PROSES KIMPALAN: DEFINISI, JENIS, PROSES

Dan anda juga boleh memuat turun fail PDF artikel ini di penghujungnya.

Apa itu Kimpalan?

Kimpalan ialah satu proses penyambungan kekal di mana dua kepingan logam bersama-sama membentuk satu kepingan dengan memanaskan logam sehingga takat leburnya. Logam tambahan yang juga dipanggil logam pengisi ditambah semasa proses pemanasan untuk membantu mengikat kedua-dua kepingan bersama-sama.

Secara amnya, ia adalah satu proses di mana dua kepingan logam yang serupa (atau) tidak serupa boleh dicantumkan dengan memanaskannya pada suhu yang cukup tinggi untuk menggabungkan logam dengan (atau) tanpa penggunaan tekanan dan dengan (atau) tanpa bantuan bahan pengisi.

Mesin Kimpalan

Mesin kimpalan digunakan untuk mencipta haba dan menggunakan logam pengisi. Logam pengisi dibekalkan untuk membentuk sambungan, sama ada daripada elektrod itu sendiri (atau) oleh bahan pengisi. Suhu haba yang terhasil adalah dari urutan 6000° hingga 7000°c. Jadi, mari kita bincangkan apakah jenis proses kimpalan yang berbeza, dan bagaimana ia digunakan dalam Industri?

Jenis Proses Kimpalan

Berikut adalah jenis proses kimpalan mengikut kaedah haba yang dihasilkan:

1. kimpalan MIG

2. Kimpalan kayu

3. Kimpalan TIG

4. Kimpalan Arka Plasma

5. Kimpalan rasuk elektron

6. Kimpalan pancaran laser

7. Kimpalan gas

8. Kimpalan arka kord fluks

9. Kimpalan hidrogen automatik

10. Kimpalan elektroslag

1. Kimpalan MIG

Kimpalan MIG memegang untuk kimpalan gas lengai logam. Proses kimpalan MIG ini juga dikenal pasti sebagai kimpalan arka logam gas (GMAW) yang juga boleh anda panggil kimpalan wayar.

Dalam jenis kimpalan ini, dawai nipis berfungsi sebagai elektrod yang disuap dari kili yang dipasang pada pistol melalui tiub fleksibel dan keluar dari muncung pada pistol kimpalan atau obor. Dawai disuap secara berterusan apabila picu ditarik pada pistol kimpalan.

2. Kimpalan Arka Logam Terlindung (SMAW)

Ia juga dikenal pasti sebagai kimpalan arka logam kendalian tangan, kimpalan arka terlindung fluks, atau kimpalan kayu. Dalam proses kimpalan jenis ini di mana arka dipukul antara rod logam atau elektrod (bersalut fluks) dan bahan kerja, permukaan kedua-dua rod dan bahan kerja melebur untuk mencipta kolam kimpalan.

Pencairan serentak salutan fluks pada rod akan menghasilkan gas dan sanga, yang melindungi sambungan kimpalan daripada persekitaran. Kimpalan arka logam terlindung adalah pelbagai proses yang sesuai untuk menyambung bahan ferus dan bukan ferus dengan ketebalan bahan pada semua kedudukan.

3. Kimpalan TIG

Kimpalan TIG bermaksud kimpalan arka gas lengai tungsten, dari masyarakat kimpalan Amerika ia juga dikenal pasti sebagai (GTAW). Proses kimpalan ini juga dipanggil sebagai kimpalan gas.

Kimpalan TIG menggunakan elektrod tungsten kerana tungsten mempunyai takat lebur yang tinggi. Apabila kita mengambil elektrod kimpalan tig menjadi panas tetapi ia tidak cair, kita katakan itu adalah elektrod yang tidak boleh digunakan. Elektrod yang tidak boleh digunakan tidak bermakna ia tidak kekal selama-lamanya dan ini bermakna ia tidak cair dan menjadi sebahagian daripada kimpalan.

4. Kimpalan Arka Plasma (PAW)

Kimpalan arka plasma (PAW) ialah proses kimpalan arka menggunakan haba yang dijana oleh arka termampat antara elektrod dan bahan kerja tungsten yang tidak boleh digunakan (proses arka dipindahkan) atau muncung penyempitan yang disejukkan dengan air (proses arka tidak dipindahkan).

Plasma ialah campuran gas ion positif, elektron, dan molekul gas neutral. Proses arka yang dipindahkan menghasilkan jet plasma ketumpatan tenaga tinggi dan boleh digunakan untuk kimpalan berkelajuan tinggi dan memotong seramik, aloi tembaga, keluli, aluminium, aloi nikel dan aloi titanium.

5. Kimpalan Rasuk Elektron (EBW)

Kimpalan rasuk elektron ialah proses kimpalan yang menggunakan haba yang dihasilkan oleh rasuk elektron tenaga tinggi. Elektron terkena bahan kerja dan tenaga kinetiknya ditukar kepada tenaga haba yang memanaskan logam supaya tepi bahan kerja boleh disambungkan dan kimpalan terbentuk selepas pembekuan.

EBM juga merupakan proses kimpalan keadaan cecair. Di mana, sambungan logam-ke-logam dibuat dalam keadaan cecair atau cair. Ia juga digambarkan sebagai proses kimpalan kerana ia menerima tenaga kinetik elektron untuk menyambung dua bahan kerja logam.

6. Kimpalan Pancaran Laser (LBW)

Kimpalan Pancaran Laser (LBW) ialah proses kimpalan, di mana haba dibentuk oleh pancaran laser tenaga tinggi yang disasarkan pada bahan kerja. Pancaran laser memanaskan dan mencairkan hujung bahan kerja, membuat sambungan.

Dalam kimpalan laser (LBM) sambungan dibentuk sebagai urutan kimpalan titik bertindih atau sebagai kimpalan berterusan. Kimpalan laser digunakan dalam industri elektronik, komunikasi dan aeroangkasa, untuk mengeluarkan peralatan perubatan dan saintifik, menggabungkan komponen kecil.

7. Kimpalan Gas

Kimpalan gas dilakukan dengan mencairkan sisi atau permukaan yang akan disambungkan oleh nyalaan gas dan menyediakan logam cair untuk mengalir bersama-sama, dengan itu mewujudkan sambungan berterusan pepejal apabila disejukkan.

Campuran oksigen-asetilena digunakan pada tahap yang lebih besar daripada yang lain dan memegang kedudukan yang menonjol dalam industri kimpalan. Suhu nyalaan oksi-asetilena di kawasan terpanasnya ialah kira-kira 3200°C, manakala suhu yang dicapai dalam nyalaan oksi-hidrogen ialah kira-kira 1900°C.

8. Kimpalan Arka Berteras Fluks (FCAW)

Kimpalan jenis ini hampir serupa dengan kimpalan MIG . Malah, pengimpal MIG selalunya boleh melakukan kimpalan arka berteras fluks. Dalam kimpalan ini, wayar mempunyai teras fluks yang membentuk perisai gas di sekeliling kimpalan. Ini mengurangkan permintaan untuk bekalan gas luar.

FCAW lebih sesuai untuk logam berat yang kasar kerana ia merupakan proses kimpalan haba yang tinggi. Ia biasanya digunakan untuk pembaikan peralatan berat untuk tujuan ini. Ia adalah satu proses yang tidak menghasilkan terlalu banyak bahan buangan. Kerana tidak memerlukan gas luar, kosnya juga lebih murah.

9. Kimpalan Hidrogen Atom

Kimpalan hidrogen atom ialah bentuk kimpalan suhu yang sangat tinggi yang dikenali sebagai kimpalan arka-atom. Kimpalan jenis ini memerlukan penggunaan gas hidrogen untuk melindungi dua elektrod yang terbentuk daripada tungsten. Ia boleh mencapai suhu di atas obor asetilena dan ia boleh dilakukan dengan atau tanpa logam pengisi.

10. Kimpalan Electroslag

Ia adalah proses kimpalan lanjutan yang digunakan untuk menyambung hujung nipis dua kepingan logam secara menegak bersama. Daripada kimpalan digunakan pada bahagian luar sambungan, ia akan berlaku di antara hujung dua bahagian.

Dawai elektrod kuprum disuap melalui tiub panduan logam yang akan bertindak sebagai logam pengisi. Apabila kuasa ditambah, arka dihasilkan, dan kimpalan dimulakan di bawah jahitan dan bergerak ke atas perlahan-lahan, mencipta kimpalan menggantikan jahitan.

Jenis Kedudukan Kimpalan

Berikut ialah empat jenis kedudukan kimpalan utama:

1. Kedudukan Rata (1G dan 1F)

2. Kedudukan Mendatar (2G dan 2F)

3. Kedudukan Menegak (3F dan 3G)

4. Kedudukan Atas Kepala (4G dan 4F)

1. Kedudukan Rata

Jenis yang paling jelas untuk dilakukan ialah kedudukan rata, kadangkala dipanggil kedudukan tangan ke bawah. Ini melibatkan kimpalan di bahagian atas sambungan. Dalam kes ini, logam cair ditarik ke bawah pada sambungan. Hasilnya adalah kimpalan yang lebih cepat dan mudah.

Dalam 1G dan 1F, nombor 1 berkaitan dengan kedudukan rata, manakala huruf G adalah untuk kimpalan alur dan huruf F untuk kimpalan fillet.

2. Kedudukan Mendatar (2G dan 2F)

Ini adalah kedudukan yang lebih sukar daripada kedudukan rata dan memerlukan lebih banyak kemahiran daripada operator kimpalan untuk membetulkannya.

2G ialah kedudukan kimpalan alur yang termasuk meletakkan paksi kimpalan dalam satah mendatar atau hampir mendatar. Untuk muka kimpalan, ia mesti terletak dalam satah menegak.

2F ialah kedudukan kimpalan fillet, di mana kimpalan dilakukan pada bahagian atas permukaan yang hampir mendatar terhadap permukaan yang hampir menegak. Dalam kedudukan ini, obor biasanya disimpan pada sudut 45 darjah.

3. Kedudukan Menegak (3F dan 3G)

Dalam kedudukan ini, kedua-dua bahagian dan kimpalan terletak secara menegak atau hampir menegak. 3F dan 3G membawa kepada fillet menegak dan kedudukan alur menegak.

Apabila kimpalan dilakukan secara menegak, daya graviti menolak logam cair ke bawah dan oleh itu mempunyai kecenderungan untuk bertindan. Untuk mengatasinya, anda boleh menggunakan kedudukan menegak ke atas atau ke bawah.

Untuk memeriksanya dalam kedudukan menegak ke atas, halakan nyalaan ke atas, letakkannya pada sudut 45 darjah terhadap kepingan. Dengan cara ini, pengimpal akan menggunakan logam dari bahagian bawah bahan kerja untuk mengimpal ke arah daya graviti.

4. Kedudukan Atas Kepala (4G dan 4F)

Dalam kedudukan kimpalan jenis ini, kimpalan dilakukan dari bahagian bawah sendi. Ia mempunyai kedudukan yang paling kompleks dan sukar untuk dikerjakan. Kedudukan 4G dan 4F adalah untuk kimpalan alur dan fillet.

Dalam kedudukan atas, logam yang didepositkan ke sendi membawa kepada lubang pada kepingan, berlaku dalam manik dengan mahkota yang lebih tinggi. Untuk mengelakkan ini, pastikan lopak cair kecil. Jika lopak kimpalan menjadi terlalu panjang, matikan api seketika untuk membolehkan logam cair menjadi sejuk.

Kelebihan Proses Kimpalan

1. Kimpalan yang baik akan lebih kuat daripada induk atau logam asas.

2. Proses lebih cepat berbanding rivet dan casting.

3. Sambungan tegar yang lengkap boleh disediakan dengan proses kimpalan.

4. Terpakai kepada semua logam dan aloi.

5. Bentuk yang sukar boleh dihasilkan dengan mengimpal.

6. Peralatan kimpalan adalah mudah alih dan boleh diselenggara dengan mudah.

7. Tiada bunyi yang dihasilkan semasa proses kimpalan seperti dalam kes rivet.

8. Proses kimpalan memerlukan ruang kerja yang lebih sedikit berbanding dengan rivet.

9. Mana-mana ruang sendi boleh dibuat dengan mudah.

Kelemahan Proses Kimpalan

1. Mengeluarkan sinaran berbahaya, asap dan bersih (percikan percikan secara tiba-tiba).

2. Sambungan yang dikimpal lebih mudah pecah dan oleh itu kekuatan keletihannya adalah kurang daripada anggota yang dicantum.

3. Menghasilkan herotan dan mendorong tekanan dalaman.

4. Ia memerlukan jig dan lekapan tertentu untuk memegang logam dengan betul.

5. Pekerja mahir dan tenaga elektrik diperlukan untuk mengimpal.

6. Pemeriksaan kerja kimpalan adalah lebih sukar dan lebih mahal daripada kerja memukau.

Aplikasi Kimpalan

Aplikasi kimpalan adalah sangat berbeza dan besar sehingga tidak keterlaluan untuk mengatakan bahawa tidak ada industri logam dan tidak ada cabang kejuruteraan yang tidak menggunakan kimpalan dalam satu bentuk atau yang lain iaitu industri automobil, perkapalan, aeroangkasa, dan pembinaan. Ia digunakan terutamanya untuk fabrikasi.

Beberapa permohonan adalah:

• Pembinaan kapal

• Koc kereta api

• Casis kereta dan bina badan

• Badan penggerak bumi

• Pengatup tingkap

• Pintu, pintu pagar

• Semua jenis kerja fabrikasi.

---

Kesimpulan

Seperti yang anda ketahui sekarang, Kimpalan ialah proses penyambungan yang kuat di mana dua bahagian logam bersama-sama membentuk satu bahagian dengan memanaskan logam ke takat leburnya. Sesetengah jenis kimpalan dibuat oleh mesin dan memerlukan peralatan khusus yang mahal. Kimpalan adalah kaedah yang lebih cepat berkaitan dengan rivet dan tuangan.