Trong lĩnh vực cắt thép, nhiều doanh nghiệp vẫn sử dụng phương pháp cắt thủ công hoặc máy cắt dập theo khuôn. Nhằm đáp ứng nhu cầu tự động hóa các công đoạn cắt các loại thép ống đảm bảo năng suất giống với máy cắt thép tấm hiện có của doanh nghiệp vừa và nhỏ, nhóm tác giả: Ngô Quang Hiếu, Huỳnh Thanh Thưởng, Lê Văn Lẻ của Khoa Kỹ thuật Cơ khí, Trường Bách Khoa, Đại học Cần Thơ, đã nghiên cứu giải pháp “Cải tiến nâng cấp máy cắt thép tấm thành máy cắt thép đa năng ứng dụng công nghệ CNC”.

Máy cắt thép cải tiến trưng bày tại các hội nghị khoa học.

Máy cắt thép CNC được coi là sản phẩm không thể thiếu trong các lĩnh vực cắt thép theo hình, theo quy cách, nhiều loại mẫu khác nhau theo bản vẽ. Hiện nay, ngoài các máy nhập khẩu, trong nước đã có nhiều nghiên cứu để chế tạo và sản xuất thành công các máy cắt ống Plasma và thương mại hóa rộng rãi. Tuy nhiên, các máy đều có kích thước và trọng lượng lớn, các doanh nghiệp vừa và nhỏ khó tiếp cận được về không gian lắp đặt cũng như chi phí đầu tư (từ 250-300 triệu đồng).

Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu thực hiện giải pháp “Cải tiến nâng cấp máy cắt thép tấm thành máy cắt thép đa năng ứng dụng công nghệ CNC” giúp cho doanh nghiệp sử dụng máy cắt thép tấm CNC sẵn có để cắt các loại thép ống hình tròn, vuông, chữ nhật và oval với năng suất luôn được đảm bảo; giúp các xưởng cơ khí tiết kiệm thời gian lắp đặt, tiết kiệm 60% chi phí đầu tư, chi phí nhân công lao động và nhất là cải thiện độ chính xác và thẩm mỹ cho sản phẩm.

PGS.TS Ngô Quang Hiếu, Trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Giải pháp cải tiến giúp chuyển đổi máy cắt thép tấm CNC truyền thống thành máy đa năng có khả năng cắt cả thép tấm lẫn thép hình mà không cần thay đổi bộ điều khiển trung tâm hay phá vỡ kết cấu máy ban đầu. Để làm được điều này, nhóm đã thiết kế chế tạo thêm trục xoay A lắp đặt tích hợp vào khung máy đang hiện hữu cùng với bộ driver điều khiển chuyên dụng thông qua bộ chuyển đổi tín hiệu. Tiếp theo là tối ưu hóa công nghệ. Chúng tôi ứng dụng phép biến đổi hình học để thiết lập phương trình chuyển đổi từ trục Y sang chuyển động xoay của trục A. Nhờ đó, các biên dạng mối ghép phức tạp trên thép hình được triển khai thành đường cắt 2D theo tọa độ XY một cách chính xác, giúp máy vận hành đơn giản như chức năng CNC thông thường và có thể ứng dụng trên mọi dòng máy cắt thép CNC”.

Giải pháp này đoạt giải Nhất tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật TP Cần Thơ năm 2022-2023 và đang được một số doanh nghiệp sử dụng hiệu quả.

Công ty Cổ phần Cơ khí Xây dựng Việt - Úc đã có giấy xác nhận hiệu quả sử dụng máy móc, thiết bị. Theo đó, công ty đã nhận bàn giao máy cắt thép cải tiến do nhóm tác giả của Đại học Cần Thơ nghiên cứu và đưa vào sử dụng từ tháng 6-2023. Công ty đánh giá cao hiệu quả hoạt động của máy vì máy sau khi cải tiến giúp tiết kiệm gần 60% chi phí so với việc đầu tư máy cắt chuyên dùng và chủ động được trong việc sản xuất các sản phẩm có mối ghép thép ống thuộc công trình đang thi công. Nhân viên kỹ thuật của công ty tiếp nhận và vận hành máy sau khi bàn giao dễ dàng do phần mềm vận hành của máy vẫn không thay đổi. Bên cạnh đó, máy cắt thép còn được sử dụng để hàn ghép nối các ống thép với mối hàn có chất lượng cao.

Với hiệu quả đã được chứng minh, máy cắt thép tấm sau cải tiến có thể thay thế sản phẩm nhập khẩu với giá trị cao nên sẽ tiết kiệm được ngoại tệ, nhất là trong bối cảnh nước ta là nước nhập siêu. Đồng thời, góp phần thúc đẩy phát triển nghiên cứu, sản xuất để tạo ra sản phẩm công nghệ cao phục vụ cho phát triển kinh tế, xã hội của đất nước.

Bài, ảnh: LỆ THU