asas kimpalan

40
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 SYAHRULAMIN Page 1

Upload: syahrul-amin

Post on 17-May-2017

589 views

Category:

Documents


36 download

TRANSCRIPT

Page 1: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 1

Page 2: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 2

Page 3: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 3

Page 4: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 4

Page 5: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 5

Page 6: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 6

Page 7: Asas Kimpalan

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

SYAHRULAMIN Page 7

Page 8: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 8

Page 9: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 9

Page 10: Asas Kimpalan

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

SYAHRULAMIN Page 10

Page 11: Asas Kimpalan

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

SYAHRULAMIN Page 11

Page 12: Asas Kimpalan

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

SYAHRULAMIN Page 12

Page 13: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 13

Page 14: Asas Kimpalan

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

SYAHRULAMIN Page 14

Page 15: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 15

Page 16: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 16

Page 17: Asas Kimpalan

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’.

SYAHRULAMIN Page 17

elektrod

sangga kumai

Semburan arkaArah kimpal

Benda kerjaKawah arka

Page 18: Asas Kimpalan

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

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),

SYAHRULAMIN Page 18

Page 19: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 19

Page 20: Asas Kimpalan

CONTOH HASIL KIMPALAN YANG BAIK

SYAHRULAMIN Page 20

Page 21: Asas Kimpalan

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.

Elektrod dikategorikan kepada tujuh kumpulan, iaitu:

- Keluli lembut- Keluli ‘low alloy’- Keluli tahan karat- Pengerasan permukaan- Nikel dan pancalogam nikel- Aluminium dan pancalogam aluminium

SYAHRULAMIN Page 21

Page 22: Asas Kimpalan

- Kuprum dan pancalogam kuprum

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

SYAHRULAMIN Page 22

Page 23: Asas Kimpalan

kumainya lebih lincin dan halus. Penembusannya cetek dan ia sesuai untuk mengimpal kepingan logam.

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

SYAHRULAMIN Page 23

Page 24: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 24

Page 25: Asas Kimpalan

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- Bising- Modal tinggi

SYAHRULAMIN Page 25

TERAS

GELUNG PENDUA

GELUNG UTAMA

MASUKANKELUARAN

Page 26: Asas Kimpalan

- 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 :

Arus Terus Kekutuban Berbalik ( kebel elektrod dipasang pada punca positif)

Arus Terus Kekutuban Lurus ( kebel lektrod dipasang pada punca negatif)

SYAHRULAMIN Page 26

Bekalan kuasaKebel elektrod

Pemegang

elektrod

bendakerja

elektrod

Pelaras arus

Page 27: Asas Kimpalan

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

SYAHRULAMIN Page 27

+

__

Bekalan kuasa

Kebel bendakerja

Kebel elektrod

Pemegang elektrod

bendakerja

Kebel elektrod

Page 28: Asas Kimpalan

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

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.

SYAHRULAMIN Page 28

Bekalan kuasa

Kebel bendakerja

Pemegang elektrod

bendakerja

+

Page 29: Asas Kimpalan

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.

SYAHRULAMIN Page 29

Page 30: Asas Kimpalan

ASAS KIMPALAN

AUTOMOTIF

SYAHRULAMIN Page 30