Pengelasan Silang Plasma (PAW): Ringkasan Proses, Bagian, dan Cara Kerja
Apa Itu Pengelasan Plasma?
Pengelasan silang plasma (PAW) adalah proses pengelasan silang yang sangat mirip dengan TIG welding karena silang terbentuk antara elektroda tungsten yang runcing dan workpiece. Namun, dengan menempatkan elektroda di dalam tubuh bor, silang plasma dapat dipisahkan dari envelop gas perlindungan. Plasma kemudian dipaksa melalui nozzle tembaga berlubang halus yang menyempitkan silang.
Perbedaan utama dari GTAW adalah bahwa dalam PAW, elektroda ditempatkan di dalam tubuh bor, sehingga silang plasma dipisahkan dari envelop gas perlindungan. Plasma kemudian dipaksa melalui nozzle tembaga berlubang halus yang menyempitkan silang dan plasma keluar dari lubang dengan kecepatan tinggi (mendekati kecepatan suara) dan suhu mendekati 28.000 °C (50.000 °F) atau lebih.
Arc plasma adalah keadaan sementara dari gas. Gas diionisasi oleh arus listrik yang melewatinya dan menjadi konduktor listrik. Dalam keadaan terionisasi, atom terpecah menjadi elektron (−) dan kation (+) dan sistem mengandung campuran ion, elektron, dan atom yang sangat terangsang.
Tingkat ionisasi mungkin antara 1% dan lebih dari 100% (mungkin dengan ionisasi ganda dan tiga). Keadaan semacam ini ada saat lebih banyak elektron ditarik dari orbit mereka.
Energi jet plasma dan demikian pula suhu bergantung pada daya listrik yang digunakan untuk menciptakan arc plasma. Nilai suhu yang diperoleh dalam plasma jet torch biasanya sekitar 28000 °C (50000 °F), dibandingkan dengan sekitar 5500 °C (10000 °F) dalam silang listrik biasa. Semua silang las adalah (secara sebagian) plasma terionisasi, tetapi yang dalam plasma arc welding adalah constricted arc plasma.
Diameter Lubang
Tiga mode operasi dapat dihasilkan dengan mengubah diameter lubang dan debit gas plasma:
Micro plasma: 0,1 hingga 15A
Silang microplasma dapat dioperasikan pada arus las yang sangat rendah. Arc kolumner stabil bahkan ketika panjang arc bervariasi hingga 20mm.
Arus sedang: 15 hingga 200A
Pada arus lebih tinggi, dari 15 hingga 200A, karakteristik proses silang plasma mirip dengan silang TIG, tetapi karena plasma disempitkan, arc lebih kaku. Meskipun debit gas plasma dapat ditingkatkan untuk meningkatkan penetrasi kolam las, ada risiko penjerap udara dan gas perlindungan melalui turbulensi berlebihan dalam gas shield.
Keyhole plasma: di atas 100A4
Dengan meningkatkan arus las dan debit gas plasma, sebuah sinar plasma yang sangat kuat diciptakan yang dapat mencapai penetrasi penuh dalam materi, seperti dalam pengelasan sinar laser atau sinar elektron.
Selama las, lubang secara bertahap memotong logam dengan kolam las yang meleleh mengalir di belakang untuk membentuk benang las di bawah gaya tegangan permukaan. Proses ini dapat digunakan untuk melas materi yang lebih tebal (hingga 10mm stainless steel) dalam satu lewat.
Pembuatan Mesin Pengelasan Silang Plasma:
Pengaturan Pengelasan Silang Plasma terdiri dari komponen berikut:
Biarkan saya memberikan ringkasan singkat setiap komponen.
1. Power Supply:
Proses pengelasan silang plasma membutuhkan supply DC daya tinggi untuk menghasilkan spark listrik di antara elektroda tungsten dan plate las
Pengelasan ini dapat melas pada arus rendah 2 amp dan arus maksimal yang dapat ditangani sekitar 300 amp. Ini membutuhkan sekitar 80 volt untuk bekerja dengan baik.
Power source terdiri dari transformer, rectifier, dan control console.
2. Plasma Welding Torch:
Ini adalah bagian terpenting dari proses pengelasan plasma.
Torch ini cukup mirip dengan yang digunakan dalam TIG welding.
PAW torch dipendingin air karena arc terkandung di dalam torch yang menghasilkan panas tinggi, jadi water jacket disediakan di luar torch.
3. Water Re-circulator:
Mekanisme ini digunakan untuk mendinginkan welding torch dengan aliran air yang berkelanjutan di luar welding torch.
4. Tungsten Electrode:
Dalam mesin ini, kita menggunakan elektroda tungsten non-konsumtif. Seperti yang kita ketahui, tungsten dapat menahan suhu yang sangat tinggi.
5. Shielding Gas:
Dalam proses pengelasan ini, kita menggunakan dua gas iners. Kita perlu mempertahankan tekanan rendah untuk menghindari turbulensi saat las karena gas las dengan tekanan rendah ini membentuk perlindungan secara seminggu, itulah mengapa kita perlu mengisi gas iners lainnya melalui bagian luar welding force pada debit tinggi, untuk membuat weld shield sustainable.
Gas iners yang digunakan dalam proses ini dapat berupa helium, argon, dan juga hydrogen sesuai kebutuhan, dan ini sepenuhnya bergantung pada suhu.
6. Plasma Gas:
Ini adalah gas panas terionisasi yang terdiri dari hampir jumlah yang sama elektron dan ion. Ini memiliki energi yang cukup untuk melepaskan elektron dari molekul, atom, dan elektron untuk disinkronkan.
Ini adalah sumber energi utama dari pengelasan ini.
7. Torch Accessory Kit:
Kit ini digunakan untuk memperluas kinerja welding torch.
8. Filler Material:
Dalam Plasma welding tidak ada filler material yang digunakan. Jika filler material digunakan, maka itu langsung diumpankan ke zona las.
Bagaimana Cara Kerja Pengelasan Plasma?
Plasma adalah gas yang dipanaskan ke suhu sangat tinggi dan diionisasi sehingga menjadi konduktor listrik. Mirip dengan GTAW (Tig), proses pengelasan silang plasma menggunakan plasma ini untuk mentransfer silang listrik ke workpiece. Logam yang akan dilas dilelehkan oleh panas intens dari silang dan menyatu bersama.
Dalam plasma welding torch, elektroda Tungsten terletak di dalam nozzle tembaga yang memiliki lubang kecil di ujungnya. Pilot arc diinisiasi antara elektroda torch dan ujung nozzle. Silang ini kemudian ditransfer ke logam yang akan dilas.
Dengan memaksa gas plasma dan silang melalui lubang yang disempitkan, torch menyediakan konsentrasi panas yang tinggi pada area kecil. Dengan peralatan pengelasan berkinerja tinggi, proses plasma menghasilkan las berkualitas luar biasa.
Gas plasma biasanya argon. Torch juga menggunakan gas sekunder, argon, argon/hydrogen, atau helium yang membantu melindungi kolam las yang meleleh sehingga meminimalkan oksidasi las.
Keuntungan Pengelasan Silang Plasma
Keuntungan Pengelasan Silang Plasma adalah sebagai berikut:
Desain torch memungkinkan kontrol arc yang lebih baik.
Metode ini memberikan lebih banyak kebebasan untuk mengamati dan mengontrol las.
Semakin tinggi konsentrasi panas dan jet plasma memungkinkan kecepatan perjalanan lebih cepat.
Suhu tinggi dan konsentrasi panas tinggi plasma memungkinkan efek keyhole.
Ini menyediakan penetrasi lengkap dengan pengelasan satu lewat dari banyak sambungan.
Zona yang terkena panas lebih kecil dibandingkan GTAW (Gas tungsten arc welding).
Ini menggunakan input arus lebih rendah dibandingkan proses pengelasan lain.
Kerugian Pengelasan Silang Plasma:
Kerugian Pengelasan Silang plasma adalah:
Ini menghasilkan las dan zona yang terkena panas yang lebih lebar dibandingkan LBW dan EBW.
Peralatan pengelasan plasma sangat mahal. Oleh karena itu akan memiliki biaya awal yang lebih tinggi.
Ini memerlukan pelatihan dan spesialisasi untuk melakukan pengelasan plasma.
Ini menghasilkan radiasi ultraviolet dan inframerah.
Metode ini menghasilkan kebisingan yang lebih tinggi sekitar 100dB.
Torch besar dan demikian pengelasan manual sedikit sulit dan memerlukan pelatihan seperti yang disebutkan.
Aplikasi Pengelasan Silang Plasma:
Aplikasi Pengelasan Silang plasma adalah:
Pengelasan ini digunakan di industri laut dan penerbangan angkasa.
Ini digunakan untuk melas pipa dan tabung stainless steel atau titanium.
Ini sebagian besar digunakan di industri elektronik.
Selain itu, ini digunakan untuk memperbaiki alat, cetakan, dan cetakan cetak.
Ini digunakan untuk pengelasan atau coating pada turbine blade.
Itulah semuanya tentang Pengelasan Silang Plasma, saya harap Anda menikmati artikel ini. Saya juga menulis artikel tentang beberapa proses pengelasan lain untuk Anda cek juga. Dan jangan lupa untuk membagikan artikel ini di platform sosial favorit Anda.
Video pengelasan plasma
FAQs.
Apa Itu Pengelasan Plasma?
Pengelasan silang plasma (PAW) adalah proses pengelasan silang yang mirip dengan gas tungsten arc welding (GTAW). Silang listrik terbentuk antara elektroda (yang biasanya tetapi tidak selalu terbuat dari tungsten sinter) dan workpiece. Perbedaan utama dari GTAW adalah bahwa dalam PAW, elektroda ditempatkan di dalam tubuh torch, sehingga silang plasma dipisahkan dari envelop gas perlindungan.
Plasma kemudian dipaksa melalui nozzle tembaga berlubang halus yang menyempitkan silang dan plasma keluar dari lubang dengan kecepatan tinggi (mendekati kecepatan suara) dan suhu mendekati 28.000 °C (50.000 °F) atau lebih.
Untuk apa pengelasan plasma digunakan?
Pengelasan plasma digunakan untuk membuat baik keyhole dan non-key hole jenis las. Membuat non-key-hole las: Proses dapat membuat non-key-hole las pada workpiece dengan ketebalan 2.4 mm dan di bawahnya.
Apa proses pengelasan silang plasma?
Pengelasan silang plasma (PAW) adalah proses pengelasan silang yang sangat mirip dengan TIG welding karena silang terbentuk antara elektroda tungsten yang runcing dan workpiece. Namun, dengan menempatkan elektroda di dalam tubuh torch, silang plasma dapat dipisahkan dari envelop gas perlindungan.
Apa dua jenis pengelasan silang plasma?
Ada dua jenis Sistem Pengelasan Silang Plasma (PAM) yaitu Transferred Arc PAM system dan Non-Transferred Arc PAM system. Dalam Transferred Arc PAM system, Plasma arc ditransfer antara elektroda dan workpiece.
Apa satu-satunya perbedaan antara pengelasan silang plasma?
Pembuatan torch adalah satu-satunya perbedaan antara Plasma arc welding dan TIG welding. Keduanya TIG dan PAW menggunakan elektroda tungsten.
Bisakah saya melas dengan plasma cutter?
Dengan desain torch yang tepat, nitrogen-water injection, lebih murah dari gas lainnya, dapat bekerja dengan baik saat plasma cutting aluminum dan stainless material untuk las selanjutnya. Proses ini melibatkan elektroda yang dikelilingi nitrogen, yang dipanaskan oleh silang listrik untuk membentuk plasma.
Apa perbedaan antara pengelasan plasma dan TIG welding?
Dalam TIG welding, silang terbentuk oleh elektroda (tungsten) dan dipertahankan dalam gas perlindungan. Ini untuk pekerjaan halus pada bahan tipis. Dalam plasma arc welding elektroda ditempatkan di dalam torch dan silang diinfus dengan gas.
Apa tiga jenis pengelasan plasma?
Tiga jenis utama pengelasan plasma
Micro plasma welding, di mana arus antara 0,02 dan 15 amperes.
Plasma welding dengan “melt-in technique”, di mana pengelasan dilakukan dengan cara yang sama seperti dalam proses TIG. Amperage antara 15 dan 100 amperes.
Plasma welding menggunakan “keyhole technique”.
Industri apa yang menggunakan pengelasan silang plasma?
5 Perfect Plasma Arc Welding Applications
Manufacturing Steel Tubes. Di industri otomotif, tabung steel merupakan bagian besar dari sistem exhaust.
Welding Small Metal Components
Best for Butt Joints.
Welding Thin, Electronic Chips.
Medical Device Manufacture.
Elektroda apa yang digunakan dalam pengelasan silang plasma?
Elektroda yang digunakan untuk proses plasma adalah tungsten-2%thoria dan nozzle plasma adalah tembaga.
Siapa yang menemukan pengelasan silang plasma?
Pengelasan Silang Plasma (PAW) ditemukan dan dipatenkan pada tahun 1953, oleh Robert M. Gage, di Linde/Union Carbide laboratory di Buffalo NY. Sekitar 10 tahun pengembangan dan beberapa paten berikutnya terjadi sebelum perangkat dibawa ke pasar pada tahun 1964.
Bagaimana plasma memotong?
Plasma cutting (plasma arc cutting) adalah proses meleleh di mana jet gas terionisasi pada suhu di atas 20.000°C digunakan untuk meleleh dan mengusir materi dari potongan. Selama proses, silang listrik dihasilkan antara elektroda (katoda) dan workpiece (anoda).
Apakah MIG welding termasuk arc welding?
Metal Inert Gas (MIG) welding adalah proses pengelasan silang yang menggunakan electrode wire solid yang dipanaskan dan diumpankan ke dalam kolam las dari welding gun. Dua bahan dasar dilelehkan bersama membentuk sambungan.
Apa keuntungan plasma arc welding dibanding TIG welding?
Keuntungan Plasma Arc Welding:
Desain torch memungkinkan kontrol arc yang lebih baik.
Metode ini memberikan lebih banyak kebebasan untuk mengamati dan mengontrol las.
Konsentrasi panas yang lebih tinggi dan jet plasma memungkinkan kecepatan perjalanan lebih cepat.
Suhu tinggi dan konsentrasi panas tinggi plasma memungkinkan efek keyhole.
Apa itu kecepatan las?
Kecepatan perjalanan adalah kecepatan tempat welding torch atau gun dipindahkan di seluruh workpiece diukur dalam milimeter per menit. Samping tegangan dan arus, kecepatan perjalanan adalah salah satu dari tiga variabel dalam arc welding yang menentukan jumlah input panas.
Bisakah Anda plasma weld aluminium?
Plasma cutting aluminium dapat membuat las yang sempurna. Dengan menggunakan cutter tersebut, Anda dapat menjaga permukaan logam di luar area las cukup sejuk. Selain itu, ini membantu mencegah distorsi atau kerusakan cat yang biasanya datang dengan flame cutters. Plasma cutters secara akurat dan cepat melepas workpiece aluminium bersama.
Apakah plasma cutter lebih baik daripada torch?
Plasma tidak memerlukan logam dipanaskan sebelum memotong, yang menghemat waktu, dan plasma cutters juga lebih unggul daripada oxy-fuel torches saat memotong logam yang tumpuk. Kecepatan yang lebih cepat dapat dicapai pada logam tipis dengan plasma, dengan distorsi logam minimal atau tidak ada.
Bisakah Anda plasma cut tungsten carbide?
Ini adalah tungsten carbide yang tersinter yang terbentuk, tidak dilelehkan atau dipukul. Lembar tersedia untuk beberapa bearing tetapi tidak dapat dipotong dengan plasma. Biasanya, alat carbide adalah solid carbide atau brazed carbide ‘tipped’ atau inserts carbide dalam alat yang dipukul dan diproses dari steel kekuatan tinggi.
Gas yang cocok untuk pengelasan stainless-steel nickel alloys oleh plasma arc welding?
Argon atau campuran argon-hydrogen digunakan untuk stainless steel dan nickel alloys, untuk meningkatkan kecepatan las dan mengurangi film oksida. Dalam “keyhole” plasma welding pada ketebalan 2,5–6,5 mm, lubang terbentuk pada sambungan butt bertepi persegi di tepi depan kolam yang meleleh.
Apa fungsi flux dalam submerged arc welding?
Fungsi flux adalah: membantu arc striking dan stabilitas. membentuk slag yang akan melindungi dan membentuk benang las. membentuk gas shield untuk melindungi filler metal yang dilelehkan yang diproyeksikan di seluruh arc gap.
Apa itu keyhole plasma arc welding?
Keyhole plasma arc welding adalah proses pengelasan silang unik untuk penetrasi dalam. Untuk memastikan kualitas las, kehadiran keyhole krusial. Memahami keyhole tentu akan bermanfaat untuk perbaikan proses dan kualitas las.
Apa itu plasma arc gouging?
Plasma arc gouging adalah varian dari proses plasma arc. Silang terbentuk antara elektroda refraktori (biasanya tungsten) dan workpiece. Plasma intens dicapai dengan menyempitkan silang menggunakan nozzle tembaga berlubang halus.
