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, mengungkap berbagai cara teknik ini dapat digunakan untuk memecahkan masalah pengelasan yang sulit. Gambar milik Axenics
Pengelasan orbital telah ada selama sekitar 60 tahun, menambahkan otomatisasi ke proses GMAW. Ini adalah metode yang andal dan praktis untuk melakukan beberapa pengelasan, meskipun beberapa OEM dan produsen belum menggunakan kekuatan pengelasan orbital, mengandalkan pengelasan tangan atau strategi lain untuk menyambung pipa logam.
Prinsip pengelasan orbital telah ada selama beberapa dekade, tetapi kemampuan pengelasan orbital yang baru menjadikannya alat yang lebih canggih dalam perangkat pengelasan, karena banyak yang kini memiliki fitur "pintar" untuk memudahkan pemrograman dan pemrosesan sebelum pengelasan sebenarnya. Mulailah dengan penyesuaian yang cepat dan tepat untuk memastikan pengelasan yang konsisten, murni, dan andal.
Tim tukang las Axenics di Middleton, Massachusetts, adalah produsen komponen kontrak yang memandu banyak pelanggannya dalam praktik pengelasan orbital jika ada elemen yang tepat untuk pekerjaan tersebut.
“Jika memungkinkan, kami ingin menghilangkan unsur manusia dalam pengelasan, karena tukang las orbital umumnya menghasilkan lasan dengan kualitas lebih tinggi,” kata Tom Hammer, seorang tukang las terampil di Axenics.
Meskipun pengelasan paling awal dilakukan 2000 tahun yang lalu, pengelasan modern merupakan proses yang sangat maju yang merupakan bagian integral dari teknologi dan proses modern lainnya. Misalnya, pengelasan orbital dapat digunakan untuk membuat sistem perpipaan dengan kemurnian tinggi yang digunakan untuk menghasilkan wafer semikonduktor yang pada dasarnya digunakan dalam semua peralatan elektronik saat ini.
Salah satu pelanggan Axenics adalah bagian dari rantai pasokan ini. Ia mencari produsen kontrak untuk membantu memperluas kapasitas produksinya, khususnya membuat dan memasang saluran baja tahan karat bersih yang memungkinkan gas melewati proses fabrikasi wafer.
Meskipun unit pengelasan orbital dan meja putar dengan klem obor tersedia untuk sebagian besar pekerjaan tubular di Axenics, hal ini tidak menghalangi pengelasan tangan 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 menahan pipa berukuran 1/16 hingga 4 inci.
“Microhead memungkinkan kami untuk masuk ke tempat yang sangat sempit,” katanya. “Salah satu keterbatasan pengelasan orbital adalah apakah kami memiliki kepala yang sesuai dengan sambungan tertentu. Namun saat ini, Anda juga dapat melilitkan rantai di sekitar pipa yang akan dilas. Tukang las dapat melewati rantai, dan pada dasarnya tidak ada batasan untuk ukuran las yang dapat Anda lakukan. . Saya telah melihat beberapa pengaturan yang melakukan pengelasan pada pipa 20″. Sungguh mengagumkan apa yang dapat dilakukan mesin-mesin ini saat ini.”
Dengan mempertimbangkan persyaratan kemurnian, jumlah las yang dibutuhkan, dan ketebalan dinding yang tipis, pengelasan orbital merupakan pilihan cerdas untuk jenis proyek ini. Untuk pekerjaan perpipaan kontrol proses aliran udara, Hammer sering mengelas pada baja tahan karat 316L.
“Saat itulah hal itu menjadi sangat rumit. Kita berbicara tentang pengelasan pada logam setipis kertas. Dengan pengelasan tangan, penyesuaian sekecil apa pun dapat merusak las. Itulah sebabnya kami suka menggunakan kepala las orbital, tempat kami dapat mengatur setiap bagian tabung dan membuatnya sempurna sebelum memasukkan komponen ke dalamnya. Kami menurunkan daya ke jumlah tertentu sehingga kami tahu saat kami memasukkan komponen ke dalamnya, hasilnya akan sempurna. Dengan tangan, perubahan dilakukan dengan mata, dan jika kami mengayuh terlalu keras, perubahan dapat menembus langsung ke material.”
Pekerjaan tersebut terdiri dari ratusan lasan yang harus identik. Tukang las orbital yang digunakan untuk pekerjaan ini membuat satu lasan dalam waktu tiga menit; ketika Hammer bekerja dengan kecepatan tinggi, ia dapat mengelas secara manual tabung baja tahan karat yang sama dalam waktu sekitar satu menit.
“Namun, mesin tidak melambat. Anda menjalankannya dengan kecepatan maksimal di pagi hari, dan di penghujung hari, mesin masih berjalan dengan kecepatan maksimal,” kata Hammer. “Saya menjalankannya dengan kecepatan maksimal di pagi hari, tetapi pada akhirnya, itu tidak terjadi.”
Mencegah kontaminan memasuki pipa baja tahan karat sangat penting, itulah sebabnya penyolderan kemurnian tinggi dalam industri semikonduktor sering dilakukan di ruang bersih, lingkungan terkendali yang mencegah kontaminan memasuki area penyolderan.
Hammer menggunakan tungsten yang sudah diasah sebelumnya yang sama pada obor tangannya seperti yang digunakannya pada Orbiter. Sementara argon murni memberikan pembersihan eksternal dan internal pada pengelasan manual dan orbital, pengelasan dengan mesin orbital juga mendapat manfaat karena dilakukan di ruang tertutup. Saat tungsten keluar, cangkang terisi dengan gas dan melindungi lasan dari oksidasi. Saat menggunakan obor tangan, gas hanya dihembuskan ke satu sisi tabung yang sedang dilas.
Pengelasan orbital umumnya lebih bersih karena gas menutupi tabung lebih lama. Setelah pengelasan dimulai, argon memberikan perlindungan sampai tukang las yakin bahwa pengelasan telah cukup dingin.
Axenics bekerja dengan sejumlah pelanggan energi alternatif yang memproduksi sel bahan bakar hidrogen yang menggerakkan berbagai kendaraan. Misalnya, beberapa forklift yang dibuat untuk penggunaan di dalam ruangan mengandalkan sel bahan bakar hidrogen untuk mencegah produk sampingan kimia merusak stok yang dapat dimakan. 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 las. Ia ingin menggunakan baja tahan karat 321 untuk pengelasan dinding tipis. Namun, pekerjaannya adalah membuat prototipe manifold dengan beberapa bank katup, yang masing-masing menonjol ke arah yang berbeda, sehingga hanya menyisakan sedikit ruang untuk pengelasan.
Mesin las orbital yang cocok untuk pekerjaan tersebut harganya sekitar $2.000, dan dapat digunakan untuk membuat sejumlah kecil komponen, dengan perkiraan biaya $250. Secara finansial 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 tindakannya sama dengan pengelasan orbital, tetapi Anda memutar tabung, bukan elektroda tungsten di sekitar tabung. Saya menggunakan obor tangan, tetapi saya dapat menahan obor di tempatnya dengan ragum. Diposisikan sedemikian rupa sehingga bebas genggam sehingga lasan tidak akan rusak oleh goncangan atau getaran tangan manusia. Ini menghilangkan banyak faktor kesalahan manusia. Ini tidak sesempurna pengelasan orbital karena tidak berada di lingkungan tertutup, tetapi jenis pengelasan ini dapat dilakukan di lingkungan ruang bersih untuk menghilangkan kontaminan.”
Sementara teknologi pengelasan orbital menawarkan kemurnian dan pengulangan, Hammer dan rekan-rekan tukang lasnya tahu bahwa integritas las sangat penting untuk mencegah waktu henti karena kegagalan pengelasan. Perusahaan menggunakan pengujian non-destruktif (NDT), dan terkadang pengujian destruktif, untuk semua pengelasan orbital.
“Setiap pengelasan yang kami buat dikonfirmasi secara visual,” kata Hammer. “Setelah itu, hasil pengelasan diuji dengan spektrometer helium. Bergantung pada spesifikasi atau persyaratan pelanggan, beberapa hasil pengelasan diuji secara radiografi. Pengujian destruktif juga merupakan pilihan.”
Pengujian yang merusak dapat mencakup pengujian kekuatan tarik untuk menentukan kekuatan tarik akhir dari lasan. Untuk mengukur tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh lasan pada material seperti baja tahan karat 316L sebelum rusak, pengujian tersebut meregangkan dan meregangkan logam hingga titik putusnya.
Pengelasan oleh pelanggan energi alternatif terkadang dikenakan pengujian nondestruktif ultrasonik pada pengelasan komponen 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 memiliki gas yang berpotensi berbahaya. Sangat penting bagi kami dan pelanggan kami bahwa baja antikarat tersebut tanpa cacat, tanpa titik kebocoran," kata Hammer.
Tube & Pipe Journal menjadi majalah pertama yang didedikasikan untuk melayani industri pipa logam pada tahun 1990. Saat ini, majalah ini tetap menjadi satu-satunya penerbitan di Amerika Utara yang didedikasikan untuk industri tersebut dan telah menjadi sumber informasi paling tepercaya bagi para profesional pipa.
Sekarang dengan akses penuh ke edisi digital The FABRICATOR, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal sekarang sepenuhnya dapat diakses, menyediakan akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.
Nikmati akses penuh ke edisi digital STAMPING Journal, yang menyediakan kemajuan teknologi terkini, praktik terbaik, dan berita industri untuk pasar stamping logam.
Sekarang dengan akses penuh ke edisi digital The Fabricator en Español, akses mudah ke sumber daya industri yang berharga.