Pengelasan Berkas Elektron:Prinsip, Kerja, Peralatan, Aplikasi, Keuntungan dan Kerugian

Hari ini kita akan belajar tentang pengelasan berkas elektron, prinsip, cara kerja, peralatan, aplikasi, kelebihan dan kekurangan beserta diagramnya. Pengelasan berkas elektron adalah proses pengelasan keadaan cair. Pengelasan keadaan cair adalah proses pengelasan di mana sambungan logam ke logam terbentuk dalam keadaan cair atau cair. Ini juga tergolong proses pengelasan baru karena menggunakan energi kinetik elektron untuk melebur dua benda kerja logam. Pengelasan ini dikembangkan oleh fisikawan Jerman Karl-Heinz pada tahun 1958. Dalam proses pengelasan ini, pancaran elektron yang tinggi mengenai pelat las dimana energi kinetiknya diubah menjadi energi panas. Energi panas ini cukup untuk melelehkan benda kerja dan meleburnya menjadi satu bagian. Seluruh proses ini dilakukan dalam ruang hampa jika elektron bertabrakan dengan partikel udara dan kehilangan energinya.

Pengelasan Sinar Elektron:

Prinsip:

Pengelasan ini bekerja dengan prinsip yang sama dengan pemesinan berkas elektron . Proses ini menggunakan energi kinetik elektron untuk menghasilkan panas. Panas ini selanjutnya digunakan untuk mengelas dua pelat las. Ketika pancaran elektron yang tinggi mengenai pelat las, energi kinetiknya berubah menjadi energi panas. Energi panas ini cukup untuk menyatukan dua pelat logam untuk membentuk sambungan las.

Peralatan:

Sumber Daya:

Proses ini menggunakan sumber listrik untuk mensuplai berkas elektron secara kontinyu untuk proses pengelasan. Kisaran tegangan pengelasan adalah sekitar 5 – 30 kV untuk peralatan tegangan rendah atau untuk pengelasan tipis dan 70 – 150 kV untuk peralatan tegangan tinggi atau untuk pengelasan tebal.

Senjata Elektron:

Ini adalah jantung dari pengelasan berkas elektron. Ini adalah tabung katoda (kutub negatif) yang menghasilkan elektron, mempercepatnya dan memfokuskannya pada suatu titik. Pistol ini sebagian besar dibuat oleh paduan tungsten atau tantalum. Filamen katoda dipanaskan hingga 2500 derajat celcius untuk emisi elektron yang terus menerus.

Anoda:

Anoda adalah kutub positif yang terletak tepat setelah pistol elektron. Fungsi utamanya adalah untuk menarik muatan negatif, (dalam hal ini elektron) memberi mereka jalan dan tidak membiarkan mereka menyimpang dari jalurnya.

Lensa Magnetik:

Ada serangkaian lensa magnetik yang memungkinkan hanya elektron konvergen yang lewat. Mereka menyerap semua energi rendah dan elektron divergen, dan memberikan sinar elektron intens tinggi.

Lensa elektromagnetik dan kumparan defleksi:

Lensa elektromagnetik digunakan untuk memfokuskan berkas elektron pada benda kerja dan koil defleksi membelokkan berkas pada area las yang diperlukan. Ini adalah unit terakhir dari proses EBW.

Perangkat penahan kerja:

EBW menggunakan meja CNC untuk menahan benda kerja yang dapat bergerak ke tiga arah. Pelat las dijepit pada meja CNC dengan menggunakan perlengkapan . yang sesuai .

Ruang Vakum:

Seperti yang kita ketahui, seluruh proses ini berlangsung di ruang vakum. Vakum dibuat oleh pompa yang digerakkan secara mekanis atau listrik . Rentang tekanan dalam ruang vakum adalah sekitar 0,1 sampai 10 Pa.

Bekerja:

Cara kerjanya dapat diringkas sebagai berikut.

• Pertama pistol elektron, yang merupakan katoda, menghasilkan elektron. Elektron ini bergerak menuju anoda yang bermuatan positif dan ditempatkan tepat setelah pistol elektron.
• Anoda mempercepat elektron dan membentuk pancaran elektron yang selanjutnya bergerak menuju lensa magnetik.
• Lensa magnetik adalah serangkaian lensa yang digunakan untuk menyerap elektron berenergi rendah dan tidak memungkinkan elektron divergen untuk melewatinya. Ini memberikan pancaran elektron dengan intensitas tinggi.
• Sekarang berkas elektron ini melewati lensa elektromagnetik dan koil pembelot yang digunakan untuk memfokuskan dan membelokkan berkas elektron di tempat yang diperlukan. Unit ini mengarahkan berkas elektron berkecepatan tinggi ke rongga las tempat kinetiknya energi berubah menjadi energi panas karena tumbukan. Energi panas ini digunakan untuk membuat las dengan fusi. Seluruh proses pengelasan ini dilakukan di ruang vakum jika tidak, elektron bertabrakan dengan partikel udara di jalan dan kehilangan energinya.

Cara kerja ini dapat dengan mudah dipahami dengan mengikuti video.

Aplikasi:

• Ini digunakan dalam industri kedirgantaraan dan industri kelautan untuk pekerjaan struktur
• Digunakan untuk menyambung titanium dan paduannya.
• Ini jenis pengelasan banyak digunakan untuk bergabung dengan roda gigi , sistem transmisi , pengisi daya turbo dll. di industri otomotif.
• Digunakan untuk mengelas konektor elektronik di industri elektronik.
• Proses ini juga digunakan dalam reaktor nuklir dan industri medis

Kelebihan dan kekurangan:

Keuntungan:

• Dapat mengelas logam sejenis dan berbeda.
• Ini memberikan tingkat penyambungan logam yang tinggi.
• Biaya pengoperasian rendah karena tidak ada bahan pengisi dan fluks yang digunakan.
• Ini memberikan permukaan pengelasan akhir yang tinggi.
• Dapat digunakan untuk mengelas material keras.
• Lebih sedikit cacat pengelasan  terjadi karena seluruh proses dilakukan dalam ruang hampa.

Kekurangan:

• Modal tinggi atau biaya penyiapan.
• Dibutuhkan tenaga kerja terampil tinggi.
• Perlu perawatan yang sering.
• Ukuran benda kerja dibatasi sesuai dengan ruang vakum.
• Tidak dapat dilakukan di situs karena vakum.

Ini semua tentang pengelasan berkas elektron, prinsip, cara kerja, peralatan, aplikasi, kelebihan dan kekurangan. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang artikel ini, tanyakan dengan berkomentar. Jika Anda menyukai artikel ini, jangan lupa untuk membagikannya dengan teman-teman Anda. Berlangganan situs web kami untuk artikel menarik lainnya. Terima kasih telah membacanya.


Sumber Gambar : https://www.ebindustries.com/electron-beam-welding/