Trước thực trạng đào tạo nghề tại Trường Cao đẳng nghề LILAMA-1 Ninh Bình hiện nay, do lưu lượng học sinh đăng ký học nghề Hàn đông, bên cạnh đó còn 01 lớp Hàn đào tạo theo trình độ quốc tế được chuyển giao từ Cộng hòa Liên bang Đức, yêu cầu chất lượng đào tạo cao, trình độ tay nghề phải luôn đáp ứng được yêu cầu đào tạo theo tiêu chuẩn quốc tế. Do đó cần số lượng phôi ống lớn mới đáp ứng được tiến độ đào tạo và rèn luyện kỹ năng cho học sinh, sinh viên. Trước vấn đề này Ban Chủ nhiệm đã nghiên cứu chế tạo “Đồ gá quay ứng dụng cắt ống thép trên máy cắt Plasma”. Với thiết bị này, đã giúp cho học sinh giảm được rất nhiều thời gian trong công tác chuẩn bị phôi, tăng khối lượng lớn phôi hàn cho học sinh thực tập, qua đó đã nâng cao kỹ năng tay nghề cho học sinh, điều này được khẳng định thông qua luyện thi học sinh giỏi cho học sinh nghề Hàn tham dự hội thi tay nghề các cấp, cho các lớp đang theo học tại nhà trường và các đơn vị liên kết, đặc biệt là cho lớp Cao đẳng Hàn 1 K13 được chuyển giao từ Cộng hòa Liên bang Đức và được chuyên gia Đức đánh giá rất cao hiệu quả của thiết bị cắt này.

Thiết bị này đã giúp học sinh tiếp cận với cơ giới hoá trong lao động, học tập và sản xuất cơ khí. Qua đó kích thích niềm đam mê nghiên cứu khoa học trong học sinh và truyền cảm hứng trong học tập, giúp học sinh học tập ngày càng tiến bộ hơn, chất lượng sản phẩm của học sinh ngày càng tốt hơn.

Thiết bị được chia làm 5 bộ phận, bao gồm: Khung và giá đỡ; Bộ phận truyền động; Bộ phận gá kẹp ống thép; Bộ phận bảo vệ sự bắn toé kim loại; Bộ phận điều khiển.

Đồ gá quay ứng dụng cắt ống thép trên máy cắt Plasma

Khung đỡ là bộ phận dùng để chịu toàn bộ tải trọng của máy cắt, do đó yêu cầu của bộ phận này là bảo đảm độ bền về tải trọng và chống rung lắc, bên cạnh đó nó còn phải bảo đảm về tính thẩm mỹ cao, gọn, nhẹ, để thuận tiện cho việc vận chuyển. Để đảm bảo ống thép khi gá lắp đảm bảo được độ cứng vững và an toàn, cần chọn loại thép làm khung đỡ là thép U49x24x2,5 để gia công chế tạo, chân đế được gia công bằng thép ống có đường kính D= 60x3,91. Do điều kiện làm việc thực tế phần khung đỡ cần nâng đỡ ba bộ phận chính gồm: động cơ kéo; Trục quay trung gian; đồ gá phôi và ống thép cắt.

Khung đỡ được liên kết với nhau bằng phương pháp hàn SMAW, đảm bảo kết cấu làm việc lâu dài, khả năng chịu tải trọng tĩnh và tải trọng động tốt khi làm việc. Khung đỡ có kích thước như sau: Chiều dài L= 1200, chiều rộng b= 600, chiều cao h= 500, chiều cao của bệ đỡ trục quay là h1= 450mm.

Do trục quay làm việc với tải trọng nhỏ, tốc độ quay chậm, Bộ phận truyền động được thiết kế trục quay bằng ống thép có đường kính ngoài 45mm. đường kính trong 38mm, chiều dài L=450mm. Ống được quay trên 2 vòng bi có đường kính ngoài dn= 75, đường kính trong dtr= 45, chiều dày vòng bi 12mm. Trục quay được nhờ bộ truyền động  thông qua puly truyền động, được chế tạo bằng nhôm, có đường kính d= 160mm, chiều dày b=35mm, và đai truyền hình thang, có chiều dài là L= 450mm, ký hiệu đai thang là b49. Phía đối diện gắn mâm quay, bên trên có gắn mỏ cắt Plasma. Ưu điểm của mâm quay này là làm cho dây dẫn không bị xoắn trong quá trình cắt, làm cho quá trình cắt rất thuận lợi.

Để đảm bảo kết cấu cắt được các loại ống có tiết diện khác nhau, đáp ứng yêu cầu độ cứng vững và kẹp chặt, khả năng tháo lắp linh hoạt, các tác giả đã nghiên cứu chế tạo đồ gá kẹp chặt phôi có đường kính lớn và kích thước dài, đồ gá kẹp chặt được chế tạo từ thép tấm có kích thước 100x 250x 18, đồ gá kẹp chặt được hàn khối V để đảm bảo các ống được kẹp chặt cứng vững hơn, đồ gá dễ dàng tháo lắp ống nhờ hệ thống di trượt.

Phia dưới đồ gá là hệ thống giá đỡ có kích thước  dài 500mm, cao 250mm, có bề rộng 150mm, khe hở cho đồ gá có thể di trượt dễ dàng có khoảng cách đạt 17mm, bộ phận này có thể xoay được để cắt theo biên dạng xiên.

Bộ phận bảo vệ sự bắn toé kim loại được chế tạo từ tôn tấm và được sơn tĩnh điện, gồm: phía dưới có khay đựng phôi và xỉ cắt rơi xuống, hai bên có tấm che chắn sự bắn toé xỉ cắt ra xung quanh, phía trên có bộ phân bảo vệ hồ quang và sự bắn toé kim loại cắt, bộ phận này có thể mở ra để kiểm tra và điều chỉnh mạch cắt, có thể đậy lại khi cắt nhờ có 02 bản lề.

Bộ phận điều khiển, gồm có công tắc điện, núm điều chỉnh tốc độ vòng quay mỏ cắt, công tắc điều khiển mỏ cắt quay cùng chiều và ngược chiều kim đồng hồ, công tác bật, tắt nguồn Plasma. Hộp điều khiển được gắn trên thân máy, giúp cho quá trình điều khiển máy dễ dàng và thuận tiện.

Sản phẩm của giải pháp đã cắt được ống có các đường kính khác nhau, có thể đạt tới 200mm, chiều dày có thể đạt tới 12mm, cắt được ống thép trắng có chiều dày đạt tới 8mm. Tốc độ cắt nhanh, mạch cắt đẹp, có thể cắt theo biên dạng thẳng, xiên; Thiết bị nhỏ, gọn, phù hợp với công tác đào tạo tại nhà trường và các Trung tâm Giáo dục Nghề nghiệp;

Sản phẩm áp dụng hiệu quả trong dạy học thực hành và cho các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ như: Cắt ống thép phục vụ cho ngành công nghiệp Hàn; Ngành công nghiệp chế tạo đường ống; Ngành đóng tàu; Sửa chữa các đường ống cho hệ thống dẫn khí, dẫn nước….

Hiện nay thiết bị này đang được  áp dụng để thực hiện giảng dạy một số modul chuyên môn của nghề Hàn thể hiện ở các modul: MĐ 14: Gá Lắp và chế tạo kết cấu hàn; MĐ 15: Hàn hồ quang tay cơ bản; MĐ 16: Hàn hồ quang tay nâng cao; MĐ 17: Hàn TIG; MĐ 18: Hàn MAG… Luyện thi học sinh giỏi các cấp và đào tạo cấp chứng chỉ cho kỹ năng hàn ở các vị trí 1GR, 2G, 3G, 5G, 6G.

Ngoài ra thiết bị này còn dùng để sử dụng gia công các công việc liên quan đến cắt ống thép để sản xuất cho các hợp đồng mà nhà trường đảm nhận.

Giải pháp mang lại nhiều lợi ích về mặt kinh tế như giá thành gia công sản phẩm thấp, tính ứng dụng cao, cắt được số lượng nhiều, tiêu tốn điện năng ít, vật liệu tiêu hao dùng cho việc cắt rất ít, thỉnh thoảng mới thay bép cắt.

Sản phẩm ít gây ra sự ô nhiễm môi trường vì quá trình cắt đã được che chắn cận thận, không có sự bắn tóe hồ quang khi cắt ra ngoài môi trường, các xỉ cắt và ống cắt rơi xuống giá đựng, không bắn tóe ra ngoài.

Đông Hà