Post on 04-Aug-2015
TEKNOLOGI KIMPALAN
PENGENALAN KEPADA TEKNOLOGI KIMPALANJENIS-JENIS KIMPALAN
KIMPALAN ARCAKIMPALAN GAS
SISTEM KAWALAN AUTOMASI
PENGENALAN
• Kimpalan ialah suatu proses sambungan antara dua logam.
• Melibatkan pecairan suatu jenis logam untuk mengikat bahan lain.
• Antara kaedah kimpalan yang dikenalpasti adalah kimpalan dengan menggunakan nyalaan api, tenaga elektrik bervoltan tinggi, sinaran laser, tembakan elektron, kimpalan geseran dan ultrabunyi.
JENIS JENIS KIMPALAN
Terdapat pelbagai jenis sambungan kimpalan yang digunakan dalam industri kimpalan. Antaranya ialah:
• Oxyfuel gas welding• Arc welding• Solid state welding• Unique process• Resistance welding
JENIS-JENIS SAMBUNGAN
• KIMPALAN PERMUKAAN• KIMPALAN KAMBI• KIMPALAN LURAH• KIMPALAN LUBANG ALUR DAN PALAM
• Kimpalan jenis ini mengandungi 1 atau lebih rangkaian yang ditimbunkan pada permukaan logam. Kimpalan permukaan logam dibuat untuk memperolehi sifat atau ukuran yang dikehendaki.
KIMPALAN PERMUKAAN
KIMPALAN KAMBI• Bentuk kimpalan kambi adalah lebih kurang
segitiga jika dilihat muka keratin lintangnya. Menyambungkan dua permukaan logam pada sudut-sudut tepat antara satu sama lain pada sambungan Tee, sambungan penjuru atau sambungan lekap.
KIMPALAN LURAH• Kimpalan lurah dibuat di dalam lurah di antara
dua keeping logam yang hendakdisambungkan. Kimpalan jenis ini sesuai digunakan untuk mengimpal sambungan temu segi, temu V tunggal dan berganda (V, U, J dan V, U, J berganda).
KIMPALAN LUBANG ATAU ALUR PALAM
• Kimpalan ini digunakan bagi menyambungkan dua keeping logam yang berlapis. Proses kimpalan dilakukan melalui lubang bulat atau lubang alur. Biasanya kimpalan ini digunakan bagi menggantikan ribet, bolt dan nat.
KIMPALAN ARKA
KEKUTUBAN ELEKTROD• Merujuk kepada pemasangan elektrod samaada ia
menjadi terminal negative atau positif.• Memberikan kesan kepada kuantiti haba masukan,
penembusan kimpalan, kebolehan aliran, leburan logam dan pemindahan logam lebr dari elektrod ke kepingan logam.
• Boleh dipilih apabila menggunakan mesin kimpal arus terus.
KEKUTUBAN LURUS
• Elektrod ialah terminal negative• Benda kerja kerja ialah terminal positif• Kekutuban lurus boleh digunakan untuk mengimpal
arka semua jenis keluli.• Suhu leburan dan kadar penghasilan kumai adalah
tinggi berbanding dengan kekutuban berbalik• Arka kurang stabil dan pemenbusan adalah cetek.
KEKUTUBAN BERBALIK
• Elektrod ialah terminal positif• Terminal negative disambung pada benda kerja• Suhu leburan dan kadar penghasilan kumai adalah
rendah rendah berbanding dengan kekutuban lurus• Menghasilkan arka yang stabil, pemindahan logam
yang lancar dan percikan logam yang sedikit serta cirri-ciri kumai yang baik.
ELEKTROD
• Rod logam guna habis yang menjadi pengalir arus elektrik ke benda kerja.
• Bahan lakur berfungsi sebagai bahan pelindung kepada leburan logam semasa proses kimpalan.
• Menjadi bahan penambah• Bahan teras elektrod serupa dengan bahan
logam yang dikimpal.
BINAAN ELEKTROD
• Bahan lakur – salutan luar teras elektrod yang diperbuat daripada bahan sepertiselulosa kalium dan selulosa natrium
• Teras – diperbuat daripada bahan logam seperti keluli berkarbon rendah, esi tuang dan logam bukan besi.
• Pemegang – bahagian pangkal elektrod yang dikapit oleh pemegang elektrod
FUNGSI SALUTAN ELEKTROD
• Menstabilkan arka• Memudahkan pengalirkan logam lebur• Agen pembersih dengan pengeluarkan bendasing
daripada dalam logam lebur• Menghasilkan lapisan gas pelindung pada leburan
logam supaya proses pengoksidaan bahan tidak berlaku
• Membentuk jermang di permukaan lagam kumai yang melindungi pengoksidaan kumai.
JENIS JENIS ELEKTROD
• ELEKTROD BERSALUT• ELEKTROD TIDAK BERSALUT
ELEKTROD BERSALUT
• berbentuk rod bulat dengan diameter teras 1/16 – 3/16 inci
• bersalut dengan lapisan bahan lakur• panjang elektrod 9-18 inci
ELEKTROD TIDAK BERSALUT
• berbentuk seperti dawai bergulung• digunakan untuk kimpalan gas arka• dawai elektrod dibekalkan dengan
menggunakan system suap dawai (wire feed)
KELAS ELEKTROD
• Elektrod keluli berkarbon sederhana• Elektrod keluli berkarbon tinggi• Elektrod keluli aloi• Elektrod besi tuang• Elektrod logam bukan besi
PROSES KERJA KIMPALAN ARKA
a) Memulakan dan memberhentikan arka• Kaedah mengetuk:• Ketuk hujung elektrod pada permukaan benda kerja
dan kemudian naikkan sedikit kedudukan elektrod ke atas.
SAMBUNGAN
Kaedah menggores:• Gores hujung elektrod pada benda kerja
seperti menggores mancis api. Setelah arka terjadi, angkatkan sedikit kedudukan elektrod dari permukaan benda kerja.
Cara mematikan arka:• Jarakkan dan pusingkan sedikit elektrod dari
permukaan benda kerja
b) Membentuk kumai pada plat rata• Langkah memperoleh kumai kimpalan:• Pilih arus elektrik yang sesuai (antara 75-125MPa
untuk elektrod E6010 berdiameter 1/8 inci).• Letak logam asas di atas meja kimpalan dan pasang
plat bumi.• Kedudukan logam dan elektrod bersudut tepat dan
concong 70-80 menghala kearah pengimpal 70-80. Darjah
• Pastikan jarak hujung elektrod dari permukaan arka tetap sepanjang waktu mengimpal
• Lebar kumai tidak melebihi dua kali ganda diameter elektrod
• Kedudukan mengimpal mendatar biasa dilakukan kerana lebih mudah dan cepat
• Kedudukan mengimpal atas boleh menyebabkan logam lebur melendut dan jatuh
• Mulakan mengimpal 15mm dari hujung kumai sebelumnya, kemudian menyambung proses kimpalan berpatah balik untuk meneruskan kimpalan.
KECACATAN KIMPALAN
Kecacatan kimpalan arka adalah seperti berikut:
Kurang penembusan• Arus dan saiz elektrod tidak sesuai• Jarak hujung elektrod terlalu jauh• Pergerakan elektrod terlalu cepat
Jermang terselit• Banyak lapisan kumai• Jarak elektrod terlalu jauh• Pergerakan elektrod terlalu cepat
Makan bawah(undercut)• Arus elektrod terlalu tinggi• Elektrod tidak sesuai• Pergerakan elektrod terlalu lambat
Liang (voids)• Permukaan bahagian sambungan tidak dibersihkan• Jarak elektrod terlalu jauh daripada benda kerja• Keadaan elektrod lembab
• Percikan• Arus elektrik terlalu tinggi• Jarak terlalu jauh dari benda kerja• Arka lembab
Kumai bertindih• Arus elektrik rendah• Lurah antara sambungan plat sempit dan rapat• Saiz elektrod terlalu beasr• Pergerakan elektrod terlalu cepat
Herotan• Haba terlalu tinggi• Benda kerja besar tidak dikapit• Benda kerja terlalu nipis• Tidak melakukan kimpal paku
KESELAMATAN KIMPALAN ARKA• Pastikan anda tahu dan faham cara menggunakan
peralatan kimpalan arka• Gunakan kelengkapan perlindungan diri• Pastikan plat bumi telah dipasang sebelum
memulakan kerja mengimpal• Pastikan benda kerja telah sejuk sebelum memeriksa
kimpalan• Kelaskan tempat kerja dan peralatan mengimpal
selepas menggunakannya.
KIMPALAN GAS• Kimpalan gas ialah suatu proses
penyambungan kekal yang menggunakan haba hasil daripada pembakaran campuran gas oksigen dan asetilena.
PERALATAN KIMPALAN
• Silinder gas oksigen dan asetilina• Alatur gas oksigen dan asetilina• Hos oksigen dan asetilina
• Sumpitan api• Muncung sumpitan
SILINDER GAS
• Ia diperbuat daripada keluli bermutu tinggi ata tidak berkelim dan diuji kekuatan tekanan Udara 3360psi.. Ia juga diperlengkapi dengan injap pengumpar tekanan tinggi.
ALATUR GAS• Ia merupakan alat kawalan pengaliran gas
yang keuar dari selinder atau paip manifold. Alat ini berfungsi menentukan tekanan isipadu gas yang diperlukan bagi sesuatu proses kimpalan. Regulator menerima gas pada tekanan tinggi dan mengurangkan tekakanan untuk tekanan kerja yang boleh dikawal.
Hos gas
• Digunakan untuk mengalirkan gas oksigen dari silinder oksigen dan asetelina ke sumpitan api. Diperbuat dari polimer bertetulang. Hos oksigen bewarna hitam atau biru manakala hos gas asetilena bewarna merah.
Sumpitan api• Muncung sumpitan.Diperbuat daripada
tembaga. Mempunyai pelbagai bentuk dan saiz liang.Saiz liang dikelaskan mengikut system nombor dari 1 – 7. Liang bersaiz kecil untuk logam nipis dan liang besar untuk logam tebal.
LANGKAH KIMPALAN GAS• Langkah-langkah kerja semasa proses
mengimpal gas adalah seperti berikut:• Sediakan sambungan yang hendak dikimpal.• Bahagian yang hendak disambung perlu
dibersihkan dengan mencanai atau mengikir.• Laraskan api oksi-asetilena• Buka injap pada silinder gas oksigendan gas
asetilena sebanyak ¼ hingga ¾ pusingan
SAMBUNGAN
• Buka skru pelaras pada alatur tekanan dan laraskan tekanan kerja gas kepada nilai yang sesuai.
• Buka injap kawal gas asetilena pada sumpitan api perlahan-lahan dan nyalakan api dengan menggunakan pencucuh bunha api. Dapatkan nyalaan yang sesuai dengan melaraskan injap kawal gas oksigen dan gas asetilena.
SAMBUNGAN
• Lakukan kerja mengimpal• Panaskan bahagian yang akan dikimpal 5-
10mm di sebelah dalam sambungan sehingga kelihatan kemerah-merahan.
• Panaskan sedikit hujung ros pemanbah dan cecahkan kedalam lakur.
• Leburkan logam asas dan rod penambah untuk menghasilkan sambungan kimpal.
LANGKAH KESELAMATAN KIMPALAN GAS
• Gas bertekanan tinggi tidak boleh digunakan terus daripada selinder tanpa alat pelaras pengurangan tekanan. (Pressure Reducing Regulator)
• Awas! Minyak atau gris akan menjadi sangat mudah terbakar atau meletup dengan kehadiran oksigen
• Sentiasa pastikan alat pelaras bebas dari minyak atau gris.
• Jangan rosakkan “relief valve” atau alihkannya daripada alat pelaras
SAMBUNGAN• Pastikan selinder sentiasa berada didalam keadaan
tegak dan terkawal• Jangan hentam, jatuhkan atau kenakan api pada
mana-mana injap di selinder.• Sentiasa pastikan tudung keselamatan untuk injap
berada pada kedudukannya semasa selinder dipindahkan atau distorkan
• Jangan berdiri di hadapan atau di belakang alat pelaras semasa membuka injap selinder;
SAMBUNGAN• Sentiasa buka injap selinder dengan perlahan
dan cermat• Sentiasa adakan ujian kebocoran pada sistem
sebelum muncung (torch) dinyalakan.
SISTEM KAWALAN AUTOMASI
• Sistem kimpalan automasi sering digunakan dalam skala besar pengeluaran yang mementingkan produktiviti.
• Kimpalan automasi digunakan secara meluas dalam operasi pengeluaran industry pembuatan kereta, kapal, motosikal dan sebagainya.
• Robot kimpalan diprogramkan untuk mengimpal bahagian logam sekali gus menyendalikan bahan secara automatic tanpa bantuan manusia.
SAMBUNGAN
SAMBUNGAN
• Robot kimpalan arka telah mula berkembang cepat hanya baru-baru ini, dan sudah ia menguasai kira-kira 20% permohonan robot perindustrian.
• Komponen utama robot kimpalan arka adalah manipulator atau unit mekanikal dan pengawal, yang bertindak sebagai "otak" robot.
SAMBUNGAN• Manipulator adalah apa yang membuat robot
itu bergerak, dan reka bentuk sistem ini boleh dikategorikan kepada beberapa jenis biasa, seperti robot SCARA dan robot koordinat Cartesan, yang menggunakan sistem koordinat yang berbeza untuk mengarahkan tangan mesin.
• Robot boleh mengimpal kedudukan pra-diprogramkan, dipandu oleh mesin, atau oleh gabungan kedua-dua kaedah.
CONTOH ROBOT KIMPALAN
TAMAT