Meskipun teknologi pengelasan orbital bukanlah hal baru, teknologi ini terus berkembang, menjadi lebih kuat dan serbaguna, terutama dalam hal pengelasan pipa. Wawancara dengan Tom Hammer, seorang tukang las terampil dari Axenics di Middleton, Massachusetts, mengungkapkan banyak cara teknik ini dapat digunakan untuk memecahkan masalah pengelasan yang sulit. Gambar milik Axenics
Pengelasan orbital telah ada selama sekitar 60 tahun, menambahkan otomatisasi pada proses GMAW. Ini adalah metode yang andal dan praktis untuk melakukan banyak pengelasan, meskipun beberapa OEM dan produsen belum menggunakan kekuatan mesin las orbital, dan masih mengandalkan pengelasan manual atau strategi lain untuk menyambung pipa logam.
Prinsip pengelasan orbital telah ada selama beberapa dekade, tetapi kemampuan mesin las orbital baru menjadikannya alat yang lebih ampuh dalam perlengkapan seorang tukang las, karena banyak yang sekarang memiliki fitur "pintar" untuk mempermudah pemrograman dan pemrosesan sebelum pengelasan sebenarnya. Mulailah dengan penyesuaian yang cepat dan tepat untuk memastikan hasil pengelasan yang konsisten, murni, dan andal.
Tim tukang las Axenics di Middleton, Massachusetts, adalah produsen komponen kontrak yang membimbing banyak pelanggannya dalam praktik pengelasan orbital jika elemen yang tepat tersedia untuk pekerjaan tersebut.
“Sebisa mungkin, kami ingin menghilangkan unsur manusia dalam pengelasan, karena mesin las orbital umumnya menghasilkan lasan berkualitas lebih tinggi,” kata Tom Hammer, seorang tukang las terampil di Axenics.
Meskipun pengelasan paling awal dilakukan 2000 tahun yang lalu, pengelasan modern adalah proses yang sangat canggih dan merupakan bagian integral dari teknologi dan proses modern lainnya. Misalnya, pengelasan orbital dapat digunakan untuk membuat sistem perpipaan dengan kemurnian tinggi yang digunakan untuk memproduksi wafer semikonduktor yang pada dasarnya digunakan dalam semua elektronik saat ini.
Salah satu pelanggan Axenics merupakan bagian dari rantai pasokan ini. Mereka mencari produsen kontrak untuk membantu memperluas kapasitas produksinya, khususnya dalam pembuatan dan pemasangan saluran baja tahan karat bersih yang memungkinkan gas melewati proses fabrikasi wafer.
Meskipun unit pengelasan orbital dan meja putar dengan penjepit obor tersedia untuk sebagian besar pekerjaan pipa di Axenics, hal ini tidak menghalangi pengelasan manual sesekali.
Hammer dan tim pengelasan meninjau persyaratan pelanggan dan mengajukan pertanyaan, dengan mempertimbangkan faktor biaya dan waktu:
Mesin las orbital tertutup putar yang digunakan oleh Hammer adalah Swagelok M200 dan Arc Machines Model 207A. Mesin ini dapat menampung pipa berdiameter 1/16 hingga 4 inci.
“Kepala mikro memungkinkan kita untuk menjangkau tempat-tempat yang sangat sempit,” katanya. “Salah satu keterbatasan pengelasan orbital adalah apakah kita memiliki kepala yang sesuai dengan sambungan tertentu. Tetapi saat ini, Anda juga dapat melilitkan rantai di sekitar pipa yang Anda las. Tukang las dapat melewati rantai tersebut, dan pada dasarnya tidak ada batasan ukuran lasan yang dapat Anda lakukan. Saya telah melihat beberapa pengaturan yang melakukan pengelasan pada pipa berdiameter 20 inci. Sungguh mengesankan apa yang dapat dilakukan mesin-mesin ini saat ini.”
Dengan mempertimbangkan persyaratan kemurnian, jumlah pengelasan yang dibutuhkan, dan ketebalan dinding yang tipis, pengelasan orbital adalah pilihan cerdas untuk jenis proyek ini. Untuk pekerjaan perpipaan kontrol proses aliran udara, Hammer sering melakukan pengelasan pada baja tahan karat 316L.
“Di situlah letak kerumitannya. Kita berbicara tentang pengelasan pada logam setipis kertas. Dengan pengelasan manual, penyesuaian sekecil apa pun dapat merusak lasan. Itulah mengapa kami lebih suka menggunakan kepala las orbital, di mana kami dapat mengatur setiap bagian tabung dan membuatnya sempurna sebelum memasukkan bagian tersebut. Kami menurunkan daya hingga jumlah tertentu sehingga kami tahu bahwa ketika kami memasukkan bagian tersebut, hasilnya akan sempurna. Dengan pengelasan manual, perubahan dilakukan secara visual, dan jika kita mengayuh pedal terlalu banyak, alat tersebut dapat menembus langsung material.”
Pekerjaan ini terdiri dari ratusan pengelasan yang harus identik. Mesin las orbital yang digunakan untuk pekerjaan ini dapat melakukan pengelasan dalam tiga menit; ketika Hammer bekerja dengan kecepatan maksimal, ia dapat mengelas tabung baja tahan karat yang sama secara manual dalam waktu sekitar satu menit.
“Namun, mesinnya tidak melambat. Anda menjalankannya dengan kecepatan maksimal di pagi hari, dan hingga akhir hari, mesin itu masih berjalan dengan kecepatan maksimal,” kata Hammer. “Saya menjalankannya dengan kecepatan maksimal di pagi hari, tetapi pada akhirnya, itu tidak terjadi.”
Mencegah masuknya kontaminan ke dalam tabung baja tahan karat sangat penting, itulah sebabnya penyolderan dengan kemurnian tinggi di industri semikonduktor sering dilakukan di ruang bersih (cleanroom), yaitu lingkungan terkontrol yang mencegah kontaminan masuk ke area yang disolder.
Hammer menggunakan tungsten yang sudah diasah sebelumnya pada obor tangannya seperti yang ia gunakan di Orbiter. Meskipun argon murni menyediakan pembersihan eksternal dan internal dalam pengelasan manual dan orbital, pengelasan dengan mesin orbital juga mendapat manfaat dari dilakukan di ruang tertutup. Ketika tungsten keluar, cangkang terisi gas dan melindungi lasan dari oksidasi. Saat menggunakan obor tangan, gas hanya ditiup ke satu sisi tabung yang sedang dilas.
Pengelasan orbital umumnya lebih bersih karena gas menutupi tabung lebih lama. Setelah pengelasan dimulai, argon memberikan perlindungan hingga tukang las yakin bahwa lasan sudah cukup dingin.
Axenics bekerja sama dengan sejumlah pelanggan energi alternatif yang memproduksi sel bahan bakar hidrogen yang memberi daya pada berbagai kendaraan. Misalnya, beberapa forklift yang dibuat untuk penggunaan di dalam ruangan mengandalkan sel bahan bakar hidrogen untuk mencegah produk sampingan kimia merusak stok makanan. Satu-satunya produk sampingan dari sel bahan bakar hidrogen adalah air.
Salah satu pelanggan memiliki banyak persyaratan yang sama dengan produsen semikonduktor, seperti kemurnian dan konsistensi pengelasan. Mereka ingin menggunakan baja tahan karat 321 untuk pengelasan dinding tipis. Namun, pekerjaan tersebut berupa pembuatan prototipe manifold dengan beberapa bank katup, yang masing-masing menonjol ke arah yang berbeda, sehingga menyisakan sedikit ruang untuk pengelasan.
Mesin las orbital yang cocok untuk pekerjaan ini harganya sekitar $2.000, dan dapat digunakan untuk membuat sejumlah kecil komponen dengan perkiraan biaya $250. Secara finansial, hal ini tidak masuk akal. Namun, Hammer memiliki solusi yang menggabungkan teknik pengelasan manual dan orbital.
“Dalam kasus ini, saya akan menggunakan meja putar,” kata Hammer. “Sebenarnya cara kerjanya sama dengan pengelasan orbital, tetapi Anda memutar tabungnya, bukan elektroda tungsten di sekitar tabung. Saya menggunakan obor tangan saya, tetapi saya dapat menahan obor saya di tempatnya dengan ragum yang diposisikan sehingga tangan saya bebas agar hasil pengelasan tidak rusak oleh getaran atau guncangan tangan manusia. Ini menghilangkan banyak faktor kesalahan manusia. Ini tidak sesempurna pengelasan orbital karena tidak dilakukan di lingkungan tertutup, tetapi jenis pengelasan ini dapat dilakukan di lingkungan ruang bersih untuk menghilangkan kontaminan.”
Meskipun teknologi pengelasan orbital menawarkan kemurnian dan pengulangan yang baik, Hammer dan rekan-rekan tukang lasnya tahu bahwa integritas las sangat penting untuk mencegah waktu henti akibat kegagalan las. Perusahaan menggunakan pengujian non-destruktif (NDT), dan terkadang pengujian destruktif, untuk semua pengelasan orbital.
“Setiap pengelasan yang kami lakukan dikonfirmasi secara visual,” kata Hammer. “Setelah itu, hasil pengelasan diuji dengan spektrometer helium. Tergantung pada spesifikasi atau persyaratan pelanggan, beberapa hasil pengelasan diuji secara radiografi. Pengujian destruktif juga merupakan pilihan.”
Pengujian destruktif dapat mencakup pengujian kekuatan tarik untuk menentukan kekuatan tarik maksimum dari lasan. Untuk mengukur tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh lasan pada material seperti baja tahan karat 316L sebelum terjadi kegagalan, pengujian ini meregangkan logam hingga mencapai titik putusnya.
Pengelasan yang dilakukan oleh pelanggan energi alternatif terkadang подвер subjected to pengujian nondestruktif ultrasonik pada komponen hasil pengelasan sel bahan bakar hidrogen penukar panas tiga saluran yang digunakan dalam mesin dan kendaraan energi alternatif.
“Ini adalah uji kritis karena sebagian besar komponen yang kami kirim berpotensi dialiri gas berbahaya. Sangat penting bagi kami dan pelanggan kami bahwa baja tahan karat tersebut sempurna, tanpa titik kebocoran sama sekali,” kata Hammer.
Tube & Pipe Journal menjadi majalah pertama yang didedikasikan untuk melayani industri pipa logam pada tahun 1990. Hingga kini, majalah ini tetap menjadi satu-satunya publikasi di Amerika Utara yang didedikasikan untuk industri tersebut dan telah menjadi sumber informasi yang paling tepercaya bagi para profesional di bidang perpipaan.
Kini dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, Anda dapat dengan mudah mengakses sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini sepenuhnya dapat diakses, memberikan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Nikmati akses penuh ke edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan perkembangan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar pencetakan logam.
Kini dengan akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español, Anda dapat dengan mudah mengakses sumber daya industri yang berharga.