Upload
haphuc
View
272
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
Pengenalan
Kimpalan adalah satu proses pencantuman sesuatu bahan dengan bahan yang lain dengan
menggunakan suatu bahan khas, contohnya logam atau termoplastik. Proses pengimpalan ini
melibatkan pencairan sesuatu jenis logam tersebut untuk menjadikannya sebagai pengikat di
antara sesuatu struktur dengan struktur yang lain. Kadangkala tekanan juga digunakan di
samping haba untuk menghasilkan kimpalan tersebut. Ini berbeza dengan pematerian, yang cuma
meleburkan bahan sambungan (pateri) untuk membentuk sambungan, dan bukan struktur itu
sendiri. Terdapat dua jenis kimpalan iaitu kimpalan arka dan kimpalan gas. Kimpalan dilakukan
dengan menggunakan pelbagai jenis kaedah. Antara kaedah kimpalan yang dikenalpasti adalah
kimpalan dengan menggunakan nyalaan api, tenaga elektrik bervoltan tinggi, sinaran laser,
tembakan elektron dan ultrabunyi.
Kimpalan arka
Kimpalan arka dijalankan secara mengalirkan tenaga elektrik daripada elektrod ke atas logam
asas dan menukarkan tenaga elektrik ini kepada tenaga haba yang tinggi. Tenaga baba ini
digunakan untuk melebur logarn elektrod, logam tambahan atau logam penyambung yang
akhirnya menghasilkan satu sambungan kimpal. Pada asasnya, banyak tenaga elektrik diperlukan
untuk mencapai suhu tertentu bagi melebur logam dalam jangka masa yang pendek.
Mesin kimpalan arka adalah merupakan sebuah alatubah perendah iaitu ia mengubah dari voltan
tinggi kepada voltan rendah tetapi menghasilkan arus yang tinggi untuk menerbitkan arka bagi
kegunaan mengimpal. Dilengkapi dengan kabel pemegang elektrod dan juga kabel bumi ke meja
kerja.
Terdapat lima jenis mesin kimpalan arka iaitu:
1. Jenis rectifier(DC)
2. Jenis alat ubah(AC)
3. Jenis kombinasi AC/DC
4. Jenis pacuan enjin (petrol atau diesel)
5. Jenis pacuan motor elektrik (janakuasa)
Kimpalan gas
Kimpalan gas didefinasikan sebagai satu proses penyambungan logam dengan kaedah
memanaskan kedua-dua bahagian logam yang hendak disambung sehingga cair dan bercantum
menjadi satu. Pada awal kurun kedua puluh manusia telah mengetahui cara menyambung logam
dengan memanaskan dua batang logam hingga merah menyala dan seterusnya impak yang kuat
dikenakan ke atas kedua-duanya sehinggalah kedua-duanya bercantum menjadi satu. Proses ini
dipanggil sebagai kimpalan tempa. Kaedah ini telah diperbaiki dari masa kesemasa seiring
dengan perkembangan teknologi sehinggalah kaedah terkini kimpalan gas telah dapat kita semua
gunakan sekarang ini.
Kimpalan Gas adalah satu cabang daripada kerja kimpalan yang telah lama diamalkan dalam
bidang industri terutamanya dalam bidang fabrikasi logam. Ini adalah kerana kimpalan gas
adalah didapati amat sesuai untuk kepingan logam-logam yang nipis. Contoh bidang kerja yang
melibatkan proses kimpalan gas ialah kerja membaik pulih badan kenderaan serta kerja-kerja
fabrikasi logam yang melibatkan kepingan logam nipis.
Terdapat dua jenis kimpalan gas iaitu
1. Kimpalan gas tekanan rendah
2. Kimpalan gas tekanan tinggi.
Kimpalan tekanan rendah menerima bekalan gas asetilina dari janakuasa gas asetilina yang
mempunyai tekanan kurang dari 1.0psi atau 1.0Bar. Manakala kimpalan gas tekanan tinggi
menerima bekalan gas dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan dari 1-15psi atau 1-
15Bar.
Kegunaan kimpalan gas dalam industri.
Dalam bidang perindustrian kimpalan gas banyak digunakan dalam kerja fabrikasi logam yang
melibatkan kepingan logam yang ketebalannya melebihi daripada 1.0mm sehingga 3.0mm.
Contohnya, dalam kerja-kerja membaikpulih badan kenderaan yang melibatkan kerja-kerja ketuk
mengetuk dan menampal bahagian-bahagian badan kenderaan yang rosak. Dua jenis gas yang
biasa digunakan dalam kerja kimpalan gas adalah oksigen(O ) dan asetilina (C H ). Campuran
kedua-dua gas menghasilkan haba yang paling tinggi berbanding gas-gas bahan api yang lainnya.
Suhunya boleh mencapai sehingga 3316 celcius.
Gas Oksigen
Gas oksigen tidak mempunyai warna , rasa dan bau. Ia juga merupakan sejenis gas yang dapat
membantu dalam proses pembakaran dan juga merupakan gas aktif yang boleh bertindakbalas ke
atas logam yang menyebabkan pengoksidanan berlaku ke atas logam berkenaan. Contohnya,
pengkaratan ke atas keluli.
Gas oksigen boleh dihasil melalui beberapa kaedah, iaitu:
1. Kaedah penyulingan udara (pemeringkatan udara)
2. Kaedah elektrolisis
Seterus tekanan akan akan di kurangkan sedikit demi sedikit dimana oksigen dalam bentuk cair
akan bertukar menjadi gas lalu ditabungkan. Begitulah bagi gas-gas yang lainnya akan bertukar
menjadi gas apabila tekanan dikurangkan dan ditabungkan untuk kegunaan yang lain.Kaedah
penyulingan udara adalah satu kaedah yang dilakukan secara komersial. Ianya dilakukan melalui
proses pengasingan oksigen daripada udara yang dipanggil proses penyulingan udara cair yang
termampat pada ketekanan 206 bar (3000psi) iaitu pada suhu 160 celcius.
Kaedah elektrolisis adalah satu proses penghasilan gas oksigen yang diperolehi melalui arus
elektrik di dalam air. Proses ini sangat mahal dan tidak ekonomi untuk dikomersialkan. Gas
oksigen akan disimpan dalam silinder keluli yang berwarna hitam dan lebih tinggi daripada
silinder asetilina. Ianya tidak bersambung dan berupaya menahan tekanan setinggi 3360 psi.
Kerja-kerja kimpalan ini boleh mendatangkan kecederaan kepada pengimpal sekiranya kerja
kimpalan tidak dilakukan dengan berhati-hati. Kecederaan ini boleh dielakkan jika pengimpal
memakai pakaian yang sesuai seperti pelindung mata, muka, kasut dan jaket khas. Mengimpal
dibilik yang tidak ada pengudaraan yang cukup tidak digalakkan. Pengimpal hendaklah
memastika semua kabel dan penyambungan terutamanya pemegang elektrod ada penebat yang
baik. Terdapat dua jenis pelindung muka iaitu pelindung muka jenis tangan dan pelindung muka
jenis kepala.
Peralatan keselamatan
PELINDUNG MUKA
Terdapat dua jenis pelindung muka iaitu pelindung muka jenis tangan dan pelindung
muka jenis kepala.
Pelindung muka diguna untuk melindungi mata dan muka pengimpal dari terkena
percikan arka.
Pelindung muka juga melindungi pengimpal dari pancaran ultra voilet yang boleh
membahayakan mata.
KASUT KESELAMATAN
Gunakan kasut yang bertutup dan bergetah untuk mengelakan daripada licin.
Untuk mengelakan terkena percikan api di kaki dan melecur
Kasut keselamatan digunakan untuk melindungi bahagian kaki yang diperbuat daripada
getah pada bahagian tapaknya dan diperkukuhkan dengan logam.
Ia digunakan untuk melindungi kaki daripada hazard panas, hazard berat, bertekanan dan
tajam serta melindungi pekerja daripada tergelincir.
SARUNG TANGAN
Melindungi bahagian tangan daripada terkena benda panas dan melecur.
Ia digunakan untuk melindungi daripada hazard haba, haba kering dan api.
APRON
Untuk melindungi bahagian badan daripada haba panas dan mencegah kulit daripada
terbakar.
Diperbuat daripada bulu kambing, kulit, fabric getah, neoprene dan plastik, fabrik beralas
plumbum dan fabrik kapas berkait.
GOGEL
Mengelakkan percikan api daripada terkena mata.
Melindungi pengimpal dari pancaran ultra voilet yang boleh membahayakan mata.
AMALAN KESELAMATAN DAN PERATURAN
i. Pemakaian dan penampilan diri yang sesuai
ii. -Peka dan patuh pada arahan
iii. Laksanakan setiap aktiviti amali mengikut prosedur dan dibawah pemerhatian pakar
iv. Pastikan keselamatan diri dan rakan-rakan diutamakan
Kemalangan-Kemalangan yang perlu dielakkan
1. Kebakaran atau letupan
2. Kecederaan terkena benda tajam
3. Renjatan Elektrik
4. Terjatuh atau tergelincir
MESIN KIMPALAN
Mesin kimpalan arka Mesin kimpalan MIG
Kegunaan: Alat ini digunakan untuk membuat sesuatu kimpalan. Mesin kimpalan arka
adalah mesin kimpalan jenis kecil dan mudah dikendalikan. Mesin ini bervoltan rendah
berbanding dengan mesin kimpalan MIG. Mesin kimpalan MIG menggunakan gas.Mesin ini
sering digunakan didalam industri yang besar. Penggunaan mesin kimpalan MIG lebih
rumit jika dibandingkan dengan penggunaan mesin kimpalan arka.
Langkah keselamatan:
Pakai pelindung muka, sarung tangan dan apron semasa kerja kimpal dilakukan.
Pakai kasut keselamatan untuk mengelakkan logam atau barang-barang jatuh atas kaki.
Pastikan sambungan kabel kimpalan dan kabel bumi selamat dan dalam keadaan
sempurna untuk digunakan supaya tidak berlaku renjatan elektrik.
Pastikan kerja dilakukan dalam keadaan suasana pengudaraan yang baik dan selesa.
Pastikan kerja kimpalan dilakukan jauh dari bahan mudah terbakar.
Tutup suis mesin dan matikan pengaliran gas selepas digunakan.
Jangan bergurau semasa kerja kimpal dilakukan.
PERALATAN MENGIMPAL
GAMBAR RAJAH HURAIAN
1. Mesin kimpalan Mesin kimpal berfungsisebagai pengubah
untuk menyesuaikan voltan dan arusdalam
kerja kimpalan.
2. Pemegang elektrod Pemegang elektrod disalut dengan penebat,
digunakan untuk memegang rod elektrod
secara menyepit.
3. Elektrod Elektrod merupakan rod logam yang
disalutdengan lapisan bahan lakur dan
berfungsi untuk mengalirkan arus elektrik.
4. Pengapit bumi Pengapit bumi berfungsi untuk penyambungan
logam asas dengan bekalan kuasa mesin
kimpal bagi mengelakan renjatan elektrik.
5. Tukul penyerpih( chipping hammer) Tukul penyerpih berfungsi untuk menyerpih
dan membersihkan kesan-kesan percikan
logam serta jermang kumai yang terhasil pada
permukaan bahan logam yang dikimpal.
6. Berus dawai Berus dawai digunakan untuk memberssihkan
kesan-kesan percikan logam serta jermang
kumai yang terhasil pada permukaan bahan
logam yang dikimpal.
7. Kikir Kikir adalah sejenis alat tangan yang diperbuat
daripada keluli bermutu tinggi. Kikir berfungsi
untuk memotong, menipis dan melincinkan
permukaan logam atau bahan-bahan lain.
8. Pahat Pahat adalah alat yang selalu digunakan untuk
memotong atau menorah logam serta
membuang kepala rivet. Terdapat dua jenis
pahat iaitu pahat sejuk dan pahat panas. Kepla
pahat berbentuk rata.
9. Gergaji besi Gergaji besi diperbuat daripada keluli gred
tinggi dan digunakan untuk memotong atau
membuang lebihan logam.terdapat dua jenis
bingkai gergaji besi yang biasa digunakan iaitu
bingkai tetap dan bingkai boleh laras.
10. Penebuk pusat Digunakan untuk menanda permukaan logam
sebelum kerja menggerudi. Penebuk pusat juga
boleh digunakan untuk membuat garisan diatas
permukaan logam di samping boleh digunakan
untuk menanda pusat bulatan.
LANGKAH-LANGKAH KERJA MENGIMPAL
1. Membuat kimpalan biasa / Membentuk Kumai
GAMBARAJAH `HURAIAN
1. Bersihkan bahagian permukaan yang hendak
dikimpal.
2.
Pilih elektrod yang sesuai dengan jenis kerja.
3. Laraskan arus elekrik menikut kesesuian saiz
elektrod antara 80 – 90.
4. Mengimpal pada permukaan yang rata dan
sudut antara elektrod dan benda kerja ádalah
antara 15- 300
5. Selepas selesai mengimpal, matikan suis pada
mesin kimpalan. Bersihkan jermang daripada
kumai.
2. Mengimpal benda kerja sambungan temu
GAMBAR RAJAH HURAIAN
1.
Bersihkan bahagian permukaan yang hendak
dikimpal dengan menggunakan berus dawai.
2.
Rapatkan kedua-dua kepingan plat.
3. Pilih elektrod yang sesuai dengan jenis kerja.
4. Laraskan arus elekrik menikut kesesuian saiz
elektrod antara 80 – 90.
5. Membuat kimpal paku pada hujung benda
kerja.
6. Mengimpal pada permukaan yang rata dan
sudut antara elektrod dan benda kerja ádalah
antara 15- 300.
7. Selepas selesai mengimpal, matikan suis pada
mesin kimpalan. Bersihkan jermang daripada
kumai.
3. Mengimpal benda kerja sambungan tindih
GAMBAR RAJAH HURAIAN
1. Bersihkan bahagian permukaan yang
hendak dikimpal dengan menggunakan
berus dawai.
2. Rapatkan kedua-dua kepingan plat.
3. Pilih elektrod yang sesuai dengan jenis
kerja.
4. Laraskan arus elekrik menikut kesesuian
saiz elektrod antara 80 – 90.
5. Membuat kimpal paku pada hujung benda
kerja.
6. Mengimpal pada permukaan yang rata dan
sudut antara elektrod dan benda kerja ádalah
antara 15- 300.
7. Selepas selesai mengimpal, matikan suis
pada mesin kimpalan. Bersihkan jermang
daripada kumai.
4. Mengimpal benda kerja sambungan’T’
GAMBAR RAJAH HURAIAN
1. Bersihkan bahagian permukaan yang hendak
dikimpal dengan menggunakan berus dawai.
2. Rapatkan kedua-dua kepingan plat seperti di
dalam gambar rajah disebelah.
3. Pilih elektrod yang sesuai dengan jenis kerja.
4. Laraskan arus elekrik menikut kesesuian saiz
elektrod antara 80 – 90.
5. Membuat kimpal paku pada hujung benda
kerja
6. Mengimpal pada permukaan yang rata dan
sudut antara elektrod dan benda kerja ádalah
antara 15- 300.
7. Selepas selesai mengimpal, matikan suis pada
mesin kimpalan. Bersihkan jermang daripada
kumai.
5. Mengimpal benda kerja sambungan pepenjuru terbuka
GAMBAR RAJAH HURAIAN
1. Bersihkan bahagian permukaan yang
hendak dikimpal dengan menggunakan
berus dawai.
2. Rapatkan kedua-dua kepingan plat.
3. Pilih elektrod yang sesuai dengan jenis
kerja.
4. Laraskan arus elekrik menikut kesesuian
saiz elektrod antara 80 –90.
5. Membuat kimpal paku pada hujung benda
kerja.
6. Mengimpal pada permukaan yang rata dan
sudut antara elektrod dan benda kerja ádalah
antara 15- 300.
7. Selepas selesai mengimpal, matikan suis
pada mesin kimpalan. Bersihkan jermang
daripada kumai.
TEKNIK DALAM MENGIMPAL ARKA
Terdapat dua teknik mengimpal dengan kimpalan arka gas pelindung iaitu:
Teknik seret
Menggunakan teknik ini boleh dilakukan dengan elektrod jenis ‘hujung cawan’(deep cup)
dimana hujung logam tidak bersentuh dengan benda kerja kerana hujung bahan lakur
membentuk seperti cawan. Oleh itu jarak sentiasa kekal pada ketinggian yang sama dan
mengahasilkan kumai yang cantik dan kemas.
Teknik angkat.
Menggunakan teknik ini elektrod diangkat pada jarak lebih kurang 1/8 inci dari permukaan
benda kerja ketika arka dihidupkan sehingga selesai mengimpal. Teknik ini hendaklah digunakan
apabila mengimpal dengan elektrod biasa yang bukan jenis ‘deep cup’.
Kesan jarak arka, sudut arka dan kelajuan arka ke atas hasil kimpalan.
Jarak Arka
Jarak arka adalah jarak di antara hujung teras logam elektrod dengan permukaan benda kerja.
Dimana arka yang diterbitkan akan dapat dikekalkan pada jarak ini. Jarak arka yang terlalu tinggi
akan menyebabkan kumai tidak cantik dan juga ketelusan yang kurang. Jarak arka ialah antara
5.0mm hingga 6.0mm.
Sudut arka
elektrod
sangga kumai
Semburan arka
Arah kimpal
Benda kerjaKawah arka
Sudut yang terbentuk diantara kecondongan elektrod dengan permukaan benda kerja pada arah
gerakan elektrod. Sudut arka yang tidak betul akan menyebabkan kumai menjadi memanjang
atau bujur dan menjadikan rupa kumai tidak cantik.
Kelajuan Arka
Kelajuan arka adalah laju gerakan elektrod bergerak ke arah hujung penamat kimpalan. Kelajuan
ini biasanya bergantung kepada kadar kecairan elektrod. Mengimpal terlalu laju akan menjadikan
kumai terlalu halus dan tinggi serta kurang ketelusan.
Ketika memulakan arka pada tempat permulaan mengimpal pastikan tempat itu bebas daripada
cat dan bahan-bahan yang boleh menghalang pengaliran arus elektrik. Kaedah letak angkat
dilakukan seolah-olah mengetuk sesuatu secara perlahan dan apabila arka dapat diterbitkan jarak
arka itu perlu dikekalkan pada jarak 5.0mm hingga6.0mm.
Manakala kaedah menggores pula, elektrod di carek-carek ke atas tempat permulaan kimpal
seperti mana anda menggores mancis api. Apabila terbit arka hendaklah jaraknya dikekalkan
seperti mana yang telah diterangkan di atas.
KAEDAH PEMERIKSAAN KUALITI KIMPALAN
Adalah amat penting memeriksa kualiti kimpalan untuk mengelakkan kegagalan sambungan.
Kegagalan biasanya disebabkan wujudnya keliangan (porosity), bendasing (foreign particles),
keretakan (cracks). Langkah-langkah keselamatan juga perlu di ambil untuk mengelakkan
kegagalan, umpamanya permukaan yang telah dikimpal hendaklah diratakan atau di canai untuk
mengelakkan keretakan terhasil daripada permukaan kasar atau tidak rata. Beberapa kaedah
yang biasa digunakan untuk memastikan kualiti kimpalan yang tinggi diterangkan di bawah.
Pemeriksaan Permukaan
Pemeriksaan permukaan adalah untuk memeriksa kewujudan keretakan dan kecacatan
permukaan kimpalan. Terdapat dua kaedah yang digunakan iaitu menggunakan :
• pewarna (dye penetrant method) yang ditaburkan di atas permukaan kimpalan. Menerusi cara
ini, keretakan akan dapat dilihat dengan mata kasar.
• serbuk magnet (magnetic particle method). Melalui cara ini benda kerja dikenakan medan
magnet dan serbuk logam atau besi ditaburkan. Pada tempat yang retak atau wujudnya
keliangan, aliran serbuk magnet akan kelihatan cacat atau terputus.
Pemeriksaan di bawah permukaan
Pemeriksaan dibawah permukaan adalah untuk mengesan keujudan keliangan, jermang (slag
inclusion) bendasing dan juga keretakan.
Radiografi
Kaedah ini menggunakan punca sinaran yang dipancar kepada filem menerusi benda kerja.
Sebarang keretakan atau kecacatan pada kimpalan akan kelihatan pada filem. Satu kelemahan
pada teknik ini adalah apabila keretakan atau keliangan menegak dan selari dengan arah
pancaran. Imej yang ditunjukkan oleh filem hanyalah keratan rentas atau garis pusat lubang
sedangkan panjang sebenar kecacatan tidak dapat ditunjukkan. Satu kaedah lain yang lebih baik
adalah menggunakan ultrasonik.
CONTOH HASIL KIMPALAN YANG BAIK
Elektrod.
Elektrod kimpalan arka adalah satu dawai teras yang mempunyai kandungan yang sama dengan kandungan logam yang hendak dikimpal. Ia diselaputi dengan salutan bahan lakur kecuali bahagian di antara 15-40 mm daripada pangkalnya. Tujuannya adalah untuk memudahkan elektrod dipegang supaya mendapat sentuhan yang baik dengan pemegang elektrod.
Dalam kimpalan arka, elektrod menjadi dawai atau rod pengisi yang akan melebur dan menjadi logam kimpal atau kumai dalam proses kimpalan. Elektrod adalah berfungsi sebagai logam penambah dalam kimpalan arka yang mana ianya disalut dengan bahan lakur yang mana campurannya terdiri daripada beberapa jenis bahan tertentu dan mempunyai berbagai fungsi ketika kerja kimpalan dilakukan.
Penghasilan Elektrod
Elektrod kimpalan arka pelindung (SMAW) adalah sejenis elektrod bersalut lakur yang habis guna (consumable) yang terdiri dari berbagai jenis bergantung pada jenis logam teras dan juga kandungan salutan elektrod berkenaan.
Elektrod dihasilkan dengan cara:
Mencelup Penyemperitan
Proses salutan bahan lakur dibuat dalam dua cara iaitu cara penyemperitan (extrusion) dan cara mencelup (dipping). Panjang sebatang elektrod adalah diantara 230mm hingga 460mm. Saiz elektrod disebut dengan nombor 12,10, 8 dan 4. Elektrod no.12 adalah berdiameter paling kecil
diantara yang disebutkan di atas.Elektrod bersalut sederhana biasanya mewakili 1-2 % berat keseluruhan sebatang elektrod. Elektrod dicelup ke dalam cecair bahan lakur beberapa kali sehingga mendapat ketebalan yang dikehendaki. Cara penyemperitan pula adalah dengan melalukan teras dawai elektrod ke dalam mesin penekanan penyemperitan.
Kandungan Pancalogam Teras Elektrod
Kandungan logam teras elektrod adalah terdiri dari pancalogam yang bergantung kepada ilic-ciri penggunaan elektrod berkenaan. Jenis pancalogam bagi teras elektrod adalah mangan, ilicon, sulphur, fosforus dan karban
Teras dawai elektrod adalah merupakan keluli bergred tinggi yang mengandungi unsure-unsur :
Karbon - 0.13-0.18 % Mangan - 0.04- 0.60 % Silikon - 0.06 % Sulfur -0.04 % Fosforus - 0.04 %
Kandungan karbon dan mangan yang tepat akan menghasilkan kekuatan regangan, kelicinan dan kekuatan enepan kumai yang baik.
Jenis Salutan Elektrod
Bahan campuran salutan elektrod terdiri dari beberapa bahan yang bergantung kepada irri-ciri penggunaan elektrod. Diantara bahan-bahan campuran yang terdapat pada salutan elektrod ialah serbok besi, oksida-titania, sodium silikat, potassium, asbestos, ferro-manganese. Salutan elektrod terbahagi kepada tiga iaitu:
-Salutan nipis (tidak bersalut)-salutan sederhana-salutan tebal
Fungsi Salutan Elektrod
Fungsi salutan pada elektrod adalah:
- Menghasilkan gas pelindung.- Menghasilkan jeremang penutup kumai- Menstabilkan arka
- Mengandungi campuran untuk ciri-ciri khas penggunaannya.- Medan pelindung semasa kimpalan.- Berlakunya jermang yang mempunyai ciri yang sesuai untuk melindungi logam yang lebur.- Menstabilkan arka- Elemen aloi pada logam kimpal.- Percikan logam kimpal.- Meningkatkan kecekapan dan peleburan logam.- Mengeluarkan oksida dan kotoran.- Mempengaruhi kedalaman penembusan arka.- Mempengaruhi bentuk kimpal yang terjadi.- Melarnbatkan kadar penyejukan logam kimpal bagi mengelakkan daripada berlaku
kerosakan pada sifat mekanikal seperti berlaku retak atau bersifat rapuh
Berikut adalah jadual bagi jenis salutan dan arus yang disyorkan.
Digit Jenis salutan Arus0 Sodium selulos ATKB1 Potassium selulos AU atau ATKB dan ATKL2 Sodium titania AU atau ATKL3 Potassium titania AU atau ATKB4 Serbuk besi titania AU atau ATKB dan ATKL5 Hiderojen rendah sodium ATKB6 Hiderojen rendah potassium AU atau ATKB7 Serbuk besi oksida besi AU atau ATKB dan ATKL8 Hiderojen rendah serbuk besi AU atau ATKB
Salutan elektrod juga boleh dikategorikan kepada jenis:
- Rutile- Selulos- Serbuk besi
Pengkelasan Elektrod.
Elektrod dikelaskan mengikut system yang ditentukan oleh system piawaian yang diterima pakai di sesebuah negara. Di Malaysia piawaian yang biasa digunakan AWS ( American Welding Society ) atau ASTM (American Standard for Testing Materials). Sebagai contoh terdapat tiga spesifikasi bagi elektrod Keluli Lembut. Iaitu:
- AWS A5.1 – 55 T- ASTM A233 – 55 T- CSA W48.1 – 1952 (kanada)
Elektrod boleh dikodkan mengikut system penomboran seperti E6013, E6011, E6010, E7018 dan sebagainya. Setiap huruf dan nombor mempunyai pengertian tertentu. Sebagai contoh E6013:
E – elektrod60 – kekuatan tensil/tegangan 60,000lb.9 – kedudukan mengimpal3 – jenis arus
Elektrod juga boleh dikelaskan mengikut :
- Cepat penuh ( E6024, E6027)- Kelajuan tinggi (E6012, E6013)- Cepat beku (E6010, E6011)
Terdapat juga elektrod yang menggunakan kod warna oleh pengeluarnya. Dimana Kod warna yang digunakan menerangkan tentang kekuatan tensil, kedudukan mengimpal dan juga pilihan arus.
Contoh: E 7024
Elektrod dikategorikan kepada tujuh kumpulan, iaitu:
- Keluli lembut- Keluli ‘low alloy’- Keluli tahan karat- Pengerasan permukaan- Nikel dan pancalogam nikel- Aluminium dan pancalogam aluminium- Kuprum dan pancalogam kuprum
hitam
kuning
Jenis kumpulan
(tiada)
elektrod Logam Teras
Pemilihan terhadap sesuatu elektrod mestilah berdasarkan kepada keupayaannya menghasilkan sambungan yang optima pada harga yang paling ekonomik. Beberapa aspek penting seperti berikut hendaklah diambil kira iaitu ;
-- komposisi logam- sifat-sifat mekanikal yang diperlukan- arus terus atau arus ulang alik- kedudukan kimpalan- tebal logam ibu- jenis sambungan- haba masukan
Jenis –jenis elektrod yang berkarbon rendah
Elektrod E6010
Elektrod E6010 sesuai untuk mengimpal logam pada semua kedudukan. Ia sesuai digunakan pada mesin kimpalan arus terus kekutuban terbalik. Elektrod jenis ini sesuai untuk mengimpal keluli lembut atau keluli berkarbon rendah atau keluli oloi rendah. Ia digunakan untuk kerja kimpalan am dan mengimpal paip yang memerlukan penembusan yang baik. Ia menghasilkan penembusan yang dalam dan sanga yang nipis.
Elektrod E6011
Elektrod jenis ini sesuai untuk mengimpal pada semua kedudukan. Ia dihasilkan khas untuk digunakan dengan mesin kimpalan arus ulang-alik tetapi boleh juga digunakan dengan arus terus kekutuban terbalik sahaja. Ia mempunyai sifat yang sama dengan sifat elektrod E6010.
Elektrod E6013
Elektrod jenis ini sesuai digunakan pada mesin kimpalan jenis arus ulang-alik dan arus terus kekutuban terus. Arkanya lebih senyap berbanding dengan elektrod E6010. Riak kumainya lebih lincin dan halus. Penembusannya cetek dan ia sesuai untuk mengimpal kepingan logam.
Size (mm) 2,0x300 2,5x350 3,2x350 4,0x350 5,0x350Electr./Packet 374 278 172 111 72Electr./Carton 1496 1112 688 444 288Kg/1000 Electr
10.7 18 29 45 69
Packets/Carton 4 4 4 4 4Kg/Packet 4 5 5 5 5Kg/Carton 16 20 20 20 20Amperes (A) 60 80 130 170 220
Mild Steel(SM) Welding Electrodes AWS E6013
Saiz elektrod adalah dalam ukuran mm atau disebut tolok. Diameter teras dawai elektrod tidak termasuk tebal salutan
Diameter (mm) Tolok (AWS) Panjang (mm)1.6 16 200,2502.0 14 200,250,300.3502.5 12 250,300,3503.25 10 350,450 4.0 8 350, 450,500,600,700,9000
Jadual: Saiz elektrod keluli berkarbon rendah
Saiz (mm) Arus elektrod(ampere)
Elektrod(Mm) Tolok E6010 E6013
2.5 12 40-80 A 60-90 A3.25 10 75-125 A 90-130 A4.0 8 110-200 A 130 -180 A
Arus elektrod yang dicadangkan bagi E6010 dan E6013
Fungsi sanga
Melindungi enapan kumai daripada pengoksidaan Melarut oksida dan mengapungkannya di permukaan sanga. Mengawal bentuk dan kelincinan rupa kumai. Melambatkan kadar penyejukan kumai yang mana dapat memperbaiki sifat logam
kimpal. Bertindak sebagai pelindung mekanikal bagi bebola logam yang merintangi arka.
Penjagaaan elektrod untuk mendapatkan hasil yang baik dalam kerja kimpalan :
Elektrod hendaklah disimpan di tempat yang sesuai Elektrod hendaklah sentiasa dalam keadaan kering. Elektrod jenis selulosa hendaklah disimpan di dalam bekas kedap udara dan udara di
sekelilingnya dalam keadaan biasa. Pastikan elektrod tidak bertindih untuk mengelakkan salutannya rosak atau pecah.
Elektrod hydrogen rendah yang telah dibuka atau terdedah hendaklah disimpan dalam oven untuk memastikan ia sentiasa kering. Elektrod hydrogen rendah yang terdedah pada udara di antara 4-8 jam akan menyebabkan kecacatan keliangan jika digunakan.
Terdapat lima jenis mesin kimpalan arka :
1) Jenis ‘rectifier (DC) 2) Jenis alatubah (AC) 3) Jenis kombinasi AC/DC 4) Jenis pacuan enjin. (petrol atau disel) 5) Jenis pacuan motor elektrik.(janakuasa)
1) Jenis ‘rectifier’(DC)
Mesin kimpalan arka jenis ‘rectifier’ (penerus) digunakan kerana ianya mempunyai dua pilihan
aliran arus, iaitu arus terus kekutuban berbalik dan arus terus kekutuban lurus.
Punca positif disambungkan kepada elektrod maka ianya adalah kekutuban berbalik. Punca
negatif disambungkan kepada elektrod maka ia adalah kekutuban lurus. Semua jenis kerja
mengimpal bagi kebanyakan logam adalah amat sesuai dengan mesin jenis ini. Bagi kerja-kerja
pembinaan dan penyelengaraan mesin jenis ini adalah pilihan yang tepat.
Kelemahan:
- Menghasilkan ‘semburan arka’ (arc blow)
- Arka tidak begitu stabil berbanding jenis janakuasa
- Tiada pilihan untuk ciri-ciri arka.
2) Jenis alat ubah
Mesin kimpalan arus ulangalik (AC) digunakan adalah kerana ianya menghasilkan arka
yang lebih stabil dan tiada berlaku ‘semburan arka’ (arc blow) dengan penembusan yang
sederhana dan senyap.
Kelemahan:
- Mengimpal ke atas logam tertentu dan penggunaan yang terhad.
- Tidak semua elektrod boleh digunakan.
- Mampu beroperasi pada ampiar yang tinggi.
Fungsi Alat Pengubah
Alat pengubah adalah komponen yang terdapat pada sebuah mesin kimpalan arka yang berfungsi
untuk mengurangkan voltan dan meninggikan arus bagi menerbitkan arka untuk tujuan kerja
mengimpal. Alat ubah ini dikenali sebagai alatubah perendah.
TERAS
Rajah 9.1. Gambarajah Skematik Alat Pengubah
3) Jenis gabungan/kombinasi AC/DC.
Mesin jenis ini boleh menggunakan kedua-kedua jenis arus. Ianya perlu apabila mengimpal logam tertentu dengan arus yang tertentu. Mempunyai penggunaan yang meluas. Boleh digunakan ke atas banyak jenis keluli dan kedudukan mengimpal.
Kelemahan:- Kos yang agak tinggi- Berlaku ‘semburan arka’ pada sesetengah sambungan.
4) Jenis Pacuan enjin petrol /disel ( Arus Terus atau Arus Ulangalik).
Mesin ini boleh digunakan dikawasan yang tiada bekalan elektrik. Boleh membekalkan sama ada arus ulangalik atau arus terus.
Kelemahan:- Modal yang besar dan penyelenggaraan yang tinggi
GELUNG PENDUA
GELUNG UTAMA
MASUKANKELUARAN
- Bising- Modal tinggi- Kos penyelenggaraan tinggi- Semburan arka (arc blow)- Memerlukan bahanapi.
5) Jenis Pacuan motor
Mesin kimpalan arka jenis ini menghasilkan arus terus. Ia menghasilkan dua pilihan arus terus. Iaitu kekutuban terus dan kekutuban berbalik.
Kelemahan:- Terdapat ‘arc blow’ .- Penyelenggraan yang tinggi. Ianya menggunakan beberus karbondan perlu ditukar pada tempoh tertentu.
Kelengkapan Kimpalan Arka.
Kekutuban Mesin Kimpalan Arka
Terdapat dua jenis kekutuban mesin kimpalan arka :
Bekalan kuasaKebel elektrod
Pemegang
elektrod
bendakerja
elektrod
Pelaras arus
Arus Terus Kekutuban Berbalik ( kebel elektrod dipasang pada punca positif)
Arus Terus Kekutuban Lurus ( kebel lektrod dipasang pada punca negatif)
Ciri-ciri Kekutuban:
Ciri-ciri kekutuban arus terus kekutuban berbalik ialah:
- Kadar kecairan elekrod yang lebih cepat.- Ketelusan yang cetek- Kelajuan kimpal yang lebih pantas diperlukan.
Ciri-ciri kekutuban arus terus kekutuban lurus ialah:
- Kadar kecairan elektrod yang lambat- Ketelusan yang dalam- Kelajuan yang sederhana
Litar Arus Terus Kekutuban Berbalik
+
__
Bekalan kuasa
Kebel bendakerja
Kebel elektrod
Pemegang elektrod
bendakerja
Kebel elektrod
Litar Arus Terus Kekutupan LurusMesin kimpalan arka adalah merupakan sebuah alatubah perendah iaitu ia akan mengubah dari
voltan tinggi kepada voltan rendah tetapi menghasilkan arus yang tinggi untuk menerbitkan arka
bagi kegunaan mengimpal. Dilengkapi dengan kabel pemegang elektrod dan juga kabel bumi ke
meja kerja.
KERATAN RENTAS KABEL KIMPALAN
Bekalan kuasa
Kebel bendakerja
Pemegang elektrod
bendakerja
+
Kabel kimpalan digunakan untuk memberikan kuasa rangkaian sekunder jenerator elektrik mesin
kimpalan arka, iaitu litar yang mengendalikan elektrod yang memancarkan cas untuk kerja-kerja
kimpalan. Kabel ini diperbuat daripada kawat tembaga yang fleksibel dan dikelilingi oleh
penutup pelindung yang tahan terhadap api, minyak panas, leceh dan sebagainya.
KEGUNAANYA
Kabel kimpalan digunakan bersama-sama alatan kimpalan biasanya sebagai kabel sekunder
untuk menghidupkan elektrod mekanisme kimpalan. Juru kimpal akan melampirkan dua kabel
yang berbeza untuk bahan kimpalanya, satu kabel kuasa peranti dan satu lagi rangkaian sekunder
untuk elektrod itu sendiri. Kebanyakan generator mesin kimpalan arka mempunyai system yang
memerlukan sumber, kedua-dua kuasa ini diperlukan untuk operasi.
BAHAN-BAHAN
Kabel kimpalan datang dalam pelbagai kelas bergantung kepada ketahanan dan kekuatan. Kabel
itu sendiri biasanya diperbuat daripada tembaga, dengan hati-hati terdapar untuk membolehkan
fleksibiliti maksimum. Penebat kabel kimpalan boleh diperbuat daripada getah atau Neoprene
EPDM, singkatan untuk getah diena ethylene kelas M.
CIRI-CIRI KABEL KIMPALAN
Kabel kimpalan digunakan dalam keadaan yang ekstrem dimana biasa terkena panas,
percikan api, kemalangan berat da sebagainya, ianya dibina untuk bertahan dengan lebih
lama.
Penebatnya diperbuat daripada getah atau Neoprene EPDM direka untuk menahan
api,percikan api, panas, lecet, minyak, tar dan remuk.
Kabel ini dinilai pada nombor 60, 75 atau 90 darjah celcius, iaitu suhu yang dapat
ditangani dan pada nilai 100 atau 60 volt. Kabel kimpalan direka untuk fungsi di luar
batasan-batasan tersebut dan ianya ialah pa ameter yang dicetak pada kabel itu sendiri.