Máy hàn cao tần (còn gọi hàn tần số cao, hàn sóng radio) ghép hai lớp nhựa bằng cách cho chúng nằm trong một trường điện từ đổi chiều rất nhanh: các phân tử phân cực trong nhựa như PVC dao động, sinh nhiệt ngay bên trong vật liệu, và dưới lực ép của điện cực, hai lớp chảy vào nhau thành một đường hàn liền.
Cách này hợp với PVC và một số loại PU, nhưng gần như không tác dụng với PE và PP vì hai loại nhựa này ít phân cực. Áo PE mỏng vì thế được ghép bằng hàn nhiệt: dùng thanh nóng, khí nóng hoặc xung nhiệt làm chảy nhựa từ bề mặt.
Hiểu nguyên lý giúp chủ xưởng chọn đúng máy cho đúng vật liệu, chỉnh máy đúng cách, đọc được lỗi đường hàn, và nhất là biết những nguy cơ an toàn của loại máy này.
Vì sao PVC hàn cao tần được còn PE thì không
Trong phân tử PVC có nguyên tử clo, làm cho liên kết trong phân tử bị lệch điện tích, gọi là phân cực. Khi đặt vào trường điện đổi chiều hàng chục triệu lần mỗi giây, các phần phân cực này liên tục xoay theo, ma sát với nhau và sinh nhiệt. Nhiệt sinh ra ngay ở giữa hai lớp vật liệu bị ép, đúng chỗ cần hàn, trong khi bề mặt điện cực vẫn tương đối nguội.
Máy hàn cao tần công nghiệp thường hoạt động ở một tần số được phân bổ cho thiết bị công nghiệp, phổ biến là 27,12 MHz. Bạn không cần nhớ con số này, nhưng nó giải thích vì sao máy cần vỏ chắn sóng và cần lắp đặt đúng cách: máy là một thiết bị phát sóng công suất lớn.
PE và PP gần như không phân cực, nên trường điện đi qua mà không làm chúng nóng lên đáng kể. Muốn ghép chúng, phải đưa nhiệt từ ngoài vào: thanh nhiệt ép lên, khí nóng thổi vào, hay dây nhiệt xung. Vải polyester, nylon phủ PU thì tuỳ loại lớp phủ; nhiều xưởng may rồi dán băng chống thấm bằng khí nóng thay vì hàn cả lớp.
Hệ quả thực tế: đừng mua máy hàn cao tần rồi định dùng cho áo PE, và đừng chỉnh mãi máy để hàn một loại vật liệu nó không hợp. Hỏi nhà cung cấp vật liệu xem vật liệu đó được ghép bằng cách nào.
Chọn phương pháp ghép theo vật liệu áo
Bảng mang tính nguyên lý, để bạn đặt đúng câu hỏi với người bán máy và người bán vật liệu.
| Vật liệu | Cách ghép thường dùng | Ưu điểm | Lưu ý |
|---|---|---|---|
| PVC dẻo | Hàn cao tần | Đường hàn liền, kín, nhanh, đều | Cần máy đắt, thợ được huấn luyện, an toàn sóng và tia lửa điện |
| PU phủ hoặc màng PU | Hàn cao tần hoặc hàn nhiệt tuỳ loại | Mềm, đường hàn kín | Thử trên mẫu vật liệu trước |
| EVA | Hàn nhiệt; một số loại hàn cao tần được | Mềm, nhẹ | Cửa sổ nhiệt hẹp, dễ chảy thủng |
| PE mỏng | Hàn nhiệt (thanh nhiệt, xung nhiệt) | Máy rẻ, nhanh | Mối hàn yếu nếu nhiệt, áp, thời gian chưa đúng |
| Vải phủ chống thấm | May rồi dán băng chống thấm bằng khí nóng | Áo bền, mềm như vải | Băng dán kém là đường may thấm |
Luôn thử ghép trên mẫu vật liệu của chính lô hàng sắp làm. Cùng tên gọi PVC nhưng độ dày, lượng chất hoá dẻo khác nhau thì thông số hàn cũng khác.
Chọn máy hàn cao tần: những câu nên hỏi người bán
Máy hàn cao tần là khoản đầu tư lớn của xưởng, và là thiết bị có nguy cơ an toàn. Đừng chọn chỉ theo công suất ghi trên máy. Mang theo mẫu vật liệu thật của xưởng, đề nghị người bán hàn thử trước mặt, rồi xé thử đường hàn.
- Công suất và kích thước bàn hàn có hợp với chiều dài đường hàn của áo không (đường hàn thân, tay áo, mũ).
- Máy có bộ chống phóng tia lửa điện (tự ngắt khi có hồ quang) không.
- Vỏ chắn sóng có đầy đủ, có giấy tờ hợp quy, hợp chuẩn theo quy định hiện hành về thiết bị điện và thiết bị phát sóng không.
- Cơ chế an toàn cho tay thợ: nút bấm hai tay, chắn bảo vệ, cảm biến dừng.
- Ai làm điện cực theo khuôn áo của xưởng, mất bao lâu, chi phí tính thế nào.
- Có hướng dẫn vận hành, đào tạo thợ, bảo hành và sửa chữa tại chỗ không; phụ tùng thay thế có sẵn không.
- Yêu cầu về điện nguồn, tiếp địa, chỗ đặt máy.
Với máy cũ, nhờ một kỹ thuật viên hiểu máy hàn cao tần kiểm tra trước khi mua: tình trạng đèn phát, vỏ chắn, bộ chống hồ quang, hệ thống ép. Máy cũ hỏng phần an toàn thì rẻ mấy cũng không đáng.
Ba thông số chính và cách chúng ảnh hưởng đường hàn
Công suất phát. Quyết định nhiệt sinh ra nhanh hay chậm. Quá thấp thì đường hàn chưa chảy đủ, kéo nhẹ là tách; quá cao thì vật liệu chảy tràn, mỏng đi ở mép, dễ phóng tia lửa và cháy thủng.
Thời gian hàn và thời gian giữ nguội. Thời gian phát sóng cho vật liệu đủ nóng; thời gian giữ ép sau đó cho nhựa đông lại trong khi vẫn bị ép. Bỏ qua bước giữ nguội, đường hàn dễ phồng, hở.
Lực ép. Ép quá nhẹ thì hai lớp không tiếp xúc đều; ép quá mạnh thì vật liệu bị ép mỏng ở đường hàn, thành chỗ yếu dễ rách khi áo bị kéo căng.
Ghi lại thông số chuẩn. Mỗi loại vật liệu, độ dày, mỗi điện cực có một bộ thông số tốt. Ghi vào sổ hoặc dán cạnh máy, để thợ khác hay ca khác làm giống nhau.
Điện cực sạch và phẳng. Điện cực bẩn, cong hay có nhựa bám làm đường hàn không đều và tăng nguy cơ phóng hồ quang. Vệ sinh định kỳ theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Đọc lỗi đường hàn thường gặp
Đường hàn là chỗ quyết định áo có thấm không. Bảng dưới giúp thợ và chủ xưởng đoán nguyên cơ từ triệu chứng.
| Triệu chứng | Nguyên nhân hay gặp | Hướng xử lý |
|---|---|---|
| Kéo nhẹ là tách đường hàn | Công suất hoặc thời gian thấp; vật liệu khác lô | Thử lại thông số trên mảnh thừa của đúng lô |
| Đường hàn mỏng, trắng mép, dễ rách | Công suất cao hoặc ép quá mạnh | Giảm công suất, giảm lực ép |
| Lỗ cháy thủng, vết cháy đen | Phóng hồ quang do điện cực bẩn, vật liệu quá mỏng, có bụi kim loại | Dừng máy, vệ sinh điện cực, kiểm vật liệu, kiểm bộ chống hồ quang |
| Đường hàn đứt đoạn | Điện cực cong, bàn không phẳng, vật liệu xếp lệch | Kiểm độ phẳng, canh vật liệu |
| Đường hàn phồng bọt | Thiếu thời gian giữ nguội, vật liệu ẩm | Tăng thời gian giữ, giữ vật liệu khô |
Mỗi đầu ca, hàn thử vài đường trên mảnh vật liệu thừa, xé thử bằng tay. Đường hàn tốt thường xé thì vật liệu bên cạnh rách trước khi đường hàn tách.
An toàn cho thợ: những điều phải thành thói quen
Nguy cơ dễ thấy nhất là kẹp tay: điện cực ép xuống với lực lớn. Máy cần có cơ chế bấm hai tay hoặc chắn bảo vệ để tay thợ không thể nằm dưới điện cực khi máy ép; không bao giờ vô hiệu hoá cơ chế này để làm nhanh hơn.
Nguy cơ thứ hai là điện cao áp và sóng tần số cao bên trong máy. Chỉ kỹ thuật viên được đào tạo mới mở vỏ máy; thợ vận hành không tự sửa. Vỏ chắn sóng phải luôn đầy đủ và đóng kín; máy thiếu vỏ chắn có thể phát sóng ra xung quanh vượt mức an toàn và gây nhiễu thiết bị khác.
Nguy cơ thứ ba là bỏng và cháy: điện cực, vật liệu vừa hàn còn nóng; hồ quang có thể làm bắt lửa vật liệu. Đặt bình chữa cháy gần máy, không để rìa nhựa thừa chất đống quanh chân máy, và dừng ngay khi thấy khói hay mùi khét bất thường.
Cuối cùng là khói và mùi khi nhựa quá nhiệt. Quạt hút gần khu hàn, không làm việc nhiều giờ liền trong phòng kín, và nghỉ giải lao ở chỗ thoáng. Thợ mới cần được hướng dẫn đủ các điểm trên trước khi đứng máy, và xưởng nên lưu lại việc đã hướng dẫn.
Hàn nhiệt cho PE và EVA: chỉnh máy thế nào
Với PE mỏng, máy hàn nhiệt thường dùng thanh nhiệt (luôn nóng) hoặc dây nhiệt xung (chỉ nóng trong lúc ép rồi nguội). Máy xung nhiệt hợp với màng mỏng vì đường hàn được làm nguội ngay khi còn bị ép, ít bị co nhăn, trong khi thanh nhiệt nóng liên tục dễ làm màng mỏng chảy thủng nếu giữ lâu.
Màng PE thường có lớp đệm chống dính giữa dây nhiệt và vật liệu; lớp đệm này mòn, rách theo thời gian, làm màng dính vào máy và đường hàn xấu. Kiểm và thay lớp đệm theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
EVA mềm và có khoảng nhiệt hàn hẹp: thấp một chút thì không dính, cao một chút thì chảy. Thử từng bước nhỏ trên vật liệu thừa, ghi lại thông số tốt cho mỗi độ dày. Với vật liệu mới chưa quen, hỏi nhà cung cấp vật liệu về khoảng nhiệt khuyến nghị thay vì đoán.
Dù là máy nhỏ, máy hàn nhiệt vẫn là nguồn nhiệt cao: không để vật liệu, giấy, vải gần thanh nhiệt khi không làm, tắt máy khi rời chỗ, và để máy nguội trước khi vệ sinh.
Bảo trì máy và sổ máy
Máy hàn hỏng giữa mùa là xưởng đứng. Một sổ máy đơn giản và lịch bảo trì đều đặn giảm hẳn rủi ro đó.
- Mỗi ngày: lau điện cực, bàn hàn; kiểm cơ chế an toàn hai tay, chắn bảo vệ; dọn rìa nhựa quanh máy.
- Mỗi tuần: kiểm dây điện, phích cắm, tiếp địa bằng mắt; kiểm khí nén nếu máy dùng ép khí; ghi lại tiếng kêu, mùi lạ.
- Theo lịch nhà sản xuất: kiểm đèn phát hoặc bộ phát, bộ chống hồ quang, vỏ chắn sóng — do kỹ thuật viên được đào tạo làm.
- Ghi sổ: ngày, việc đã làm, người làm, phụ tùng đã thay, thông số hàn chuẩn đang dùng.
- Có sẵn phụ tùng hay hỏng và số liên lạc của người sửa trước mùa cao điểm.
- Bảo trì lớn nên làm trong mùa khô, không đợi máy hỏng giữa mùa mưa.
Sổ máy cũng giúp khi bán lại hoặc khi cần chứng minh xưởng đã bảo trì đúng hướng dẫn, chẳng hạn khi được kiểm tra an toàn.
Câu hỏi thường gặp
Máy hàn cao tần có hàn được áo mưa PE không?
Gần như không, vì PE ít phân cực nên không nóng lên trong trường điện tần số cao. Áo PE được ghép bằng hàn nhiệt như thanh nhiệt, xung nhiệt hoặc khí nóng.
Đường hàn cao tần có bền hơn đường may không?
Với PVC, đường hàn đúng thông số liền và kín, không có lỗ kim như đường may nên không cần dán băng. Nhưng đường hàn quá mỏng do ép mạnh lại là chỗ dễ rách. Độ bền phụ thuộc thông số và tay nghề.
Máy hàn cao tần có nguy hiểm cho sức khoẻ không?
Máy phát sóng công suất lớn nên phải có vỏ chắn và lắp đặt đúng hướng dẫn. Các nguy cơ chính với thợ là kẹp tay, bỏng, điện cao áp, cháy do hồ quang và khói khi quá nhiệt. Cần huấn luyện, bảo trì đúng và tuân thủ quy định an toàn lao động hiện hành.
Vì sao đường hàn bị cháy thủng?
Thường do phóng hồ quang: điện cực bẩn hay cong, vật liệu quá mỏng, có bụi kim loại, hoặc công suất quá cao. Dừng máy, vệ sinh điện cực, kiểm vật liệu và kiểm bộ chống hồ quang trước khi chạy tiếp.
Có cần làm điện cực riêng cho từng kiểu áo không?
Thường cần, vì điện cực có hình theo đường hàn của chi tiết áo. Đường hàn thẳng dài có thể dùng điện cực thẳng chung; chi tiết cong như cổ, mũ cần điện cực theo khuôn. Hỏi người làm điện cực về thời gian và chi phí.
Máy hàn nhiệt cho áo PE cần chỉnh những gì?
Ba thông số chính là nhiệt độ, thời gian và lực ép. Nhiệt thấp thì mối hàn yếu, nhiệt cao thì chảy thủng màng mỏng. Thử trên màng thừa của đúng lô, xé thử, ghi lại thông số tốt.