Resep untuk Infiltrasi Elektroda Sempurna
Mengapa Kepadatan Seragam di Elektroda CuW Penting?
Minggu lalu kami berbicara tentang beberapa alasan untuk memilih tungsten atau molibdenum murni sebagai bahan untuk elektroda las titik. Dengan bahan murni ini, infiltrasi — pencampuran logam di seluruh elektroda sehingga rasio di setiap kuadran seragam — tidak menjadi masalah. Namun bagaimana bila menggunakan paduan seperti tembaga tungsten, salah satu campuran logam yang paling umum digunakan dalam elektroda?
Paduan tembaga tungsten (CuW) menggabungkan kekuatan suhu tinggi dan konduktivitas listrik yang tinggi, menjadikannya pilihan yang baik saat mengelas logam dengan konduktivitas tinggi seperti kawat tembaga atau foil. Tersedia dalam berbagai rasio komposisi untuk memenuhi kebutuhan yang berbeda, CuW diproduksi menggunakan pencampuran bubuk dan kemudian infiltrasi dan sintering dalam batch (dibandingkan menjadi produk yang ditarik terus menerus). Infiltrasi — dispersi seragam dari dua logam di setiap sentimeter kubik elektroda — adalah salah satu persyaratan penting dari setiap "resep" elektroda yang baik.
Melihat Ke Dalam Infiltrasi Elektroda CuW
"Sempurna" selalu merupakan hal yang hebat jika dapat dicapai, dan dengan produk paduan CuW, infiltrasi sempurna — dengan densitas tembaga dan tungsten yang berkorelasi dengan rasio tembaga dan tungsten dalam campuran tertentu — adalah tujuannya. Jika rasio (persentase) tembaga dalam campuran meningkat, kepadatan total paduan turun; jika rasio tungsten meningkat, kepadatan total naik.
Hal yang menarik adalah bahwa orang berpikir tentang kepadatan logam ketika mereka memilih bahan, tetapi mereka tidak benar-benar berpikir tentang kepadatan campuran logam. Kepadatannya cukup sederhana untuk dihitung, tapi apa itu?
Dalam kasus elektroda CuW, korelasi antara densitas dan infiltrasi harus sempurna — yaitu, r =1. Hal ini karena pencampuran bubuk dan karena dua logam penyusun secara aljabar menambahkan hingga kepadatan tertentu berdasarkan mereka sendiri densitas dan persentase masing-masing logam yang terinfiltrasi. Itu berarti jika Anda memotong elektroda CuW menjadi irisan melintang di sepanjang sumbu x, y, dan z, masing-masing "elektroda mini" yang dihasilkan harus memiliki kerapatan yang sama.
Untuk produk yang 20Cu-80W — yaitu, campuran 20% tembaga dan 80% tungsten berdasarkan massa — kerapatan bagian mana pun dari produk yang dibuat pada rasio itu harus 15,6g/cm3. Dengan tepat, dengan lebih banyak tembaga ditambahkan — seperti pada produk CuW yang dibuat dengan rasio 30Cu-70W — densitasnya turun, dalam hal ini menjadi 14,2g/cm3. Pada batas konsumsi khas untuk elektroda CuW, rasio 40Cu-60W, densitas turun menjadi 13,16g/cm3. Itu jauh dari kerapatan teoretis tungsten murni, pada 19,3g/cm3, dan pertimbangan penting saat memilih paduan dan campurannya atau saat memilih antara paduan dan logam murni untuk bahan elektroda Anda.
Setiap “Gigitan” Elektroda CuW Harus Sama!
Apa intinya dalam infiltrasi dan kepadatan tungsten tembaga? Jika Anda membeli elektroda CuW, yang benar-benar Anda pedulikan adalah mendapatkan resep yang Anda inginkan — yaitu, rasio tembaga dan tungsten yang sesuai untuk bahan yang akan Anda las — dan kepadatan yang seragam di seluruh elektroda. Anda akan menggunakan 100% elektroda, jadi Anda ingin setiap bagian geometrisnya memiliki kerapatan yang konsisten melalui infiltrasi yang benar-benar seragam.
Pikirkan elektroda sebagai sepotong roti, di mana Anda mengharapkan setiap bit memiliki rasa yang sama. Jika Anda menggigit satu potong dan ternyata terlalu asin, Anda akan mengira bahan-bahannya mungkin tidak tercampur dengan benar. Untuk mendapatkan roti yang enak secara seragam, semua bahan harus tersebar secara merata. Bagian atas muffin dan sudut brownies dapat menjadi makanan penutup yang dicari, tetapi analognya di dunia elektroda tidak dapat diterima!
Dispersi seragam dalam elektroda dapat diuji secara empiris dengan mengiris elektroda dan menimbang sampel untuk memastikan setiap sentimeter kubik memiliki berat X gram (tergantung pada rasio tembaga dan tungsten) tidak peduli bagian elektroda mana yang Anda "cicipi" (diambil sampel). Dengan tembaga dan tungsten terdistribusi secara merata di setiap bit (atau gigitan!), kerapatan seragam 100% elektroda (dan karenanya, kekerasannya) tidak berubah bahkan jika ukuran elektroda berubah. Artinya, misalnya, elektroda CuW dengan ukuran 10 x 50 mm untuk 30Cu-70W memiliki kerapatan yang sama di seluruh bagian elektroda dengan ukuran 20 x 100 mm untuk 30Cu-70W — yaitu, 14.2g/cm3.
Memahami sifat bahan elektroda yang berbeda - termasuk infiltrasi, kepadatan, dan karakteristik lain dari paduan seperti CuW - sangat penting untuk keberhasilan pengelasan. Jika Anda sedang dalam proses memilih bahan elektroda untuk kebutuhan produksi pengelasan resistansi Anda, Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang berbagai pilihan dan bagaimana beberapa bahan dan paduan telah direkayasa untuk mengatasi tantangan umum. Cukup unduh laporan teknis gratis kami.
