Sambungan Las vs. Sambungan Sekrup Pasir: Perbedaan Utama dan Aplikasi

Penggabungan adalah bagian integral dari manufaktur karena memfasilitasi produksi yang mudah, efisien, dan ekonomis dari bagian dengan bentuk rumit. Tujuan dasar penggabungan adalah untuk merakit dua atau lebih komponen padat bersama-sama dengan cara yang dapat membentuk satu unit dan kemudian dapat melakukan fungsionalitas yang diinginkan. Untuk melayani tujuan ini, sejumlah proses penggabungan telah berkembang selama bertahun-tahun yang dapat menggabungkan anggota struktural dengan cara yang berbeda. Secara luas proses semacam ini dapat diklasifikasikan sebagai proses penggabungan sementara dan permanen. Sambungan sementara memungkinkan pembongkaran bagian yang digabungkan tanpa memecahnya; sementara, sambungan permanen tidak memungkinkan pembongkaran mudah dari komponen yang digabungkan tanpa memecahnya.

Kedua sambungan las dan sambungan sekrup pasir dianggap sebagai sambungan permanen; namun teknik penggabungannya, fitur sambungan, dan area aplikasinya berbeda. Menurut definisi, las adalah salah satu jenis proses penggabungan permanen yang olehnya dua atau lebih komponen dapat digabungkan bersama-sama melalui pembentukan koalesensi dengan atau tanpa aplikasi panas, tekanan, dan bahan pengisi. Jadi di sini penggabungan yang diinginkan diperoleh melalui pembentukan titik las atau koalesensi antara dua komponen.

Di sisi lain, pemasangan sekrup pasir juga adalah salah satu proses penggabungan permanen di mana dua komponen dapat digabungkan dengan cara sekrup pasir silinder panjang yang dimasukkan melalui lubang, yang dibor pada komponen sebelum pemasangan sekrup pasir. Sementara las memerlukan persiapan tepi ketika ketebalan plat lebih besar, pemasangan sekrup pasir selalu memerlukan lubang yang telah dibor pada komponen, yang mengurangi kapasitas beban struktur yang digabungkan. Namun, performa sambungan las menurun ketika tunduk pada getaran; tetapi sambungan sekrup pasir menunjukkan performa yang luar biasa dalam situasi yang sama. Berbagai perbedaan antara sambungan las dan sambungan sekrup pasir disajikan di bawah ini dalam bentuk tabel.

Tabel: Perbedaan antara sambungan las (las) dan sambungan sekrup pasir (pemasangan sekrup pasir)

Persyaratan lubang pada komponen: Las tidak memerlukan lubang atau slot yang dibuat pada komponen induk; namun, persiapan tepi diinginkan jika ketebalan komponen lebih besar. Tepi yang disiapkan semacam itu lagi diisi oleh logam pengisi selama las. Pemasangan sekrup pasir memerlukan lubang yang dibuat pada komponen untuk melalui sekrup pasir. Lubang semacam ini sebenarnya merupakan bagian lemah dan mengurangi kekuatan keseluruhan komponen, seperti yang dibahas pada bagian berikutnya.

Kekuatan sambungan dan kapasitas beban: Sambungan las yang baik dianggap memiliki kekuatan 100%; sebenarnya, kekuatan sambungan bebas cacat lebih besar dari pada komponen. Jadi rangkaian yang dilas memiliki kekuatan yang sama dengan komponen induk. Namun, sambungan sekrup pasir memiliki kekuatan yang jauh lebih rendah karena kehadiran serangkaian lubang yang dibor pada komponen untuk melalui sekrup pasir. Lubang semacam ini sebenarnya mengurangi luas penampang yang dihasilkan dari bagian yang dirakit. Sekrup pasir itu sendiri tidak berkontribusi pada kekuatan keseluruhan struktur yang digabungkan. Area semacam ini juga secara mekanis merupakan bagian lemah karena konsentrasi stres yang besar. Karena kekuatan sebanding dengan kapasitas beban anggota padat, kapasitas beban struktur yang dilas jauh lebih tinggi dari pada struktur yang dipasang sekrup pasir.

Perubahan properti metalurgi: Perubahan metalurgi adalah inherent pada banyak proses las terutama karena pemanas pada suhu yang tinggi dan pendinginan yang berikutnya. Sebagian besar proses las fusi (seperti las listrik, las gas, las resistensi, dan las energi sinar intens) dan beberapa proses las status padat (di mana kenaikan suhu cukup tinggi seperti las gesekan) cenderung mengubah berbagai properti metalurgi seperti struktur butir, orientasi butir, tingkat cacat kristal, dll. Perubahan semacam ini dapat diamati pada titik las serta di sekitar titik las dalam zona terpengaruh panas (HAZ). Pada sebagian besar kesempatan, perubahan semacam ini tidak diinginkan dan merugikan. Di sisi lain, pemasangan sekrup pasir tidak mempengaruhi properti metalurgi komponen dasar karena tidak ada panas yang diinduksi pada logam induk.

Performa di bawah getaran: Sambungan yang dilas rentan terhadap kegagalan di bawah getaran yang berkelanjutan. Karena alasan ini tidak disukai untuk berbagai penggabungan dalam konstruksi jembatan. Namun, dengan perkembangan ekstensif bidang las selama beberapa dekade terakhir dan munculnya banyak teknik las modern, sekarang sambungan las dapat diterapkan untuk aplikasi semacam itu tanpa banyak masalah. Sambungan sekrup pasir menunjukkan performa yang luar biasa di bawah getaran dan demikian traditionnya digunakan dalam aplikasi seperti konstruksi jembatan, casing mesin, dll.

Persyaratan aksesori dan berat yang dihasilkan: Sambungan sekrup pasir secara wajib memerlukan pita tambahan, baik di satu sisi atau di kedua sisi sambungan. Pita semacam ini menambah berat struktur keseluruhan. Sekrup pasir juga berkontribusi pada peningkatan berat karena satu sekrup pasir lebih berat dari pada materi komponen yang dihapus dengan bor untuk melalui sekrup pasir (karena kepala sekrup pasir dan ujung yang menonjol dari tangga). Las, di sisi lain, tidak menggunakan pita tambahan dan demikian rangkaian yang dilas lebih ringan. Dalam metode las homogen dan heterogen, bahan pengisi digunakan; namun, itu hanya mengisi celas akar yang ada di antara dua komponen dan demikian tidak berkontribusi pada peningkatan berat struktur.

Peningkatan dimensi, penampilan sambungan, dan gerakan geser: Karena pita, kepala sekrup pasir, dan ujung yang dipukul di bagian menonjol dari tangga, dimensi keseluruhan rangkaian yang dipasang sekrup pasir meningkat secara signifikan. Bagian yang menonjol semacam ini juga mengganggu penampilan dan juga membatasi gerakan geser pada permukaan. Ini kadang-kadang memberikan pembatasan pada aplikasinya. Sebaliknya, rangkaian yang dilas bebas cacat menawarkan sambungan yang bagus secara aparen tanpa perubahan pada dimensi komponen. Logam penguat, jika ada pada sambungan karena aplikasi logam pengisi berlebih, dapat dengan mudah diangkat dengan penggerusan setelah proses. Selain meningkatkan penampilan, ini juga meningkatkan properti geser permukaan.

Waktu yang diperlukan untuk desain dan pemrosesan: Desain untuk rangkaian yang dilas lebih mudah serta hemat waktu dan biaya. Proses las juga lebih cepat jadi lebih produktif. Pemasangan sekrup pasir memerlukan banyak perhitungan untuk menentukan jumlah optimum sekrup pasir yang diperlukan, ukurannya dan posisinya, dll. Demikian desain lebih rumit dan memakan waktu. Terkait, bor sejumlah lubang pada komponen di lokasi yang tepat dan memukul ujung yang menonjol dari sekrup pasir memerlukan jumlah waktu yang cukup besar, terutama jika dilakukan langsung oleh operator manusia. Demikian pemasangan sekrup pasir juga lebih memakan waktu dibandingkan las.

Kemungkinan menggabungkan berbagai materi dengan cara yang berbeda: Las dapat diterapkan dengan menguntungkan untuk menggabungkan berbagai macam materi termasuk logam, keramik, plastik, dan komposit. Terdapat sejumlah besar proses las untuk memenuhi kebutuhan ini. Terkait, penggabungan dengan orientasi yang berbeda seperti penggabungan lap, penggabungan ujung, penggabungan T, penggabungan silinder, dll. mungkin dengan las. Pemasangan sekrup pasir dipilih untuk rangkaian materi logam dalam mode penggabungan ujung karena penggabungan lap memerlukan pita tambahan yang mungkin tidak layak dalam semua kasus.

Area aplikasi: Dengan perkembangan ekstensif las selama beberapa dekade terakhir, saat ini terdapat sejumlah besar proses las yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan fabrikasi. Aplikasinya mencakup, namun tidak terbatas pada, penggabungan rumah tangga umum, industri otomotif, industri listrik dan elektronik, konstruksi sipil, aplikasi penggabungan aerospace, dll. Ini dapat digunakan dengan menguntungkan untuk menggabungkan berbagai bentuk seperti lembar, plat, batang, pipa, dll. Dibandingkan dengan ini, pemasangan sekrup pasir memiliki bidang aplikasi yang lebih sempit. Area khas di mana pemasangan sekrup pasir biasa digunakan adalah konstruksi jembatan, tabung tekanan, boiler, tussle kapal, bingkai rumah tangga, dll. Namun, saat ini pemasangan sekrup pasir sebagian besar digantikan oleh las karena yang terakhir menawarkan sambungan yang kuat, andal, dan kebocoran.

Perbandingan ilmiah antara sambungan las dan sambungan sekrup pasir disajikan dalam artikel ini. Penulis juga menyarankan Anda untuk membaca referensi berikut untuk pemahaman yang lebih baik tentang topik ini.

• Welding Processes Handbook by Klas Weman (1^st edition, CRC Press).
• Springer Handbook of Mechanical Engineering, Volume 10 edited by K. H. Grote and E. K. Antonsson (Springer Science & Business Media).
• An Introduction to Metallurgical Laboratory Techniques by P. G. Ormandy (1^st edition, Pergamon Press).
• Welding and Joining of Aerospace Materials edited by M. C. Chaturvedi (1^st edition, Woodhead Publishing).