Jika Anda baru mengenal pengelasan resistansi atau sedang mencari pemahaman yang lebih jelas tentangnya, maka Anda perlu membaca artikel ini dengan cermat. Artikel ini akan membawa Anda jauh ke dalam dunia pengelasan resistansi. Baik Anda seorang pemula atau ingin memperluas pengetahuan, artikel ini akan memberi Anda wawasan berharga.
Apa Itu Pengelasan Resistensi？
Pengelasan resistansi adalah metode penyambungan logam berkecepatan tinggi dan ekonomis. Teknik pengelasan ini cocok untuk sambungan pangkuan, sambungan butt, atau sambungan yang tidak memerlukan kedap udara, dengan ketebalan kurang dari 6mm untuk struktur lembaran tipis. Tentu saja, metode ini juga dapat mengelas benda kerja logam yang lebih tebal dan lebih besar, namun kinerja keseluruhannya mungkin tidak sebaik metode pengelasan tertentu lainnya.
Definisi dan Dasar-Dasar
Pengelasan resistansiadalah metode dimana benda kerja yang akan disambung ditempatkan di antara dua elektroda. Dengan melewatkan arus melalui benda kerja dan titik kontak, terjadi pemanasan resistansi, menghasilkan panas di persimpangan benda kerja. Pemanasan lokal ini menyebabkan area tersebut meleleh atau menjadi lentur, sementara tekanan dari kedua elektroda mengikat logam menjadi satu.
Ketika arus mengalir melalui konduktor, ia menghasilkan panas karena adanya hambatan. Semakin tinggi resistansi ketika arus konstan, semakin banyak panas yang dihasilkan. Pada titik di mana logam bersentuhan, hambatannya jauh lebih besar dibandingkan di dalam logam itu sendiri. Oleh karena itu, ketika arus besar melewati kontak antara logam dan elektroda, logam dengan cepat memanas karena panas yang sangat besar. Pada titik ini, logam menjadi sangat ulet, dan dengan tekanan yang diberikan, kedua potongan logam tersebut terikat dengan kuat.
Prinsip Kerja Pengelasan Resistansi
Prinsip pengelasan titik resistansi dan pembentukan sambungan diilustrasikan pada Gambar 1-1. Logam A dan logam B ditempatkan di antara dua elektroda, dan tekanan diberikan pada elektroda. Arus kuat dialirkan antara dua elektroda oleh transformator tukang las resistansi. Permukaan kontak benda kerja membentuk titik kontak fisik, yang secara bertahap mengembang seiring dengan pemanasan arus. Deformasi plastis dan panas secara terus-menerus mengaktifkan atom-atom pada titik kontak, yang mengarah pada pembentukan inti cair. Inti cair tumbuh dalam bentuk kristal kolumnar, mendorong komponen dengan konsentrasi paduan yang lebih tinggi satu sama lain. Ketika elektroda tukang las menjauh dari permukaan logam, dan logam menjadi dingin, benda kerja akan dilas menjadi satu, menciptakan ikatan logam yang kuat. Permukaan sambungan menghilang, meninggalkan nugget las.
1-1
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Resistansi Pengelasan
Pengelasan resistansiadalah metode pengelasan yang menggunakan arus listrik untuk menghasilkan panas untuk menyatukan komponen logam. Seperti disebutkan sebelumnya, prinsip pengelasan resistansi terutama berasal dari hukum pemanasan Joule, di mana pembangkitan panas pengelasan terutama ditentukan oleh parameter seperti arus, resistansi, dan waktu pengelasan. Hal ini dapat diungkapkan dengan rumus berikut:
Q = I²Rt
Arti setiap parameter pengelasan:
Q — Panas (J)
I — Arus pengelasan (A)
R — Resistansi (Ω)
t — Waktu pengelasan
Arus Pengelasan
Arus mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap panas yang dihasilkan selama pengelasan, seperti yang ditunjukkan pada rumus. Nilai kuadrat arus mempengaruhi panas, artinya semakin tinggi arus maka panas akan semakin cepat bertambah. Oleh karena itu, ketika mengatur parameter pengelasan sebelum pengelasan, sangat penting untuk mengatur arus yang sesuai. Jika arus pengelasan terlalu kecil, lasan tidak akan meleleh, dan inti fusi tidak akan terbentuk. Jika arusnya terlalu besar, inti fusi akan membesar dengan cepat, menyebabkan percikan berlebihan selama pengelasan dan merusak elektroda.
Arus pengelasan terutama dibagi menjadi arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC), seperti yang ditunjukkan pada diagram di bawah ini. Itumesin las titikyang kami gunakan juga terbagi menjadi mesin las spot arus searah dan mesin las spot arus bolak-balik. Mesin las titik arus searah menggunakan catu daya tiga fase, memastikan distribusi daya seimbang, dan dapat mencapai frekuensi pengelasan lebih dari 1000 Hz, sehingga menghasilkan akurasi pengelasan yang tinggi. Mereka juga mempunyai keuntungan dari permintaan daya yang rendah dari jaringan listrik, membuat tukang las hemat energi ini semakin populer di kalangan produsen industri manufaktur. Mesin las titik arus bolak-balik memiliki keluaran fase tunggal 50Hz, kapasitas beban kontinu yang tinggi, dan persyaratan jaringan listrik yang tinggi. Selain itu, daya lasnya rendah sehingga membutuhkan waktu pengelasan yang lebih lama.
Hubungi Resistensi
Dari rumusnya terlihat bahwa hambatan berbanding lurus dengan panas yang dihasilkan. Semakin tinggi resistansi maka semakin besar pula panas yang dihasilkan pada saat pengelasan. Resistansi didistribusikan ke berbagai bagian elektroda dan benda kerja. Selama pengelasan, resistansi tertinggi terjadi pada titik kontak benda kerja, sehingga menghasilkan panas tertinggi. Berikutnya adalah hambatan pada titik kontak antara benda kerja dengan elektroda. Namun, karena elektroda didinginkan dengan air dan didinginkan dengan cepat, suhu menurun dengan cepat. Di sisi lain, resistansi kontak antar benda kerja, meskipun menghilang, memiliki pembuangan panas yang buruk sehingga menyebabkan suhu tinggi. Oleh karena itu, hanya area kecil di antara benda kerja yang dapat mencapai suhu yang diperlukan untuk membentuk inti fusi dan mengelas menjadi satu.
Selain itu, suhu dan tekanan elektroda mempengaruhi resistansi. Dengan meningkatnya suhu, kekuatan luluh logam menurun, meningkatkan area kontak antara benda kerja dan antara benda kerja dan elektroda, yang mengakibatkan penurunan resistansi. Peningkatan tekanan elektroda membuat permukaan benda kerja lebih halus, memperbesar area kontak dan mengurangi resistensi. Akibatnya, terdapat fenomena di mana, selama pengelasan material tertentu, resistansi meningkat segera setelah dinyalakan, dan ketika daya dimatikan dan inti fusi terbentuk, resistansi mulai berkurang.
Waktu Pengelasan
Semakin lama waktu pengelasan maka semakin tinggi pula panas yang dihasilkan. Dalam rumus ini, arus dan waktu dapat saling melengkapi. Bila menginginkan lasan yang kuat, Anda dapat mengatur arus tinggi dalam waktu singkat untuk menghasilkan panas dengan cepat dan membentuk inti fusi untuk menyelesaikan pengelasan. Alternatifnya, Anda dapat menyetel arus rendah untuk waktu yang lebih lama, namun pendekatan ini ada batasnya. Jika waktunya diatur terlalu lama, hal ini dapat menyebabkan percikan berlebihan dan menyebabkan elektroda menempel. Baik saat ini maupun waktu, ada batasannya. Saat mengatur parameter, Anda perlu mempertimbangkan bahan dan ketebalan benda kerja, serta kekuatan mesin las.
Sifat Bahan
Bahan benda kerja sangat mempengaruhi resistivitasnya, yang memainkan peran penting dalam pembangkitan panas pengelasan. Saat mengelas baja tahan karat, yang memiliki resistivitas tinggi dan konduktivitas termal yang buruk, lebih mudah menghasilkan panas tetapi lebih sulit untuk menghilangkannya, sehingga diperlukan arus yang lebih kecil. Saat mengelas paduan aluminium dengan resistivitas rendah dan konduktivitas termal yang baik, lebih sulit menghasilkan panas tetapi lebih mudah untuk menghilangkannya, sehingga diperlukan arus yang lebih besar. Logam seperti perak dan tembaga memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan resistivitas yang rendah, sehingga meskipun dengan arus yang tinggi, logam tersebut tidak menghasilkan banyak panas namun dapat menghantarkannya. Oleh karena itu, logam ini tidak cocok untuk pengelasan resistansi tetapi dapat digunakan sebagai bahan elektroda.
Desain dan Geometri Elektroda
Bentuk dan bahan elektroda juga mempengaruhi pembangkitan panas. Area kontak antara elektroda dan benda kerja mempengaruhi rapat arus. Penggunaan elektroda yang sering dapat menyebabkan keausan dan deformasi, meningkatkan area kontak dan mengurangi kekuatan pengelasan. Oleh karena itu, kita perlu segera memperbaiki dan mengganti ujung elektroda. Konduktivitas termal dan resistansi elektroda mempengaruhi perpindahan panas. Oleh karena itu, kita harus memilih bahan dengan konduktivitas termal yang baik dan resistansi rendah.
Persiapan Permukaan
Bentuk dan bahan elektroda juga mempengaruhi pembangkitan panas. Area kontak antara elektroda dan benda kerja mempengaruhi rapat arus. Jika elektroda kita sering digunakan dan menjadi aus, hal ini akan meningkatkan area kontak, yang menyebabkan berkurangnya kekuatan pengelasan. Oleh karena itu, kita perlu segera memperbaiki dan mengganti ujung elektroda. Konduktivitas termal dan resistivitas elektroda mempengaruhi perpindahan panas. Oleh karena itu, kita harus memilih material dengan konduktivitas termal yang baik dan resistivitas rendah.
Jenis Resisikap Pengelasan
Karena spesifikasi produk dan persyaratan pengelasan yang berbeda, proses pengelasan resistansi yang berbeda digunakan untuk menyelesaikan tugas. Pengelasan resistansi dapat dibagi menjadi pengelasan titik, pengelasan proyeksi, pengelasan jahitan, dan pengelasan butt berdasarkan proses pengelasannya.
Pengelasan Titik
Pengelasan titikadalah metode pengelasan dimana logam ditekan bersama-sama dengan elektroda atas dan bawah dan dilas dengan mengalirkan arus melaluinya. Ini adalah bentuk pengelasan resistansi tradisional, mudah dioperasikan, dan membutuhkan tingkat keterampilan yang relatif rendah dari pekerja. Karena proses pengelasannya yang unik, pengelasan titik menjadi pilihan utama untuk mengelas komponen logam di bidang teknik dirgantara dan banyak digunakan dalam pengelasan bodi otomotif dan komponen lainnya. Ini biasanya digunakan untuk mengelas lembaran tipis baja karbon rendah, aluminium, baja tahan karat, baja galvanis, dan pelat tipis lainnya, biasanya tebalnya sekitar 3 milimeter.
Pengelasan Jahitan
Pengelasan jahitanbiasanya melibatkan penggabungan tepi dua komponen logam. Kedua benda kerja logam ditempatkan di antara dua elektroda rol. Saat satu elektroda berputar dan memberikan tekanan, terjadi pelepasan secara terus menerus atau terputus-putus. Panas yang dihasilkan pada titik putar elektroda melelehkan benda kerja dan menyatukannya, membentuk lapisan las yang berkesinambungan. Metode ini banyak digunakan untuk mengelas bagian logam yang memerlukan sambungan tertutup. Karena area pengelasan relatif panjang, untuk mencegah ketidaksejajaran, kami biasanya menggunakan pengelasan titik untuk penentuan posisi sebelum pengelasan jahitan.
Pengelasan Proyeksi
Pengelasan proyeksimerupakan salah satu variasi dari pengelasan titik, dimana pembentukan titik lasnya mirip dengan pengelasan titik, namun pengelasan proyeksi biasanya digunakan untuk benda kerja yang titiknya ditinggikan. Kehadiran titik-titik yang ditinggikan ini membatasi area yang dilalui arus, sehingga meningkatkan kepadatan arus di area pengelasan. Pemanasan terkonsentrasi ini memfasilitasi penyambungan sambungan. Metode pengelasan ini dikenal dengan pengelasan proyeksi. Pengelasan proyeksi dapat membentuk satu atau lebih inti fusi pada sambungan sekaligus. Selama pengelasan, arus yang diperlukan untuk pengelasan proyeksi pada titik las yang sama lebih kecil dibandingkan dengan pengelasan titik. Namun, sebelum setiap proyeksi dihancurkan, arus perlu mencairkan proyeksi tersebut; jika tidak, mungkin akan terjadi banyak percikan. Pengelasan proyeksi dapat digunakan untuk mengelas mur, baut, atau pelat dengan titik terangkat dan banyak digunakan dalam pembuatan komponen elektronik dan otomotif.
Pengelasan Bokong
Pengelasan pantatmelibatkan menyelaraskan permukaan ujung dua benda kerja logam, menempatkannya di antara elektroda, mengencangkan kedua benda kerja dengan aman, dan menggunakan arus tinggi untuk menghasilkan panas, melelehkan permukaan kontak benda kerja dan menyatukannya. Pengelasan butt dibagi lagi menjadi pengelasan butt flash dan pengelasan butt resistansi.
Pengelasan butt flash adalah proses pengelasan cepat yang menggunakan arus tinggi untuk melelehkan benda kerja dengan cepat, memberikan tekanan untuk membentuk sambungan fase padat. Biasanya digunakan untuk mengelas batang logam, lembaran, dan pipa dengan luas penampang besar, dengan luas maksimum mencapai 20.000 mm² ke atas. Selama proses pengelasan pelepasan, percikan api dihasilkan pada titik kontak, oleh karena itu disebut pengelasan butt flash. Dapat mengelas baja karbon tinggi, baja tahan karat, paduan aluminium, dan juga dapat mengelas logam yang berbeda seperti tembaga dan aluminium.
Pengelasan butt resistansi menggunakan panas resistansi untuk membuat sambungan benda kerja menjadi plastis pada suhu tinggi, menyelesaikan proses pengelasan dengan gaya tempa. Sangat cocok untuk sambungan las dengan luas penampang 250mm², sering digunakan untuk mengelas kabel, batang, dan strip logam berpenampang kecil.
Pentingnya dalam Manufaktur
- Pengelasan resistansi tidak memerlukan penambahan logam selama proses pengelasan, sehingga menghasilkan efisiensi pengelasan yang tinggi dan polusi yang minimal.
- Karena konsistensi dan stabilitasnya, pengelasan resistansi mudah diotomatisasi, terintegrasi secara mulus dengan otomatisasi untuk lebih meningkatkan efisiensi produksi dan menghemat tenaga kerja.
- Dibandingkan dengan metode pengelasan lainnya, pengelasan resistansi lebih hemat biaya. Pertama, biaya peralatan untuk pengelasan resistansi relatif rendah, dan kedua, limbah material selama proses pengelasan resistansi minimal. Hal ini secara signifikan mengurangi biaya produksi bagi produsen di industri manufaktur.
- Pengelasan resistansi banyak digunakan di berbagai industri dan sangat diperlukan di sektor-sektor seperti dirgantara, manufaktur otomotif, dan banyak lagi.
- Pengelasan resistansi cocok untuk mengelas berbagai jenis logam di industri manufaktur, antara lain baja tahan karat, baja karbon, aluminium, tembaga, dan lainnya, sehingga serbaguna dalam penerapannya.
Aplikasi
Pengelasan resistansi banyak digunakan, terutama di industri seperti komponen otomotif, dirgantara, elektronik, dan industri berat. Karena permintaan komponen logam yang dilas di berbagai industri terus meningkat, standar teknologi pengelasan yang lebih tinggi telah ditetapkan, yang mendorong kemajuan dan perkembangan pengelasan resistansi.
Aplikasi Industri Otomotif
Dalam manufaktur mobil, yang mengutamakan keselamatan dan stabilitas, pengelasan resistansi adalah metode pengelasan yang umum digunakan. Ini sering digunakan untuk menyambung berbagai komponen logam pada bodi mobil, seperti atap, pintu, lembaran logam, dan mur logam. Pengelasan resistansi menawarkan efisiensi tinggi, kualitas pengelasan stabil, dan mudah diotomatisasi, menjadikannya proses yang sangat diperlukan dalam industri manufaktur otomotif.
Aplikasi Industri Dirgantara
Pengelasan resistansi sering digunakan untuk menyambung komponen logam pada pesawat terbang dan roket, seperti menyambung sayap dan badan pesawat, serta berbagai bagian logam kecil. Komponen-komponen ini harus memiliki kekuatan dan daya tahan yang tinggi, dengan persyaratan ketat untuk kualitas sambungan, yang merupakan keunggulan pengelasan resistansi. Pengelasan resistansi memainkan peranan penting dalam industri dirgantara, dan kemajuan dalam bidang ini juga difasilitasi oleh sektor dirgantara.
Aplikasi Industri Elektronik
Pengelasan resistor biasa digunakan untuk komponen elektronika dan bagian logam tertentu pada perangkat elektronik. Ini menawarkan presisi pengelasan yang tinggi dan cocok untuk menghubungkan komponen miniatur seperti chip dan kabel elektronik. Di era perangkat elektronik yang berkembang pesat saat ini, pengelasan resistor mempercepat perakitan komponen elektronik, sehingga mendorong kemajuan industri.
Aplikasi Industri Berat
Pengelasan resistansi sering digunakan untuk mengelas komponen logam besar pada jembatan dan bangunan, seperti flensa dasar jembatan dan tulangan baja. Hal ini juga digunakan dalam pembuatan mesin besar untuk menghubungkan bagian logam. Dengan teknologi pengelasan yang efisien dan stabil, pengelasan resistansi telah menjadi salah satu metode pemrosesan penting dalam industri berat. Ini menjamin keamanan alat berat dan struktur.
Peralatan dan Komponen
Mesin Las
Mesin las resistansidibagi menjadi empat kategori utama: mesin las titik, mesin las proyeksi, mesin las jahitan, dan mesin las butt, berdasarkan proses yang berbeda. Pilihlah peralatan las yang sesuai dengan karakteristik bahan dan bentuknya.
Elektroda
Ituelektrodamerupakan komponen penting untuk menjamin kualitas pengelasan. Bahan utama untuk elektroda las adalah: tembaga kromium zirkonium, tembaga aluminium oksida, tembaga berilium kobalt, tungsten, molibdenum, grafit, dll. Tergantung pada benda kerja berbeda yang dilas, elektroda dibagi menjadi elektroda datar, elektroda bola, elektroda mur, baut elektroda, dll. Biasanya, fiksasi elektroda melibatkan pemasangan meruncing, dengan rasio lancip sebagian besar 1:10 dan 1:5.
Sistem Pendingin
Selama pengoperasian, mesin las resistansi memerlukan sirkulasi air untuk mendinginkan komponen seperti elektroda dan transformator. Oleh karena itu, kami memasang sistem pendingin untuk mesin las resistansi. Suhu air pendingin harus di bawah 30°C. Jika suhunya terlalu tinggi, hal ini dapat memicu matinya pelindung mesin las. Sebaiknya gunakan air pendingin bebas kotoran untuk sirkulasi guna mencegah noda air dan penyumbatan pipa.
Bagaimana Cara Memilih Proses Pengelasan yang Tepat?
Pilihan metode pengelasan bergantung pada banyak faktor.
Ketebalan dan Bentuk Benda Kerja: Berbedametode pengelasancocok untuk benda kerja dengan berbagai ketebalan dan bentuk. Misalnya, pengelasan resistansi umumnya hanya cocok untuk mengelas lembaran logam tipis, sedangkan benda kerja yang berbentuk aneh dan tebal biasanya dilas menggunakan las busur.
Persyaratan Kualitas Pengelasan: Kualitas pengelasan yang diinginkan juga menentukan pilihan metode pengelasan. Untuk benda kerja yang membutuhkan penyegelan dan kekuatan sambungan yang tinggi, metode pengelasan yang memenuhi persyaratan ini harus dipilih.
Efisiensi dan Biaya Produksi: Jika diperlukan volume produksi tahunan yang tinggi, diperlukan pemilihan metode pengelasan dengan efisiensi tinggi. Pertimbangan biaya juga harus diperhitungkan.
Faktor Lingkungan: Beberapa metode pengelasan menghasilkan bahan limbah dan emisi, sehingga menyebabkan pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, pertimbangan lingkungan harus dipertimbangkan ketika memilih metode pengelasan.
Pertanyaan Umum:
Apa batasan pengelasan resistansi?
Pengelasan resistansi tidak cocok untuk mengelas komponen logam besar.
Bagaimana Anda memastikan keamanan dalam pengelasan resistansi?
Saat mengoperasikan pengelasan resistansi, kenakan helm pengaman dan kacamata pengaman.
Bagaimana saya bisa mendapatkan pelatihan dalam pengelasan resistansi?
Anda dapat menjalani pelatihan di aprodusen pengelasan resistansi.
Apa masalah kualitas utama sambungan las resistansi?
Sambungan solder dingin, kekuatan tidak memadai, deformasi pengelasan, oksidasi.
Metode pemeriksaan sambungan las resistansi
Pengujian destruktif, pemeriksaan mikroskopis, inspeksi visual, pengujian metalografi, pengujian ultrasonik.
Waktu posting: April-02-2024
