Menguasai Pengelasan Peleburan Logam Pelengkap: Panduan Lengkap Proses, Jenis, dan Bahan

Pengelasan peleburan logam pelengkap (brazing) adalah proses penggabungan yang berbeda dari proses lain seperti pengelasan karena logam dasar tidak dilelehkan selama penggabungan. Meskipun brazing diklasifikasikan sebagai jenis pengeloman, proses ini menggunakan suhu yang lebih tinggi. Selain itu, brazing membutuhkan bagian yang sangat rapat. Logam pelengkap mengalir ke dalam bagian yang pas rapat melalui tindakan kapiler.

Hari ini kita akan membahas secara mendalam proses penggabungan brazing; dasar-dasarnya, jenis, prinsip kerja, flux dan bahan pelengkap, keuntungan serta kerugian, dan lain-lain.

Jenis Brazing

Terdapat banyak metode pemanasan yang tersedia untuk melakukan operasi brazing. Faktor terpenting dalam memilih metode pemanasan adalah mencapai transfer panas yang efisien di seluruh juntungan dan melakukannya dalam kapasitas panas logam dasar yang digunakan. Geometri juntungan brazing juga merupakan faktor krusial yang harus dipertimbangkan, seperti juga tingkat dan volume produksi yang dibutuhkan. Cara termudah untuk mengkategorikan metode brazing adalah dengan mengelompokkannya berdasarkan metode pemanasan. Berikut beberapa yang paling umum:

• Torch brazing
• Furnace brazing
• Induction brazing
• Dip brazing
• Resistance brazing
• Infrared brazing
• Blanket brazing
• Electron beam dan laser brazing
• Braze welding

Prinsip Kerja

Untuk mendapatkan juntungan berkualitas tinggi dalam brazing, bagian-bagian harus pas rapat, dan logam dasar harus bersih serta bebas dari oksida. Celah antara workpiece harus memiliki jarak 0,03 hingga 0,08 mm untuk tindakan kapiler dan kekuatan juntungan yang lebih baik. Meskipun tidak diharapkan untuk memiliki juntungan dengan celah sempit itu dalam beberapa operasi.

Pembersihan permukaan dalam operasi brazing sangat penting karena kontaminasi dapat menyebabkan perepan (aliran) yang buruk. Dalam brazing, pembersihan bagian dilakukan dengan dua cara, yaitu pembersihan kimiawi dan pembersihan abrasif atau mekanis. Dalam pembersihan mekanis, mempertahankan kekasaran permukaan yang tepat sangat penting karena perepan pada permukaan kasar terjadi jauh lebih banyak dibandingkan pada permukaan halus dengan geometri yang sama.

Membahas suhu dan waktu terhadap kualitas juntungan brazed, secara umum, suhu brazing harus di atas titik leleh logam pelengkap. Seperti suhu alloys brazing meningkat, tindakan alloys dan perepan juga meningkat.

Dalam beberapa situasi, suhu yang lebih tinggi harus diterapkan untuk mengakomodasi beberapa faktor seperti, untuk mengizinkan penggunaan logam pelengkap yang berbeda, atau untuk mengontrol efek metalurgi, atau untuk cukup menghapus kontaminasi permukaan. Suhu terbaik yang biasanya digunakan adalah:

• Suhu brazing terendah yang mungkin
• Meminimalkan efek panas pada rangkaian
• Meminimalkan interaksi logam pelengkap/logam dasar
• Memaksimalkan umur setiap penangga atau cetakan yang digunakan

Efek waktu pada juntungan brazed terutama mempengaruhi seberapa besar efek tersebut hadir. Namun, proses produksi yang dipilih diharapkan meminimalkan waktu brazing dan biaya terkait. Tetapi, waktu dan biaya bersifat sekundir dibandingkan atribut juntungan lainnya (misalnya, kekuatan, penampilan) dalam beberapa pengaturan non-produksi.

Untuk operasi brazing yang dilakukan dalam lingkungan inersia atau reduktif (misalnya furnace vakum), flux yang dikenal sebagai borax harus digunakan untuk mencegah oksida terbentuk selama tahap pemanasan. Flux ini juga membersihkan kontaminasi yang tersisa pada permukaan brazing.

Flux Brazing

Flux brazing tersedia dalam berbagai bentuk seperti pasta flux, cairan, serbuk, atau pasta brazing siap pakai yang menggabungkan flux dengan serbuk logam pelengkap. Flux yang paling umum tersedia sebagai kawat tipis dan batuan dengan lapisan flux atau inti flux.

Flux ini mengalir ke dalam juntungan ketika diterapkan pada permukaan panas dan melelehkan logam pelengkap pada juntungan. Flux berlebih harus dibuang ketika siklus selesai, karena flux yang tersisa dapat menyebabkan korosi. Flux juga menghambat inspeksi juntungan dan mencegah operasi finishing permukaan lebih lanjut.

Flux umumnya dipilih berdasarkan efeknya pada logam dasar tertentu. Flux yang dipilih harus kompatibel secara kimiawi dengan logam dasar dan logam pelengkap yang digunakan. Flux yang kurang aktif harus digunakan pada siklus brazing yang lebih lama dibandingkan operasi brazing yang pendek.

Bahan Pelengkap Brazing

Berbagai jenis alloys digunakan sebagai logam pelengkap dalam brazing tergantung pada metode aplikasi dan penggunaan yang dimaksudkan. Alloys yang digunakan dalam brazing terdiri dari tiga atau lebih logam untuk mendapatkan sifat yang diinginkan.

Sebuah logam pelengkap tertentu dipilih untuk proyek spesifik untuk mendapatkan sifat yang diinginkan. Ini mungkin termasuk menahan kondisi layanan yang diperlukan, perepan logam dasar, dan meleleh pada suhu yang lebih rendah dari logam dasar.

Alloys brazing biasanya tersedia sebagai pita, batuan, serbuk, krim, kawat, dan preforms. Aplikasi menentukan apakah bahan pelengkap ditempatkan di lokasi yang diinginkan atau diterapkan selama proses pemanasan.

Dalam brazing manual, logam pelengkap dalam bentuk batuan atau kawat digunakan karena lebih mudah diterapkan. Terdapat beberapa pilihan yang harus dibuat saat melakukan brazing karena bahan pelengkap bervariasi. Pemilihan tergantung pada operasi. Jadi, berikut adalah jenis bahan pelengkap yang digunakan dalam brazing:

• Aluminum-silicon
• Copper
• Copper-silver
• Copper-zinc (brass)
• Copper-tin (bronze)
• Gold-silver
• Nickel alloy
• Silver
• Foil brazing amorf menggunakan nickel, silicon, copper, boron, phosphorus, dan lain-lain

Keuntungan dan Keterbatasan Juntungan Brazed

Berikut adalah manfaat dan keterbatasan brazing:

Manfaat

• Logam dasar tidak meleleh dalam proses penggabungan ini
• Juntungan bersih dihasilkan
• Memungkinkan kontrol yang jauh lebih ketat terhadap toleransi
• Logam yang berbeda dan non-logam dapat di-brazed
• Distorsi termal lebih sedikit dihasilkan dibandingkan pengelasan
• Brazing tidak memerlukan finishing sekunder seperti pengelasan
• Proses penggabungan dapat dilapisi atau dicapla untuk tujuan perlindungan
• Brazing mudah disesuaikan untuk produksi massal

Keterbatasan

• Logam pelengkap yang digunakan dalam brazing bersifat lunak
• Kekuatan juntungan rendah dibandingkan pengelasan
• Juntungan lebih lemah dari logam dasar
• Juntungan brazed memerlukan tingkat kebersihan logam dasar yang tinggi
• Warna juntungan sering berbeda dari warna logam dasar

Semoga postingan ini bermanfaat dan Anda telah mendapatkan pengetahuan. Jika demikian, Anda dapat dengan bebas memberikan pendapat di bagian komentar kami dan mohon bagikan dengan mahasiswa lain. Terima kasih!