Jointing Metal dengan Brazing dan Welding

Jointing Metal dengan Brazing dan Welding

Ada beberapa metode yang tersedia untuk menyambung logam, termasuk pengelasan, mematri, dan penyolderan. Apa perbedaan antara pengelasan dan mematri? Apa perbedaan antara mematri dan menyolder? Mari jelajahi perbedaan plus keunggulan komparatif serta aplikasi umum. Diskusi ini akan memperdalam pemahaman Anda tentang penggabungan logam dan membantu Anda mengidentifikasi pendekatan yang optimal untuk aplikasi Anda.

BAGAIMANA CARA MENAKJUBKAN BEKERJA


A sendi brazed dibuat dengan cara yang sama sekali berbeda dari sambungan las. Perbedaan besar pertama adalah suhu - mematri tidak melelehkan logam dasar. Ini berarti bahwa suhu mematri selalu lebih rendah dari titik leleh logam dasar. Suhu mematri juga jauh lebih rendah daripada suhu pengelasan untuk logam dasar yang sama, menggunakan lebih sedikit energi.

Jika mematri tidak memadukan logam dasar, bagaimana cara menggabungkannya? Ia bekerja dengan menciptakan ikatan metalurgi antara logam pengisi dan permukaan dua logam yang disambungkan. Prinsip di mana logam pengisi ditarik melalui sambungan untuk menciptakan ikatan ini adalah aksi kapiler. Dalam operasi mematri, Anda menerapkan panas secara luas ke logam dasar. Logam pengisi kemudian disentuhkan dengan bagian yang dipanaskan. Ia meleleh seketika oleh panas pada logam dasar dan ditarik oleh aksi kapiler seluruhnya melalui sambungan. Beginilah cara membuat sambungan brazing.

Aplikasi mematri meliputi elektronik / kelistrikan, dirgantara, otomotif, HVAC / R, konstruksi, dan lainnya. Contohnya berkisar dari sistem pendingin udara untuk mobil hingga bilah turbin jet yang sangat sensitif hingga komponen satelit hingga perhiasan mewah. Brazing menawarkan keuntungan yang signifikan dalam aplikasi yang memerlukan penggabungan logam dasar yang berbeda, termasuk tembaga dan baja serta non-logam seperti tungsten karbida, alumina, grafit dan berlian.

Keunggulan Komparatif. Pertama, sambungan brazing adalah sambungan yang kuat. Sambungan brazing yang dibuat dengan benar (seperti sambungan las) dalam banyak kasus akan sekuat atau lebih kuat dari logam yang disambung. Kedua, sambungan dibuat pada suhu yang relatif rendah, berkisar dari sekitar 1150 ° F hingga 1600 ° F (620 ° C hingga 870 ° C).

Yang terpenting, logam dasar tidak pernah meleleh. Karena logam dasar tidak meleleh, mereka biasanya dapat mempertahankan sebagian besar sifat fisiknya. Integritas logam dasar ini merupakan karakteristik dari semua sambungan brazing, termasuk sambungan berpenampang tipis dan tebal. Selain itu, panas yang lebih rendah meminimalkan bahaya distorsi atau lengkungan logam. Pertimbangkan juga, bahwa suhu yang lebih rendah membutuhkan lebih sedikit panas - faktor penghematan biaya yang signifikan.

Keuntungan penting lainnya dari brazing adalah kemudahan menggabungkan logam yang berbeda menggunakan fluks atau paduan flux-cored / coated. Jika Anda tidak harus melebur logam dasar untuk menggabungkannya, tidak masalah jika logam tersebut memiliki titik leleh yang sangat berbeda. Anda dapat merebus baja menjadi tembaga semudah baja menjadi baja. Pengelasan lain ceritanya karena Anda harus melebur logam dasar untuk memadukannya. Ini berarti bahwa jika Anda mencoba mengelas tembaga (titik leleh 1981 ° F / 1083 ° C) ke baja (titik leleh 2500 ° F / 1370 ° C), Anda harus menggunakan teknik pengelasan yang agak canggih dan mahal. Kemudahan total untuk menggabungkan logam yang berbeda melalui prosedur mematri konvensional berarti Anda dapat memilih logam apa pun yang paling sesuai dengan fungsi rakitan, mengetahui Anda tidak akan memiliki masalah untuk menggabungkannya tidak peduli seberapa luas variasi suhu leleh.

Juga sebuah sendi brazed memiliki penampilan yang halus dan menyenangkan. Ada perbandingan siang-malam antara potongan kecil yang rapi dari sambungan brazing dengan manik-manik yang tebal dan tidak beraturan dari sambungan las. Karakteristik ini terutama penting untuk sambungan pada produk konsumen, di mana penampilan sangat penting. Sambungan brazing hampir selalu dapat digunakan "sebagaimana adanya", tanpa perlu operasi finishing - penghematan biaya lainnya.

Brazing menawarkan keuntungan signifikan lain dibandingkan pengelasan karena operator biasanya dapat memperoleh keterampilan mematri lebih cepat daripada keterampilan mengelas. Alasannya terletak pada perbedaan yang melekat antara kedua proses tersebut. Sambungan las linier harus dilacak dengan sinkronisasi aplikasi panas dan deposisi logam pengisi yang tepat. Sebaliknya, sambungan brazing cenderung "membuat dirinya sendiri" melalui aksi kapiler. Faktanya, sebagian besar keahlian yang terlibat dalam mematri berakar pada desain dan rekayasa sambungan. Kecepatan komparatif dari pelatihan operator yang sangat terampil merupakan faktor biaya yang penting.

Akhirnya, mematri logam relatif mudah untuk diotomatisasi. Karakteristik proses mematri - aplikasi panas yang luas dan kemudahan pemosisian logam pengisi - membantu menghilangkan potensi masalah. Ada banyak cara untuk memanaskan sambungan secara otomatis, banyak bentuk logam pengisi mematri dan banyak cara untuk menyimpannya sehingga operasi mematri dapat dengan mudah diotomatiskan untuk hampir semua tingkat produksi.

BAGAIMANA PENGELASAN BEKERJA

Pengelasan menggabungkan logam dengan melelehkan dan menyatukannya, biasanya dengan penambahan logam pengisi pengelasan. Sambungan yang dihasilkan kuat - biasanya sekuat logam yang disambung, atau bahkan lebih kuat. Untuk memadukan logam, Anda menerapkan panas terkonsentrasi langsung ke area sambungan. Panas ini harus bersuhu tinggi untuk melelehkan logam dasar (logam yang bergabung) dan logam pengisi. Oleh karena itu, suhu pengelasan dimulai dari titik leleh logam dasar.

Pengelasan umumnya cocok untuk menyambungkan rakitan besar di mana kedua bagian logam relatif tebal (0.5 ”/ 12.7 mm) dan disambungkan pada satu titik. Karena manik-manik sambungan las tidak teratur, biasanya tidak digunakan pada produk yang membutuhkan sambungan kosmetik. Aplikasi meliputi transportasi, konstruksi, manufaktur, dan bengkel. Contohnya adalah rakitan robotik ditambah fabrikasi bejana tekan, jembatan, struktur bangunan, pesawat terbang, gerbong dan rel kereta api, jaringan pipa dan banyak lagi.

Keunggulan Komparatif. Karena panas pengelasan sangat kuat, biasanya dilokalisasi dan diarahkan dengan tepat; tidak praktis untuk menerapkannya secara seragam di area yang luas. Aspek yang tepat ini memiliki kelebihan. Misalnya, jika Anda ingin menggabungkan dua potongan kecil logam pada satu titik, pendekatan pengelasan tahanan listrik praktis. Ini adalah cara cepat dan ekonomis untuk membuat ratusan dan ribuan sambungan permanen yang kuat.

Namun, jika sambungannya linier daripada menunjuk dengan tepat, masalah muncul. Panas pengelasan yang terlokalisasi bisa menjadi kerugian. Misalnya, jika Anda ingin mengelas dua potong logam, Anda mulai dengan memiringkan tepi potongan logam untuk memberi ruang bagi logam pengisi pengelasan. Kemudian Anda mengelas, pertama-tama memanaskan salah satu ujung area sambungan ke suhu leleh, lalu perlahan-lahan memindahkan panas di sepanjang garis sambungan, mengendapkan logam pengisi dalam sinkronisasi dengan panas. Ini adalah operasi pengelasan konvensional yang khas. Dibuat dengan benar, sambungan las ini setidaknya sekuat logam yang disambung.

Namun, ada kerugian dari pendekatan pengelasan sambungan linier ini. Sambungan dibuat pada suhu tinggi - cukup tinggi untuk melelehkan logam dasar dan logam pengisi. Temperatur tinggi ini dapat menyebabkan masalah, termasuk kemungkinan distorsi dan lengkungan logam dasar atau tegangan di sekitar area pengelasan. Bahaya ini minimal jika logam yang disambung tebal, tetapi dapat menjadi masalah jika logam dasar merupakan bagian yang tipis. Selain itu, suhu tinggi itu mahal, karena panas adalah energi dan energi membutuhkan uang. Semakin banyak panas yang Anda butuhkan untuk membuat sambungan, semakin besar biaya produksi sambungan tersebut.

Sekarang, pertimbangkan proses pengelasan otomatis. Apa yang terjadi jika Anda tidak bergabung dengan satu majelis, tetapi ratusan atau ribuan majelis? Pengelasan, pada dasarnya, menghadirkan masalah dalam otomasi. Sambungan las resisten yang dibuat pada satu titik relatif mudah untuk diotomatiskan. Namun, begitu titik menjadi garis - sambungan linier - sekali lagi, garis tersebut harus dilacak. Operasi penelusuran ini dapat diotomatiskan, dengan memindahkan jalur sambungan, misalnya, melewati stasiun pemanas dan memasukkan kabel pengisi secara otomatis dari gulungan besar. Namun, ini adalah penyiapan yang rumit dan tepat, hanya dijamin jika Anda memiliki produksi besar untuk suku cadang yang identik.

Ingatlah bahwa teknik pengelasan terus meningkat. Anda dapat mengelas berdasarkan produksi melalui berkas elektron, pelepasan kapasitor, gesekan, dan metode lainnya. Proses canggih ini biasanya memerlukan peralatan khusus dan mahal ditambah pengaturan yang rumit dan memakan waktu. Pertimbangkan apakah praktis untuk proses produksi yang lebih singkat, perubahan dalam konfigurasi perakitan, atau persyaratan penyambungan logam sehari-hari.

Memilih Proses Penggabungan Metal Yang Tepat
Jika Anda membutuhkan sambungan yang permanen dan kuat, kemungkinan besar Anda akan mempersempit pertimbangan sambungan logam ke pengelasan versus mematri. Pengelasan dan mematri keduanya menggunakan logam panas dan pengisi. Keduanya dapat dilakukan berdasarkan produksi. Namun, kemiripan itu berakhir di situ. Mereka bekerja secara berbeda, jadi ingat pertimbangan mematri vs pengelasan ini:

Ukuran perakitan
Ketebalan bagian logam tidak mulia
Persyaratan spot atau line joint
Logam bergabung
Kuantitas perakitan akhir dibutuhkan
Pilihan lain? Sambungan yang diikat secara mekanis (berulir, berpancang atau terpaku) umumnya tidak sebanding dengan sambungan brazing dalam hal kekuatan, ketahanan terhadap guncangan dan getaran, atau anti bocor. Pengikatan perekat dan penyolderan akan menghasilkan ikatan permanen, tetapi umumnya, keduanya tidak dapat menawarkan kekuatan sambungan brazing - sama dengan atau lebih besar dari logam dasar itu sendiri. Mereka juga tidak dapat, sebagai suatu peraturan, menghasilkan sambungan yang menawarkan ketahanan terhadap suhu di atas 200 ° F (93 ° C). Saat Anda membutuhkan sambungan logam-ke-logam yang permanen dan kuat, mematri adalah pesaing yang kuat.