Menguasai Pengelasan Aluminium: Panduan Pakar Komprehensif
Bingkai sepeda atau motor, trailer untuk truk, profil kereta api, material di penerbangan luar angkasa – aluminium adalah material ketika datang untuk mengurangi berat dan masih mencapai stabilitas. Selain itu, las aluminium yang indah adalah pemandangan yang memukau.
Dengan densitas rendah dan kekuatan yang baik, aluminium telah menjadi bagian integral dari produksi modern. Selain semua keuntungan, ada juga beberapa aspek yang sulit saat memproses logam ini.
Siapa pun yang pernah tidak sengaja membakar lubang di lembar aluminium tahu maksud kita. Pengelasan aluminium memerlukan pengetahuan dan keterampilan khusus. Baca lebih lanjut di blog ini tentang apa yang penting untuk pengelasan aluminium dan cara mengelaskan aluminium dengan benar.
Mengapa Pengelasan Aluminium Sulit?
Aluminium adalah jenis logam umum yang digunakan dalam pembuatan. Tidak korosif, ringan, dan mematikan mata, menjadikannya pilihan material yang ideal untuk berbagai macam las. Namun, sifat yang sama yang membuat aluminium diinginkan juga dapat membuatnya sulit untuk dikerjakan.
Jadi mengapa aluminium begitu sulit untuk di-las? Material ini lunak, sangat sensitif, dan terisolir oleh lapisan oksidasi yang kuat. Sementara dalam keadaan cair, aluminium rentan terhadap kotoran, yang dapat menghasilkan las yang porous dan lemah.
Aluminium dan logam campurannya memiliki affinitas yang besar terhadap oksigen. Aluminium murni meleleh pada 1.200°F (650°C), dan oksida yang melindungi logam meleleh pada 3.700°F (2.037°C). Karena oksida meleleh pada suhu sekitar 2.500°F (1.370°C) lebih tinggi dari aluminium itu sendiri, oksida harus dibersihkan dari logam sebelum pengelasan dapat dimulai.
Karena aluminium memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi dan titik leleh rendah, ia memiliki jendela kerja yang lebih kecil dibandingkan logam lain dan dapat dengan mudah menyebabkan burn through. Ini, bersamaan dengan kesulitan untuk menunjukkan kemajuan dan kualitas las, dapat membuat aluminium menjadi material yang sulit untuk dikerjakan.
Cara Mengelaskan Aluminium
Pengelasan aluminium bergantung pada pemilihan proses pengelasan yang tepat. Banyak alat dan metode dirancang untuk pengelasan baja, tetapi aluminium membutuhkan teknik dan peralatan sendiri.
Sebelum memulai proses pengelasan, las harus membersihkan aluminium secara menyeluruh. Seperti yang disebutkan sebelumnya, salah satu tantangan dengan aluminium adalah ia lebih rentan terhadap kotoran. Oleh karena itu, persiapan material yang benar adalah kunci. Berikut beberapa langkah untuk diikuti:
Gunakan pelarut seperti acetone atau larutan alkaline ringan seperti sabun kuat untuk menghilangkan minyak, lemak dan uap air dari permukaan aluminium.
Gunakan kawat siku stainless steel (yang digunakan secara eksklusif untuk aluminium) untuk menghilangkan oksida permukaan. Ini juga dapat dilakukan dengan larutan alkaline atau asam kuat. Pastikan selalu untuk membilas dan mengeringkan bagian sepenuhnya sebelum pengelasan.
Rakit sambungan dan tutup jika Anda tidak akan melasnya segera. Ini akan mencegah kotoran atau debu dari mencemari sambungan.
Selalu simpan aluminium Anda dalam keadaan kering dan di suhu ruangan. Ini harus di-las dalam beberapa hari, dan jika tidak, bersihkan sambungan lagi.
Keamanan adalah komponen krusial lainnya untuk pengelasan aluminium atau material apa pun. Pastikan selalu Anda mengenakan peralatan pelindung yang tepat seperti kacamata, kacamata pengaman, helm las dengan nomor bayang lensa yang sesuai untuk melindungi mata Anda, sarung tangan, dan kulit untuk melindungi diri Anda dari percikan dan percikan logam, sepatu yang tepat untuk melindungi kaki Anda, dan ventilasi asap yang baik untuk menjaga asap las jauh dari zona pernapasan Anda.
Teknik yang Digunakan untuk Pengelasan Aluminium
Jika Anda bertanya-tanya cara mengelaskan aluminium, penting untuk tahu bahwa ada beberapa proses pengelasan yang dapat digunakan:
GTAW/TIG welding
GMAW/MIG welding
SMAW welding
Resistance welding
Laser beam dan electron beam welding
Jadi jenis pengelasan apa yang harus dihindari dengan aluminium? Secara umum, setiap jenis pengelasan yang menggunakan flux tidak ideal untuk aluminium, karena dapat menghasilkan porositas. Ini termasuk flux-cored arc welding (FCAW), submerged arc welding, dan stick welding.
1. GTAW/TIG
Gas tungsten arc welding (GTAW), juga dikenal sebagai tungsten inert gas (TIG) welding, adalah salah satu proses pengelasan yang paling populer yang dipilih untuk aluminium. Teknik pengelasan ini sering digunakan oleh penggemar otomotif dan las untuk tim balap profesional.
GTAW memerlukan peralatan constant current dengan kemampuan AC (alternating current) menggunakan 100 persen argon sebagai gas pelindung. Ini tidak memerlukan mechanical wire feeding, yang memiliki potensi untuk membuat masalah feed ability.
Sebaliknya, las akan memberi filler material ke dalam puddle. Proses ini juga sangat bersih, karena alternating current membersihkan lapisan oksidasi dari aluminium saat memelas. Ini juga mencegah aluminium terkontaminasi selama proses.
Tips untuk TIG welding:
Pilih tungsten electrode atau rod yang tepat—pilihan terbaik untuk aluminium biasanya adalah tungsten rod murni
Luangkan waktu untuk menyiapkan aluminium Anda dengan membersihkan dan memanaskan sebelumnya
Pastikan tidak ada terlalu banyak aliran argon di torch, yang dapat menyebabkan arc yang tidak teratur
Untuk mencegah benturan, gunakan heat sink
Saat memelas, pastikan aluminium filler electrode atau rod bebas dari kontaminan dan melehkannya dengan base material untuk membuat welding puddle yang konstan
Manfaat TIG Aluminium Welding
Salah satu keuntungan banyak dari TIG aluminium welding adalah ia menghilangkan kebutuhan akan flux. Akibatnya, pengelasan bebas dari sumber korosi.
Pengelasan dapat dilakukan di setiap posisi. TIG welding juga memberikan visibilitas yang lebih baik dan high-speed welding dapat dilakukan.
Joint pressure tight dapat didapatkan dengan distorti yang sangat rendah dan kekuatan tinggi.
GTAW relatif mudah dilakukan dan merupakan teknik welding berkecepatan tinggi. Ini adalah salah satu alasan TIG dipilih dibandingkan metode fusion welding lainnya.
TIG welding menggunakan non-consumable electrodes dan AC current. Argon atau Helium digunakan sebagai gas inert pelindung. Jika filler material diperlukan, maka dapat diisi secara otomatis atau manual.
Aluminium yang sangat tipis (0,6 mm atau 0,025 inci) dapat di-las tetapi material dengan ketebalan 1 mm atau lebih memberikan hasil yang baik.
2. GMAW/MIG
Gas metal arc welding (GMAW), biasa disebut sebagai metal inert gas (MIG) welding, adalah metode umum lainnya yang digunakan untuk pengelasan aluminium.
Jenis pengelasan ini biasanya memiliki travel speed yang lebih tinggi dan deposition rate yang lebih tinggi daripada TIG welding, yang mempengaruhi kualitas las. Namun, ini memakai mechanical wire feeding system, yang berarti las mungkin harus menggunakan spool gun atau push-pull gun untuk memungkinkan wire feeding
Selain itu, untuk mengatasi risiko aluminium menjadi porous, base material dan filler rod harus bersih, bebas dari kelembaban, dan memiliki coverage gas pelindung yang baik, biasanya konten argon murni.
Tips untuk MIG welding:
Siapkan push-pull wire feed Anda
Bersihkan aluminium Anda, hapus semua oksida dan gores tepi yang akan digabungkan
Hindari menarik saat memelas, alih-alih dorong pada sudut 10 hingga 15 derajat
Gunakan multiple pass straight beads untuk meningkatkan tampilan keseluruhan las dan membantu menghindari cacat
Gunakan heat sink, yang akan menyerap panas ekstra dan memungkinkan Anda memelas lebih lambat
3. Laser beam dan electron beam welding
Beam welding techniques biasanya digunakan untuk aluminium. Electron beam welding memiliki heat-affected zone yang sangat presisi yang dapat dengan mudah dikontrol, yang membuatnya hebat untuk aluminium. Laser beam welding hebat untuk las yang cepat dan bersih dan ideal untuk material sensitif terhadap retakan, seperti aluminium.
4. Resistance welding
Jenis pengelasan ini menggabungkan logam dengan memberikan tekanan dan melewatkan arus melalui area logam yang digabungkan. Ini dapat digunakan untuk aluminium; namun, las harus menyadari konduktivitas termal dan listrik yang tinggi dari logam ini.
5. Shielded metal arc welding (SMAW)
Jenis pengelasan ini dapat digunakan untuk mematikan aluminium tetapi tidak disarankan. Dalam beberapa kasus, ini digunakan untuk memperbaiki cast aluminium menggunakan constant current equipment dengan aluminium electrode menggunakan electrode positive polarity.
Faktor yang Mempengaruhi Saat Pengelasan Aluminium
Secara keseluruhan, berikut adalah beberapa faktor umum yang membuat aluminium sulit untuk di-las:
Oxidation: Di atas aluminium terdapat lapisan aluminium oxide, yang meleleh pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada aluminium. Meleleh melalui lapisan ini memerlukan panas tinggi, namun, las harus berhati-hati untuk tidak membakar lubang di aluminium di bawahnya.
Porousness: Dalam keadaan cair, aluminium menyerap hydrogen semakin cepat semakin dipanaskan. Hydrogen ini terpisah saat logam kembali ke bentuk padat, yang dapat meninggalkan gelembung dalam material, menyebabkan logam menjadi porous dan lemah.
Impurities: Karena aluminium sangat sensitif, ada beberapa cara ia dapat terkontaminasi oleh kotoran, udara dan air selama proses pengelasan. Aluminium dapat terkontaminasi oleh udara yang mencapai las karena shielding yang buruk atau arc yang terlalu panjang. Oksigen dapat mengurangi kekuatan, ductility aluminium dan menyebabkan pembentukan oksida pada las aluminium, yang mempengaruhi penampilannya dan menyulitkan multi pass welding. Hydrogen dapat berasal dari banyak sumber, seperti kelembaban dalam flux elektroda, udara lembap, joint las lembap dan lebih banyak. Untuk semua alasan ini, penting untuk membersihkan aluminium secara menyeluruh dan menyimpannya dengan benar sebelum pengelasan.
Ketebalan: Pengelasan aluminium melibatkan bekerja dengan berbagai ketebalan material. Las harus tahu cara menghindari membakar material yang lebih tipis sambil juga menembus material tebal cukup untuk membuat las yang kuat.
Sementara ada tentu tantangan yang datang dengan pengelasan aluminium, tidak mustahil untuk dipelajari. Untungnya, ada alat dan teknik yang dirancang untuk membantu saat bekerja dengan properti unik aluminium.
Dengan memiliki pengetahuan tentang cara aluminium bereaksi dan cara menggunakan alat dan teknik ini secara efektif, Anda akan baik-baik saja dalam menguasai seni pengelasan aluminium.
Apa yang Harus Anda Hindari Saat Pengelasan Aluminium?
Sekarang setelah kita membahas berbagai metode yang dapat digunakan untuk mematikan aluminium, mari kita bicarakan beberapa kesalahan umum yang harus dihindari.
Menggunakan pendekatan “one-size-fits-all”: Ketika datang ke pengelasan aluminium, las harus menggunakan pendekatan yang sepenuhnya berbeda dari yang akan mereka gunakan dengan material seperti baja. Kritis bagi las untuk tidak mendasarkan teknik mereka pada pengalaman yang mereka miliki dengan logam atau material lain, karena aluminium sangat unik dan dapat menimbulkan bahaya jika tidak ditangani dengan benar.
Tidak mengenakan PPE yang tepat: Bicara tentang bahaya, pengelasan aluminium atau jenis material apa pun adalah berbahaya secara bawaan. Penting bagi las untuk selalu mengenakan personal protective equipment (PPE) yang benar dan mempelajari prosedur dan praktik terbaik keselamatan. Ini adalah kunci untuk karier yang panjang dan sukses di industri.
Gagal dalam persiapan: Persiapan adalah kunci—baik bagi las dan material yang akan di-las. Pastikan selalu untuk membersihkan aluminium Anda dengan benar dan menyimpannya dengan benar sebelum memulai las Anda. Selain itu, pastikan untuk menyiapkan diri Anda dengan mempelajari seni pengelasan aluminium dan mendidik diri tentang craft ini. Jangan pernah meloncat ke sesuatu sampai Anda cukup siap.
Mengabaikan detail kecil: Las yang paling sukses akan mengatakan kepada Anda bahwa detail adalah segalanya. Di industri ini, langkah salah yang terkecil dapat menyebabkan kesalahan yang rumit—terutama dengan pengelasan aluminium. Selalu perhatikan setiap detail dan periksa pekerjaan Anda dua kali, karena ini akan menguntungkan pelanggan dan karier Anda di jangka panjang.
Tidak sabar: Belajar mematikan aluminium memerlukan waktu. Terus berlatih dan tetep semangat, kerja keras dan ketekunan Anda akan terbayar di akhirnya!
FAQs.
Cara Mematikan Aluminium?
Pengelasan aluminium: Pilih tungsten electrode atau rod yang tepat, pilihan terbaik untuk aluminium biasanya adalah tungsten rod murni. Luangkan waktu untuk menyiapkan aluminium Anda dengan membersihkan dan memanaskan sebelumnya. Pastikan tidak ada terlalu banyak aliran argon di torch, yang dapat menyebabkan arc yang tidak teratur. Untuk mencegah benturan, gunakan heat sink.
Jenis pengelasan apa yang digunakan untuk aluminium?
Gas tungsten arc welding (GTAW), juga dikenal sebagai tungsten inert gas (TIG) welding, adalah salah satu proses pengelasan yang paling populer yang dipilih untuk aluminium.
Apakah sulit untuk mematikan aluminium?
Singkatnya, aluminium sulit untuk di-las karena itu adalah logam yang lunak, sangat sensitif, dan terisolir oleh lapisan oksidasi yang lebih kuat. Aluminium sangat rentan terhadap kotoran dalam keadaan cairnya, meningkatkan risiko akhir dengan las yang lemah dan porous.
Apa cara terbaik untuk mematikan aluminium?
Salah satu proses pengelasan yang paling populer untuk aluminium adalah gas tungsten arc welding (GTAW), yang dikenal juga sebagai tungsten inert gas (TIG) welding. GTAW adalah proses yang hebat untuk aluminium karena tidak memerlukan mechanical wire feeding, yang dapat membuat masalah feed ability.
Dapatkah saya mematikan aluminium di rumah?
Pengelasan aluminium tidak sulit sebagaimana yang Anda pikir. Ternyata Anda dapat mematikan aluminium tanpa las! Instruct able ini akan mengajarkan Anda cara menggunakan torch propane dan beberapa aluminium brazing rods sebagai cara cepat untuk mengikat aluminium tanpa menggunakan las.
Bagaimana Anda mematikan aluminium di rumah?
Dapatkah Anda mematikan aluminium dengan MIG?
Ketebalan material: Sebagian besar mesin MIG terkemuka dapat digunakan untuk mematikan aluminium hingga ketebalan 3mm. Untuk mematikan material yang lebih tipis dari 3mm, mungkin perlu menggunakan MIG atau TIG welder khusus dengan pulse capability. (Catatan: untuk TIG welding aluminium, Anda akan membutuhkan mesin “AC/DC” seperti 202T).
Dapatkah Anda mematikan aluminium tanpa gas?
Dapatkah Anda mematikan aluminium tanpa gas? Ya, aluminium dapat di-las tanpa gas dalam vacuum chamber. Namun, mematikan aluminium gasless akan membuka logam pada udara oksigen yang beredar di sekitar ruang kerja Anda dan akan menghasilkan las yang kurang aman.
Apakah brazing aluminium sekuat welding?
Comparative Advantages. Pertama, sambungan brazed adalah sambungan yang kuat. Sambungan brazed yang dibuat dengan baik (seperti sambungan welded) akan dalam banyak kasus sekuat atau lebih kuat daripada logam yang digabungkan. Kedua, sambungan dibuat pada suhu relatif rendah, berkisar dari sekitar 1150°F hingga 1600°F (620°C hingga 870°C).
Apakah MIG atau TIG lebih baik untuk pengelasan aluminium?
Jenis logam: MIG welding bekerja dengan sebagian besar jenis logam. Anda dapat menggunakan aluminium, stainless steel dan mild steel. TIG welding juga kompatibel dengan logam ini tetapi bekerja lebih baik dengan material tebal tipis. Kecepatan: TIG adalah metode yang lebih lambat tetapi memberikan tingkat detail yang lebih tinggi.
Dapatkah saya mematikan aluminium dengan TIG welder?
Secara umum, dua proses yang digunakan untuk pengelasan aluminium: GTAW (TIG) dan GMAW (MIG). Sebagian besar las dalam bisnis akan mengatakan TIG adalah opsi yang lebih baik untuk pengelasan aluminium karena memungkinkan hasil yang lebih baik pada material tebal tipis. Ketika dilakukan dengan benar, TIG welding aluminium dapat menghasilkan las berkualitas.
Dapatkah saya mematikan aluminium dengan wire feed welder?
Apa yang terjadi jika Anda mematikan aluminium dengan steel wire?
Saat logam seperti baja, tembaga, magnesium, atau titanium secara langsung arc welded ke aluminium, senyawa intermetalik yang sangat rapuh mulai terbentuk. Untuk menghindari ini, Anda harus mengisolasi logam lain dari aluminium cair selama proses arc welding.
Dapatkah saya brazing aluminium dengan torch propane?
Ya, Anda dapat mematikan aluminium dengan torch propane dan aluminium brazing rods selama itu untuk logam non-struktural yang tidak dibebani atau dituntun atau bagian krusial.
Apakah Anda memerlukan flux untuk brazing aluminium?
Aluminum braze flux diperlukan dalam semua operasi brazing aluminium. Aluminum brazing fluxes terdiri dari berbagai kombinasi fluorida dan klorida dan disuplai sebagai serbuk kering. Untuk torch dan furnace brazing, flux dicampur dengan air untuk membuat pasta.
Dapatkah solder digunakan untuk mematikan aluminium?
Aluminium membutuhkan panas untuk menerima solder, biasanya sekitar 300°C atau lebih. Dan Anda ingin mengukur suhu aluminium, bukan sumber panas Anda. Aluminium adalah heat sink yang hebat, jadi sumber panas akan perlu lebih tinggi untuk mendapatkan aluminium pada suhu yang tepat.
Dapatkah saya mematikan aluminium dengan gasless MIG welder?
Untuk pencarian “gasless aluminum MIG wire” atau kueri serupa lainnya, Google menyajikan iklan yang menjanjikan. Namun tidak ada sukses. Produk adalah aluminium solid, atau flux core steel wire. Mereka tidak akan bekerja pada aluminium, atau membutuhkan gas pelindung.
Seberapa kuat aluminium welding rods?
Dengan suhu kerja rendah 720 hingga 750 derajat Fahrenheit, rod ini juga dapat digunakan untuk membangun joint aluminium tanpa benturan, discoloration atau kehilangan kekuatan. Mereka memiliki kekuatan tarik 33.000 psi.
Apa gas terbaik untuk digunakan untuk pengelasan aluminium?
Argon murni adalah gas pelindung yang paling populer dan sering digunakan baik untuk gas metal arc maupun gas tungsten arc welding dari aluminium. Campuran argon dan helium mungkin yang berikutnya umum, dan helium murni biasanya hanya digunakan untuk beberapa aplikasi GTAW khusus.
Apakah Anda memerlukan high frequency untuk mematikan aluminium?
Mengatur frekuensi dari 120 hingga 200 Hz memberikan frekuensi ideal untuk sebagian besar pengelasan aluminium. Arc cone pada 400 Hz sempit dan lebih terfokus; meningkatkan stabilitas arc; dan ideal untuk fillet welds atau fit-up lainnya yang memerlukan penetrasi yang dalam dan presisi.
Berapa banyak ampere yang diperlukan untuk mematikan aluminium?
Aturan umum adalah Anda akan membutuhkan 1 amp untuk setiap 0,001 inci logam yang akan Anda letakkan saat variabel lain konstan. Artinya jika Anda ingin mematikan aluminium 1/8 inci, Anda akan membutuhkan sekitar 125 ampere saat faktor lain konstan.
Polarity apa yang Anda gunakan untuk mematikan aluminium?
Untuk AC TIG welding (aluminium) polarity biasanya* berlawanan dengan DC: TIG torch terhubung ke terminal positif (+) dan earth lead ke terminal negatif (-). *Catatan: Meskipun “torch positive” adalah polarity yang paling umum untuk AC/DC TIG welding, beberapa mesin AC/DC TIG mungkin memerlukan “torch negative”.
Dapatkah saya mematikan aluminium ke baja?
Logam campuran aluminium dapat digabungkan dengan baja relatif mudah menggunakan teknik seperti adhesive bonding, mechanical fasteners, atau brazing, tetapi ketika integritas struktural yang lebih baik diperlukan, welding dipilih. Namun, mematikan logam campuran aluminium ke baja sulit.
Jenis flux apa yang digunakan untuk aluminium?
Secara historis, corrosive flux adalah standar untuk menggabungkan material aluminium. Corrosive flux larut dalam air, mengandung garam klorida dan fluorida.
Dapatkah Anda mematikan aluminium dengan mild steel wire?
Proses ini dapat menggabungkan berbagai macam logam kompatibel dan tidak kompatibel bersama – lebih dari bentuk welding lainnya. Ini menjadikannya cara ideal untuk mematikan logam yang berbeda bersama. Jadi, mematikan aluminium dan baja bersama dapat dilakukan.
Dapatkah dua potongan aluminium dipatikan bersama?
Aluminium dapat di-las menggunakan berbagai proses, yaitu TIG, MIG, dan plasma. Proses TIG welding dengan alternating current terutama digunakan untuk lembar yang lebih tipis. Butt joints khususnya dapat di-las dengan baik dengan TIG torch.
