Pengaruh Gas Pelindung dalam Pengelasan Laser
Tukang Las Laser Genggam
Isi Bab:
▶ Apa Manfaat Gas Pelindung yang Tepat bagi Anda?
▶ Berbagai Jenis Gas Pelindung
▶ Dua Metode Penggunaan Gas Pelindung
▶ Bagaimana Cara Memilih Gas Pelindung yang Tepat?
Pengelasan Laser Genggam
Efek Positif dari Gas Pelindung yang Tepat
Dalam pengelasan laser, pemilihan gas pelindung dapat berdampak signifikan terhadap pembentukan, kualitas, kedalaman, dan lebar lapisan las.Dalam sebagian besar kasus, penggunaan gas pelindung memiliki efek positif pada lapisan las.Namun, hal ini juga dapat menimbulkan dampak buruk.Dampak positif dari penggunaan gas pelindung yang benar adalah sebagai berikut:
1. Perlindungan efektif pada kolam las
Pengenalan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif melindungi kolam las dari oksidasi atau bahkan mencegah oksidasi sama sekali.
2. Pengurangan percikan
Memasukkan gas pelindung dengan benar dapat secara efektif mengurangi percikan selama proses pengelasan.
3. Pembentukan lapisan las yang seragam
Pengenalan gas pelindung yang tepat akan mendorong pemerataan kolam las selama pemadatan, sehingga menghasilkan lapisan las yang seragam dan estetis.
4. Peningkatan pemanfaatan laser
Memasukkan gas pelindung dengan benar dapat secara efektif mengurangi efek pelindung gumpalan uap logam atau awan plasma pada laser, sehingga meningkatkan efisiensi laser.
5. Pengurangan porositas las
Memasukkan gas pelindung dengan benar dapat secara efektif meminimalkan pembentukan pori-pori gas pada lapisan las.Dengan memilih jenis gas, laju aliran, dan metode pemasukan yang sesuai, hasil ideal dapat dicapai.
Namun,
Penggunaan gas pelindung yang tidak tepat dapat berdampak buruk pada pengelasan.Dampak buruknya antara lain:
1. Kerusakan lapisan las
Pengenalan gas pelindung yang tidak tepat dapat mengakibatkan kualitas lapisan las yang buruk.
2. Retak dan berkurangnya sifat mekanik
Memilih jenis gas yang salah dapat menyebabkan retaknya lapisan las dan penurunan kinerja mekanis.
3. Peningkatan oksidasi atau gangguan
Pemilihan laju aliran gas yang salah, baik terlalu tinggi atau terlalu rendah, dapat menyebabkan peningkatan oksidasi pada lapisan las.Hal ini juga dapat menyebabkan gangguan parah pada logam cair, yang mengakibatkan keruntuhan atau pembentukan lapisan las yang tidak merata.
4. Perlindungan yang tidak memadai atau dampak negatif
Memilih metode pemasukan gas yang salah dapat menyebabkan kurangnya perlindungan pada lapisan las atau bahkan berdampak negatif pada pembentukan lapisan las.
5. Pengaruh terhadap kedalaman las
Pengenalan gas pelindung dapat berdampak tertentu pada kedalaman las, terutama pada pengelasan pelat tipis, yang cenderung mengurangi kedalaman las.
Pengelasan Laser Genggam
Jenis Gas Pelindung
Gas pelindung yang umum digunakan dalam pengelasan laser adalah nitrogen (N2), argon (Ar), dan helium (He).Gas-gas ini memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda, yang mengakibatkan efek yang berbeda-beda pada lapisan las.
1. Nitrogen (N2)
N2 mempunyai energi ionisasi sedang, lebih tinggi dari Ar dan lebih rendah dari He.Di bawah pengaruh laser, ia terionisasi hingga tingkat sedang, secara efektif mengurangi pembentukan awan plasma dan meningkatkan pemanfaatan laser.Namun, nitrogen dapat bereaksi secara kimia dengan paduan aluminium dan baja karbon pada suhu tertentu, membentuk nitrida.Hal ini dapat meningkatkan kerapuhan dan mengurangi ketangguhan lapisan las, sehingga berdampak negatif terhadap sifat mekaniknya.Oleh karena itu, penggunaan nitrogen sebagai gas pelindung pada las paduan aluminium dan baja karbon tidak disarankan.Di sisi lain, nitrogen dapat bereaksi dengan baja tahan karat, membentuk nitrida yang meningkatkan kekuatan sambungan las.Oleh karena itu, nitrogen dapat digunakan sebagai gas pelindung untuk pengelasan baja tahan karat.
2. Gas Argon (Ar)
Gas argon memiliki energi ionisasi yang relatif paling rendah, sehingga menghasilkan tingkat ionisasi yang lebih tinggi akibat aksi laser.Hal ini tidak menguntungkan untuk mengendalikan pembentukan awan plasma dan dapat berdampak tertentu pada efektivitas penggunaan laser.Namun, argon memiliki reaktivitas yang sangat rendah dan kecil kemungkinannya untuk mengalami reaksi kimia dengan logam biasa.Selain itu, argon hemat biaya.Selain itu, karena kepadatannya yang tinggi, argon tenggelam di atas kolam las, memberikan perlindungan yang lebih baik pada kolam las.Oleh karena itu, dapat digunakan sebagai gas pelindung konvensional.
3. Gas Helium (He)
Gas helium memiliki energi ionisasi tertinggi, sehingga tingkat ionisasinya sangat rendah akibat aksi laser.Hal ini memungkinkan kontrol yang lebih baik terhadap pembentukan awan plasma, dan laser dapat berinteraksi secara efektif dengan logam.Selain itu, helium memiliki reaktivitas yang sangat rendah dan tidak mudah mengalami reaksi kimia dengan logam, menjadikannya gas yang sangat baik untuk pelindung las.Namun, harga helium tinggi, sehingga umumnya tidak digunakan dalam produksi massal.Ini biasanya digunakan dalam penelitian ilmiah atau untuk produk bernilai tambah tinggi.
Pengelasan Laser Genggam
Metode Memperkenalkan Gas Pelindung
Saat ini, ada dua metode utama untuk memasukkan gas pelindung: hembusan sisi off-axis dan gas pelindung koaksial, seperti yang ditunjukkan masing-masing pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1: Gas Pelindung Hembusan Sisi Off-axis
Gambar 2: Gas Pelindung Koaksial
Pemilihan antara kedua metode peniupan tersebut bergantung pada berbagai pertimbangan.Secara umum, disarankan untuk menggunakan metode hembusan sisi off-axis untuk melindungi gas.
Pengelasan Laser Genggam
Prinsip Pemilihan Metode Pemasukan Gas Pelindung
Pertama, penting untuk memperjelas bahwa istilah "oksidasi" lasan adalah ungkapan sehari-hari.Secara teori, ini mengacu pada penurunan kualitas las akibat reaksi kimia antara logam las dan komponen berbahaya di udara, seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen.
Mencegah oksidasi las berarti mengurangi atau menghindari kontak antara komponen berbahaya ini dan logam las bersuhu tinggi.Keadaan suhu tinggi ini tidak hanya mencakup logam kolam las cair tetapi juga seluruh periode sejak logam las dicairkan hingga kolam tersebut membeku dan suhunya turun di bawah ambang batas tertentu.
Misalnya, dalam pengelasan paduan titanium, ketika suhu di atas 300°C, terjadi penyerapan hidrogen yang cepat;di atas 450°C, terjadi penyerapan oksigen dengan cepat;dan di atas 600°C terjadi penyerapan nitrogen dengan cepat.Oleh karena itu, perlindungan yang efektif diperlukan untuk las paduan titanium selama fase pemadatan dan suhunya turun di bawah 300°C untuk mencegah oksidasi.Berdasarkan uraian di atas, jelas bahwa gas pelindung yang dihembuskan perlu memberikan perlindungan tidak hanya pada kolam las pada waktu yang tepat tetapi juga pada daerah las yang baru saja dipadatkan.Oleh karena itu, metode hembusan sisi off-axis yang ditunjukkan pada Gambar 1 umumnya lebih disukai karena menawarkan perlindungan yang lebih luas dibandingkan dengan metode pelindung koaksial yang ditunjukkan pada Gambar 2, terutama untuk daerah las yang baru dipadatkan.Namun, untuk produk spesifik tertentu, pemilihan metode perlu dilakukan berdasarkan struktur produk dan konfigurasi sambungan.
Pengelasan Laser Genggam
Pemilihan Khusus Metode Pemasukan Gas Pelindung
1. Pengelasan Garis Lurus
Jika bentuk las produk lurus, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, dan konfigurasi sambungan mencakup sambungan butt, sambungan pangkuan, las fillet, atau las tumpukan, metode yang disukai untuk jenis produk ini adalah metode hembusan samping di luar sumbu yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 3: Pengelasan Garis Lurus
2. Las Geometri Tertutup Planar
Seperti terlihat pada Gambar 4, lasan pada produk jenis ini mempunyai bentuk planar tertutup, seperti bentuk garis melingkar, poligonal, atau multi segmen.Konfigurasi sambungan dapat mencakup sambungan butt, sambungan pangkuan, atau las tumpukan.Untuk jenis produk ini, metode yang disukai adalah menggunakan gas pelindung koaksial yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 4: Las Geometri Tertutup Planar
Pemilihan gas pelindung untuk pengelasan geometri tertutup planar secara langsung mempengaruhi kualitas, efisiensi, dan biaya produksi pengelasan.Namun, karena keragaman bahan las, pemilihan gas las menjadi rumit dalam proses pengelasan sebenarnya.Hal ini memerlukan pertimbangan yang komprehensif mengenai bahan pengelasan, metode pengelasan, posisi pengelasan, dan hasil pengelasan yang diinginkan.Pemilihan gas las yang paling sesuai dapat ditentukan melalui pengujian pengelasan untuk mencapai hasil pengelasan yang optimal.
Pengelasan Laser Genggam
Tampilan Video |Sekilas tentang Pengelasan Laser Genggam
Video 1 - Ketahui Lebih Banyak tentang Apa itu Tukang Las Laser Genggam
Video2 - Pengelasan Laser Serbaguna untuk Beragam Kebutuhan
Tukang Las Laser Genggam yang Direkomendasikan
Ada pertanyaan tentang Pengelasan Laser Genggam?
Waktu posting: 19 Mei-2023