NOTA KIMPALAN ARKA IKIMPALAN ARKAKimpalan arka elektrik dijalankan secara

mengalirkan tenaga elektrik daripada elektrod keatas logam asas dan menukarkan tenaga elektrikini kepada tenaga haba yang tinggi 

.Tenaga haba ini digunakan untuk melebur logam elektrod, logam tambahan atau logampenyambung yang akhirnya menghasilkan satu sambungan kimpal. Pada asasnya, banyaktenaga elektrik diperlukan untuk mencapai suhu tertentu bagi melebur logam dalam jangkamasa yang pendek. Berikut ialah dua jenis arus elektrik yang biasa digunakan dalam kerja-kerja kimpalan.

 Arus ulangalik (a.u.) :Sejenis arus yang mengubah arah pengalirannya beberapa kalidalam satu saat. Arus ulangalik yang biasa digunakan akan mengubah kekuatan danarahnya 120 kali dalam masa satu saat atau membuat satu pergerakan ulangalik dalammasa 1/60 scsaat. Frekuensi arus ini dikatakan bernilai 60 hertz. Dengan perkataan lainarus ulangalik yang mempunyai frekuensi60 hertz akan mengubah kekuatan dan arahnya60 kali bagi setiap saat.

 Arus terns (a.t.).

:Sejenis arus yang mempunyai arah pengaliran yang tetap. Arah arusterns hanya boleh diubah denganmenukar sambungan kabel yang digunakan.

Arus Elektrik Arus elektrik mengalir daripada satu tekanan tinggi kepada tekanan rendah melalui litar atau dawai kerana wujudnya perbezaan daya. Daya yang menyebabkan arus ini mengalir disebutdaya gerak elektrik. Unit bagi daya gerak elektrik ialah volt. Hujung yang mempunyai dayagerak elektrik yang tinggi dikatakan hujung negatif dan hujung satu lagi yang mempunyaidaya gerak elektrik rendah ialah hujung positif. Ini bermakna aliran arus elektrik melalui litar bermula daripada hujung negatif ke hujung positif.Unit bagi mengukur arus elektrik ialahampere.RintanganApabila arus elektrik mengalir di dalam sesuatu pengalir, arus ini akan menghadapirintangan pada keseluruhan laluannya. Rintangan itu berubah mengikut jenis bahan yangdigunakan.Unit rintangan ialah Ohm. Bahan tembaga memberi rintangan yang rendahterhadap aliran arus. Itulah sebabnya pengalir tembaga digunakan

secara meluas.Sebaliknya bahan-bahan yang merintang aliran elektrik disebut penebat.Di antara bahan-bahan penebat utama ialah kertas,getah,dan minyak. Getah biasanya digunakan untuk menebat aliran elektrik sepanjang laluanya.Prinsip-Prinsip Kimpalan ArkaSuatu arka elektrik terjadi apabila arus elektrik mengalir daripada suatu hujung elektrodke permukaan logam yang hendak dikimpal . Keadaan ini berlaku apabila elektrod yangmembawa arus itu bersentuhan dengan logam yang hendak dikimpal serta terdapat voltandi antaranya. Kejadian itu menghasilkan haba yang tinggi dan akibatnya sebahagian logamasas dan hujung elektrod terlebur. Peleburan hujung elektrod menyebabkan pembentukanbebola-bebola halus logam(kumai)yang dipindahkan ke dalam lopak di atas logam asasmelalui arka berlaku dan Ini disebut pemindahan logam.  Kadangkala cecair logam yang terjadi dilindungi oleh gas-gas lindungan yang terhasildaripada peleburan salutan kimia elektrod. Cecair logam juga kadangkala dilindungi olehsatu lapisan jermang yang dihasilkan daripada pembakaran salutan elektrod.Kelengkapan dan Aksesori

Keperluan asas bagi menjalankan sesuatu kimpalan arka ialahbekalan elektrik denganvoltan dan arus yang sesuai. Voltan yang diperlukan ialah di antara 20-100 volt manakalaarus yang sesuai ialah di antara100-1000 ampere

. Terdapat dua jenis mesin kimpalan arka.Iaitu:a) Mesin yang memberi arus terus.b) Mesin yang memberi arus ulang alik.Mesin Kimpalan Arus Terus

Terdapat dua cara bagi mendapatkan arus terus yang digunakan dalam mesin kimpalan jenis ini iaitu melalui set penjana dan alat kimpalan penerus.

Kebaikan dan Keburukan(a) Boleh digunakan untuk mengenakan kedua-dua elektrod teras dan bukan teras.(b) Menghasilkan kimpalan yang lebih licin dan ini berguna untuk mengimpal logamkepingan nipis.(c) Lebih selamat digunakan.(a) Harganya lebih mahal.(b) Perlu dijalankan penyelenggaraan berkala keatas jenis kilang penjana kerana terdapatbahagian-bahagian yang bergerak.c) Gangguan-gangguan daripada'tiupan arka'.

Mesin Kimpalan Arus Ulangalik

Bekalan arus ulangalik untuk kerja-kerja kimpalan didapati daripada sebuah pengubahperendah.

Di sini bekalan elektrik utama dengan kekuatan 230-250 volt diturunkan kepadasuatu nilai yang kurang daripada 100 volt oleh alat pengubah. Pengubah ini mempunyaipengatur kawalan arus yang membolehkan operator memilih nilai arus yang sesuaisetanding dengansaiz elektrod yang digunakan. Dari segi kecekapan dan kemudahan,peralatan arus ulangalik adalah unggul. Berikut disenaraikan beberapa kebaikan menggunakan mesin kimpalan arus ulangalik:

(a) Harganya lebih murah.(b) Sedikit penyelenggaraan diperlukan atau mungkin tidak diperlukan langsung. Ini adalah kerana tidak ada bahagian-bahagian yang bergerak dalam pengubah.(c) Tidak berlaku 'tiupan arka'(d) Boleh digunakan di sebarang tempat.

Peralatan tambahan bagi kimpalan arka

Berikut ialah beberapa peralatan tambahan penting bagi kegunaan pekerja¬pekerjakimpalan. • Pemegang elektrod.• Kabel atau wayar kimpalan.• Kabel bumi.• Pelindung muka.• Sarung Tangan.• Apron kulit..• Berus• Penyepit Keselamatan

Bahaya-bahaya yang mungkin ditemui dalam kerja-kerja kimpalan arka ialah daripadasinaran arka, percikan logam lebur, gas-gas dan haba yang terhasil serta risiko renjatanelektrik.Oleh itu, kita mestilah sentiasa berhati-hati apabila menjalankan kimpalan arkauntuk mengelakkandaripada berlakunya kemalangan.Untuk mengelakkan kemalangan akibat daripada sinaran arka dan percikan logam lebur,pengimpal mestilah melindungi kulit pada bahagian muka, mata, tangan, lengan, kaki dan badan dengan cara memakai pakaian yang sesuai dan selamat.

Sebelum memulakan sesuatu kerja kimpalan, pastikan kesemua sambungan elektrik beradadalam keadaan sempurna dan mempunyai pembumian elektrik yang baik. Perlu diingat,penting bagi hujung kabel daripada set kimpalan itu dibumikanmelalui satu terminal ataupembumian yang betul. Ini untuk mengelakkan berlakunya pembumian melalui pengimpal jika terminal bumi ini tersalah

sambung, maka kemungkinan akan berlaku kejadian renjatanelektrik.Pakaian Keselamatan Ketika Mengimpal ArkaUntuk mendapatkan perlindungan yang lebih berkesan. Pakaian kerja atau apron yangkemas boleh juga digunakan. Kasut yang bertapak nipis atau kasut getah kurang sesuai.Benda-benda tajam atau kepingan-kepingan logam yang tajam boleh menembusitapakkasut dan menyebabkan kecederaan . kasut yang tahan lasak atau kasut keselamatan(kasut perusahaan) patut di pakai. Pakaian perlindungankulit atau apron kulit harusdigunakan semasa membuat kerja-kerja kimpalan.Bagi pengawasan keselamatan tambahan,pelajar atau pelatih juga diminta mengulungkanlengan baju dan menanggalkangelang,jam tangan,cincin dan memasukkan tali leher kedalam baju sebelum membuat kerja amali. Langkah-langkah ini dapat mengelakkan benda-bendayang longgar termasuk atau tersangkut kepada bahagian-bahagian mesin yangsedang bergerak

NOTA KIMPALAN GAS II

7.1 Definasi Kimpalan Gas

Kimpalan gas didefinasikan sebagai satu proses penyambungan logam dengan kaedah memanaskan kedua-dua bahagian logam yang hendak disambung sehingga cair dan bercantum menjadi satu.

7.2 Kimpalan Gas Tekanan Rendah Dan Kimpalan GasTekanan Tinggi

7.2.1 Terdapat dua jenis kimpalan gas iaitu:Kimpalan gas tekanan rendah Kimpalan gas tekanan tinggi.

Kimpalan tekanan rendah menerima bekalan gas asetilina dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan kurang dari 1.0 psi atau 1.0

Bar

Kimpalan gas tekanan tinggi menerima bekalan gasdari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan dari 1-15psi atau 1-15 Bar.

7.3 Kegunaan kimpalan gas dalam industri

Dalam bidang perindustrian kimpalan gas banyak digunakan dalam kerja fabrikasi logam yang melibatkan kepingan logam yang ketebalannya melebihi daripada 1.0mm sehingga 3.0mm. Contohnya, dalam kerja-kerja membaikpulih badan kenderaan yang melibatkan kerja-kerja ketuk mengetuk dan menampal bahagian-bahagian badan kenderaan yang rosak.

7.4 Gas Dua jenis gas yang biasa digunakan dalam kerja kimpalan gas adalah oksigen(O ) dan asetilina (CH ). Campuran kedua-dua gas menghasilkan haba yang paling tinggi berbanding gas-gas bahanapi yang lainnya. C.Suhunya boleh mencapai sehingga 3316

7.5 Gas Oksigen

Gas oksigen tidak mempunyai warna , rasa dan bau. Ia juga merupakan sejenis gas yang dapat

memebantu dalam proses pembakaran dan juga merupakan gas aktif yang boleh bertindakbalas keatas logam yang menyebabkan pengoksidanan berlaku ke atas logam berkenaan. Contohnya, pengkaratan ke atas keluli.

7.5.1 Penghasilan Gas Oksigen

Gas oksigen boleh dihasil melalui beberapa kaedah, iaitu:i) Kaedah penyulingan udara.(pemeringkatan udara)ii) Kaedah elektrolisis

Kaedah penyulingan udara adalah satu kaedah yangdilakukan secara komersial. Ianya dilakukan melalui proses pengasingan oksigen daripada udara yang dipanggil proses penyulingan udara cair yang termampat pada ketekanan 206 bar (3000psi) iaitu pada suhu -160 C. Seterus tekanan akan akan di kurangkan sedikit demi sedikit dimana oksigen dalam bentuk cair akan bertukar menjadi gas lalu ditabungkan. Begitulahbagi gas-gas yang lainnya akan bertukar menjadi gas apabila tekanan dikurangkan dan ditabungkan untuk kegunaan yang lain.

Kaedah elektrolisis adalah satu proses penghasilan gas oksigen yang diperolehi melalui

arus elektrik di dalam air. Proses ini sangat mahal dan tidak ekonomi untuk dikomersialkan.

Gas oksigen akan disimpan dalam silinder keluli yang berwarna hitam dan lebih tinggi daripada silinder asetilina. Ianya tidak bersambung dan berupaya menahan tekanan setinggi 3360 psi. Boleh didapati dalam tiga saiz.

Contoh 7.1Apakah perbezaan antara kimpal an tekanan tinggidan kimpalan tekanan rendah?

Penyelesaian:

- Kimpalan tekanan rendah menerima bekalan gas asetilina dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan kurang dari 1.0 psi atau 1.0 Bar- Kimpalan tekanan rendah menggunakan badan sumpitan jenis ‘injector’- Kimpalan gas tekanan tinggi menerima bekalan gas dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan dari 1-15psi atau 1-15 Bar.

- Menggunakan badan sumpitan api jenis tekanan seimbang.

7.6 Jenis-Jenis Gas Bahan Bakar

7.6.1 Gas Asetilina:

Gas asetilina adalah bahanapi yang tidak mempunyai warna tetapi mempunyai bau yang kuat dan mudah terbakar .Ia adalah gas yang tidak stabil dan perlu disimpan dalam keadaan yang tetap. Titik kritikal bagi gas F.asetilina ialahpada tekanan 28 psi pada suhu 70

Penghasilan gas asetilina:

Gas asetilina dapat dihasilkan dengan mencampurkan kalsium karbida dan air. Terdapat dua jenis janakuasa yang menghasikan gas asetilina, iaitu:i) janakuasa tekanan rendah .ii) janakuasa tekanan tinggi

Gas asetilina disimpan dalam silinder keluli berwarna maroon yang diisikan dengan bahan

berliang sepenuhnya yang terdiri daripada habuk kayu balsa, arang kayu,simen,dan bahan-bahan telap yang lain.Bahan-bahan telap yang dimuatkan ke dalam silinder asetilina adalah berfungsi untuk menyerap seberapa banyak cairan aseton. Aseton ini pula akan berfungsi untuk menyerap gas asetilana sebanyak 25 kali ganda isipadunya sendiri.

Contoh 7.2Namakan dua jenis janakuasa dalam penghasilan gas asetilina.

Penyelesaian:Dua jenis janakuasa gas asetilina ialah:- Janakuasa tekanan tinggi (karbida kepada air –melebihi 20 meter padu )- Janakuasa tekanan rendah.( air kepada karbida – kurang dari 20 meter padu )

7.6.2 Gas Bahanapi Yang Lain-Lain

Selain daripada asetilina terdapat juga gas-gas bahanapi yang lain yang mana campuran gas ini bersama oksigen akan menghasilkan suhu yang agak

tinggi. Berikut adalah perbandingan suhu-suhu bagi campuran antara dua gas.

i) oksi-asetilina 3100 C - 3500 Cii) udara-asetilina 2300 C - 2500 Ciii) oksi-hidrogen 2200 C - 2382 C1v) oksi-gas arang batu 1982 C - 2182 C

KIMPALAN ARKA LOGAM GAS LENGAI (MIG)

PENGENALAN     Kimpalan Arka Logam gas atau Gas Metal Arc Welding (GMAW) dikenali juga sebagai Kimpalan Arka Logam Gas Lengai atau Metal Arc Welding (MIG) Kimpalan MIG digunakan secara meluas dalamindustri kerana mudah dikendalikan serta boleh mengimpal berbagai jenis logam dan berbagai ketebalan logam. Kimpalan MIG banyak digunakan dalam industri pembuatan, industri automotif termasuk industri aeronautik. selain keluli karbon, kimpalan MIG juga boleh digunakan untuk mengimpal aluminium dan keluli kalis karat (Stainless steel). Elektrod kimpalan MIG

dibekalkan dalam bentuk  gelungan dawai berbeza dengan elektrod kimpalan yang lain yang dibekalkan secara batang atau rod.

Gambar foto: Mesin Kimpalan MIG

PRINSIP ASAS KIMPALAN  MIG     Dalam kimpalan MIG, arka elektrik terbentukapabila hujung dawai elektrod bersentuhan denganlogam asas.  Arka menghasikan haba yang akan meleburkan logam asas dan hujung elektrod.Leburan elektrod san logam asas bercampur membentk kolam leburan dan sebati apabila sejuk untuk menghasilkan kumai kimpalan. Dawai elektrod tanpa salutan dibekalkan berterusan

(dalam bentuk gelungan) melalui unit suapan dawai.  Bekalan gas lengai melindungi arka dan kolam leburan daripada udara atmosfera.

MESIN KIMPALAN DAN AKSESORIAntara bahagian dan fungsi bahagian mesin kimpalan:-

PANEL KAWALANPanel kawalan menempatkan tombol pelaras untuk melaras keluaran dawai elektrod dan gas pelindung.  Pelaras arus dan voltan juga terdapat pada panel kawalan.

Gambar foto: Panel kawalan mesinkimpalan MIG

PEMEGANG SUMPITAN (GUN) Pemegang sumpitan atau "gun" berfungsi menghantar dawai elektrod, gas pelindung dan

arus ke kawasan kimpalan. Terdapat suis untuk memula dan memutuskan arka, memutuskan bekalan gas pelindung dan elektrod kimpalan. 

Gambar foto : Pemegang sumpitan KimpalanMIG (gun)

MUNCUNG KIMPALAN Muncung sumpitan menetapkan dawai elektrod dan gas lengai ke kawasan kimpalan. Ia diperbuat dari keluli kalis karat dan boleh ditanggalkan dari sumpitan. 

Gambar foto : Muncungkimpalan MIG

Terdapat dua jenis muncung sumpitan iaitu muncung sumpitan penyejukkan udara dan muncung sumpitan penyejukkan air. Muncung sumpitan penyejukkan udara digunakan untuk melakukan kerja ringan dengan arus kurang daripada 200 ampere, manakala muncung sumpitan

penyejukkan air digunakan untuk kerja-kerja berat dengan arus yang digunakan melebihi 300 ampere. Terdapat dua jenis mekanisma suapan dawai digunakan dalam muncung sumpitan iaitu jenis tolak dan jenis tarik. Semasa mengimpal, penelitian hendaklah dibuat pada bahagian muncung sumpitan terutama bahagian orifis, nozeldan cip yang mungkin terdapat percikan yang melekat sehingga memenuhi nozel yang akan menganggu kelancaran proses mengimpal.

Gambar foto: Spray dan gel anti lekatan percikanlampau

Semburan gel anti lekatan kepada bahagian muncung sumpitan akan menyebabkan lekatan percikan mudah ditanggalkan.

UNIT SUAPAN DAWAI ELEKTRODMotor dalam unit suapan dawai secara automatik

menghulur dawai elektrod dari gulungan dawai kepada muncung sumpitan arka. Pelbagai kelajuan keluaran dawai boleh dibuat  dengan melaras suispada panel kawalan.Terdapat dua suapan dawai yang dibina dalam punca kuasa atau sebagai satu unit yang berasingan dari mesin kimpalan. Unit berasingan sesuai digunakan  untuk mengimpal di kawasan yang luas.

Gambar foto : Unit suapan dawaiberasingan

SILINDER DAN GAS LENGAIGas lengai yang digunakan dalam kimpalan MIG ialah gas argon, gas helium, gas campuran argon dan helium serta gas karbon dioksida. 

PELARASAN PANEL KAWALAN, PENGATUR dan METER ALIRSERTA KENDALIANYA                               

Pengaliran gas lengai dari silinder ke kawasan kimpalan dilaras oleh panel kawalan, pengatur dan meter alir.Gas lengai terus mengalir keluar untuk  Melindungi kawasan kawah leburan Kimpalanwalaupun suis pemetik pada muncung sumpitan telah di "OFF" apabila proses kimpalan berhenti.Jangka masa keluaran gas ini dilaras pada panelkawalan mesin kimpalan MIG.  Pengatur silinder gas lengai mengandungi tolok tekanan yang menunjukkan tekanan gas.  

Gambar foto: Pengatur danmeter alir

Pelarasan tombol pada pengatur ini akan menentukan tekanan gas yang keluar dari silinder. Kadar pengaliran gas ke kawasan kimpalan diukur dalam unit liter per minit.Kadar keluaran ini dilaras dengan memutarkan tombol pelaras pada meter alir.  Bebola akan terapung dalam tiub kaca bermeter untuk menunjukkan kadar aliran gas yang keluar.Dicatat oleh Chekgu zaidi di 2:46 PM