Pengaruh Gas Pelindung dalam Pengelasan Laser
Apa yang Bisa Diperoleh Right Protective Gas untuk Anda?
IDalam pengelasan laser, pemilihan gas pelindung dapat memberikan dampak signifikan pada pembentukan, kualitas, kedalaman, dan lebar sambungan las.
Dalam sebagian besar kasus, penggunaan gas pelindung memiliki efek positif pada sambungan las, sedangkan penggunaan gas pelindung yang tidak tepat dapat berdampak buruk pada pengelasan.
Efek yang tepat dan tidak tepat dari penggunaan gas pelindung adalah sebagai berikut:
Penggunaan yang Tepat
Penggunaan yang Tidak Tepat
1. Perlindungan Efektif pada Kolam Las
Penggunaan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif melindungi kolam las dari oksidasi atau bahkan mencegah oksidasi sepenuhnya.
1. Kerusakan pada Sambungan Las
Penggunaan gas pelindung yang tidak tepat dapat mengakibatkan kualitas sambungan las yang buruk.
2. Pengurangan Percikan
Penggunaan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif mengurangi percikan selama proses pengelasan.
2. Keretakan dan Penurunan Sifat Mekanik
Memilih jenis gas yang salah dapat menyebabkan retak pada sambungan las dan penurunan kinerja mekanis.
3. Pembentukan Sambungan Las yang Seragam
Penggunaan gas pelindung yang tepat akan mendorong penyebaran kolam las yang merata selama pembekuan, sehingga menghasilkan sambungan las yang seragam dan estetis.
3. Peningkatan Oksidasi atau Interferensi
Memilih laju aliran gas yang salah, baik terlalu tinggi maupun terlalu rendah, dapat menyebabkan peningkatan oksidasi pada sambungan las. Hal ini juga dapat menyebabkan gangguan serius pada logam cair, yang mengakibatkan runtuhnya atau pembentukan sambungan las yang tidak merata.
4. Peningkatan Pemanfaatan Laser
Penggunaan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif mengurangi efek perisai dari 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 yang tidak memadai pada sambungan las atau bahkan berdampak negatif pada pembentukan sambungan las.
5. Pengurangan Porositas Las
Penggunaan gas pelindung yang tepat dapat secara efektif meminimalkan pembentukan pori-pori gas pada sambungan las. Dengan memilih jenis gas, laju alir, dan metode pemasukan yang sesuai, hasil yang ideal dapat dicapai.
5. Pengaruh pada Kedalaman Pengelasan
Penggunaan gas pelindung dapat memberikan dampak tertentu pada kedalaman pengelasan, terutama pada pengelasan pelat tipis, di mana 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 fisik dan kimia yang berbeda, yang mengakibatkan efek yang bervariasi pada hasil pengelasan.
1. Nitrogen (N2)
N2 memiliki 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 sambungan las, yang berdampak negatif pada sifat mekaniknya. Oleh karena itu, penggunaan nitrogen sebagai gas pelindung untuk pengelasan 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 di bawah pengaruh laser. Hal ini tidak menguntungkan untuk mengendalikan pembentukan awan plasma dan dapat berdampak tertentu pada pemanfaatan laser secara efektif. Namun, argon memiliki reaktivitas yang sangat rendah dan kecil kemungkinannya untuk mengalami reaksi kimia dengan logam umum. Selain itu, argon hemat biaya. Lebih lanjut, karena densitasnya yang tinggi, argon tenggelam di atas kolam las, memberikan perlindungan yang lebih baik untuk kolam las. Oleh karena itu, argon dapat digunakan sebagai gas pelindung konvensional.
3. Gas Helium (He)
Gas helium memiliki energi ionisasi tertinggi, yang menyebabkan tingkat ionisasi yang sangat rendah di bawah pengaruh 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 pengelasan. Namun, biaya helium tinggi, sehingga umumnya tidak digunakan dalam produksi massal produk. Gas ini umumnya digunakan dalam penelitian ilmiah atau untuk produk bernilai tambah tinggi.
Dua Metode Penggunaan Gas Pelindung
Saat ini, terdapat 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.
Gambar 1: Gas Pelindung Tiupan Samping Off-axis
Gambar 2: Gas Pelindung Koaksial
Pilihan antara kedua metode peniupan tersebut bergantung pada berbagai pertimbangan.
Secara umum, disarankan untuk menggunakan metode peniupan samping di luar sumbu untuk gas pelindung.
Bagaimana Cara Memilih Gas Pelindung yang Tepat?
Pertama-tama, penting untuk mengklarifikasi bahwa istilah "oksidasi" pada lasan adalah ungkapan sehari-hari. Secara teori, istilah ini merujuk pada penurunan kualitas lasan 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 berbahaya ini dan logam las bersuhu tinggi. Kondisi suhu tinggi ini mencakup tidak hanya logam kolam las yang meleleh, tetapi juga seluruh periode dari saat logam las meleleh hingga kolam tersebut membeku dan suhunya turun di bawah ambang batas tertentu.
Proses Pengelasan
Sebagai contoh, dalam pengelasan paduan titanium, ketika suhu di atas 300°C, penyerapan hidrogen terjadi dengan cepat; di atas 450°C, penyerapan oksigen terjadi dengan cepat; dan di atas 600°C, penyerapan nitrogen terjadi dengan cepat.
Oleh karena itu, perlindungan yang efektif diperlukan untuk pengelasan paduan titanium selama fase pembekuan dan penurunan suhunya 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 yang baru saja membeku dari pengelasan. 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 yang baru saja membeku dari pengelasan.
Namun, untuk produk-produk tertentu, pemilihan metode perlu didasarkan pada struktur produk dan konfigurasi sambungan.
Pemilihan Spesifik Metode Pengenalan Gas Pelindung
1. Pengelasan Garis Lurus
Jika bentuk las produk lurus, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, dan konfigurasi sambungan mencakup sambungan tumpul, sambungan tumpang tindih, las fillet, atau las tumpuk, metode yang disukai untuk jenis produk ini adalah metode peniupan samping di luar sumbu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 3: Pengelasan Garis Lurus
2. Pengelasan Geometri Tertutup Planar
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, lasan pada jenis produk ini memiliki bentuk planar tertutup, seperti bentuk garis melingkar, poligonal, atau multi-segmen. Konfigurasi sambungan dapat mencakup sambungan tumpul, sambungan tumpang tindih, atau lasan bertumpuk. Untuk jenis produk ini, metode yang disukai adalah menggunakan gas pelindung koaksial seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 4: Pengelasan Geometri Tertutup Planar
Pemilihan gas pelindung untuk pengelasan geometri tertutup planar secara langsung memengaruhi kualitas, efisiensi, dan biaya produksi pengelasan. Namun, karena keragaman material pengelasan, pemilihan gas pengelasan dalam proses pengelasan aktual menjadi kompleks. Hal ini memerlukan pertimbangan komprehensif terhadap material pengelasan, metode pengelasan, posisi pengelasan, dan hasil pengelasan yang diinginkan. Pemilihan gas pengelasan yang paling sesuai dapat ditentukan melalui uji pengelasan untuk mencapai hasil pengelasan yang optimal.
Tampilan Video | Sekilas untuk Pengelasan Laser Genggam
Pelajari Lebih Lanjut tentang Apa Itu Mesin Las 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.
Terdapat komposisi dasar dari Mesin Las Laser 1000W, 1500W, dan 2000W.
Pengelasan Laser Serbaguna untuk Beragam Kebutuhan
Dalam video ini, kami mendemonstrasikan beberapa metode pengelasan yang dapat Anda lakukan dengan mesin las laser genggam. Mesin las laser genggam dapat menyamakan kemampuan antara pemula pengelasan dan operator mesin las berpengalaman.
Kami menyediakan pilihan daya mulai dari 500w hingga 3000w.
Rekomendasi Mesin Las Laser Genggam
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
- Dalam pengelasan laser, gas pelindung merupakan komponen penting yang digunakan untuk melindungi area pengelasan dari kontaminasi atmosfer. Sinar laser intensitas tinggi yang digunakan dalam jenis pengelasan ini menghasilkan panas yang signifikan, menciptakan genangan logam cair.
Gas inert sering digunakan untuk melindungi kolam lelehan selama proses pengelasan pada mesin las laser. Saat beberapa material dilas, oksidasi permukaan mungkin tidak dipertimbangkan. 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, meniup gas pelindung akan berdampak positif pada hasil pengelasan.
- Campuran Argon-HeliumCampuran Argon-Helium: umumnya direkomendasikan untuk sebagian besar aplikasi pengelasan laser aluminium, tergantung pada tingkat daya laser. Campuran Argon-Oksigen: dapat memberikan efisiensi tinggi dan kualitas pengelasan yang dapat diterima.
- Gas-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