Brazing

Brazing (Pemateri) adalah logamproses -joining dimana logam pengisian dipanaskan di atas titik leleh dan didistribusikan antara dua atau lebih pas bagian kapiler . Logam pengisi dibawa sedikit di atas leleh ( cair ) suhu sementara dilindungi oleh suasana yang cocok, biasanya fluks . Kemudian mengalir di atas logam dasar (dikenal sebagai pembasahan) dan kemudian didinginkan untuk bergabung dengan benda kerja bersama-sama. Hal ini mirip dengan solder , kecuali suhu yang digunakan untuk melelehkan logam pengisi yang lebih tinggi untuk mematri.Dengan definisi American Welding Society, mematri adalah proses pengelasan dimana logam pengisi memiliki titik lebur yang lebih tinggi daripada 8000F (4250C), tetapi lebih rendah dari logam logam yang bergabung, dan di mana logam pengisi ditarik ke dalam sendi oleh tarik kapiler.

BrazingFigure 30.1 (a) Brazing and (b) braze welding operations.

Logam untuk pemateri Berbagai Logam dan Paduan

TABLE 30.1

Base metal

Filler metal

Brazing temperature, (C)

Aluminum and its alloys

Aluminum-silicon

570620

Magnesium alloys

Magnesium-aluminum

580625

Copper and its alloys

Copper-phosphorus

700925

Ferrous and nonferrous (except aluminum and magnesium)

Silver and copper alloys, copper- phosphorus

6201150

Iron-, nickel-, and cobalt-base alloys

Gold

9001100

Stainless steels, nickel- and cobalt-base alloys

Nickel-silver

9251200

Desain gabungan Digunakan dalam pemateriGambar 30.4 Bersama desain yang biasa digunakan dalam operasi mematri. Clearance antara dua bagian yang brazing merupakan faktor penting dalam kekuatan bersama. Jika clearance terlalu kecil, logam mengeraskan cair tidak akan sepenuhnya menembus antarmuka. Jika terlalu besar, akan ada aksi kapiler cukup untuk logam cair untuk mengisi antarmuka.

Keuntungan dan Kerugian

Pemateri memiliki banyak keuntungan dibandingkan teknik logam-bergabung lainnya, seperti pengelasan . Sejak mematri tidak mencairkan logam dasar dari sendi, memungkinkan kontrol lebih ketat atas toleransi dan menghasilkan gabungan yang bersih tanpa perlu finishing sekunder. Selain itu, logam berbeda dan non-logam (yaitu metalized keramik) dapat brazing. Secara umum, mematri juga menghasilkan distorsi kurang termal dari pengelasan karena pemanasan seragam sepotong brazing. Kompleks dan multi-bagian rakitan dapat brazing biaya-efektif. Sambungan las harus kadang-kadang ditumbuk flush, operasi sekunder mahal yang mematri tidak memerlukan karena menghasilkan gabungan yang bersih. Keuntungan lain adalah bahwa mematri dapat dilapisi atau berpakaian untuk tujuan perlindungan. Akhirnya, mematri mudah disesuaikan dengan produksi massal dan mudah untuk mengotomatisasi karena parameter proses individu yang kurang peka terhadap variasi.Salah satu kelemahan utama adalah: kurangnya kekuatan bersama dibandingkan dengan sambungan las karena logam pengisi lembut digunakan. Kekuatan sendi dibrazing cenderung lebih rendah dari dasar metal (s), tetapi lebih besar dari logam pengisi. Kerugian lain adalah bahwa sendi dibrazing bisa rusak dalam suhu tinggi layanan. sendi Brazed memerlukan tingkat tinggi kebersihan dasar-logam bila dilakukan dalam pengaturan industri. Beberapa aplikasi mematri memerlukan penggunaan agen peremaja yang memadai untuk mengontrol kebersihan. Warna bersama sering berbeda dari logam dasar, menciptakan kelemahan estetika.

Metode pemanasan

Ada banyak metode pemanasan yang tersedia untuk mencapai operasi mematri. Faktor yang paling penting dalam memilih metode pemanasan mencapai perpindahan panas yang efisien di seluruh sendi dan melakukannya dalam kapasitas panas logam dasar individu digunakan. Geometri mengeraskan bersama juga merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan, seperti tingkat dan volume produksi yang dibutuhkan. Cara termudah untuk mengkategorikan metode mematri adalah untuk kelompok mereka dengan metode pemanasan. Berikut adalah beberapa yang paling umum:Torch mematri Tungku mematri Mematri induksi Dip mematri Resistance mematri Mematri inframerah Blanket mematri Elektron beam dan laser mematri Mengeraskan las

Prosedur PemateriLangkah 1: Baik fit dan jarak yang tepat Langkah 2: Membersihkan logam Langkah 3: fluks bagian Langkah 4: Majelis untuk mematri Langkah 5: pemateri perakitan. Langkah 6: Membersihkan sendi dibrazing

solder

Solder adalah proses di mana dua atau lebih logam item bergabung bersama oleh mencair dan mengalir dengan logam pengisi ( solder ) ke dalam sendi, logam pengisi memiliki lebih rendah titik leleh dari logam yang berdekatan. Solder berbeda dari pengelasan di solder yang tidak melibatkan melelehkan benda kerja. Dalam mematri , logam pengisi mencair pada suhu yang lebih tinggi, tetapi logam benda kerja tidak meleleh. Di masa lalu, hampir semua prajurit yang terkandung memimpin , tapi masalah lingkungan hidup semakin didikte penggunaan paduan bebas timah untuk keperluan elektronik dan pipa.

aplikasiSolder digunakan dalam pipa, elektronik, dan logam dari berkedip ke perhiasan. Solder memberikan cukup koneksi permanen tetapi reversibel antara pipa tembaga di pipa sistem serta sendi pada benda logam lembaran seperti kaleng makanan, flashing atap , talang hujan dan mobil radiator . Perhiasan komponen, peralatan mesin dan beberapa pendingin dan pipa komponen sering dirakit dan diperbaiki oleh yang lebih tinggi proses penyolderan suhu perak. Bagian mekanik kecil sering disolder atau brazed juga. Solder juga digunakan untuk bergabung dengan timbal datang dan foil tembaga di kaca patri pekerjaan. Hal ini juga dapat digunakan sebagai patch semi permanen untuk kebocoran di kapal kontainer atau memasak.

Perbedaan antara solder dan mematriPerbedaan antara solder dan mematri didasarkan pada suhu leleh dari paduan filler. Sebuah suhu 450 C biasanya digunakan sebagai titik tata batas praktis antara solder dan mematri. Patri lunak dapat dilakukan dengan besi yang dipanaskan sedangkan metode lain memerlukan obor suhu yang lebih tinggi atau tungku untuk mencairkan logam pengisi. Peralatan yang berbeda biasanya diperlukan sejak solder tidak dapat mencapai suhu yang cukup tinggi untuk menyolder keras atau mematri. Mematri logam pengisi lebih kuat dari solder perak, yang lebih kuat dari berbasis timah solder lunak. Mematri solder dirumuskan terutama untuk kekuatan, solder perak digunakan oleh perhiasan untuk melindungi logam mulia dan dengan teknisi dan teknisi pendingin untuk kekuatan tarik tetapi suhu leleh lebih rendah dari mematri, dan manfaat utama dari solder lunak adalah suhu rendah digunakan (untuk mencegah kerusakan panas ke komponen elektronik dan isolasi). Karena sendi diproduksi menggunakan logam dengan suhu leleh lebih rendah dari benda kerja, sendi akan melemah karena suhu lingkungan mendekati titik leleh logam pengisi. Untuk itu, proses suhu yang lebih tinggi menghasilkan sendi yang efektif pada suhu yang lebih tinggi. Koneksi brazing dapat sebagai kuat atau hampir sekuat bagian mereka terhubung, bahkan pada suhu yang tinggi.

Ultrasonik pengelasan

Pengelasan ultrasonik adalah industri teknik dimana frekuensi tinggi ultrasonik akustik getaran secara lokal diterapkan untuk benda kerja yang diselenggarakan bersama-sama di bawah tekanan untuk membuat solid-state las . Hal ini umumnya digunakan untuk plastik , dan terutama untuk bergabung berbeda bahan . Dalam pengelasan ultrasonik, tidak ada baut ikat, kuku, bahan solder, atau perekat yang diperlukan untuk mengikat bahan bersama-sama.

sejarahAplikasi praktis dari pengelasan ultrasonik untuk plastik kaku selesai pada tahun 1960. Pada titik ini hanya keras plastik bisa dilas. Paten untuk metode ultrasonik untuk pengelasan bagian termoplastik kaku diberikan kepada Robert Soloff dan Seymour Linsley pada tahun 1965. Soloff, pendiri Sonics & Bahan Inc, adalah seorang manajer laboratorium di Branson Instrumen mana film plastik tipis yang dilas ke tas dan tabung menggunakan probe ultrasonik. Dia sengaja pindah probe dekat dengan dispenser pita plastik dan bagian dari dispenser dilas bersama-sama. Dia menyadari bahwa probe tidak perlu secara manual dipindahkan sekitar bagian tetapi bahwa energi ultrasonik bisa melakukan perjalanan melalui dan di sekitar plastik kaku dan mengelas seluruh sendi. Ia melanjutkan untuk mengembangkan pers ultrasonik pertama. Aplikasi pertama dari teknologi baru ini adalah dalam industri mainan.Mobil pertama yang seluruhnya terbuat dari plastik dirakit menggunakan pengelasan ultrasonik pada tahun 1969. Meskipun mobil plastik tidak menangkap, pengelasan ultrasonik lakukan. Industri otomotif telah digunakan secara teratur sejak 1980-an. Hal ini sekarang digunakan untuk banyak aplikasi.

PROSESUntuk bergabung kompleks injeksi dibentuk termoplastik bagian, peralatan las ultrasonik dapat dengan mudah disesuaikan agar sesuai dengan spesifikasi yang tepat dari bagian yang dilas. Bagian-bagian yang terjepit di antara berbentuk sarang tetap ( anvil ) dan sonotrode (tanduk) yang terhubung ke transducer, dan ~ 20 kHz rendah amplitudo getaran akustik dipancarkan. (Catatan: frekuensi umum digunakan dalam pengelasan ultrasonik termoplastik 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz dan 70 kHz). Ketika pengelasan plastik, antarmuka dari dua bagian dirancang khusus untuk berkonsentrasi proses peleburan. Salah satu bahan biasanya memiliki direktur energi berduri yang kontak bagian plastik kedua. Energi ultrasonik mencair titik kontak antara bagian-bagian, menciptakan sendi. Proses ini adalah alternatif yang baik untuk otomatis lem , sekrup atau snap-fit desain. Hal ini biasanya digunakan dengan bagian-bagian kecil (misalnya ponsel, elektronik konsumen, alat-alat medis sekali pakai, mainan, dll) tetapi dapat digunakan pada bagian sama besar sebagai instrument cluster otomotif kecil. Ultrasonik juga dapat digunakan untuk mengelas logam, tetapi biasanya terbatas pada lasan kecil tipis, logam lunak, misalnya aluminium, tembaga, nikel. Ultrasonik tidak akan digunakan dalam pengelasan sasis mobil atau di las potong dari sepeda bersama-sama, karena tingkat daya yang diperlukan.

aplikasiAplikasi pengelasan ultrasonik yang luas dan ditemukan di banyak industri termasuk listrik dan komputer, otomotif dan dirgantara, medis, dan kemasan. Apakah dua item dapat ultrasonically dilas ditentukan oleh ketebalan mereka. Jika mereka terlalu tebal proses ini tidak akan bergabung dengan mereka. Ini adalah kendala utama dalam pengelasan logam. Namun, kabel, koneksi microcircuit, lembaran logam, foil, pita dan jerat sering bergabung menggunakan las ultrasonik. Ultrasonik pengelasan adalah teknik yang sangat populer untuk ikatan termoplastik . Hal ini cepat dan mudah otomatis dengan waktu pengelasan sering di bawah satu detik dan tidak ada sistem ventilasi yang diperlukan untuk menghilangkan panas atau knalpot. Jenis las ini sering digunakan untuk membangun majelis yang terlalu kecil, terlalu rumit, atau terlalu halus untuk teknik pengelasan lebih umum.

Ultrasonic Welding ProcessProses Keterangan: Komponen sistem pengelasan ultrasonik meliputi: - ransduser - sonotrode - landasanAnvilMassSonotrode tipClampingforcewedgeTransducerForceWeldmentVibration

Sebuah kekuatan penjepit statis diterapkan tegak lurus dengan antarmuka antara benda kerja.menghubungi sonotrode berosilasi sejajar dengan antarmuka.Efek gabungan dari kekuatan statis dan berosilasi menghasilkan deformasi yang mempromosikan pengelasan.AnvilMassSonotrode tipClampingforcewedgeTransducerForceworkpiece Ultrasonic Welding Mechanism10-75 KHz

FRICTION WELDING

Elmer dan Kautz, (1983), pengelasan gesek (friction welding, FRW) adalah proses pengelasan bahan pejal di mana panas untuk pengelasan diproduksi oleh gerak relatif dari dua permukaan yang kontakMetode ini bergantung langsung pada konversi energi mekanik ke energi termal untuk membentuk pengelasan, tanpa aplikasi dari sumber panas lain. Dalam kondisi normal, leleh tidak terjadi pada permukaan.Kecepatan putar, tekanan aksial, dan waktu gesek adalah variabel utama yang dikendalikan dalam rangka menghasilkan panas yang diperlukan dan tekanan untuk membentuk las