Koleksi

Friction Welding: Proses, Jenis, dan Keuntungan

Friction Welding: Proses, Jenis, dan Keuntungan

Friction welding, sesuai dengan namanya, menggunakan friction pada sambungan las. Tidak ada panas eksternal yang diterapkan dalam proses penyambungan.

Oleh karena itu, pengelasan gesekan bukanlah proses pengelasan fusi tetapi proses pengelasan solid-state dimana sambungan resultan seringkali sekuat logam induk. Teknik pengelasan ini digunakan di beberapa industri untuk menggabungkan bagian.

Mari kita bahas detail tentang cara kerja teknik ini dan manfaatnya.

TERKAIT: PENGELASAN LASER: JENIS, KEUNGGULAN, DAN APLIKASI

Jika Anda saling menggosokkan telapak tangan, Anda akan melihat bahwa telapak tangan Anda akan menjadi panas. Saat Anda meningkatkan tekanan dan kecepatan lebih jauh, Anda akan mulai merasa lebih hangat.

Prinsip yang sama untuk menghasilkan panas dengan gesekan digunakan dalam pengelasan gesekan, di mana bagian logam dibuat bergesekan satu sama lain dengan kecepatan dan tekanan yang sangat tinggi.

Interaksi antara dua permukaan ini menghasilkan gesekan mekanis. Bahkan jika kedua bahan yang akan dilas mungkin tampak mulus dengan mata telanjang, ada ketidakteraturan pada tingkat mikroskopis. Ketidakteraturan ini cukup untuk menimbulkan gesekan di antara permukaannya.

Ketika dua bahan menjalani pengelasan gesekan, gerakan relatif antara satu sama lain, dan tekanan yang diterapkan padanya menghasilkan panas pada titik kontak. Saat proses berlanjut lebih jauh, pembentukan panas juga meningkat, dan kedua bahan akan mulai menjadi kental pada titik kontak.

Sekali lagi, gerakan antara keduanya mendorong pencampuran dua bagian pada titik kontaknya, menciptakan ikatan atau lasan.

Setiap proses pengelasan yang menggunakan gesekan sebagai cara untuk membuat ikatan dapat disebut sebagai pengelasan gesekan. Namun, pada dasarnya ada empat jenis proses pengelasan gesekan.

Mari kita bahas masing-masing secara singkat untuk memahami perbedaan halus di antara mereka.

Pengelasan Gesekan Putar: Dari dua bahan tersebut, yang satu diputar di atas permukaan yang lain di mana pengelasan diperlukan. Prosesnya menggunakan gaya aksial tekan dan kecepatan putaran tinggi.

Kombinasi ini menyebabkan kedua bahan mengalami plastisisasi, yang akhirnya mengarah pada ikatan antara keduanya.

Pengelasan gesekan linier: Dalam jenis pengelasan gesekan ini, salah satu bahan berosilasi dalam hubungannya dengan yang lain pada kecepatan tinggi dengan gaya tekan tinggi dalam gerakan bolak-balik. Panas yang dihasilkan di permukaan menyebabkan logam menjadi plastis, dan oksida atau kontaminan tingkat permukaan dibakar atau dikeluarkan di samping.

Pengelasan Aduk Gesekan:Pengelasan pengadukan gesekan menggunakan alat khusus dengan bahu silinder dan pin profil untuk membuat lasan. Pin bergerak di sepanjang jahitan dua benda kerja sampai bahu bertumpu pada jahitan.

Alat kemudian berputar dimana gesekan antara bahu dan jahitan melunakkan logam. Pin yang diprofilkan dipindahkan secara linier melalui garis jahitan yang mengaduk logam lunak dan menciptakan ikatan dalam prosesnya.

Pengelasan Friction Stir Spot: Pengelasan tempat pengadukan gesekan adalah salah satu jenis pengelasan pengaduk gesekan dengan satu perbedaan utama.

Pada pengelasan adukan gesekan, pahat digerakkan di sepanjang jahitan benda kerja. Namun pada pengelasan friction stir spot, pahat diputar di suatu tempat dan tidak digerakkan.

Ini berputar dan menciptakan lasan, dan pahat terangkat, menciptakan lubang keluar tempat pin yang diprofilkan disuntikkan.

Kecepatan terjadinya gerakan relatif dan tekanan yang diterapkan pada benda kerja bergantung pada besarnya panas yang diperlukan untuk membuat pengelasan antara dua bagian logam. Untuk baja, pengelasan gesekan menghasilkan antara keduanya 900 dan 1300 Celcius.

Banyak yang menggunakan pengelasan inersia dan pengelasan gesekan secara sinonim. Namun, pengelasan inersia adalah jenis pengelasan gesekan.

Tepatnya, pengelasan inersia adalah jenis pengelasan gesekan putar. Itu mendapat nama pengelasan inersia dari cara rotasi terjadi.

Dalam teknik penyambungan ini, salah satu benda kerja disimpan diam sementara yang lain dipasang pada spindel. Spindel dibuat berputar dengan kecepatan tinggi untuk menghasilkan gesekan antara dua permukaan logam.

Di sini, rpm maksimum spindel ditetapkan dan didasarkan pada jenis material yang dipegangnya dan suhu yang harus dicapai untuk mengelas kedua bagian tersebut.

Setelah spindel mencapai rpm atas, penggerak terlepas dan benda kerja yang tidak bergerak dimasukkan ke dalam benda kerja yang berputar. Benda kerja terus berputar dengan sendirinya akibat gaya inersia yang dihasilkan dari energi kinetik.

Tidak semua teknik pengelasan memastikan hasil sambungan yang sama. Oleh karena itu, jenis pengelasan dipilih berdasarkan properti yang diberikan ke sambungan melalui proses pengelasan.

Mari kita bahas beberapa keuntungan menggunakan friction welding:

Memungkinkan penggabungan logam yang berbeda: Salah satu keuntungan utama dari pengelasan gesekan adalah dapat digunakan untuk menggabungkan logam yang berbeda.

Beberapa sambungan gesekan bimetalik yang umum adalah:

  • Aluminium menjadi baja
  • Tembaga menjadi aluminium
  • Titanium menjadi tembaga
  • Paduan nikel menjadi baja

Sebagai aturan umum, setiap logam yang dapat ditempa dapat dilas dengan gesekan. Ini memberi lebih banyak kebebasan kepada para insinyur karena mereka dapat membuat struktur bimetalik berkat pengelasan gesekan.

Sambungan tembaga ke aluminium umumnya dianggap tidak dapat digunakan, tetapi dengan pengelasan gesekan, hal itu dimungkinkan.

Tidak ada aplikasi eksternal panas atau fluks: Pengelasan gesekan tidak memerlukan panas atau fluks eksternal, menjaga proses tetap mudah dan tidak berantakan.

Minimal atau tidak ada cacat: Salah satu keuntungan dari pengelasan solid-state adalah mengandung sedikit atau tidak ada cacat jika dibandingkan dengan pengelasan fusi. Efek yang sama dibawa ke pengelasan gesekan.

Proses yang sangat cepat: Pengelasan gesekan dianggap sebagai salah satu metode pengelasan tercepat, dengan clock hingga dua kali atau bahkan 100x lebih cepat dari pengelasan fusi normal.

Tidak membutuhkan banyak persiapan permukaan: Permukaan mesin, potongan gergaji atau geser dapat digabungkan menggunakan pengelasan gesekan. Namun keberadaan pelumas atau oli tidak diperbolehkan untuk kondisi pengelasan yang optimal.

Pengelasan gesekan adalah istilah umum yang mencakup beberapa jenis proses pengelasan. Banyak industri mengandalkan pengelasan gesekan untuk membuat sambungan yang tidak bisa digunakan.

Ini cepat, efisien, dan salah satu opsi paling populer dalam hal pengelasan solid-state.


Tonton videonya: Inertia Friction Welder for Aerospace Component - Model 480B (September 2021).