KIMPALAN GASPENGENALAN: Kimpalan Gas adalah satu cabang daripada kerja kimpalan yang telah lama diamalkan dalam bidang industri. Kimpalan gas adalah didapati amat sesuai untuk kepingan logam-logam yang nipis. Contoh bidang kerja yang melibatkan proses kimpalan gas ialah kerja membaikpulih badan kenderaan serta kerja-kerja fabrikasi logam yang melibatkan kepingan logam nipis.

Samb. pengenalanPada 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.

Definasi 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

Kimpalan Gas Tekanan Rendah Dan Kimpalan Gas Tekanan Tinggi Terdapat dua jenis kimpalan gas iaitu:Kimpalan gas tekanan rendah Kimpalan gas tekanan tinggi.

Kimpalan tekanan rendah menerima bekalan gas asetilina dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan kurang dari atau 1.0 Bar

Kimpalan gas tekanan tinggi menerima bekalan gas dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan lebih dari 1-15 Bar.

Kegunaan kimpalan gas dalam industriDalam 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.

Gas Dua jenis gas yang biasa digunakan dalam kerja kimpalan gas adalah oksigen(O2) dan asetilina (CH). Campuran kedua-dua gas menghasilkan haba yang paling tinggi berbanding gas-gas bahanapi yang lainnya. Suhunya boleh mencapai sehingga 3316C.

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.

Penghasilan Gas Oksigen Gas oksigen boleh dihasil melalui beberapa kaedah, iaitu:Kaedah penyulingan udara.(pemeringkatan udara)Kaedah elektrolisis

Kaedah penyulingan udaraKaedah 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 -160C. Seterus tekanan 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 elektrolisis

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 Asetilina Gas asetilina adalah bahanapi yang tidak mempunyai warna tetapi mempunyai bau yang kuat dan mudah terbakar .Ia adalah gas yang tidak stabil dan perlu disimpan dalam keadaan yang tetap. Titik kritikal bagi gas asetilina ialah pada tekanan 28 psi pada suhu 70F.

Penghasilan gas asetilinaGas asetilina dapat dihasilkan dengan mencampurkan kalsium karbida dan air. Terdapat dua jenis janakuasa yang menghasikan gas asetilina, iaitu:janakuasa tekanan rendah .janakuasa tekanan tinggiGas asetilina disimpan dalam silinder keluli berwarna maroon yang diisikan dengan bahan berliang sepenuhnya yang terdiri daripada habuk kayu, arang kayu,simen,dan bahan-bahan telap yang lain.Bahan-bahan telap yang dimuatkan ke dalam silinder asetilina adalah berfungsi untuk menyerap seberapa banyak cairan aseton. Aseton ini pula akan berfungsi untuk menyerap gas asetilana sebanyak 25 kali ganda isipadunya sendiri.

Gas Bahanapi Yang Lain-LainSelain daripada asetilina terdapat juga gas-gas bahanapi yang lain yang mana campuran gas ini bersama oksigen akan menghasilkan suhu yang agak tinggi. Berikut adalah perbandingan suhu-suhu bagi campuran antara dua gas.i) oksi-asetilina 3100C - 3500Cii) udara-asetilina 2300C - 2500Ciii) oksi-hidrogen 2200C - 2382Civ) oksi-gas arang batu 1982C - 2182C

Kelengkapan Kimpalan Gas

Tugas Serta Prinsip-Prinsip Alatur Satu Peringkat Dan Dua Peringkat Alatur merupakan alat kawalan yang dipasang pada bahagian atas silinder oksigen atau asetilina bagi mengawal pengaliran gas yang diperlukan untuk tujuan mengimpal dan juga untuk menunjukkan tekanan gas dalam silinder. Ianya dikenali juga dengan tolok tekanan. Terdapat dua jenis alatur iaitu alator alatur satu peringkat dan dua peringkat.Alator juga mempunyai rekabentuk dan jenama yang berbagai. Terdapat juga alator yang mempunyai satu tolok bacaan tetapi itu tidak menunjukkan bahawa ianya jenis satu peringkat. Walau bagaimana pun alator dua peringkat mempunyai dua tolok bacaan.

Alatur satu peringkatAlatur dua peringkat

Alatur Dua PeringkatAlatur satu peringkat

Hos Hos adalah tiub getah berlapiskan benang nylon yang kuat . Ia digunakan untuk mengalirkan gas dari silinder ke sumpitan api. Tahan api dan tahan pada tekanan tinggi. Hos boleh didapati dalam rekabentuk berkembar dan juga tunggal. Namun begitu hos berkembar mempunyai ciri-ciri keselamatan yang tinggi.

Prinsip Serta Jenis Sumpitan ApiSumpitan api kimpalan adalah alat yang digunakan untuk mengeluarkan nyalaan hasil percampuran antara gas oksigen dan asetilina didalam ruang percampuran di dalam badan sumpitan api berkenaan. Nyalaan oksi-asetilina itu dikawal oleh dua injap yang terdapat dibadan sumpitan api. Injap-injap itu ialah injap oksigen dan injap asetilina.Saiz muncung sumpitan api boleh didapati dalam berbagai saiz dan juga rekabentuk yang berlainan. Nombor bagi saiz muncung sumpitan dicetak pada pangkal muncung. Muncung sumpitan juga boleh di dapati dalam berbagai rekabentuk dan jenama.

Jenis Sumpitan Api

Badan sumpitan-api

Badan sumpitan-api Badan sumpitan api adalah sebahagian daripada kelengkapan dalam pemasangan oksi-asetilina. Ianya berfunsi sebagai alat untuk mencampurkan gas asetilina dan oksigen mengikut nisbah yang tertentu bagi menghasilkan jenis nyalaan yang diperlukan.

Jenis-jenis badan sumpitan-api.Terdapat dua jenis badan sumpitan-api yang digunakan, Iaitu:i. Jenis tekanan seimbangii. Jenis injector

Badan sumpitan api tekanan seimbang ialah dimana kedua-dua gas akan masuk dan bercampur di dalam ruang percampuran.Badan sumpitan-api tekanan tinggi dimana pengaliran oksigen pada kelajuan yang lebih tinggi akan bercampur dengan gas asetilina sebelum memasuki ruang percampuran dan ianya digunakan jika janakuasa tekanan rendah digunakan.

Sistem Pancarongga Kimpalan Gas. Sistem pancarongga adalah satu sistem pemasangan kimpalan gas dimana silinder-silinder gas oksigen dan asetilina dikumpulkan disatu tempat berasingan diantara keduanya. Penyaluran gas bagi kedua-duanya akan disalurkan melalui paip keluli ke setiap stesen kimpalan.

Sistem Pancarongga Kimpalan Gas.Oleh itu sistem pancarongga mempunyai ciri-ciri keselamatan yang tinggi serta penjimatan dalam penggunaan gas berbanding sistem tunggal. Lebih-lebih lagi apabila banyak stesen beroperasi serentak. Ruang kerja pada setiap stesen kimpalan juga akan jadi lebih luas dan selesa.

Sistem Pancarongga Kimpalan Gas.

Sistem tunggalBagi sistem tunggal pula silinder oksigen dan asetilina akan digandingkan bersama-sama di setiap stesen kimpalan. Tetapi cara ini mempunyai ciri-ciri keselamatan yang rendah dan tidak begitu menjimatkan penggunaan gas.

Sistem tunggal

Pemasangan Kelengkapan kimpalan oksi-asetilina terdiri daripada beberapa komponen yang dipasang dengan menggunakan penyambung daripada silinder gas hinggalah kepada sumpitan api.Komponen-komponen asas pemasangan adalah seperti berikut:Silinder gas oksigen dan asetilina.Alator gasHos gasBadan sumpitanSumpitan api.

Berikut adalah langkah-langkah pemasangan kelengkapan oksi-asetilina.Buka injap silinder sedikit dan tutup dengan segera untuk tujuan cracking the valve iaitu langkah ini adalah untuk menghembus habuk-habuk yang ada pada bebenang injap. Langkah ini juga dilakukan ke atas silinder asetilina.Balutkan bebenang alator dengan pita cegah bocor bagi kedua-dua alator. Pasangkan alator oksigen pada silinder oksigen dan alator asetilina kepada silinder asetilina.Pasangkan hos oksigen ( hijau atau biru) kepada alator alator oksigen dan hos asetilina (merah) kepada alator asetilina.Sambungkan badan sumpitan kepada hos oksigen pada lubang benang mengikut tanda O dan hos asetilina kepada lubang benang asetilina.Pasangkan sumpitan api kepada badan sumpitan.

Menguji kebocoran pada pemasangan oksi-asetilina. Setelah kesemua langkah-langkah di atas itu dilakukan, pastikan sekali lagi bahawa pemasangan adalah betul. Selepas itu lakukan pemeriksaan kebocoran ke atas semua penyambungan terutama sekali penyambungan diantara alator dan selinder asetilina dengan menggunakan air sabun.

Nyalaan Oksi-asetilina. Terdapat tiga jenis nyalaan yang di gunakan untuk tujuan kimpalan. Nyalaan nyalaan itu adalah:1. Nyalaan Cuali ( Neutral Flame) Ciri-ciri:Nyalaan seimbang pada nisbah 1:1. Suhu lebih kurang 5589F(3087 Kegunaan : Mengimpal lebur keluli lembutMengimpal tembagaBesi tuang.

Nyalaan Oksi-asetilina.2.Nyalaan Pertengahan ( Carburising Flame)Ciri-ciri -Nyalaan ini mempunyai lebihan pelarasan pada asitelina-Mempunyai tiga lapisan iaitu kon dalam, bulu api berwarna putih dan lapisan luar yang kebiruan.-Suhu lebih kurang 5400F 5800FKegunaanya:-mengimpal dan meloyang aluminium.-Mengimpal keluli tahan karat.-Meloyang perak.-Mengeras permukaan.

Nyalaan Oksi-asetilina.3.Nyalaan Pengoksidanan (Oxidising Flame)Ciri-ciri: -nyalaan ini mempunyai lebihan pelarasan kepada gas oksigen berbanding asetilin.Mempunyai dua lapisan iaitu kon dalam dan lapisan luar yang kebiruan.Suhu kepanasan lebih kurang 5,615F(3,102C)

Kegunaan: mengimpal loyangmengimpal logam manganese.

Langkah-Langkah Penyalaan Dan Memadamkan Nyalaan. Sebelum menyalakan sumpitan api pada sumpitan api, pelarasan pada alator hendaklah dibuat terlebih dahulu bergantung pada jenis serta ketebalan logam yang hendak dikimpal. Dari segi teori pembakaran berlaku mengikut nisbah 1:2.5 iaitu 1 bahagian asetilin dan 2.5 bahagian oksigen. Kebiasaannya pelarasan pada alator adalah mengikut nisbah 1:1. Manakala 1.5 bahagian lagi diterima dari udara persekitaran. Ini adalah amalan biasa untuk nyalaan cuali.

Berikut diterangkan satu persatu langkah-langkah pelarasan bagi nyalaan:Buka injap asetilina (merah) pada badan sumpitan lebih kurang pusingan.Gunakan pemetik api kimpalan untuk menyalakan sumpitan api.Laraskan nyalaan sehingga asap hitam berkurangan.Buka injap oksigen (biru) pada badan smpitan secara perlahan-lahan sehingga kon dalam yang dempul berwarna kehijauan diperolehi.

Berikut diterangkan satu persatu langkah-langkah pelarasan bagi nyalaan:Nota:Nyalaan yang lain dilakukan adalah berasaskan nyalaan cuali. Bermakna nyalaan cuali mesti perolehi terlebih dahulu. Kemudian dikuti dengan kaedah dibawah:Untuk nyalaan pengoksidanan pula pelarasan gas oksigen dilebihkan sedikit sehingga kon berwarna kebiruan yang tajam diperolehi.Untuk memperolehi nyalaan pertengahan (pengaban) lebihan asetilin diperlukan sehingga nyalaan menjadi tiga lapisan.

Langkah-Langkah Memadamkan Nyalaan: Tutup injap oksigen pada badan sumpitan sepenuhnya. Dimana bekalan oksigen akan terputus dengan ini sertamerta nyalaan bertukar kepada nyalaan asetilina.Tutup injap asetilina badan badan sumpitan. Dengan ini nyalaan asetilina akan terpadam.Seterusnya tutup injap silinder oksigen dan asetilina.Buka injap oksigen dan injap asetilina pada badan sumpitan separuh pusingan atau lebih untuk melepaskan gas yang masih ada didalam alator dan hos kedua-duanya dan biarkan jarum penunjuk tekanan pada alator kedua-dua silinder menurun ke angka 0.Selepas itu tutup semula injap-injap itu.Akhir sekali longgarkan injap pelarasan alator bagi kedua-dua silinder.

Letupadam dan Nyalabalas Letupadam dan nyalabalas adalah merupakan letupan kecil yang kadangkala berlaku ketika kerja mengimpal dijalankan.Letupadam adalah satu letupan kecil yang kadangkala berlaku pada hujung sumpitan api ketika kerja mengimpal dijalankan.Nyalabalas adalah satu letupan kecil yang berlaku dihujung sumpitan api dan diikuti dengan bunyi hiss didalam badan sumpitan dan ekori pula dengan asap hitam keluar pada muncung sumpitan.Jika nyalabalas sempat berlaku hingga ke dalam hos ( biasanya hos oksigen) ia akan meninggallkan kesan karban dan kemungkinan hos akan pecah. Bahagian hos terbabit perlu dipotong dan gas oksigen perlu di lepaskan untuk menghembus saki baki karban yang tertinggal didalam hos terbabit.

Sebab-sebab berlakunya letupadam dan nyalabalas:Muncung sumpitan terlalu rapat atau menyentuh anduh kimpal.Muncung menjadi terlalu panas kerana terlalu lama mengimpal.Pelarasan nyalaan terlalu lemah atau rendah berbanding saiz muncung yang digunakan.Muncung sumpitan api tidak diikat(skru) dengan rapi pada badan sumpitan.Lubang (orifice) muncung terlalu kotor.Seat injap pelarasan telah rosak.

Cara-cara mengatasinya:Tutup serta -merta injap asetilina dan biarkan badan sumpitan dan muncung sumpitan api menjadi sejuk sebelum kerja baikpulih dapat dilakukan.Jika nyalabalas sempat berlaku hingga ke dalam hos ( biasanya hos oksigen) ia akan meninggallkan kesan karban dan kemungkinan hos akan pecah. Bahagian hos terbabit perlu dipotong dan gas oksigen perlu di lepaskan untuk menghembus saki baki karban yang tertinggal didalam hos terbabit.

Cara-cara mengatasinya:Bagi mengelakkan muncung menjadi terlalu panas, sesekali perlulah muncung itu dicelupkan ke dalam satu bekas air dan dilepaskan sedikit gas oksigen buat beberapa ketika untuk menurunkan suhu muncung sumpitan api. jika dirasakan mengimpal terlalu lama.

Teknik Mengimpal Oksi-Asetilina.1.Teknik mengimpal ke hadapan-Teknik Mengimpal Ke hadapan adalah teknik mengimpal yang bergerak dari kanan ke kiri. -Pergerakannya lebih mudah untuk dikawal kerana anduh kimpalnya bersaiz kecil.- Sesuai untuk mengimpal paip walaupun ketebalannya melebihi 3.0 mm.

TEKNIK MENGIMPAL KE HADAPAN

2. TEKNIK MENGIMPAL MENGUNDUR (KE KANAN)-Teknik mengimpal mengundur adalah teknik mengimpal yang bergerak dari kiri ke kanan. -Rod penambah bergerak mengikut arah pergerakan sumpitan api. Menghasilkan leburan yang lebih baik kerana kon nyalaan tertumpu terus ke arah anduh kimpal.- Pengunaan rod penambah juga dapat dikurangkan. Ketelusan yang lebih baik dan juga kelajuan mengimpal yang lebih pantas dapat dilakukan.

TEKNIK MENGIMPAL MENGUNDUR (KE KANAN)

KELEBIHAN TEKNIK MENGUNDUR DAN TEKNIK KE HADAPAN

TEKNIK MENGUNDUR mengimpal lebih cepat -kurang menggunakan rod penambah -nyalaan tertumpu terus kearah anduh kimpal . - ketelusan yang dalam.TEKNIK KE HADAPAN mengimpal keluli lembut-mengimpal besi tuang- logam bukan feras (aluminium,loyang,gangsa ,tembaga).-mudah mengawal gerakan kimpal.-sesuai untuk mengimpal paip.-sesuai untuk plat yang lebih tebal

Pengawalan kelajuan,jarak dan sudut mengimpalKelajuan, jarak dan sudut mengimpal boleh mempengaruhi mutu sesuatu kimpalan. Ia akan mempengaruhi ketelusan, penembusan dan juga mutu sambungan yang dibuat, Ketebalan plat logam serta jenis logam perlu juga diambilkira dalam menentukan kelajuan,jarak dan sudut mengimpal.

JENIS-JENIS SAMBUNGAN DALAM KIMPALANRajah sambungan

SAMBUNGAN DAN PERSEDIAAN TEPI

Langkah-langkah membuat persediaan tepi.Persediaan tepi bagi satu-satu sambungan perlu dibuat atau direkabentuk mengikut jenis beban yang akan ditanggung oleh sambungan tersebut.

Faktor keduanya ialah apabila ketebalan logam yang hendak disambung terlalu tebal., Biasanya apabila logam yang ketebalannya melebihi daripada 3.0mm persediaan tepi perlu dibuat. Ini adalah untuk memastikan sambungan yang dibuat cukup kuat bagi menanggung beban dan tekanan.

Langkah-langkah membuat persediaan tepi. Berikut diturunkan langkah-langkah bagi membuat persediaan tepi.Plat hendaklah dicanai sehingga tepinya menjadi serong hingga ke sudut yang di kehendaki. Bagi logam yang lebih tebal hingga 6.0mm ke atas hendaklah diserongkan dengan pemotongan oksi-asetilina.Setelah tepi logam diserongkan, hujungnya yang tajam hendaklah dicanai sehingga memperolehi satu permukaan yang rata anggaran 3.0mm lebar. Permukaan ini dinamakan muka punca.Pastikan permukaannya lurus dan rata. Ini adalah untuk meastikan ketelusan dan penembusan yang samarata di sepanjang sambungan berkenaan.