Apa itu Pengelasan Gesekan? - Bekerja, Dan Aplikasi
Apa itu Pengelasan Gesekan?
Pengelasan gesekan adalah teknik pengelasan solid-state yang mengelas benda kerja dengan menghasilkan panas melalui gesekan mekanis antara benda kerja yang bergerak relatif satu sama lain, dengan penambahan gaya lateral yang disebut "kejengkelan" untuk memindahkan dan menggabungkan material secara plastis.
Karena tidak terjadi peleburan, pengelasan gesekan bukanlah proses pengelasan fusi, tetapi teknik pengelasan solid-state lebih seperti pengelasan tempa. Pengelasan gesekan digunakan dengan logam dan termoplastik dalam berbagai aplikasi penerbangan dan otomotif.
Pada kenyataannya, permukaan yang tampaknya halus terdiri dari banyak proyeksi mikroskopis, yang disebut asperities. Ketika satu permukaan bergerak relatif terhadap yang lain, asperitas ini berinteraksi, menghasilkan gesekan gaya yang menahan gerakan antara dua atau lebih permukaan yang berinteraksi.
Interaksi sifat-sifat ini melalui pelelehan elastis dan plastis menghasilkan panas. Pengelasan gesekan memanfaatkan fenomena ini untuk bergabung dengan aplikasi. Gerakan mekanis yang diinduksi dari pengelasan gesekan menghasilkan panas, menyebabkan bahan yang akan disambung menjadi lunak dan menjadi kental. Saat dalam keadaan melunak, gerakan mekanis dari proses mencampur bahan untuk menciptakan ikatan.
Cara terjadinya gesekan panas dan pencampuran material sangat tergantung pada proses pengelasan gesekan yang digunakan, dimana ada empat proses utama:Friction stir welding (FSW), friction stir spot welding (FSSW), linear friction welding (LFW) dan pengelasan gesekan putar (RFW).
Bagaimana cara kerja pengelasan gesekan?
FSW bekerja dengan menggunakan alat non-konsumsi, yang diputar dan dicelupkan ke antarmuka dua benda kerja. Pahat kemudian dipindahkan melalui antarmuka dan panas gesekan menyebabkan material menjadi panas dan melunak.
Alat yang berputar kemudian secara mekanis mencampur bahan yang dilunakkan untuk menghasilkan ikatan. FSSW adalah varian dari FSW dan bekerja dengan memutar, mencelupkan, dan menarik kembali alat yang tidak habis pakai menjadi dua benda kerja dalam konfigurasi sambungan pangkuan untuk membuat las “spot”. Selama FSSW tidak ada lintasan pahat melalui benda kerja.
LFW dan RFW tidak memerlukan alat yang tidak dapat dikonsumsi, yaitu, masing-masing benda kerja yang akan disambung digunakan untuk menghasilkan panas gesekan dan pencampuran mekanis. LFW bekerja dengan mengayunkan satu benda kerja secara linier relatif terhadap yang lain saat berada di bawah gaya tekan.
Gesekan antara permukaan berosilasi menghasilkan panas, menyebabkan bahan antarmuka melunak dan bercampur secara mekanis. RFW mirip dengan LFW kecuali benda kerja sering bulat dan diputar relatif satu sama lain. Selama LFW dan RFW, benda kerja biasanya memendek (“burn-off”) ke arah gaya tekan, membentuk flash.
Selama kontaminan antarmuka burn-off, seperti oksida dan partikel asing, dikeluarkan ke dalam flash. Setelah bebas dari kontaminan, terjadi pencampuran logam murni dengan logam, menghasilkan ikatan yang tidak terpisahkan. Meskipun suhu yang dihasilkan selama pengelasan gesekan sangat panas, material tetap dalam kondisi padat (yaitu, tidak terjadi pelelehan).
Aplikasi
Pengelasan gesekan dapat digunakan untuk membuat rol, tabung, dan poros industri yang lebih baik. Proses ini sering digunakan untuk memproduksi subassemblies ini untuk printer industri, peralatan penanganan material, serta aplikasi otomotif, dirgantara, kelautan, dan oli.
Contoh komponen lainnya termasuk roda gigi, tabung gandar, driveline, katup, batang piston hidrolik, bush roller truk, poros pompa, mata bor, batang sambungan, dll.
Keuntungan Pengelasan Gesekan
- Memungkinkan penyambungan bahan yang berbeda yang biasanya tidak kompatibel untuk pengelasan dengan metode penyambungan lainnya.
- Membuat zona sempit yang terpengaruh panas
- Proses fusi logam lengkap yang konsisten dan berulang
- Persiapan sambungan minimal – permukaan potongan gergaji paling sering digunakan
- Waktu Pengerjaan Lebih Cepat – dibandingkan dengan waktu tunggu yang lama untuk penempaan, yang saat ini 6 bulan atau lebih.
- Sangat meningkatkan fleksibilitas desain – pilih bahan yang sesuai untuk setiap area kosong
- Cocok untuk jumlah yang beragam – dari prototipe tunggal hingga produksi volume tinggi
- Tidak perlu fluks, bahan pengisi, atau gas
- Proses ramah lingkungan – tidak ada asap, gas, atau asap yang dihasilkan
- Proses solid state – tidak ada kemungkinan porositas atau inklusi terak
- Membuat blanko yang dicor atau ditempa – tanpa perkakas mahal atau persyaratan kuantitas minimum
- Mengurangi tenaga kerja pemesinan, sehingga mengurangi biaya perkakas yang mudah rusak sekaligus meningkatkan kapasitas
- Las permukaan penuh memberikan kekuatan superior di area kritis
- Mengurangi biaya bahan baku dalam aplikasi bi-metal. Bahan mahal hanya digunakan jika diperlukan di tempat kosong.
Kerugian pengelasan gesekan
- Proses ini hanya digunakan untuk batang bundar dengan penampang yang sama.
- Terbatas pada sambungan pantat bersudut dan rata.
- Biaya penyiapan sangat tinggi.
- Persiapan benda kerja itu sulit.
- Materiel yang tidak dapat ditempa tidak dapat dilas.
- Ini hanya dapat digunakan untuk bagian mesin yang lebih kecil; bagian besar tidak kompatibel dengannya.
Video Pengelasan Gesekan
