Pengelasan laser terutama bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas pengelasan material berdinding tipis dan komponen presisi. Hari ini kita tidak akan membahas keuntungan pengelasan laser, tetapi akan fokus pada cara menggunakan gas pelindung untuk pengelasan laser dengan benar.
Mengapa menggunakan gas pelindung untuk pengelasan laser?
Dalam pengelasan laser, gas pelindung akan memengaruhi pembentukan las, kualitas las, kedalaman las, dan lebar las. Dalam kebanyakan kasus, meniup gas bantu akan memberikan efek positif pada las, tetapi juga dapat menimbulkan efek negatif.
Jika Anda meniup gas pelindung dengan benar, ini akan membantu Anda:
✦Lindungi kolam las secara efektif untuk mengurangi atau bahkan menghindari oksidasi.
✦Secara efektif mengurangi percikan yang dihasilkan dalam proses pengelasan.
✦Mengurangi pori-pori las secara efektif
✦Bantulah penyebaran kolam las secara merata saat pembekuan, sehingga sambungan las memiliki tepi yang bersih dan halus.
✦Efek perisai dari uap logam atau awan plasma pada laser secara efektif berkurang, dan tingkat pemanfaatan laser secara efektif meningkat.
Selamajenis gas pelindung, laju aliran gas, dan pemilihan mode peniupanJika benar, Anda bisa mendapatkan efek pengelasan yang ideal. Namun, penggunaan gas pelindung yang salah juga dapat berdampak buruk pada pengelasan. Menggunakan jenis gas pelindung yang salah dapat menyebabkan retakan pada lasan atau mengurangi sifat mekanik lasan. Laju aliran gas yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menyebabkan oksidasi lasan yang lebih serius dan gangguan eksternal yang serius pada material logam di dalam kolam las, yang mengakibatkan runtuhnya lasan atau pembentukan yang tidak merata.
Jenis-jenis gas pelindung
Gas pelindung yang umum digunakan dalam pengelasan laser terutama adalah N2, Ar, dan He. Sifat fisik dan kimianya berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap hasil pengelasan juga berbeda.
Nitrogen (N2)
Energi ionisasi N2 tergolong sedang, lebih tinggi daripada Ar, dan lebih rendah daripada He. Di bawah radiasi laser, derajat ionisasi N2 tetap stabil, yang dapat lebih baik mengurangi pembentukan awan plasma dan meningkatkan tingkat pemanfaatan laser yang efektif. Nitrogen dapat bereaksi dengan paduan aluminium dan baja karbon pada suhu tertentu untuk menghasilkan nitrida, yang akan meningkatkan kerapuhan las dan mengurangi ketangguhan, serta berdampak buruk pada sifat mekanik sambungan las. Oleh karena itu, tidak disarankan untuk menggunakan nitrogen saat mengelas paduan aluminium dan baja karbon.
Namun, reaksi kimia antara nitrogen dan baja tahan karat yang dihasilkan oleh nitrogen dapat meningkatkan kekuatan sambungan las, yang akan bermanfaat untuk meningkatkan sifat mekanik lasan, sehingga pengelasan baja tahan karat dapat menggunakan nitrogen sebagai gas pelindung.
Argon (Ar)
Energi ionisasi Argon relatif rendah, dan derajat ionisasinya akan meningkat di bawah pengaruh laser. Oleh karena itu, Argon, sebagai gas pelindung, tidak dapat secara efektif mengendalikan pembentukan awan plasma, yang akan mengurangi tingkat pemanfaatan pengelasan laser yang efektif. Muncul pertanyaan: apakah argon merupakan kandidat yang buruk untuk digunakan sebagai gas pelindung dalam pengelasan? Jawabannya adalah Tidak. Sebagai gas inert, Argon sulit bereaksi dengan sebagian besar logam, dan Ar murah untuk digunakan. Selain itu, densitas Ar yang besar akan memudahkan Argon untuk tenggelam ke permukaan kolam lebur las dan dapat melindungi kolam las dengan lebih baik, sehingga Argon dapat digunakan sebagai gas pelindung konvensional.
Helium (He)
Tidak seperti Argon, Helium memiliki energi ionisasi yang relatif tinggi sehingga dapat mengontrol pembentukan awan plasma dengan mudah. Pada saat yang sama, Helium tidak bereaksi dengan logam apa pun. Ini benar-benar pilihan yang baik untuk pengelasan laser. Satu-satunya masalah adalah Helium relatif mahal. Bagi para produsen yang menyediakan produk logam produksi massal, helium akan menambah biaya produksi secara signifikan. Oleh karena itu, helium umumnya digunakan dalam penelitian ilmiah atau produk dengan nilai tambah yang sangat tinggi.
Bagaimana cara meniup gas pelindung?
Pertama-tama, perlu dijelaskan bahwa yang disebut "oksidasi" pada lasan hanyalah istilah umum, yang secara teoritis merujuk pada reaksi kimia antara lasan dan komponen berbahaya di udara, yang menyebabkan kerusakan pada lasan. Umumnya, logam las bereaksi dengan oksigen, nitrogen, dan hidrogen di udara pada suhu tertentu.
Untuk mencegah lasan mengalami "oksidasi" diperlukan pengurangan atau penghindaran kontak antara komponen berbahaya tersebut dengan logam las pada suhu tinggi, yang tidak hanya terjadi pada logam leleh tetapi juga selama seluruh periode dari saat logam las meleleh hingga logam leleh tersebut membeku dan suhunya mendingin hingga suhu tertentu.
Dua cara utama untuk meniup gas pelindung
▶Salah satunya adalah meniupkan gas pelindung pada sumbu samping, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
▶Metode lainnya adalah metode peniupan koaksial, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 1.
Gambar 2.
Pemilihan spesifik dari dua metode peniupan tersebut merupakan pertimbangan komprehensif dari banyak aspek. Secara umum, disarankan untuk menggunakan metode peniupan gas pelindung dari samping.
Beberapa contoh pengelasan laser
1. Pengelasan garis/manik lurus
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, bentuk las produk tersebut linier, dan bentuk sambungannya dapat berupa sambungan tumpul, sambungan tumpang tindih, sambungan sudut negatif, atau sambungan las yang saling tumpang tindih. Untuk jenis produk ini, lebih baik menggunakan gas pelindung yang ditiupkan dari sumbu samping seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
2. Pengelasan figur atau area dekat
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, bentuk las produk adalah pola tertutup seperti keliling bidang, bentuk multi-sisi bidang, bentuk linier multi-segmen bidang, dll. Bentuk sambungan dapat berupa sambungan tumpul, sambungan tumpang tindih, pengelasan tumpang tindih, dll. Lebih baik menggunakan metode gas pelindung koaksial seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 untuk jenis produk ini.
Pemilihan gas pelindung secara langsung memengaruhi kualitas pengelasan, efisiensi, dan biaya produksi, tetapi karena keragaman material pengelasan, dalam proses pengelasan aktual, pemilihan gas pengelasan lebih kompleks dan membutuhkan pertimbangan komprehensif terhadap material pengelasan, metode pengelasan, posisi pengelasan, serta persyaratan efek pengelasan. Melalui uji pengelasan, Anda dapat memilih gas pengelasan yang lebih sesuai untuk mencapai hasil yang lebih baik.
Tertarik dengan pengelasan laser dan bersedia mempelajari cara memilih gas pelindung.
Tautan Terkait:
Waktu posting: 10 Oktober 2022