Panduan Pakar Pengelasan Aluminium: Teknik, Tips, dan Keselamatan untuk Las yang Kuat dan Rapi

Frame sepeda atau sepeda motor, trailer untuk truk, profil kendaraan rel, material dalam penerbangan angkasa – aluminium adalah material ketika datang untuk mengurangi berat sambil tetap mencapai stabilitas. Selain itu, las aluminium yang indah adalah pemandangan yang menarik.

Dengan densitas rendah dan kekuatan yang baik, aluminium telah menjadi bagian integral dari produksi modern. Selain semua keuntungan, ada juga beberapa aspek yang sulit saat memproses logam ini.

Siapa saja yang pernah secara tidak sengaja membakar lubang di lembar aluminium tahu apa yang kita bicarakan. Pengelasan aluminium memerlukan pengetahuan dan keterampilan khusus. Baca lebih lanjut di blog ini tentang apa yang penting untuk pengelasan aluminium dan bagaimana cara memelaj aluminium dengan benar.

Mengapa Pengelasan Aluminium Sulit?

Aluminium adalah jenis logam umum yang digunakan dalam pembuatan. Ini tidak korosif, ringan, dan menyenangkan dipandang, menjadikannya pilihan material yang ideal untuk berbagai jenis las. Namun, sifat-sifat yang sama yang membuat aluminium menyukai juga dapat membuatnya sulit untuk diolah.

Jadi mengapa aluminium sangat sulit untuk dielaskan? Material ini lunak, sangat sensitif, dan dilindungi oleh lapisan oksida yang keras. Saat dalam keadaan cair, aluminium rentan terhadap kotoran, yang dapat menghasilkan las yang berlubang dan lemah.

Aluminium dan alloy-nya memiliki kemesraan besar terhadap oksigen. Aluminium murni meleleh pada 1.200°F (650°C), dan oksida yang melindungi logam meleleh pada 3.700°F (2.037°C). Karena oksida meleleh pada suhu sekitar 2.500°F (1.370°C) lebih tinggi dari aluminium itu sendiri, oksida harus dibersihkan dari logam sebelum pengelasan dapat dimulai.

Karena aluminium memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi dan titik leleh rendah, ia memiliki jendela kerja yang lebih sempit dari logam lain dan dapat dengan mudah menyebabkan burn through. Ini, dikombinasikan dengan sulitnya menunjukkan progres dan kualitas las, dapat membuat aluminium menjadi material yang sulit untuk diolah.

Bagaimana Cara Mengelaj Aluminium?

Pengelasan aluminium bergantung pada memilih proses pengelasan yang tepat. Banyak alat dan metode dirancang untuk mengelaj baja, tetapi aluminium memerlukan teknik dan peralatan sendiri.

Sebelum memulai proses pengelasan, pengelas harus membersihkan aluminium secara menyeluruh. Seperti yang disebutkan sebelumnya, salah satu tantangan dengan aluminium adalah ia lebih rentan terhadap kotoran. Oleh karena itu, mempersiapkan material dengan benar adalah kunci. Berikut adalah beberapa langkah yang perlu diikuti:

• Gunakan pelarut seperti acetone atau larutan alkali ringan seperti sabun kuat untuk menghapus minyak, lemak, dan uap air dari permukaan aluminium.
• Gunakan wire brush stainless steel (yang digunakan secara eksklusif untuk aluminium) untuk menghapus oksida permukaan. Ini juga dapat dilakukan dengan alkali atau asam kuat. Pastikan selalu untuk membilas dan mengeringkan bagian sepenuhnya sebelum mengelaj.
• Susun sambungan dan tutup jika Anda tidak akan mengelaj segera. Ini akan mencegah kotoran atau debu mencemari sambungan.
• Selalu simpan aluminium Anda kering dan pada suhu ruangan. Harus dielaj dalam beberapa hari, dan jika tidak, bersihkan sambungan lagi.

Keselamatan adalah komponen penting lainnya untuk mengelaj aluminium atau material apa pun. Pastikan selalu untuk mengenakan peralatan pelindung yang sesuai seperti kacamata pelindung, kacamata pengaman, helm pengelasan dengan nomor shade lensa yang sesuai untuk melindungi mata Anda, sarung tangan, dan kulit untuk melindungi diri dari percikan dan spritzer logam, sepatu yang tepat untuk melindungi kaki Anda, dan ventilasi asap yang tepat untuk menjaga asap pengelasan jauh dari zona pernapasan Anda.

Teknik Berbeda untuk Pengelasan Aluminium

Jika Anda bertanya-tanya bagaimana cara mengelaj aluminium, penting untuk mengetahui bahwa ada beberapa proses pengelasan yang dapat digunakan:

• GTAW/TIG welding
• GMAW/MIG welding
• SMAW welding
• Resistance welding
• Laser beam dan electron beam welding

Jadi jenis pengelasan apa yang harus dihindari dengan aluminium? Secara umum, setiap jenis pengelasan yang menggunakan flux tidak ideal untuk aluminium, karena dapat menghasilkan porositas. Ini termasuk flux-cored arc welding (FCAW), submerged arc welding, dan stick welding.

1. GTAW/TIG

Gas tungsten arc welding (GTAW), juga dikenal sebagai tungsten inert gas (TIG) welding, adalah salah satu proses pengelasan paling populer yang dipilih untuk aluminium. Teknik pengelasan ini sering digunakan oleh penggemar otomotif dan pengelas untuk tim balap profesional.

GTAW memerlukan peralatan current konstan dengan kemampuan AC (alternating current) menggunakan 100 persen argon sebagai shielding gas. Ini tidak memerlukan mechanical wire feeding, yang memiliki potensi untuk menciptakan masalah feed ability.

Sebaliknya, pengelas akan menyisipkan material pengisi ke dalam puddle. Proses ini juga sangat bersih, karena alternating current membersihkan lapisan oksida dari aluminium saat mengelaj. Ini juga mencegah aluminium terkontaminasi selama proses.

Tips untuk TIG welding:

• Pilih tungsten electrode atau rod yang tepat—pilihan terbaik untuk aluminium biasanya adalah tungsten rod murni
• Luangkan waktu untuk mempersiapkan aluminium Anda dengan membersihkan dan memanaskan sebelumnya
• Pastikan tidak ada aliran argon yang terlalu banyak di torch, yang dapat menyebabkan arc yang tidak teratur
• Untuk mencegah benturan, gunakan heat sink
• Saat mengelaj, pastikan aluminium filler electrode atau rod bebas dari kontaminan dan melehkannya dengan base material untuk membuat welding puddle yang konstan

Manfaat Pengelasan TIG Aluminium

• Salah satu keuntungan banyak dari TIG aluminium welding adalah ia menghilangkan kebutuhan akan flux. Sebagai hasilnya, pengelasan bebas dari sumber korosi.
• Pengelasan dapat dilakukan dalam posisi apa pun. TIG welding juga memberikan visibilitas yang lebih baik dan pengelasan kecepatan tinggi dapat dilakukan.
• Joint yang tekanan gas dapat diperoleh dengan sangat sedikit deformasi dan kekuatan tinggi.
• GTAW relatif mudah dilakukan dan merupakan teknik pengelasan kecepatan tinggi. Ini adalah salah satu alasan TIG dipilih di atas metode fusion welding lainnya.
• TIG welding menggunakan non-consumable electrodes dan AC current. Argon atau Helium digunakan sebagai inert shielding gas. Jika filler material diperlukan, dapat diumpankan secara otomatis atau manual.
• Aluminium yang sangat tipis (0,6 mm atau 0,025 inci) dapat dielaj tetapi material dengan ketebalan 1 mm atau lebih memberikan hasil yang baik.

2. GMAW/MIG

Gas metal arc welding (GMAW), biasanya disebut sebagai metal inert gas (MIG) welding, adalah metode umum lainnya yang digunakan untuk pengelasan aluminium.

Jenis pengelasan ini biasanya memiliki kecepatan perjalanan yang lebih cepat dan tingkat penyetoran yang lebih tinggi daripada TIG welding, yang mempengaruhi kualitas las. Namun, ia memanfaatkan sistem pengumpan kabel mekanis, yang berarti pengelas mungkin harus menggunakan spool gun atau push-pull gun untuk memungkinkan pengumpanan kabel

Selain itu, untuk mengatasi risiko aluminium menjadi berlubang, base material dan filler rod harus bersih, bebas dari kelembaban, dan memiliki cakupan shielding gas yang luar biasa, biasanya konten argon murni.

Tips untuk MIG welding:

• Persiapkan push-pull wire feed Anda
• Bersihkan aluminium Anda, hapus oksida dan gosok tepi yang akan digabungkan
• Hindari menarik saat mengelaj alih-alih dorong pada sudut 10 derajat hingga 15 derajat
• Gunakan multiple pass straight beads untuk meningkatkan penampilan keseluruhan las dan membantu menghindari cacat
• Gunakan heat sink, yang akan menyerap panas ekstra dan memungkinkan Anda untuk mengelaj lebih lambat

3. Laser beam dan electron beam welding

Teknik beam welding biasanya digunakan untuk aluminium. Electron beam welding memiliki zona terpengaruh panas yang sangat presisi yang dapat dengan mudah dikontrol, yang membuatnya bagus untuk aluminium. Laser beam welding bagus untuk las yang cepat dan bersih dan ideal untuk material sensitif terhadap retakan, seperti aluminium.

4. Resistance welding

Jenis pengelasan ini menyatukan logam dengan memberikan tekanan dan melewati arus melalui area logam yang digabungkan. Ini dapat digunakan untuk aluminium; namun, pengelas harus menyadari konduktivitas termal dan listrik yang tinggi dari logam ini.

5. Shielded metal arc welding (SMAW)

Jenis pengelasan ini dapat digunakan untuk mengelaj aluminium tetapi tidak direkomendasikan. Dalam beberapa kasus, digunakan untuk memperbaiki cast aluminium menggunakan constant current equipment dengan aluminium electrode menggunakan electrode positive polarity.

Faktor yang Mempengaruhi Selama Pengelasan Aluminium

Secara keseluruhan, berikut adalah beberapa faktor umum yang membuat aluminium sulit untuk dielaj:

• Oxidasi: Di atas aluminium terdapat lapisan aluminium oxide, yang meleleh pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada aluminium. Meleleh melalui lapisan ini memerlukan panas tinggi, namun, pengelas harus berhati-hati untuk tidak membakar lubang di aluminium di bawahnya.
• Porousness: Dalam keadaan cair, aluminium menyerap hydrogen semakin cepat semakin panas. Hydrogen ini terpisah saat logam kembali ke bentuk padat, yang dapat meninggalkan gelembung dalam material, menyebabkan logam menjadi berlubang dan lemah.
• Impurities: Karena aluminium sangat sensitif, ada beberapa cara ia dapat terkontaminasi oleh kotoran, udara, dan air selama proses pengelasan. Aluminium dapat terkontaminasi oleh udara yang mencapai las karena shielding yang buruk atau arc yang terlalu panjang. Oksigen dapat mengurangi kekuatan, kekuatan regangan aluminium dan menyebabkan pembentukan oksida pada las aluminium, yang mempengaruhi penampilannya dan menyulitkan pengelasan multipass. Hydrogen dapat datang dari banyak sumber, seperti kelembaban pada flux elektroda, udara lembap, lubang las lembab, dan lainnya. Untuk semua alasan ini, penting untuk membersihkan aluminium secara menyeluruh dan menyimpannya dengan benar sebelum mengelaj.
• Ketebalan: Pengelasan aluminium melibatkan bekerja dengan berbagai ketebalan material. Pengelas harus tahu cara menghindari membakar material yang lebih tipis sambil juga menembus material yang tebal cukup untuk membuat las yang kuat.

Sementara pasti ada tantangan yang datang dengan mengelaj aluminium, ini tidak mustahil untuk dipelajari. Untungnya, ada alat dan teknik yang dirancang untuk membantu saat bekerja dengan properti unik aluminium.

Dengan memiliki pengetahuan tentang cara aluminium bereaksi dan cara menggunakan alat dan teknik ini secara efektif, Anda akan berada di jalur yang benar untuk menguasai seni pengelasan aluminium.

Apa yang Harus Anda Hindari Saat Mengelaj Aluminium?

Sekarang setelah kita membahas berbagai metode yang dapat digunakan untuk mengelaj aluminium, mari kita bicarakan tentang beberapa kesalahan umum yang harus dihindari.

• Menggunakan pendekatan “one-size-fits-all”: Saat mengelaj aluminium, pengelas harus menggunakan pendekatan yang sepenuhnya berbeda dari yang mereka gunakan dengan material seperti baja. Penting bagi pengelas untuk tidak mendasarkan teknik mereka pada pengalaman yang mereka miliki dengan logam atau material lain, karena aluminium sangat unik dan dapat membahayakan jika tidak ditangani dengan benar.
• Tidak mengenakan PPE yang tepat: Bicara tentang bahaya, mengelaj aluminium atau material apa pun adalah berbahaya secara bawaan. Penting bagi pengelas untuk selalu mengenakan peralatan pelindung diri (PPE) yang benar dan mendidik diri tentang prosedur keselamatan dan praktik terbaik. Ini adalah kunci untuk karir yang panjang dan sukses di industri.
• Gagal mempersiapkan: Persiapan adalah kunci—baik bagi pengelas maupun material yang dielaj. Selalu pastikan untuk membersihkan aluminium Anda dengan benar dan menyimpannya dengan baik sebelum memulai las Anda. Selain itu, pastikan untuk mempersiapkan diri Anda dengan mempelajari seni pengelasan aluminium dan mendidik diri tentang kerajinan ini. Jangan pernah melompat ke dalam sesuatu sampai Anda cukup siap.
• Mengabaikan detail kecil: Para pengelas paling sukses akan mengatakan bahwa detail adalah segalanya. Di industri ini, kesalahan terkecil dapat menyebabkan kesalahan yang rumit—terutama dengan pengelasan aluminium. Selalu perhatikan setiap detail dan periksa kembali pekerjaan Anda, karena ini akan memberikan manfaat bagi pelanggan dan karir Anda pada akhirnya.
• Tidak sabar: Belajar mengelaj aluminium membutuhkan waktu. Terus berlatih dan tetap tekun, kerja keras dan ketekunan Anda akan terbayar pada akhirnya!

FAQs.

Bagaimana Cara Mengelaj Aluminium?

Pengelasan aluminium: Pilih tungsten electrode atau rod yang tepat, pilihan terbaik untuk aluminium biasanya adalah tungsten rod murni. Luangkan waktu untuk mempersiapkan aluminium Anda dengan membersihkan dan memanaskan sebelumnya. Pastikan tidak ada aliran argon yang terlalu banyak di torch, yang dapat menyebabkan arc yang tidak teratur. Untuk mencegah benturan, gunakan heat sink.

Jenis pengelasan apa yang digunakan untuk aluminium?

Gas tungsten arc welding (GTAW), juga dikenal sebagai tungsten inert gas (TIG) welding, adalah salah satu proses pengelasan paling populer yang dipilih untuk aluminium.

Apakah sulit untuk mengelaj aluminium?

Singkatnya, aluminium sulit untuk dielaj karena ia adalah logam lunak, sangat sensitif yang dilindungi oleh lapisan oksida yang lebih keras. Aluminium sangat rentan terhadap kotoran dalam keadaan cair, meningkatkan risiko berakhir dengan las yang lemah dan berlubang.

Cara terbaik untuk mengelaj aluminium?

Salah satu proses pengelasan paling populer untuk aluminium adalah gas tungsten arc welding (GTAW), yang juga dikenal sebagai tungsten inert gas (TIG) welding. GTAW adalah proses yang bagus untuk aluminium karena tidak memerlukan mechanical wire feeding, yang dapat menciptakan masalah feed ability.

Dapatkah saya mengelaj aluminium di rumah?

Pengelasan aluminium tidak sulit seperti yang Anda pikir. Ternyata Anda dapat mengelaj aluminium tanpa pengelasan! Instructable ini akan mengajari Anda cara menggunakan torch propane dan beberapa aluminium brazing rods sebagai cara cepat untuk menyatukan aluminium tanpa menggunakan pengelasan.

Bagaimana cara mengelaj aluminium di rumah?

Dapatkah Anda mengelaj aluminium dengan MIG?

Ketebalan material: Sebagian besar mesin MIG terkemuka dapat digunakan untuk mengelaj aluminium hingga ketebalan 3mm. Untuk berhasil mengelaj material yang lebih tipis dari 3mm, mungkin perlu menggunakan mesin MIG atau TIG spesialis dengan kemampuan pulse. (Catatan: untuk TIG welding aluminium, Anda memerlukan mesin “AC/DC” seperti 202T).

Dapatkah Anda mengelaj aluminium tanpa gas?

Dapatkah Anda mengelaj aluminium tanpa gas? Ya, aluminium dapat dielaj tanpa gas dalam vacuum chamber. Namun, pengelasan aluminium tanpa gas akan membiarkan logam terpapar udara oksigen yang beredar di sekitar ruang kerja Anda dan akan menghasilkan las yang kurang aman.

Apakah brazing aluminium sama kuatnya dengan pengelasan?

Keuntungan Komparatif. Pertama, sambungan brazed adalah sambungan yang kuat. Sambungan brazed yang dibuat dengan benar (seperti las yang dielaj) dalam banyak kasus akan setara atau lebih kuat dari logam yang digabungkan. Kedua, sambungan dibuat pada suhu yang relatif rendah, berkisar dari sekitar 1150°F hingga 1600°F (620°C hingga 870°C).

Apakah MIG atau TIG lebih baik untuk mengelaj aluminium?

Jenis logam: Pengelasan MIG bekerja dengan sebagian besar jenis logam. Anda dapat menggunakan aluminium, stainless steel, dan mild steel. Pengelasan TIG juga kompatibel dengan logam ini tetapi bekerja lebih baik dengan material gauges yang lebih tipis. Kecepatan: TIG adalah metode yang lebih lambat tetapi memberikan tingkat detail yang lebih tinggi.

Dapatkah saya mengelaj aluminium dengan TIG welder?

Secara umum, dua proses yang digunakan untuk pengelasan aluminium: GTAW (TIG) dan GMAW (MIG). Sebagian besar pengelas di bisnis akan mengatakan TIG adalah opsi yang lebih baik untuk mengelaj aluminium karena memungkinkan hasil yang lebih baik pada material gauges yang lebih tipis. Ketika dilakukan dengan benar, pengelasan TIG aluminium dapat menghasilkan las berkualitas.

Dapatkah saya mengelaj aluminium dengan wire feed welder?

Apa yang terjadi jika Anda mengelaj aluminium dengan wire baja?

Saat logam seperti baja, besi tembaga, magnesium, atau titanium secara langsung di arc weld dengan aluminium, senyawa intermetalik yang sangat rapuh mulai terbentuk. Untuk menghindari ini, Anda harus mengisolasi logam lain dari aluminium cair selama proses arc welding.

Dapatkah saya brazing aluminium dengan torch propane?

Ya, Anda dapat mengelaj aluminium dengan torch propane dan aluminium brazing rods selama ini untuk logam non-struktural yang tidak diberi beban atau stres atau bagian kritis.

Apakah Anda perlu flux untuk brazing aluminium?

Aluminum braze flux diperlukan dalam semua operasi brazing aluminium. Aluminum brazing fluxes terdiri dari berbagai kombinasi fluorida dan klorida dan disediakan sebagai serbuk kering. Untuk torch dan furnace brazing, flux dicampur dengan air untuk membuat pasta.

Dapatkah solder digunakan untuk mengelaj aluminium?

Aluminium membutuhkan panas untuk menerima solder, biasanya sekitar 300°C atau lebih. Dan Anda ingin mengukur suhu aluminium, bukan sumber panas Anda. Aluminium adalah heat sink yang hebat, jadi sumber panas perlu lebih tinggi lagi untuk membawa aluminium ke suhu yang tepat.

Dapatkah saya mengelaj aluminium dengan gasless MIG welder?

Untuk pencarian “gasless aluminum MIG wire” atau kueri serupa lainnya, Google menampilkan iklan yang menjanjikan. Namun tidak ada sukses. Produknya adalah aluminium padat, atau flux core steel wire. Mereka tidak akan bekerja pada aluminium, atau membutuhkan shielding gas.

Seberapa kuat aluminium welding rods?

Dengan suhu kerja rendah 720 hingga 750 derajat Fahrenheit, rod ini juga dapat digunakan untuk membangun sambungan aluminium tanpa benturan, dekomposisi, atau kehilangan kekuatan. Mereka memiliki kekuatan tarik 33.000 psi.

Apa gas terbaik untuk digunakan untuk mengelaj aluminium?

Argon murni adalah shielding gas paling populer dan sering digunakan baik untuk gas metal arc maupun gas tungsten arc welding aluminium. Campuran argon dan helium mungkin yang paling umum berikutnya, dan helium murni biasanya hanya digunakan untuk beberapa aplikasi GTAW spesialis.

Apakah Anda perlu high frequency untuk mengelaj aluminium?

Mengatur frekuensi dari 120 hingga 200 Hz memberikan frekuensi ideal untuk sebagian besar pengelasan aluminium. Arc cone pada 400 Hz bahkan lebih erat dan lebih fokus; meningkatkan stabilitas arc; dan ideal untuk fillet welds atau fit-up lainnya yang memerlukan penetrasi dalam dan presisi.

Berapa ampere yang dibutuhkan untuk mengelaj aluminium?

Aturan umum adalah Anda akan membutuhkan 1 ampere untuk setiap 0,001 inci logam yang akan Anda elaj ketika variabel lainnya konstan. Ini berarti jika Anda ingin mengelaj aluminium 1/8 inci, Anda akan membutuhkan sekitar 125 ampere ketika faktor lain konstan.

Polarity apa yang Anda gunakan untuk mengelaj aluminium?

Untuk AC TIG welding (aluminium) polarity biasanya* berlawanan dengan DC: TIG torch terhubung ke terminal positif (+) dan earth lead ke terminal (-). *Catatan: Meskipun “torch positive” adalah polarity yang paling umum untuk AC/DC TIG welding, beberapa mesin AC/DC TIG mungkin memerlukan “torch negative”.

Dapatkah saya mengelaj aluminium ke baja?

Alloy aluminium dapat digabungkan ke baja dengan relatif mudah menggunakan teknik seperti adhesive bonding, mechanical fasteners, atau brazing, tetapi ketika integritas struktural yang lebih baik diperlukan, pengelasan dipilih. Namun, mengelaj alloy aluminium ke baja adalah sulit.

Jenis flux apa yang digunakan untuk aluminium?

Secara historis, corrosive flux adalah standar untuk menyatukan material aluminium. Corrosive flux adalah larut dalam air, mengandung garam klorida dan fluorida.

Dapatkah Anda mengelaj aluminium dengan wire baja rendah?

Proses ini dapat menyatukan berbagai macam material kompatibel dan tidak kompatibel bersama-sama – lebih dari bentuk pengelasan lainnya. Ini membuatnya cara ideal untuk menyatukan logam berbeda. Jadi, mengelaj aluminium dan baja bersama-sama dapat dilakukan.

Dapatkah dua potong aluminium dielaj bersama-sama?

Aluminium dapat dielaj menggunakan berbagai proses, yaitu TIG, MIG, dan plasma. Proses pengelasan TIG dengan arus bolak-balik terutama digunakan untuk lembar tipis. Sebelum ini, butt joints khususnya dapat dielaj dengan baik dengan TIG torch.