Mematri adalah proses penyambungan logam di mana dua atau lebih item logam bergabung bersama dengan melelehkan dan mengalirkan logam pengisi ke dalam sambungan, dengan logam pengisi memiliki titik leleh yang lebih rendah daripada logam yang berdampingan. Mematri berbeda dari pengelasan karena tidak melibatkan peleburan benda kerja.
Mematri berbeda dari menyolder melalui penggunaan suhu yang lebih tinggi dan bagian yang dipasang jauh lebih rapat daripada saat menyolder.
Selama proses mematri, logam pengisi mengalir ke celah antara bagian yang pas dengan aksi kapiler. Logam pengisi dibawa sedikit di atas suhu lelehnya (liquidus) sambil dilindungi oleh atmosfer yang sesuai, biasanya fluks.
Kemudian mengalir di atas logam dasar (dalam proses yang dikenal sebagai pembasahan) dan kemudian didinginkan untuk menyatukan benda kerja. Keuntungan utama mematri adalah kemampuan untuk menggabungkan logam yang sama atau berbeda dengan kekuatan yang cukup besar.
Pengambilan Penting
Mematri adalah proses penyambungan dua bagian logam yang terpisah untuk membentuk satu sambungan penahan beban yang kuat.
Mematri mirip dengan menyolder, tetapi pada suhu yang lebih tinggi.
Gunakan bahan batang mematri yang tepat untuk logam yang digunakan dalam proyek Anda.
Batang mematri harus dilebur dengan panas dari potongan logam yang disambung, bukan dengan kontak langsung dengan nyala obor.
Gunakan obor yang menghasilkan nyala api dengan intensitas tinggi.
Bahan Batang Pematri
Tembaga, kuningan, perunggu: Batang Pengelasan &Pematri Fosfor Tembaga
Mematri adalah proses penyambungan yang secara tradisional diterapkan pada logam (tetapi juga pada keramik) di mana logam pengisi cair (paduan patri) mengalir ke dalam sambungan.
Langkah demi langkah:
Gunakan sikat kawat atau kain ampelas untuk menggores permukaan logam. Kemudian bersihkan permukaan menggunakan air sabun atau degreaser.
Posisikan logam sesuai keinginan. Dalam kebanyakan kasus, sambungan yang tumpang tindih akan lebih kuat dan lebih mudah direkatkan daripada sambungan yang bercelah. Jika perlu, gunakan klem untuk mengamankan potongan pada posisinya.
Panaskan sambungan tempat kedua potongan logam akan bertemu hingga sambungan menyala.
Terapkan batang mematri ke sambungan sambil terus memanaskan permukaan logam. Untuk area yang luas, panaskan bagian sambungan hingga mencapai suhu, lalu pindahkan ke area berikutnya yang berdekatan.
Setelah mematri, gunakan sikat kawat untuk membersihkan permukaan yang dibrazing untuk menghilangkan oksidasi atau residu.
Titik leleh logam pengisi berada di atas 450 °C, tetapi selalu di bawah suhu leleh bagian yang akan disambung, yang membedakan proses dari pengelasan di mana suhu tinggi digunakan untuk melelehkan logam dasar bersama-sama.
Logam pengisi, sementara dipanaskan sedikit di atas titik leleh, dilindungi oleh atmosfer yang sesuai yang sering kali berupa fluks. Logam pengisi cair mendingin untuk menyatukan benda kerja sehingga menghasilkan sambungan yang kuat antara logam serupa atau berbeda.
Atmosfer di mana proses brazing dapat dilakukan meliputi udara, bahan bakar gas yang terbakar, amonia, nitrogen, hidrogen, gas mulia, uap anorganik, dan vakum, menggunakan berbagai sumber pemanas seperti obor, tungku, dan koil induksi.
Untuk mencapai sambungan patri yang baik, pengisi dan bahan induk harus kompatibel secara metalurgi, dan desain sambungan harus memasukkan celah di mana pengisi patri cair dapat ditarik atau didistribusikan dengan aksi kapiler. Celah sambungan yang diperlukan bergantung pada banyak faktor, termasuk atmosfer mematri dan komposisi bahan dasar dan paduan patri.
Ideal untuk menyambung logam yang berbeda, mematri adalah proses yang diterima secara komersial yang digunakan di berbagai industri karena fleksibilitasnya dan integritas tinggi yang menghasilkan sambungan. Ini membuatnya dapat diandalkan dalam aplikasi kritis dan non-kritis, dan ini adalah salah satu metode penggabungan yang paling banyak digunakan.
Apa Perbedaan Metode Mematri?
Mematri, yang memanfaatkan berbagai macam sumber panas, sering diklasifikasikan menurut metode pemanasan yang digunakan. Untuk mencapai suhu mematri, beberapa metode memanaskan secara lokal (hanya area sambungan), yang lain memanaskan seluruh rakitan (pemanasan difus).
Beberapa metode yang lebih banyak digunakan disorot di bawah ini:
Teknik Pemanasan Lokal
1. Mematri Obor
Dalam metode ini, panas yang dibutuhkan untuk melelehkan dan mengalirkan logam pengisi disuplai oleh nyala api bahan bakar gas. Bahan bakar gas bisa asetilena, hidrogen, atau propana dan dikombinasikan dengan oksigen atau udara untuk membentuk nyala api. Proses ini mudah otomatis dan membutuhkan investasi modal yang rendah. Mematri obor membutuhkan penggunaan fluks, sehingga pembersihan pasca-braze sering kali diperlukan.
2. Pematrian Induksi
Pemanasan induksi frekuensi tinggi untuk mematri bersih dan cepat, memberikan kontrol suhu dan lokasi panas yang ketat. Panas dibuat oleh arus bolak-balik yang cepat yang diinduksi ke dalam benda kerja oleh kumparan yang berdekatan.
3. Pematrian Resistensi
Ini adalah proses di mana panas dihasilkan dari resistensi terhadap arus listrik (seperti untuk mematri induksi) yang mengalir di sirkuit yang mencakup benda kerja. Proses ini paling cocok untuk sambungan yang relatif sederhana pada logam yang memiliki konduktivitas listrik tinggi.
Teknik Pemanasan Difusi
1. Pematrian Tungku
Brazing tungku menawarkan dua keuntungan utama:mematri atmosfer pelindung (di mana gas kemurnian tinggi atau vakum meniadakan kebutuhan akan fluks) dan kemampuan untuk mengontrol secara akurat setiap tahap siklus pemanasan dan pendinginan. Pemanasan dilakukan melalui elemen atau dengan pembakaran gas.
2. Dip Brazing
Ini melibatkan pencelupan seluruh rakitan ke dalam bak paduan patri cair atau fluks cair. Dalam kedua kasus, suhu rendaman berada di bawah titik pemadatan logam induk, tetapi di atas titik leleh logam pengisi.
Patrian vs. Pengelasan
Mematri juga diklasifikasikan oleh AWS sebagai proses ikatan fase cair-padat. Cair berarti logam pengisinya meleleh, dan padat berarti bahan dasar atau bahannya tidak meleleh.
Tidak seperti pengelasan, mematri tidak melibatkan peleburan benda kerja. Perbedaan utama antara mematri dan pengelasan busur adalah sumber panasnya. Mematri diterapkan melalui obor, tungku, induksi, pencelupan, atau resistensi sebagai sumber panas yang terjadi pada suhu di atas 840 °F (450 °C) sedangkan pengelasan busur menggunakan listrik sebagai sumber panas yang mencapai suhu sekitar 10.000 derajat Fahrenheit.
Mematri vs. Menyolder
Satu-satunya perbedaan antara mematri dan menyolder adalah suhu di mana setiap proses berlangsung. Penyolderan dilakukan pada suhu di bawah 840 °F (450 °C), dan mematri terjadi pada suhu di atas 840 °F (450 °C).
Keuntungan mematri dan menyolder
Beberapa keuntungan mematri dan menyolder dibandingkan dengan metode penyambungan lainnya adalah sebagai berikut:
Suhu rendah
Dapat bergabung secara permanen atau sementara
Materi yang berbeda dapat digabungkan
Kecepatan bergabung
Kemungkinan lebih kecil untuk merusak bagian
Laju pemanasan dan pendinginan lambat
Bagian dengan ketebalan yang bervariasi dapat disambung
Penataan ulang mudah
Mematri dan menyolder adalah proses yang memiliki banyak keuntungan besar tetapi sering diabaikan saat memilih proses penyambungan. Kemampuan untuk menggabungkan banyak material berbeda dengan variasi fluks dan logam pengisi yang terbatas mengurangi kebutuhan akan inventaris material yang besar, yang dapat menghasilkan penghematan biaya yang besar untuk bisnis kecil, toko rumah, atau pertanian.
