Pengaruh Gas Pelindung pada Pengelasan Laser
Apa yang Bisa Anda Dapatkan dari Gas Pelindung yang Tepat?
IDalam pengelasan laser, pilihan gas pelindung dapat berdampak signifikan pada pembentukan, kualitas, kedalaman, dan lebar jahitan las.
Dalam sebagian besar kasus, penggunaan gas pelindung memberikan efek positif pada sambungan las, sedangkan penggunaan gas pelindung yang tidak tepat dapat memberikan efek merugikan pada pengelasan.
Akibat yang wajar dan tidak wajar dari penggunaan gas pelindung adalah sebagai berikut:
Penggunaan yang Tepat
Penggunaan yang Tidak Tepat
1. Perlindungan Kolam Las yang Efektif
Pengenalan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif melindungi kolam las dari oksidasi atau bahkan mencegah oksidasi sama sekali.
1. Kerusakan pada Sambungan Las
Pengenalan gas pelindung yang tidak tepat dapat mengakibatkan kualitas sambungan las yang buruk.
2. Pengurangan Percikan
Pengenalan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif mengurangi percikan selama proses pengelasan.
2. Retak dan Penurunan Sifat Mekanik
Memilih jenis gas yang salah dapat menyebabkan retaknya sambungan las dan menurunnya kinerja mekanis.
3. Pembentukan Jahitan Las yang Seragam
Pengenalan gas pelindung yang tepat meningkatkan penyebaran kolam las secara merata selama pemadatan, sehingga menghasilkan jahitan las yang seragam dan menarik dilihat.
3. Peningkatan Oksidasi atau Interferensi
Pemilihan laju aliran gas yang salah, baik terlalu tinggi maupun terlalu rendah, dapat meningkatkan oksidasi pada lapisan las. Hal ini juga dapat menyebabkan gangguan serius pada logam cair, yang mengakibatkan keruntuhan atau pembentukan lapisan las yang tidak merata.
4. Peningkatan Pemanfaatan Laser
Pengenalan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif mengurangi efek perisaian gumpalan uap logam atau awan plasma pada laser, sehingga meningkatkan efisiensi laser.
4. Perlindungan yang Tidak Memadai atau Dampak Negatif
Memilih metode pemasukan gas yang salah dapat menyebabkan perlindungan jahitan las tidak memadai atau bahkan berdampak negatif pada pembentukan jahitan las.
5. Pengurangan Porositas Las
Memasukkan gas pelindung dengan tepat dapat secara efektif meminimalkan pembentukan pori-pori gas pada lapisan las. Dengan memilih jenis gas, laju alir, dan metode pemasukan yang tepat, hasil ideal dapat dicapai.
5. Pengaruh pada Kedalaman Las
Pengenalan gas pelindung dapat memiliki dampak tertentu pada kedalaman pengelasan, terutama pada pengelasan pelat tipis, yang cenderung mengurangi kedalaman pengelasan.
Berbagai Jenis Gas Pelindung
Gas pelindung yang umum digunakan dalam pengelasan laser adalah nitrogen (N2), argon (Ar), dan helium (He). Gas-gas ini memiliki sifat fisika dan kimia yang berbeda, sehingga menghasilkan efek yang berbeda pula pada lapisan las.
1. Nitrogen (N2)
N2 memiliki energi ionisasi sedang, lebih tinggi dari Ar dan lebih rendah dari He. Di bawah aksi 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, yang berdampak negatif pada sifat mekanisnya. Oleh karena itu, penggunaan nitrogen sebagai gas pelindung untuk paduan aluminium dan las 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 rendah, sehingga menghasilkan tingkat ionisasi yang lebih tinggi di bawah aksi laser. Hal ini kurang menguntungkan dalam mengendalikan pembentukan awan plasma dan dapat berdampak tertentu pada efektivitas penggunaan laser. Namun, argon memiliki reaktivitas yang sangat rendah dan kecil kemungkinannya mengalami reaksi kimia dengan logam biasa. Selain itu, argon hemat biaya. Lebih lanjut, karena densitasnya yang tinggi, argon tenggelam di atas kolam las, memberikan perlindungan yang lebih baik bagi kolam las. Oleh karena itu, argon dapat digunakan sebagai gas pelindung konvensional.
3. Gas Helium (He)
Gas helium memiliki energi ionisasi tertinggi, sehingga menghasilkan tingkat ionisasi yang sangat rendah di bawah aksi laser. Hal ini memungkinkan kontrol pembentukan awan plasma yang lebih baik, dan laser dapat berinteraksi secara efektif dengan logam. Selain itu, helium memiliki reaktivitas yang sangat rendah dan tidak mudah bereaksi secara kimia dengan logam, menjadikannya gas yang sangat baik untuk pelindung las. Namun, biaya helium tinggi, sehingga umumnya tidak digunakan dalam produksi massal. Helium umumnya digunakan dalam penelitian ilmiah atau untuk produk bernilai tambah tinggi.
Dua Metode Penggunaan Gas Pelindung
Saat ini, ada dua metode utama untuk memasukkan gas pelindung: peniupan samping di luar sumbu dan gas pelindung koaksial, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 dan Gambar 2, masing-masing.
Gambar 1: Gas Pelindung Hembusan Samping Off-axis
Gambar 2: Gas Pelindung Koaksial
Pilihan antara dua metode peniupan bergantung pada berbagai pertimbangan.
Secara umum, disarankan untuk menggunakan metode peniupan sisi di luar sumbu untuk gas pelindung.
Bagaimana Memilih Gas Pelindung yang Tepat?
Pertama-tama, penting untuk mengklarifikasi bahwa istilah "oksidasi" pada las merupakan ungkapan sehari-hari. Secara teori, istilah ini merujuk pada penurunan kualitas las akibat reaksi kimia antara logam las dan komponen berbahaya di udara, seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen.
Mencegah oksidasi las melibatkan pengurangan atau penghindaran kontak antara komponen-komponen berbahaya ini dan logam las bersuhu tinggi. Kondisi suhu tinggi ini tidak hanya mencakup logam kolam las cair, tetapi juga seluruh periode sejak logam las dilelehkan hingga kolam las membeku dan suhunya turun di bawah ambang batas tertentu.
Proses Pengelasan
Misalnya, dalam pengelasan paduan titanium, ketika suhu di atas 300°C, terjadi penyerapan hidrogen dengan 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 penurunan suhu di bawah 300°C untuk mencegah oksidasi. Berdasarkan uraian di atas, jelas bahwa gas pelindung yang ditiupkan 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 peniupan samping off-axis yang ditunjukkan pada Gambar 1 umumnya lebih disukai karena menawarkan jangkauan perlindungan yang lebih luas dibandingkan dengan metode pelindung koaksial yang ditunjukkan pada Gambar 2, terutama untuk daerah las yang baru saja dipadatkan.
Namun, untuk produk spesifik tertentu, pilihan metode perlu dibuat berdasarkan struktur produk dan konfigurasi sambungan.
Pemilihan Metode Khusus untuk Memasukkan Gas Pelindung
1. Las Garis Lurus
Jika bentuk las produk lurus, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, dan konfigurasi sambungan mencakup sambungan pantat, sambungan tumpang, las fillet, atau las tumpukan, metode yang disukai untuk jenis produk ini adalah metode peniupan samping di luar sumbu yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 3: Las Garis Lurus
2. Las Geometri Tertutup Planar
Seperti ditunjukkan pada Gambar 4, las pada jenis produk ini memiliki bentuk planar tertutup, seperti bentuk garis melingkar, poligonal, atau multi-segmen. Konfigurasi sambungan dapat berupa sambungan butt, sambungan tumpang tindih, atau las tumpukan. Untuk jenis produk ini, metode yang lebih disukai adalah menggunakan gas pelindung koaksial yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 4: Las Geometri Tertutup Planar
Pemilihan gas pelindung untuk pengelasan geometri planar tertutup secara langsung memengaruhi kualitas, efisiensi, dan biaya produksi pengelasan. Namun, karena beragamnya material las, pemilihan gas las menjadi rumit dalam proses pengelasan aktual. Hal ini membutuhkan pertimbangan menyeluruh terhadap material las, metode pengelasan, posisi pengelasan, dan hasil pengelasan yang diinginkan. Pemilihan gas las yang paling sesuai dapat ditentukan melalui uji pengelasan untuk mencapai hasil pengelasan yang optimal.
Tampilan Video | Glance untuk Pengelasan Laser Genggam
Ketahui Lebih Banyak tentang Apa Itu Welder Laser Genggam
Video ini menjelaskan apa itu mesin las laser daninstruksi dan struktur yang perlu Anda ketahui.
Ini juga merupakan panduan utama Anda sebelum membeli mesin las laser genggam.
Ada komposisi dasar Mesin Las Laser 1000W, 1500W, dan 2000W.
Pengelasan Laser Serbaguna untuk Berbagai Kebutuhan
Dalam video ini, kami mendemonstrasikan beberapa metode pengelasan yang dapat Anda lakukan dengan mesin las laser genggam. Mesin las laser genggam dapat menyeimbangkan persaingan antara tukang las pemula dan operator mesin las berpengalaman.
Kami menyediakan pilihan dari 500w hingga 3000w.
Mesin Las Laser Genggam yang Direkomendasikan
Tanya Jawab Umum
- Dalam pengelasan laser, gas pelindung merupakan komponen penting yang digunakan untuk melindungi area las dari kontaminasi atmosfer. Sinar laser berintensitas tinggi yang digunakan dalam jenis pengelasan ini menghasilkan panas yang signifikan, sehingga menciptakan genangan logam cair.
Gas inert sering digunakan untuk melindungi kolam lelehan selama proses pengelasan mesin las laser. Oksidasi permukaan mungkin tidak dipertimbangkan saat pengelasan beberapa material. Namun, untuk sebagian besar aplikasi, helium, argon, nitrogen, dan gas lainnya sering digunakan sebagai pelindung. Berikut ini, mari kita lihat mengapa mesin las laser membutuhkan gas pelindung saat pengelasan.
Dalam pengelasan laser, gas pelindung akan memengaruhi bentuk las, kualitas las, penetrasi las, dan lebar fusi. Dalam kebanyakan kasus, meniupkan gas pelindung akan memberikan dampak positif pada hasil las.
- Campuran Argon-HeliumCampuran Argon-Helium: umumnya direkomendasikan untuk sebagian besar aplikasi pengelasan laser aluminium, tergantung pada tingkat daya laser. Campuran Argon-Oksigen: dapat menghasilkan efisiensi tinggi dan kualitas pengelasan yang dapat diterima.
- Gas yang digunakan dalam desain dan aplikasi laser gas adalah sebagai berikut: karbon dioksida (CO2), helium-neon (H dan Ne), dan nitrogen (N).
Ada Pertanyaan tentang Pengelasan Laser Genggam?
Waktu posting: 19 Mei 2023