) để đốt nóng phần tiếp xúc giữa 2 mảnh kim loại đến tan chảy, hòa tan vào nhau, hình thành mối hàn. Loại mỏ hàn này thường cấu tạo theo kiểu hút khí, gồm 2 ống dẫn Oxy và khí nhiên liệu, hai khí được đưa vào trong buồng hòa trộn, bên ngoài có hai van điều chỉnh lượng khí. Hỗn hợp khí đã hòa trộn được và tiếp tục theo ống dẫn ra đầu mỏ hàn.

Hiện nay, hàn khí (hay còn gọi là hàn cắt gió đá, hàn khí oxy gas) được ứng dụng nhiều, nên mỏ hàn khí cũng được ưa chuộng. Các mỏ hàn hơi thường có cấu tạo theo kiểu hút khí, gồm hai ống dẫn oxy và khí nhiên liệu, hai khí được đưa vào buồng hòa trộn, phía ngoài có hai van điều chỉnh lượng khí. Hỗn hợp khí sau khi hòa trộn được đi qua ống trộn và theo ống dẫn ra đầu mỏ hàn.

Hình ảnh mỏ hàn hơi

 

•  Oxygen hose connection gland, Fuel-gas hose connection gland: Đệm cho ống nối gắn vào súng mỏ hàn
• Oxygen hose connection nut, Fuel-gas hose connection nut: Ống cấp khí, oxy cho súng mỏ
• Oxygen needle valve: Van khóa khí oxy cấp cho súng mỏ
• Fuel-gas needle vale: Van khóa khí cháy cấp cho súng mỏ
• Oxygen tube: Ống cấp oxy
• Fuel-gas tube: Ống cấp khí cháy
• Handle: Tay cầm
• Torch head: Đầu mỏ hàn
• Mixing head nut: Vòi trộn
• Mixing head: Ống trộn
• Copper tip: Béc hàn

Ưu điểm:

+Khả năng làm nóng nhanh
+ Mối hàn bền.
+ Không tốn tiền mua chì hàn
+ Có thể hàn các mối hàn lớn nhanh hơn

Nhược điểm: 

+ Mối hàn xấu
+ Không dùng để hàn những chi tiết nhỏ
+ Có khả năng biến đổi tính chất, từ dẫn điện thành không dẫn điện….

Ứng dụng: Thích hợp hàn kim loại, một vài vật dụng lớn như bàn ghế, thùng lớn, khung cửa…

3.    Cách vệ sinh và bảo quản mỏ hàn

Việc vệ sinh và bảo quản mỏ hàn đúng cách và thường xuyên sẽ giúp cho quá trình nóng chảy nhanh hơn, mối hàn sạch hơn và tuổi thọ mỏ hàn lâu hơn. Để vệ sinh và bảo quản mỏ hàn cần:

Chuẩn bị các công cụ cần thiết

Miếng bọt biển: Chà đầu mỏ hàn còn nóng vào miếng bọt biển ướt sẽ làm cho chì hàn thiếc co lại với tốc độ khác với mỏ hàn, điều này khiến việc đánh bật các vết chì hàn, thiêc hàn bám vào đầu mỏ hàn dễ dàng hơn. Tuy nhiên bạn cần đảm bảo miếng bọt biển ẩm nhưng không quá ướt.

Giấy nhám: Được sử dụng nếu đầu mỏ hàn đã nguội và sử dụng quá nhiều
Hóa chất vệ sinh đầu mỏ hàn: hay còn gọi là tip tinner, tip cleaner, chỉ dùng khi bạn hàn nhiều 

Vệ sinh mỏ hàn

Với mỏ hàn nguội và bẩn: Đầu mỏ hàn khi bị bọc quanh bởi chất bẩn sẽ rất khó lên nhiệt chính xác cho dù khi đã làm nóng mỏ hàn. Do đó trong trường hợp này, sau khi mỏ hàn nguội, chà nhẹ lên bề mặt của đầu mỏ hàn bằng giấy nhám cho đến khi nó bắt đầu có độ bóng trở lại. Lưu ý không chà phần kim loại.

Với mỏ hàn bị bẩn khi sử dụng nhưng vẫn còn nóng: Trường hợp này nên để mỏ hàn nóng trong vòng vài giây (khoảng 90 giây). Khi mỏ hàn nóng lên bạn sẽ thấy cặn nâu trên đầu mỏ hàn, đó là nhựa thông. Tiếp theo bạn chỉ cần vuốt nhẹ vào miếng bọt biển ướt (Lưu ý là không cầm miếng bọt biển trong tay để thực hiện).

Bảo quản mỏ hàn

Sau khi làm sạch, bạn nên tráng thiếc hoặc chì cho đầu mỏ hàn. Mục đích là để bảo vệ sắt khỏi quá trình oxy hóa vì thiếc hàn, chì hàn đóng vai trò là vùng đệm chống lại quá trình oxy hóa. Nói đơn giản tức là để lớp tráng bị oxy hóa thay vì để đầu mỏ hàn bị oxy hóa.
Bạn nên sử dụng hợp chất tráng chuyên dụng (trường hợp không có thì có thể sử dụng thiếc hàn, chì hàn thông thường thay thế). Bạn nên làm công việc này ở nhiệt độ đủ thấp để mỏ hàn nguội nhanh nếu không sẽ làm cho chì hàn thiếc hàn bị sôi và coi như việc vệ sinh từ đầu đến giờ không còn ý nghĩa.