Paduan tembaga dan tembaga menawarkan kombinasi unik dari sifat material yang menjadikannya ideal untuk banyak lingkungan manufaktur. Mereka banyak digunakan karena konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, ketahanan yang luar biasa terhadap korosi, kemudahan fabrikasi, kekuatan yang baik dan ketahanan lelah. Karakteristik berguna lainnya meliputi ketahanan percikan, ketahanan aus logam-ke-logam, sifat permeabilitas rendah, dan warna yang khas.
Tembaga sering digabungkan dengan pengelasan. Proses pengelasan busur menjadi perhatian utama. Pengelasan busur dapat dilakukan dengan menggunakan las busur logam berpelindung (SMAW), las busur gas-tungsten (GTAW), las busur logam-gas (GMAW), las busur plasma (PAW), dan las busur terendam (SAW).
Proses pengelasan yang menggunakan pelindung gas umumnya lebih disukai, meskipun SMAW dapat digunakan untuk banyak aplikasi non-kritis. Argon, helium, atau campuran keduanya digunakan sebagai gas pelindung untuk GTAW, PAW, dan GMAW. Umumnya, argon digunakan ketika bahan las manual memiliki ketebalan kurang dari 3 mm, memiliki konduktivitas termal yang rendah, atau keduanya. Helium atau campuran helium 75% dan argon 25% direkomendasikan untuk pengelasan mesin pada bagian tipis dan untuk pengelasan manual pada bagian paduan yang lebih tebal yang memiliki konduktivitas termal tinggi. Sejumlah kecil nitrogen dapat ditambahkan ke gas pelindung argon untuk meningkatkan masukan panas yang efektif. Pengelasan busur logam terlindung dapat digunakan untuk mengelas berbagai ketebalan paduan tembaga. Elektroda tertutup untuk pengelasan busur terendam (SAW) paduan tembaga tersedia dalam ukuran standar mulai dari 2,4 hingga 4,8 mm.
Pengelasan busur gas-tungsten sangat cocok untuk paduan tembaga dan tembaga karena busurnya yang kuat, yang menghasilkan suhu yang sangat tinggi pada sambungan dan zona yang terpengaruh panas (HAZ) yang sempit.
Dalam pengelasan tembaga dan paduan tembaga yang lebih konduktif secara termal, intensitas busur penting dalam menyelesaikan fusi dengan pemanasan minimum di sekitarnya, logam dasar yang sangat konduktif. HAZ yang sempit sangat diinginkan dalam pengelasan paduan tembaga yang telah mengalami pengerasan presipitasi.
Banyak tungsten standar atau elektroda tungsten paduan dapat digunakan dalam GTAW tembaga dan paduan tembaga. Faktor seleksi yang biasanya dipertimbangkan untuk elektroda tungsten berlaku secara umum pada paduan tembaga dan tembaga. Kecuali untuk kelas paduan tembaga tertentu, tungsten thoriated (biasanya EWTh-2) lebih disukai karena kinerjanya yang lebih baik, masa pakai yang lebih lama, dan ketahanan yang lebih besar terhadap kontaminasi.
Pengelasan busur gas-logam digunakan untuk menyambung tembaga dan paduan tembaga dengan ketebalan kurang dari 3 mm, sedangkan GMAW lebih disukai untuk ketebalan bagian di atas 3 mm dan untuk menyambung perunggu aluminium, perunggu silikon, dan paduan tembaga-nikel.
Pengelasan tembaga dan paduan tembaga menggunakan PAW sebanding dengan GTAW dari paduan ini. Argon, helium, atau campuran keduanya digunakan untuk pengelasan semua paduan. Gas hidrogen tidak boleh digunakan saat mengelas tembaga.
Pengelasan busur plasma memiliki dua keunggulan berbeda dibandingkan GTAW:
Pengelasan busur plasma tembaga dan paduan tembaga dapat dilakukan baik secara otomatis atau dengan logam pengisi. Pemilihan logam pengisi identik dengan yang digariskan untuk GTAW. Otomasi dan mekanisasi proses ini mudah dilakukan dan lebih disukai daripada GTAW di mana kontaminasi dapat membatasi efisiensi produksi. Posisi pengelasan untuk PAW identik dengan GTAW. Namun, mode lubang kunci plasma telah dievaluasi untuk bagian yang lebih tebal dalam posisi vertikal ke atas. Secara umum, semua informasi yang disajikan untuk GTAW berlaku untuk PAW.
Pengelasan bahan pengukur tebal, seperti pipa yang dibentuk dari pelat berat, dapat dicapai dengan operasi busur logam terus menerus di bawah fluks granular. De-oksidasi dan reaksi logam terak yang efektif untuk membentuk komposisi logam las yang diperlukan sangat penting dan proses SAW masih dalam pengembangan untuk bahan dasar tembaga. Variasi pada proses ini dapat digunakan untuk kelongsong las atau permukaan keras. Fluks yang tersedia secara komersial harus digunakan untuk paduan tembaga-nikel.
Banyak logam biasa dicampur dengan tembaga untuk menghasilkan berbagai paduan tembaga. Unsur paduan yang paling umum adalah aluminium, nikel, silikon, timah, dan seng. Unsur dan logam lain dicampur dalam jumlah kecil untuk meningkatkan karakteristik material tertentu, seperti ketahanan terhadap korosi atau kemampuan mesin.
Banyak paduan tembaga memiliki nama umum, seperti tembaga bebas oksigen (99,95% Cu min), tembaga berilium (0,02 hingga 0,2% Be), logam Muntz (Cu40Zn), kuningan Angkatan Laut (Cu-39,5Zn-0,75Sn), dan komersial perunggu (Cu-10Zn).
Banyak sifat fisik paduan tembaga yang penting untuk proses pengelasan, termasuk suhu leleh, koefisien ekspansi termal, dan konduktivitas listrik dan termal. Elemen paduan tertentu menurunkan konduktivitas listrik dan termal paduan tembaga dan tembaga.
Beberapa elemen paduan memiliki efek nyata pada kemampuan las tembaga dan paduan tembaga. Sejumlah kecil elemen paduan yang mudah menguap dan beracun sering terdapat dalam tembaga dan paduannya. Akibatnya, persyaratan sistem ventilasi yang efektif untuk melindungi tukang las dan/atau operator mesin las menjadi lebih penting daripada saat mengelas logam besi.
Seng mengurangi kemampuan las semua kuningan dalam proporsi relatif terhadap persen seng dalam paduan. Seng memiliki suhu didih yang rendah, yang menghasilkan produksi uap beracun saat mengelas paduan tembaga-seng.
Silikon memiliki efek menguntungkan pada kemampuan las paduan tembaga-silikon karena tindakan deoksidasi dan fluksnya.
Timah meningkatkan kerentanan retak panas selama pengelasan bila ada dalam jumlah 1 sampai 10%. Timah, jika dibandingkan dengan seng, jauh lebih mudah menguap dan beracun. Selama pengelasan, timah lebih disukai teroksidasi relatif terhadap tembaga. Hasilnya akan menjadi jebakan oksida, yang dapat mengurangi kekuatan lasan.
Berilium, aluminium, dan nikel membentuk oksida kuat yang harus dihilangkan sebelum pengelasan. Pembentukan oksida-oksida ini selama proses pengelasan harus dicegah dengan gas pelindung atau fluks, bersamaan dengan penggunaan arus pengelasan yang sesuai. Oksida nikel mengganggu pengelasan busur kurang dari berilium atau aluminium. Akibatnya, perak nikel dan paduan tembaga-nikel kurang sensitif terhadap jenis arus pengelasan yang digunakan selama proses tersebut. Paduan yang mengandung berilium juga menghasilkan asap beracun selama pengelasan.
Oksigen dapat menyebabkan porositas dan mengurangi kekuatan lasan yang dibuat pada paduan tembaga tertentu yang tidak mengandung cukup fosfor atau de-oksidasi lainnya. Oksigen dapat ditemukan sebagai gas bebas atau sebagai oksida tembaga. Paduan tembaga yang paling sering dilas mengandung elemen deoksidasi, biasanya fosfor, silikon, aluminium, besi, atau mangan.
Besi dan mangan tidak secara signifikan mempengaruhi kemampuan las paduan yang mengandungnya. Besi biasanya ada di beberapa kuningan khusus, perunggu aluminium, dan paduan tembaga-nikel dalam jumlah 1,4 hingga 3,5%. Mangan umumnya digunakan dalam paduan yang sama ini, tetapi pada konsentrasi yang lebih rendah daripada besi.
Timbal, selenium, telurium, dan belerang ditambahkan ke paduan tembaga untuk meningkatkan kemampuan mesin. Bismut mulai digunakan untuk tujuan ini juga ketika paduan bebas timbal diinginkan. Agen paduan minor ini, sambil meningkatkan machinability, secara signifikan mempengaruhi kemampuan las paduan tembaga dengan membuat paduan rentan retak panas. Efek buruk pada kemampuan las terbukti dengan sekitar 0,05% aditif dan lebih parah dengan konsentrasi yang lebih besar. Timbal adalah zat paduan yang paling berbahaya sehubungan dengan kerentanan retakan panas.
Selain elemen paduan yang terdiri dari paduan tembaga tertentu, beberapa faktor lain mempengaruhi kemampuan las. Faktor-faktor tersebut adalah konduktivitas termal paduan yang dilas, gas pelindung, jenis arus yang digunakan selama pengelasan, desain sambungan, posisi pengelasan, serta kondisi dan kebersihan permukaan.
Perilaku paduan tembaga dan tembaga selama pengelasan sangat dipengaruhi oleh konduktivitas termal paduan tersebut. Saat mengelas tembaga komersial dan material tembaga paduan ringan dengan konduktivitas termal tinggi, jenis arus dan gas pelindung harus dipilih untuk memberikan masukan panas maksimum ke sambungan. Masukan panas yang tinggi ini menetralkan disipasi head yang cepat dari zona las lokal.
Tergantung pada ketebalan bagian, pemanasan awal mungkin diperlukan untuk paduan tembaga dengan konduktivitas termal yang lebih rendah. Suhu interpass harus sama dengan untuk pemanasan awal. Paduan tembaga tidak diperlakukan dengan kepala pasca-las sesering baja, tetapi beberapa paduan mungkin memerlukan laju pendinginan yang terkontrol untuk meminimalkan tegangan sisa dan hot shortness.
Karena sifat tembaga dan paduannya yang sangat cair, posisi datar digunakan bila memungkinkan untuk pengelasan. Posisi horizontal digunakan dalam beberapa las sudut pada sambungan sudut dan sambungan-T.
Reaksi pengerasan presipitasi yang paling penting diperoleh dengan berilium, kromium, boron, nikel, silikon, dan zirkonium. Kehati-hatian harus diberikan saat mengelas paduan tembaga yang dapat dikeraskan dengan presipitasi untuk menghindari oksidasi dan fusi yang tidak sempurna. Bila memungkinkan, komponen harus dilas dalam kondisi anil, dan kemudian lasan harus diberi perlakuan panas pengerasan presipitasi.
Paduan tembaga, seperti tembaga-timah dan tembaga-nikel, rentan terhadap perengkahan panas pada suhu pemadatan. Karakteristik ini ditunjukkan pada semua paduan tembaga dengan rentang temperatur liquidus-to-solidus yang lebar. Tegangan penyusutan yang parah menghasilkan pemisahan interdendritik selama pemadatan logam. Retakan panas dapat diminimalkan dengan mengurangi hambatan selama pengelasan, pemanasan awal untuk memperlambat laju pendinginan dan mengurangi besarnya tekanan pengelasan, serta mengurangi ukuran bukaan akar dan meningkatkan ukuran lintasan akar.
Unsur-unsur tertentu (misalnya, seng, kadmium, dan fosfor) memiliki titik didih yang rendah. Penguapan unsur-unsur ini selama pengelasan dapat mengakibatkan porositas. Saat mengelas paduan tembaga yang mengandung elemen ini, porositas dapat diminimalkan dengan kecepatan las yang lebih tinggi dan logam pengisi yang rendah pada elemen ini.
Gemuk dan oksida pada permukaan kerja harus dihilangkan sebelum pengelasan. Sikat kawat atau pencelupan terang dapat digunakan. Miliscale pada permukaan perunggu aluminium dan perunggu silikon dihilangkan dengan jarak dari daerah las minimal 13 mm, biasanya dengan cara mekanis. Gemuk, cat, bekas krayon, kotoran toko, dan kontaminan serupa pada paduan tembaga-nikel dapat menyebabkan penggetasan dan harus dihilangkan sebelum pengelasan. Miliscale pada paduan tembaga-nikel harus dihilangkan dengan menggiling atau mengawetkan; menyikat kawat tidak efektif.
Bahan elektroda yang ideal akan memiliki kekuatan tekan baja perkakas dan konduktivitas perak. Sayangnya, tidak ada bahan seperti itu. Jadi beberapa paduan tembaga yang berbeda telah dikembangkan. Semua bahan yang direkomendasikan RWMA memiliki suhu pelunakan atau pelunakan yang lebih tinggi daripada tembaga murni, bersama dengan peningkatan kekuatan tekan dan ketahanan aus. Karena tembaga telah dipadupadankan untuk mendapatkan kekuatan dan sifat keausan yang lebih tinggi, ada beberapa pengorbanan dalam konduktivitas.
Kelas 1:Kelas ini paling sering ditentukan untuk pengelasan Aluminium dan bahan konduktif tinggi lainnya. Ini adalah Paduan RWMA yang paling konduktif. Ini juga yang paling lembut (dan memiliki karakteristik kekuatan dan keausan terendah).
Kelas 2:Kelas paduan tembaga ini adalah paduan tembaga yang paling banyak digunakan dan direkomendasikan. Direkomendasikan untuk berbagai paduan baja. Bahan ini direkomendasikan untuk las spot, seam, proyeksi, dan cross wire. Ini memiliki konduktivitas yang sedikit lebih rendah daripada kelas 1, dan memiliki karakteristik kekuatan dan keausan yang lebih tinggi.
Kelas 3:Yang ini memiliki konduktivitas terendah, tetapi sifat kekuatan tertinggi dari tiga tingkat utama bahan elektroda tembaga. Direkomendasikan untuk sebagian besar aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ketahanan aus.
Robot industri
Motoman Robotics telah memproduksi robot las busur yang efektif selama bertahun-tahun, dan banyak dari robot ini mampu bertahan hingga 10-20 tahun, selama pabrikan memastikan robot dirawat dengan baik. Robot las busur Motoman adalah beberapa robot paling efisien di pasar robot las saat ini. Jangkaua
Apa itu las busur? Pengelasan busur menyatukan bagian-bagian secara permanen dengan menggunakan catu daya untuk menghasilkan busur listrik antara elektroda yang dipasang di obor dan logam. Busur ini adalah arus listrik yang mengalir di antara dua elektroda melalui kolom gas terionisasi yang mampu m
Pengelasan magnesium dilakukan untuk pembuatan atau perbaikan utama. Properti Paduan magnesium dengan kerapatan sekitar 1,74 g per sentimeter kubik (0,063 lb. per cu in.), saat dalam bentuk cetakan yang dipadukan dengan Aluminium, Mangan, Tanah Langka, Torium, Seng, atau Zirkonium, menampilkan rasi
Otomasi industri robotika mengubah wajah produksi. Produsen di seluruh dunia menerapkan beberapa bentuk otomatisasi untuk menjadi lebih efisien, aman, dan pada akhirnya meningkatkan pendapatan. Sementara beberapa keuntungan sudah jelas, mungkin ada lebih dari yang Anda pikirkan. Tambahkan semuanya d
