PENGENALAN
KIMPALAN ARKA JENIS FLUX CORED ARC WELDING (FCAW)
FCAW ni konsepnya lebih kurang sama dengan GMAW. Peralatan dan mesin
juga sama. Bezanya cuma pada elektrod atau wire. Ianya menggunakan wire yang
mempunyai flux ditengah tengah. Hasil kumai pula akan kelihatan seperti kumai
SMAW kerana akan mempunyai lapisan slag atau sanga.
Berteras flux Kimpalan Arka adalah satu proses kimpalan serupa dengan
GMAW, kerana ia menggunakan elektrod diberi makan secara berterusan, tetapi
menggunakan wayar tiub dipenuhi dengan fluks bukannya wayar yang kukuh.
Terdapat dua jenis berteras flux dawai, diri secukupnya dan dua perisai.
Self-shielded digunakan tanpa bantuan perisai gas luar dan menggunakan fluks
untuk melindungi kimpalan lopak lebur. Perisai Dual menggunakan fluks dan gas
pelindung luar untuk melindungi kimpalan lopak lebur. Gas pelindung biasa
adalah karbon dioksida dan campuran argon / karbon dioksida. Wayar diri
dilindungi adalah optimum untuk kegunaan luar, walaupun dalam keadaan berangin.
Kedua-dua wayar menghasilkan sanga yang meliputi di kimpal siap.
PRINSIP KERJA
·
Proses Kimpalan Arka Teras Bersalut
atau Flux Cored Arc Welding (FCAW) adalah proses yang menggunakan arka di
antara suapan elektrod yang berterusan dengan kolam leburan kimpal, di mana
wujud percantuman atau sebatian oleh kepanasan arka yang dihasilkan oleh
leburan elektrod dengan logam asas.Proses flux cored arc welding adalah cabang
daripada Shield Metal Arc Welding (SMAW). FCAW dikimpal daripada elektrod yang
mempunyai flux dalam tiub wayar yang dilindungi karbon dioksida. Proses ini
digunakan bersama dengan gas dari bekalan yang berasingan.
·
Proses kimpalan ini memerlukan
elektrod gunahabis yang bersalut an gas pelindung, yang mana salutan pada
filler wire dan gas pelindung berfungsi bagi melindungi leburan kimpal supaya
tidak dicemari oleh atmosfera. Selalunya flux mengandungi campuran elemen yang
mengubah kolam kecairan logam untuk kimpalan yang sesuai apabila logam siap
dikimpal.
·
Flux Cored Arc Welding boleh
dilakukan secara automatik atau separa-automatik, semua jenis logam boleh
dikimpal dengan prases ini seperti keluli karbon, keluli aloi, dan keluli tahan
karat dalam semua kedudukan, pemilihan gas pelindung yang sesuai, elektrod dan
pelbagai kerja kimpal. Proses kimpalan ini menggunakan bekalan kuasa yang sama
dengan GMAW tetapi elektrod yang berlainan.
·
Proses Flux Cored Arc Welding
merangkumi suapan elektrod secara automatic dan berterusan, dawai elektrod
gunahabis (filler wire) dilindungi oleh bekalan kuasa.Pemilihan elektrod atau
dawai penambah dan gas pelindung adalah berpandukan kepada jenis logam yang
akan dikimpal. Proses ini juga boleh digunakan bagi mengimpal pengerasan
permukaan dan penambahan permukaan (padding).Bekalan kuasa yang digunakan untuk
mesin kimpalan adalah jenis voltan malar. Arus kimpal yang biasa digunakan
dalam proses Flux Cored Arc Welding ini ialah diantara 20-30 amp, pada voltan
arka 18v dan keparas tertinggi 750 amp, pada voltan arka 50v. Penggunaan arus
pada kekutuban berbalik sering digunakan dalam proses ini.
JENIS FCAW
1.
Jenis FCAW tidak memerlukan gas
perisai. Ini dibuat mungkin oleh teras fluks dalam elektrod yang dibuang tiub.
Walau bagaimanapun, teras ini mengandungi lebih daripada sekadar fluks. Ia juga
mengandungi pelbagai bahan yang apabila terdedah kepada suhu tinggi kimpalan
menghasilkan gas perisai untuk melindungi arka. Jenis FCAW ini menarik kerana
ia mudah alih dan umumnya mempunyai penembusan yang baik ke dalam logam asas.
Juga, keadaan berangin tidak perlu dipertimbangkan. Sesetengah kelemahan adalah
bahawa proses ini boleh menghasilkan asap yang berlebihan dan berisiko
(menjadikannya sukar untuk melihat kolam pengimpal). Seperti semua proses
kimpalan, elektrod yang betul mesti dipilih untuk mendapatkan sifat mekanik
yang diperlukan. Kemahiran pengendali adalah faktor utama kerana manipulasi
elektroda yang tidak betul atau persediaan mesin boleh menyebabkan keliangan.
2.
Jenis FCAW menggunakan gas perisai yang mesti
dibekalkan oleh bekalan luaran. Ini diketahui secara tidak rasmi sebagai
kimpalan "perisai dwi". Jenis FCAW ini dibangunkan terutamanya untuk
keluli struktur kimpalan. Malah, kerana ia menggunakan kedua-dua elektrod
membasahi fluks dan gas perisai luar, seseorang mungkin mengatakan bahawa ia
adalah gabungan logam gas (GMAW) dan kimpalan arka fluks (FCAW). Gaya FCAW ini
adalah lebih baik untuk kimpalan logam yang lebih tebal dan keluar. Sanga yang
dicipta oleh fluks juga mudah dialihkan. Kelebihan utama proses ini adalah
bahawa dalam persekitaran kedai yang tertutup, ia umumnya menghasilkan kimpalan
sifat mekanik yang lebih baik dan lebih konsisten, dengan kecacatan kimpalan
yang lebih sedikit daripada proses SMAW atau GMAW. Dalam amalan ia juga
membolehkan kadar pengeluaran yang lebih tinggi, kerana pengendali tidak perlu
berhenti secara berkala untuk mengambil elektrod baru, seperti yang berlaku di
SMAW. Walau bagaimanapun, seperti GMAW, ia tidak boleh digunakan dalam
persekitaran berangin kerana kehilangan gas perisai dari aliran udara akan
menghasilkan keliangan dalam kimpal.
Peralatan Mesin FCAW :
1. Wire Feeder berfungsi untuk
menarik kawat las dan mengeluarkannya melalui welding gun, pada proses ini
kawat las dapat dikeluarkan secara terus menerus sampai proses pengelasan
selesai.
2. Work Lead berfungsi untuk
menghubungkan kabel masa dari mesin ke benda kerja.
3. Welding gun berfungsi untuk
melakukan proses pengelasan yang merupakan tempat keluarnya kawat las dan gas
pelindung.
4. Ampere dan Volt kontrol berfungsi
untuk mengontrol besar kecilnya ampere dan voltase, biasanya pengontrol ini
terdapat pada mesin las atau di wire feeder.
5. Tabung gas berfungsi untuk
menyimpan gas pelindung yang digunakan sebagai gas pelindung saat proses
pengelasan berlangsung.
CONSUMABLE
FILLER WIRE (LOGAM PENGISI)
Boleh didapati dalam bentuk kili atau
gelung dengan saiz dan ukuran berbeza seperti bergarispusat 0.8, 1.0, 1.2, 1.4
dan 1.6mm.Peratus percampuran dalam elektod : Karbon 10%, Silikon 0.905%, Phrosperam
0.020%, Manganese 1.60% dan Salfat 0.020%.Gelung yang biasa adalah
bergarispusat 300mm.
Jadual di bawah menunjukkan klasfikasi wayar flux
core dan specifikasi semasa menggunakkannya
AWS
Classification
|
Shielding
Gas
|
Welding
Position
|
Current
&
Polarity
|
Minimum
Tensile
Strength (PSI)
|
E70T-1C
|
CO2,
|
Flat/Horizontal
|
DCEP
|
70,000
|
E71T-1C/M
|
CO2,or
Ar/CO2,
|
All
|
DCEP
|
70,000
|
E70T-2C/M
|
CO2,or
Ar/CO2,
|
Flat/Horizontal
|
DCEP
|
70,000
|
E70T-3
|
None
|
Flat/Horizontal
|
DCEP
|
70,000
|
E70T-4
|
None
|
Flat/Horizontal
|
DCEP
|
70,000
|
E70T-5C/M
|
CO2,or
Ar/CO2,
|
Flat/Horizontal
|
DCEP
|
70,000
|
E70T-7
|
None
|
Flat/Horizontal
|
DCEN
|
70,000
|
E71T-8
|
None
|
All
|
DCEN
|
70,000
|
E71T-9C/M
|
CO2,or
Ar/CO2,
|
All
|
DCEP
|
70,000
|
E71T-11
|
None
|
All
|
DCEN
|
70,000
|
E71T-12C/M
|
CO2,or
Ar/CO2,
|
All
|
DCEP
|
70,000
|
Pengertian E70T-1 adalah
– E adalah simbol elektroda atau kawat las.
– 7 adalah kekuata tarik minimum dari kawat las tersebut yaitu dikali 10.000 psi.
– 0 adalah posisi pengelasan yang berarti untuk posisi Flat dan Horizontal, namun jika diganti 1 maka dapat digunakan untuk semua posisi.
– T adalah Simbol dari bentuk elektroda tersebut yaitu Tubular, karena pada proses Las FCAW bentuk kawat lasnya adalah tubular karena ada flux di dalam kawat las.
– 1 adalah tipe gas dan performa dari kawat las, berikut ini beberapa tipe gas beserta
GAS PELINDUNG
· Berfungsi untuk melindungi kolam
kimpal atau leburan logam kimpal daripada udara kasa atau atmosferaTerdapat 3
jenis gas utama iaitu gas karbon dioksida, argon dan helium dan terdapat juga
gas pelindung yang yang digabungkan seperti percampuran Argon dan Helium,
percampuran Oksigen dan Karbon Dioksida kepada Argon dan Helium dah percampuran
gas Oksigen, Karbon Dioksida, Argon dan Helium.
Jadual
dibawah menunjukkan jenis gas dan warna balang :
Jenis gas
|
Warna
balang gas
|
Argon
|
Biru
|
Co2
|
Biege /
Kuning
|
Argon + o2
|
Biru
dengan lilitan hitam
|
Argon +
co2
|
Biru
dengan lilitan hijau
|
Helium
|
Coklet
|
Kelebihan dan Kekurangan Pengelasan
FCAW :
Kelebihan Proses Flux Core Arc Welding :
– Proses pengelasan lebih cepat dibandingkan dengan SMAW, kerana pada FCAW tidak perlu sering mengganti dawai elektrod kerana sudah ada dalam bentuk wire roll yang panjang.
– FCAW merupakan jenis mesin kimpalan yang automatik dan semi-automatik sehingga lebih mudah digunakan.
Kekurangan Proses Flux Core Arc Welding :
– Kerana menggunakan flux sebagai pelindung maka perlu proses pembersihan setelah proses kimpal selesai.
– kadang-kadang akan muncul cacat porositi atau lubang lubang kecil jika terkena hembusan angin yang mencapai kecepatan 5 mph.
– Dari segi harga memang mesin kimpal FCAW cukup mahal.
