Menguasai Infiltrasi Elektrode: Memastikan Kepadatan Seragam pada Elektrode CuW
Mengapa Kepadatan Seragam pada Elektrode CuW Penting?
Minggu lalu kita membahas beberapa alasan untuk memilih tungsten atau molybdenum murni sebagai material untuk elektrode las spot. Dengan material murni ini, infiltrasi — pencampuran logam di seluruh elektrode sehingga rasio dalam setiap kuadran seragam — bukan masalah. Tapi bagaimana ketika menggunakan alloy seperti copper tungsten, salah satu blend logam yang paling banyak digunakan dalam elektrode?
Alloy copper tungsten (CuW) menggabungkan kekuatan suhu tinggi dan konduktivitas listrik tinggi, menjadikannya opsi yang baik saat spot welding logam konduktivitas tinggi seperti kawat atau foil tembaga. Tersedia dalam berbagai rasio komposisi untuk memenuhi kebutuhan yang berbeda, CuW diproduksi menggunakan blending bubuk dan kemudian infiltrasi dan sintering secara batch (bukan produk yang ditarik secara berkelanjutan). Infiltrasi — dispersi seragam dari kedua logam dalam setiap sentimeter kubik elektrode — adalah salah satu persyaratan kritis dari resep elektrode yang baik.
Tampilan Dalam Infiltrasi Elektrode CuW
“Sempurna” selalu hal yang bagus jika dapat dicapai, dan dengan produk alloy CuW, infiltrasi sempurna — dengan kepadatan tembaga dan tungsten yang berkorelasi dengan rasio tembaga dan tungsten dalam blend tertentu — adalah tujuan. Jika rasio (persentase) tembaga dalam blend meningkat, kepadatan total alloy turun; jika rasio tungsten meningkat, kepadatan total naik.
Hal yang menarik adalah orang memikirkan kepadatan logam saat memilih material, tetapi mereka tidak benar-benar memikirkan kepadatan campuran logam. Kepadatan cukup mudah untuk dihitung, tapi apa itu?
Dalam kasus elektrode CuW, korelasi antara kepadatan dan infiltrasi harus sempurna — yaitu, r = 1. Ini karena blending bubuk dan karena kedua logam konstituen secara aljabar menambahkan kepadatan tertentu berdasarkan kepadatan masing-masing dan persentase setiap logam yang diinfiltrasi. Itu berarti jika Anda memotong elektrode CuW menjadi irisan penampang di sepanjang sumbu x, y, dan z, masing-masing “mini elektrode” yang dihasilkan harus memiliki kepadatan yang identik.
Untuk produk yang 20Cu-80W — yaitu, blend 20% tembaga dan 80% tungsten menurut massa — kepadatan dari setiap bagian produk yang dibuat dengan rasio tersebut harus 15,6 g/cm3. Secara sesuai, dengan lebih banyak tembaga ditambahkan — seperti dalam produk CuW yang dibuat dengan rasio 30Cu-70W — kepadatan turun, dalam hal ini ke 14,2 g/cm3. Pada batas konsumsi typikal untuk elektrode CuW, rasio 40Cu-60W, kepadatan turun ke 13,16 g/cm3. Itu jauh dari kepadatan teoretis tungsten murni, sebesar 19,3 g/cm3, dan pertimbangan krusial saat memilih alloy dan blendnya atau saat memilih antara alloy dan logam murni untuk material elektrode Anda.
Setiap “Gigitan” Elektrode CuW Harus Sama!
Apa garis besarnya dalam infiltrasi dan kepadatan copper tungsten? Jika Anda membeli elektrode CuW, yang benar-benar Anda pedulikan adalah mendapatkan resep yang Anda inginkan — yaitu, rasio tembaga dan tungsten yang sesuai untuk material yang akan Anda las — dan kepadatan yang seragam di seluruh elektrode. Anda akan menggunakan 100% elektrode, jadi Anda ingin setiap bagian geometriknya memiliki kepadatan yang konsisten melalui infiltrasi yang benar-benar seragam.
Bayangkan elektrode sebagai sebuah roti, di mana Anda mengharapkan setiap gigitan memiliki rasa yang sama. Jika Anda mengambil gigitan dari satu irisan dan menemukannya terlalu asin, Anda akan pikir bahan-bahan mungkin tidak dicampur dengan benar. Untuk mendapatkan roti yang seragam enak, sangat penting bahwa semua bahan tersebar secara merata. Muffin tops dan brownie corners bisa menjadi hidangan pencuci mulut yang diminati, tetapi analognya dalam dunia elektrode tidak dapat diterima!
Dispersi seragam dalam elektrode dapat diuji secara empiris dengan memotong elektrode dan menimbang sampel untuk memastikan setiap sentimeter kubik berukuran X gram (tergantung pada rasio tembaga dan tungsten) terlepas dari bagian mana dari elektrode yang Anda “rasakan” (sampel). Dengan tembaga dan tungsten terdistribusi secara seragam di setiap bagian (atau gigitan!), kepadatan seragam 100% elektrode (dan oleh karena itu, kekerasan) tidak berubah bahkan jika ukuran elektrode berubah. Itu berarti, misalnya, elektrode CuW dengan ukuran 10 x 50 mm untuk 30Cu-70W memiliki kepadatan yang sama di seluruhnya seperti elektrode dengan ukuran 20 x 100 mm untuk 30Cu-70W — yaitu, 14,2 g/cm3.
Memahami properti berbagai material elektrode — termasuk infiltrasi, kepadatan, dan karakteristik lain dari alloy seperti CuW — sangat penting untuk keberhasilan las. Jika Anda saat ini sedang memilih material elektrode untuk kebutuhan produksi pengelasan resistansi Anda, Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang rentang opsi dan bagaimana beberapa material dan alloy telah dirancang untuk mengatasi tantangan umum. Cukup unduh laporan teknis gratis kami.
