Pengelasan Ultrasonik: Prinsip, Proses, Peralatan, Aplikasi, dan Kelebihan & Kekurangan
Kali ini kita akan mempelajari prinsip, kerja, peralatan, aplikasi, keuntungan dan kerugian pengelasan ultrasonik dengan diagramnya. Pengelasan ultrasonik adalah proses pengelasan di mana gelombang ultrasonik atau getaran digunakan untuk menghasilkan panas untuk pengelasan. Ultrasonik berarti gelombang getaran yang memiliki frekuensi di atas rentang pendengaran normal. Ini sekitar 20000 hingga 30000 Hz. Ini adalah proses pengelasan solid state. Pengelasan solid state adalah proses pengelasan di mana tidak ada panas eksternal yang ditambahkan untuk pengelasan.
Pengelasan Ultrasonik:
Prinsip:
Ini bekerja pada prinsip dasar energi gelombang ultrasonik. Getaran ultrasonik menciptakan stres geser dinamis antara kontak dua benda kerja. Karena deformasi plastis lokal dan panas yang dihasilkan karena gesekan antara permukaan kontak, pembentukan sambungan akan terjadi di antarmuka.
 |
| Diagram Pengelasan Ultrasonik |
Peralatan:
Sumber Daya:
Pengelasan ultrasonik memerlukan pasokan daya tegangan tinggi frekuensi tinggi. Daya ini diperlukan oleh transduser untuk menghasilkan getaran.
Transduser:
Transduser adalah perangkat yang dapat mengonversi sinyal listrik frekuensi tinggi menjadi getaran mekanis frekuensi tinggi. Ini terhubung dengan kepala pengelasan. Konverter atau transduser piezoelektrik digunakan dalam proses pengelasan ini.
Booster dan Horn:
Getaran mekanis yang diciptakan oleh transduser disuplai ke booster yang memperkuat getaran ini dan menyuplai ke horn. Horn adalah perangkat yang menyuplai getaran yang diperkuat ini ke lembar pengelasan.
Fixture atau Alat Klem:
Perangkat ini penting dalam pengelasan ultrasonik. Ini menggunakan energi listrik, hidraulik, pneumatik, atau mekanis untuk memegang lembar pada lokasi yang diinginkan.
Kerja:
Sekarang kita tahu konsep dasar pengelasan ultrasonik. Pengelasan ini bekerja sebagai berikut.
- Awalnya, arus listrik frekuensi tinggi melewati transduser piezoelektrik. Transduser ini mengonversi sinyal listrik frekuensi tinggi menjadi getaran mekanis.
- Getaran ini lebih lanjut disuplai ke booster yang memperkuat frekuensinya.
- Getaran frekuensi tinggi yang diperkuat melewati horn yang dalam kontak dengan lembar pengelasan.
- Pengelasan ini membuat lap joint. Satu pakaian las dipasang ke dalam fixture dan yang lain dalam kontak langsung dengan horn. Lembar ini dipasang di bawah gaya tekanan sedang.
- Horn menyuplai getaran mekanis frekuensi tinggi ke lembar pengelasan.
- Karena getaran ini, gaya geser osilasi bekerja di antarmuka antara lembar pengelasan yang menghasilkan deformasi elestoplastik di antarmuka.
- Ini juga menciptakan kenaikan suhu lokal karena gaya mekanis dan gesekan. Panas ini membantu dalam deformasi plastis di antarmuka dan membuat sambungan yang kuat tanpa meleleh benda kerja atau menggunakan logam isian.
Kerja ini dapat dengan mudah dipahami melalui video berikut.
Kelebihan dan Kekurangan:
Kelebihan:
- Pengelasan ini dapat dengan mudah diotomatisasi dan cepat.
- Ini menghasilkan sambungan yang kuat tanpa memberikan panas eksternal.
- Ini bersih dan memberikan permukaan yang bagus setelah pengelasan.
- Proses ultrasonik digunakan untuk mengelasi berbagai logam yang berbeda.
- Tidak mengembangkan panas tinggi jadi tidak ada kemungkinan logam leleh dikeluarkan dari sambungan.
Kekurangan:
- Tidak dapat mengelasi logam keras tebal. Ketebalan las sekitar 2.5 mm untuk aluminium.
- Biaya perkakas untuk fixture tinggi dan juga memerlukan desain khusus.
- Getaran yang dihasilkan melalui transduser dapat merusak komponen elektronik.
Aplikasi:
- Pengelasan ini digunakan dalam pembuatan komponen reaktor nuklir.
- Digunakan dalam industri otomotif untuk kunci, bagian lampu depan, tombol dan saklar, dll.
- Ultrasonik digunakan dalam industri elektronik seperti gulungan armatur, saklar, dll.
- Ini adalah proses pengelasan yang bersih jadi digunakan dalam industri medis untuk membuat bagian seperti filter, masker, dll.
Ini adalah semua tentang pengelasan ultrasonik prinsip, kerja, peralatan, aplikasi, keuntungan dan kerugian dengan diagramnya. Jika ada pertanyaan mengenai artikel ini, tanyakan melalui komentar. Jika suka artikel ini, jangan lupa untuk membagikannya di jaringan sosial Anda. Terima kasih telah membaca. Sumber Gambar : https://science.howstuffworks.com/ultrasonic-welding1.htm
