Pengelasan semprot mengacu pada beberapa proses pengelasan dalam bentuk penyemprotan termal. Ini adalah kegiatan industri di mana bubuk atau kawat diatomisasi dengan kecepatan tinggi dengan gas terkompresi dan disemprotkan ke permukaan logam.
Pengelasan semprot melibatkan penggunaan plasma industri, api, senjata detonasi, semprotan busur, dan oxyfuel berkecepatan tinggi. Karena panas yang signifikan yang dihasilkan oleh pengelasan percikan, prosedur dan peraturan harus diikuti dengan hati-hati dan konsisten untuk menghindari bahaya bagi manusia dan lingkungan.
Terkait: Apa itu Pengelasan?
Bagaimana Cara Kerja Pengelasan Semprot?
Semprotan termal adalah istilah umum yang mewakili beberapa proses pelapisan. Seluruh pengelasan melibatkan penggunaan bahan pelapis, misalnya, batang, bubuk, atau kawat, yang dilebur oleh berbagai sumber energi.
Secara sederhana dapat didefinisikan sebagai proses pelapisan industri yang terdiri dari sumber panas dan bahan pelapis yang dilebur menjadi tetesan yang disemprotkan dengan kecepatan tinggi. Penyemprotan didorong menuju substrat oleh jet atomisasi atau gas.
Penyemprotan termal adalah proses yang cukup serbaguna dan dikenal sangat efisien. Ini bisa menjadi alternatif yang baik untuk beberapa perawatan permukaan, yang meliputi proses perlakuan panas atau nitrida, krom, pelapisan nikel, anodisasi, di antara metode lainnya.
Ketebalan lapisan berbeda berdasarkan preferensi individu. Pelapisan memperbaiki komponen yang aus dan suku cadang mesin dasar. Ini juga dapat diterapkan untuk meningkatkan kinerja dan daya tahan elemen. Ini bisa bertahan hingga 70% lebih lama jika dirawat dengan baik.
Terkait: Apa itu Semprotan Termal?
Berbagai Jenis Teknik Pengelasan Semprot
1. Pengelasan Busur Semprot
Pengelasan busur semprot adalah salah satu proses yang digunakan untuk mentransfer logam dari elektroda atau kawat ke lasan. Tetesan kecil logam cair mengalir melalui busur dan ke logam dasar atau sambungan yang sedang dikerjakan.
Spray Transfer sangat ideal untuk digunakan pada logam yang lebih tebal untuk pengelasan butt atau fillet. Ini tidak cocok untuk pekerjaan pengelasan yang diposisikan karena tetesan logam terbang dan gravitasi tidak menciptakan situasi yang ideal untuk tukang las atau pekerjaan pengelasan.
Secara teknis, pengelasan busur semprot adalah semprotan logam cair yang ditransfer melintasi busur, seperti air yang keluar dari selang taman dengan lubang terbatas. Pengelasan busur semprot mengurangi percikan las dan menciptakan lapisan las yang lebih halus.
Proses
Proses ini melibatkan tingkat arus dan tegangan yang tinggi. Ketika kawat didekatkan ke logam dasar, ia menghasilkan arus sebelum menyentuh logam. Arus memanaskan kawat dengan sangat cepat dan melelehkannya. Logam cair bergerak dalam bentuk tetesan kecil melintasi busur yang dihasilkan, memberinya nama pengelasan busur semprot.
Pengelasan Busur Semprot dapat mencapai tingkat pengendapan logam yang tinggi bila dilengkapi dengan kombinasi ideal gas pelindung, logam, dan pengukur kawat serta jarak kontak-ke-ujung. Dengan kombinasi sempurna dari semuanya, proses dapat menghasilkan arus transien yang sangat tinggi. Proses ini juga disebut penyemprotan aksial.
Level arus yang digunakan dalam proses ini harus lebih tinggi dari arus transien. Hanya dengan demikian logam akan ditransfer dalam bentuk tetesan, dan tidak hanya meleleh. Proses ini memerlukan penggunaan level arus tinggi dengan level voltase yang cukup untuk memastikan pengelasan bebas percikan.
Keuntungan
Pengelasan busur semprot adalah proses yang sangat efisien. Beberapa manfaat signifikan yang ditawarkan oleh proses ini meliputi:
Tingkat pengendapan logam yang tinggi
Fusi dan penetrasi logam yang bagus
Penampilan manik las yang sangat baik
Kemampuan untuk menggunakan kabel elektroda berdiameter lebih besar
Sangat sedikit generasi percikan
Terlepas dari adanya manfaat yang luas seperti itu, metode transfer busur semprot memang memiliki keterbatasan substansial.
Batasan
Batasan transfer busur semprot termasuk, namun tidak terbatas pada:
Hanya cocok untuk digunakan pada bahan tebal (sekitar 1/8 inci (3 mm) dan lebih tebal)
Terbatas pada posisi las fillet datar dan horizontal
Tidak memiliki kemampuan root terbuka
2. Proses Penyemprotan Api
Penyemprotan api, juga dikenal sebagai penyemprotan pembakaran oxy/acetylene, adalah teknik penyemprotan termal asli yang dikembangkan sekitar 100 tahun yang lalu. Alat ini menggunakan prinsip dasar obor las dengan tambahan aliran udara berkecepatan tinggi untuk mendorong partikel cair ke substrat.
Bahan pelapis bisa dalam bentuk kawat atau bubuk. Lapisan semprotan api sering kali meleleh setelah aplikasi untuk meningkatkan daya rekat dan kepadatan lapisan.
Keuntungan
Tingkat deposit tinggi
Pemanasan permukaan rendah
Serbaguna
Prosesnya sederhana dan mudah digunakan
Kekurangan
Adhesi relatif rendah
Peningkatan efisiensi pemanasan
Tidak kompatibel dengan logam dengan titik leleh yang melebihi 2.800 °C
3. Oxyfuel (HVOF) Kecepatan Tinggi
Proses HVOF (High-Velocity Oxy-Fuel) membakar oksigen dan sekelompok gas yang mudah terbakar termasuk propana, propilena, atau hidrogen. Meskipun sistem HVOF menggunakan prinsip dasar pembakaran, pistol semprot dirancang berbeda dari pistol semprot oxy-fuel standar.
Perbedaan senjata HVOF menghasilkan suhu nyala yang lebih tinggi dan kecepatan yang lebih tinggi. Hasilnya adalah bubuk yang meleleh lebih menyeluruh dan lebih banyak energi kinetik yang tersedia untuk "meratakan" partikel meleleh dari bahan pelapis. Proses HVOF menghasilkan kekuatan ikatan dan kerapatan lapisan yang unggul.
Proses HVOF paling sering digunakan untuk menyimpan logam suhu leleh tinggi dan paduan logam seperti tungsten karbida, kromium karbida.
Keuntungan
Sangat mendukung lapisan tebal
Tingkat porositas rendah
Tingkat daya rekat tinggi
Lebih banyak karbida yang tertahan dibandingkan dengan penyemprotan api atau plasma
Kekurangan
Relatif keras dengan tingkat kebisingan hingga 130 dB
Tingkat deposit rendah
Agak mahal
4. Proses Penyemprotan Plasma (PTA)
Proses penyemprotan plasma (arus tidak tertransfer), menggunakan gas inert yang diumpankan melewati elektroda yang menginduksi keadaan "plasma" gas. Ketika gas keluar dari nozel aparatus senjata dan kembali ke keadaan normalnya, sejumlah besar panas dilepaskan.
Bahan pelapis bubuk disuntikkan ke dalam "api" plasma dan didorong ke substrat.
Pelapis Keramik paling sering diterapkan menggunakan semprotan plasma karena suhu lelehnya yang tinggi. (Seringkali> 3500 F). Beberapa jenis pelapis keramik dapat diterapkan menggunakan semprotan plasma.
Keuntungan
Mudah diterapkan
Partikel cermet berukuran lebih besar
Ketahanan aus
Porositas sangat rendah atau nol
Lapisan tebal
Pemanasan substrat rendah dibandingkan dengan GTAW
Kekurangan
Oksidasi tinggi pada bahan yang disemprotkan
Sulit untuk mendapatkan lapisan setipis 1mm atau kurang
5. Penyemprotan Detonasi
Penyemprotan detonasi adalah salah satu dari banyak bentuk teknik penyemprotan termal yang digunakan untuk menerapkan lapisan pelindung pada kecepatan supersonik ke material untuk mengubah karakteristik permukaannya. Ini terutama untuk meningkatkan daya tahan suatu komponen.
Ini pertama kali ditemukan pada tahun 1955 oleh H.B. Sargent, R.M. Poorman, dan H. Lamprey dan diterapkan pada komponen menggunakan senjata detonasi yang dirancang khusus (D-gun). Komponen yang disemprotkan harus disiapkan dengan benar dengan menghilangkan semua minyak permukaan, gemuk, puing-puing, dan pengasaran permukaan untuk mencapai lapisan semprotan detonasi yang terikat kuat.
Proses ini melibatkan kecepatan tertinggi (≈3500 m/s gelombang kejut yang mendorong bahan pelapis) dan suhu (≈4000 °C) bahan pelapis dibandingkan dengan semua bentuk teknik penyemprotan termal lainnya.
Ini berarti penyemprotan detonasi mampu menerapkan lapisan pelindung berpori rendah (di bawah 1%) dan kandungan oksigen rendah (antara 0,1-0,5%) yang melindungi terhadap korosi, abrasi, dan adhesi di bawah beban rendah.
Proses ini memungkinkan penerapan pelapis permukaan yang sangat keras dan padat yang berguna sebagai pelapis tahan aus. Untuk alasan ini, penyemprotan detonasi biasanya digunakan untuk pelapis pelindung di mesin pesawat, plug and ring gauges, cutting edge (pisau skiving), bor tubular, bilah rotor dan stator, rel pemandu, atau bahan logam lainnya yang rentan terhadap keausan tinggi. dan robek.
Umumnya bahan yang disemprotkan ke komponen selama penyemprotan detonasi adalah serbuk logam, paduan logam, dan sermet; serta oksidanya (aluminium, tembaga, besi, dll.).
Penyemprotan detonasi adalah proses industri yang bisa berbahaya jika tidak dilakukan dengan benar dan di lingkungan yang aman. Karena itu, ada banyak tindakan pencegahan keselamatan yang harus dipatuhi saat menggunakan teknik penyemprotan termal ini.
6. Proses Semprot Dingin
Penyemprotan dingin (CS) adalah metode deposisi lapisan. Serbuk padat (diameter 1 hingga 50 mikrometer) dipercepat dalam pancaran gas supersonik hingga kecepatan hingga ca. 1200 m/s. Selama tumbukan dengan substrat, partikel mengalami deformasi plastis dan menempel pada permukaan.
Untuk mencapai ketebalan yang seragam, nosel penyemprotan dipindai di sepanjang substrat. Logam, polimer, keramik, material komposit, dan bubuk nanokristalin dapat diendapkan menggunakan penyemprotan dingin.
Energi kinetik partikel, yang disuplai oleh pemuaian gas, diubah menjadi energi deformasi plastis selama ikatan. Tidak seperti teknik penyemprotan termal, misalnya penyemprotan plasma, penyemprotan busur, penyemprotan api, atau bahan bakar oksigen kecepatan tinggi (HVOF), bubuk tidak meleleh selama proses penyemprotan.
Keuntungan Pengelasan Semprot
Manik Las Halus
Penetrasi Tinggi (digunakan pada logam 3/16″ atau lebih besar)
Tarif Setoran Las Tinggi
Percikan Minimal
Pengurangan biaya:semprotan digunakan untuk memperkuat bahan dengan biaya lebih rendah
Masukan panas rendah:pelapis tidak menembus bahan dasar
Serbaguna:Sebagian besar logam, plastik, dan keramik dapat disemprot
Bekerja dalam rentang ketebalan yang luas:0,001 hingga 0,1 inci, bisa lebih dari 1 inci tebal
Kecepatan pemrosesan cepat:semprotan berlangsung dari 3 hingga 60 lb/jam (tergantung pada proses yang digunakan)
Kerugian Pengelasan Semprot
Memerlukan pelatihan tukang las
Biaya Gas bisa lebih besar karena kadar argon yang lebih tinggi (> 85%)
Direkomendasikan untuk posisi datar dan fillet horizontal saja
Panas Tinggi dapat menyebabkan ketidaknyamanan pada tukang las
Dapat terjadi undercut, terutama pada tepi atas las
Ikatan pelapis bersifat mekanis, bukan metalurgi
Proses garis pandang
Ketahanan lapisan yang buruk untuk menentukan pemuatan
FAQ.
Apa itu Pengelasan Semprot?
Pengelasan semprot adalah istilah yang digunakan untuk mengklasifikasikan beberapa prosedur pengelasan dalam bentuk penyemprotan termal. Ini adalah aktivitas industri yang melibatkan atomisasi dan penyemprotan bubuk atau kawat ke permukaan logam dengan kecepatan tinggi dengan gas terkompresi.
Apa itu Pengelasan Busur Semprot?
Pengelasan busur semprot adalah salah satu proses yang digunakan untuk mentransfer logam dari elektroda atau kawat ke lasan. Tetesan logam cair menit berjalan melalui busur dan ke logam dasar atau sambungan yang sedang dikerjakan. Spray Transfer sangat ideal untuk digunakan pada logam yang lebih tebal untuk sambungan pantat atau fillet.
Bagaimana cara menyiapkan busur semprot?
Untuk kecepatan produksi yang lebih tinggi gunakan transfer semprot. Lebih dari 80% campuran argon mengatur tegangan pada 23-4 volt untuk memulai. Atur arus listrik dengan kecepatan umpan kawat sekitar 300-400 inci. Sekali lagi, naikkan/turunkan kecepatan umpan kawat hingga tercapai 150 amp.
Seberapa tebal Anda bisa menyemprotkan las?
Penyemprotan termal dapat menghasilkan lapisan yang tebal (kisaran ketebalan kira-kira 20 mikron hingga beberapa mm, tergantung pada proses dan bahan baku), pada area yang luas dengan laju deposisi tinggi dibandingkan dengan proses pelapisan lainnya seperti pelapisan listrik, deposisi uap fisik dan kimia .
Apakah pengelasan semprot kuat?
Pengelasan Semprot Oxyfuel Kecepatan Tinggi. Gas mencapai kecepatan supersonik sementara pada saat yang sama bubuk disuntikkan ke dalam nyala api. Proses ini memberikan lapisan semprotan termal padat dengan porositas kurang dari 1%. Hasilnya memiliki kekuatan rekat yang tinggi dan hasil akhir permukaan yang halus.
