1. BAB SEMBILAN ( 9 )KIMPALAN ARKA Disediakanoleh : HasnulMunawar Bin Ghani Politeknik Johor Bahru JabatanKejuruteraanMekanikal

3. 9.1 MesinKimpalanArka Mesinkimpalanarkaadalahmerupakansebuahalatubahperendahiaituiamengubahdarivoltanrendahtetapimenghasilkanarus yang tinggiuntukmenerbitkanarkabagikegunaanmengimpal. Dilengkapidengankabelbumikemejakerja.

4. 9.2 FungsiAlatPengubah Alatpengubahadalahkomponen yang terdapatpadasebuahmesinkimpalanarka yang berfungsiuntukmengurangkanvoltandanmeninggikanarusbagimenerbitkanarkauntuktujuankerjamengimpal. Alatubahinidikenalisebagaialatubahperendah.

5. 9.3 Komponen-komponenAsasDalamSesebuahMesinKimpalanArkaAdalahTerdiriDaripada: Alatubah Kabelbumi Kabelelektrod Pemegangelektrod Bekalankuasa

6. 9.4 Jenis-jenisMesinKimpalanArka Terdapat 5 jenismesinkimpalanarka Jenis ‘rectifier(DC) Jenisalatubah(AC) JeniskombinasiAC/DC Jenispacuanenjin. (Petrol ataudisel) Jenispacuan motor elektrik. (Janakuasa)

7. 9.4.1 Jenis ‘Rectifier’ (DC) Mesinkimpalanarkajenis ‘rectifier (DC) digunakankeranaianyamempunyaiduapilihanaliranarusiaituaruskekutubanberbalikdanarusteruskekutubanlurus. Puncapositifdisambungkankepadaelektrodmakaiaadalahkekutubanberbalik. Puncanegatifdisambungkankepadaelektrodmakaiaadalahkekutubanlurus.

8. Kelemahan ‘Rectifier’ Kelemahan: Menghasilkan ‘semburanarka’ Arkatidakbegitustabilberbandingjenisjanakuasa Tiadapilihanuntukciri-ciriarka.

9. 9.4.2JenisArusUlangalik Mesinkimpalanarkaarusulangalik (AC) digunakanadalahkeranaianyamenghasilkanarka yang lebihstabildantiadaberlaku ‘semburanarka’ denganpenembusan yang sederhanadansenyap.

11. Tidaksemuaelektrodbolehdigunakan.

13. Kelemahan AC/DC Kelemahan: Kos yang agaktinggi. Berlaku ‘semburanarka’ padasesetengahsambungan

14. 9.4.4JenisPacuanEnjin Petrol/Disel(ArusTerusAtauArusUlangalik) Mesininibolehdigunakandikawasan yang tiadabekalanelektrik. Bolehmembekalkansamaadaarusulangalikatauarusterus.

15. KelemahanPacuanEnjin Petrol/Disel Kelemahan: Modal yang besardanpenyelenggaran yang tinggi. Modal tinggi Bising Kos penyelenggarantinggi Semburanarka Memerlukanbahanapi

16. 9.4.5 JenisPacuan Motor Mesinkimpalarkajenisinimenghasilkanarusterus. Menghasilkanduapilihanarusterus. Iaitukekutubanberbalik.

17. KelemahanPacuan Motor Kelemahan: Terdapatsemburanarka Penyelenggaran yang tinggi. Ianyamenggunakanbeberuskarbondanperluditukarpadatempohtertentu.

18. 9.5 KekutubuanMesinKimpalanArka 9.5.1 Terdapatduajeniskekutubanmesinkimpalanarka: Arusteruskekutubanberbalik(kebelelektroddipasangpadapuncapositif) Arusteruskekutubanlurus(kebelelektroddipasangpadapuncanegatif)

19. 9.5.2 Ciri-ciriKekutuban: Arusteruskekutubanberbalik Arusteruskekutubanlurus Kadar kecairanelektrod yang lebihcepat. Ketelusan yang cetek. Kelajuankimpal yang lebihpantasdiperlukan. Kadar kecairanelektrod yang lambat Ketelusan yang dalam Kelajuan yang sederhana

21. 9.6 TeknikDalamMengimpalArka Teknikseret Tenikangkat Menggunakanteknikinibolehdilakukandenganelektrodjenis ‘hujungcawan’(deep cup) dimanahujunglogamtidakbersentuhdenganbendakerjakeranahujungbahanlakurmembentukseperticawan.Olehitujaraksentiasakekalpadaketinggian yang samadanmenghasilkankumai yang cantikdankemas. Menggunakanteknikinielektroddiangkatpadajaraklebihkurang 1/8 incidaripermukaanbendakerjaketikaarkadihidupkansehinggaselesaimengimpal.Teknikinihendaklahdigunakanapamengimpaldenganelektrodbiasa yang bukanjenis ‘deep cup’.

22. Bahagian-bahagiankimpalanarka

23. 9.6.2 KesanJarakArka,sudutArka Dan KelajuanArkaKeAtasHasilKimpalan. Jarakarka Jarakantarahujungteraslogamelektroddenganpermukaanbendakerja.Dimanaarka yang diterbitkanakandapatdikekalkanpadajarakini.Jarakarka yang terlalutinggiakanmenyebabkankumaitidakcantikdanjugaketelusan yang kurang.Jarakarkaialahantara 5.0mm hingga 6.0mm. Sudutarka Sudut yang terbentukdiantarakecondonganelektroddenganpermukaanbendakerjapadaarahgerakanelektrod.Sudutarka yang tidakbetulakanmenyebabkanriakkumaijadimemanjangataubujurdanmenjadikanrupakumiatidakcantik. Kelajuanarka Lajugerakanelektrodbergerakkearahhujungpenamatkimpalan.Kelajuaninibiasanyabergantungkepadakadarkecairanelektrod.Mengimpalterlalulajuakanmenjadikankumaiterlaluhalusdantinggisertakurangketelusan.

24. Cara-Cara MenghidupkanArka

25. Semburanarkaadalahsatukeadaandimanaarka yang terbitdiantarahujungelektroddanbendakerjatersasardarilaluan yang sepatutnya. Biasanyabunyi yang terhasildarisemburaniniagakkuatdaribiasadansaizarkajugakelihatanagakbesarsedikit. Keadaaniniberlakumungkinkeranakedudukanklipbumi yang kurangtepat.

26. 9.7 Elektrod Elektrodadalahberfungsisebagailogampenambahdalamkimpalanarka yang manaianyadisalutdenganbahanlakur yang manacampurannyaterdiridaripadabeberapajenisbahantertentudanmempunyaiberbagaifungsiketikakerjakimpalandilakukan. 9.8 PenghasilanElektrod Elektrodkimpalanarkapelindung (SMAW) adalahsejeniselektrodbersalutlakur yang habisguna (consumable) yang terdiridariberbagaijenisbergantungpadajenislogamterasdanjugakandungansalutanelektrodberkenaan.

27. 9.9 KandunganPancalonganTerasElektrod Kandunganlogamteraselektrodadalahterdiridaripancalongan yang bergantungkepadaciri-ciripenggunaanelektrodberkenaan. Jenispancalonganbagiteraselektrodadalahmangan, silicon, sulphur, fosforusdankarban. 9.10 JenisSalutanElektrod Bahancampuransalutanelektrodterdiridaribeberpabahan yang bergantungkepadaciri-ciripenggunaanelektrod. Diantarabahan-bahancampuran yang terdapatpadasalutanialahserbukbesi, oksida-titania, sodium silikat, potassium, asbestos, ferro-manganese. Salutanelektrodterbahagikepadatigaiaitu: Salutannipis (tidakbersalut) Salutansederhana Salutantebal

28. 9.11 FungsiSalutanElektrod Fungsisalutanpadaelektrodadalah: Menghasilkan gas pelindung Menghasilkanjeremangpenutupkumai Menstabilkanarka Mengandungicampuranuntukciri-cirikhaspenggunaannya. Berikutadalahjadualbagijenissalutandanarus yang disyorkan.

29. 9.12 PengkelasanElektrod Elektrodinidikelaskanmengikutsistem yang ditentukanolehsistempiawaian yang diterimapakai di sesebuahnegara.Dimalaysiapiawaian yang biasadigunakan AWS(American Welding Society) atau ASTM(American Standard for Testing Materials).

30. ContohTigaSpesifikasiBagiElektrodKeluliLembut AWS A5.1 – 55 T ASTM A233 – 55T CSA W48.1 – 1952(kanada)

31. Elektrod bole dikodkanmaengikutsistempenomboranseperti E6013,E6011,E6010, E7018 dansebagainya. Setiaphurufdannombormempunyaipengertiantertentu. Sebagaicontoh E6013: E – elektrod 60 – kekuatantensil/tegangan 60,0001b 9 - kedudukanmengimpal 3 – jenisarus

32. Elektrodjugabolehdikelaskanmengikut: Cepatpenuh (E6024,E6027) Kelajuantinggi (E6012,E6013) Cepatbeku (E6010,E6011) Terdapatjugaelektrod yang menggunakankodwarnaolehpengeluarnya.Dimanakodwarna yang digunakanmenerangkantentangkekuatantensil,kedudukanmengimpaldanjugapilihanarus.

33. Elektroddikategorikankepada7 iaitu: Kelulilembut Keluli ‘low alloy’ Kelulitahan karat Pengerasanpermukaan Nikeldanpancalogamnikel Aluminiumdanpancalogamaluminium Kuprumdanpancalogamkuprum

34. 9.13 FungsiJeremang Jeremangialahsatuselaput yang terdapatpadaperukaankumaihasildaripeleburansalutanelektrod. Jeremanginimempunyaifungsitertentu,Diantaranyaialah: Melindungikumaidaripadaudaraluardisepanjangpenyejukanberlaku. Mengapungkankekotorankepermukaandarikawahlebur. Mengawalbentukkumaisupayaseragam. Melambatkankadarpenyejukanbagimembaikisifatlogam. Memberikanperlindungansecaramekanikalkepadapemindahanlogamdarielektrodkelogaminduk.

35. Nama-NamaBahagianKimpalanArka

36. . Kelebihandankekurangan proses SMAW.

37. 5. Dalambeberapakeadaanmengimpaldengan proses SMAW tidakdigalakkan. Diantaranyaialah: -Mengimpaldalamhujan -Mengimpalketikaributpasirataudalamkeadaanbersalji -Mengimpalbendakerja yang suhunyadibawah 0F 6.’Voltan litarterbuka’ adalahvoltanpadamesinketikakerjamengimpaltidakdijalankanmanakala ‘voltanlitartertutup’ adalahvoltanpadalitarkimpalansewakerjamengimpalsedangdijalankan.Voltanlitarterbukasangatbahayabagipengimpal.

38. 7. Semburanarkaadalahsatufenomena yang berlakuapabilaarkaterpesongdarilaluanasalketikamengimpalsedangdijalankandiiringidenganbunyisemburan yang kuat.Diantarasebabnyaialahianyamungkin di pengaruhiolehkedudukanklipbumidengantempatmengimpal. Cara bagimengurangkanfenomenainiialah: -Tukarkepadaarusulangalik -Alihkankilpbumipadatempat yang jauhsedikit. -Jarakarkahendaklahpendek. -Letakbongkahbesi di atashujungbendakerja. -Mengimpaljauhdarisisibendakerja. -Ubaharahmengimpal.

39. 8. Salutanpadaelektrodmempunyaifungsisepertiberikut: -Menjadikanarkalebihstabil -Menghasilkan gas pelindungdisekelilingarkadankawah arka. -Membentuksanggadipermukaankumaibagimelindungi kumai -Menampungbahan-bahan yang menentukanciri-ciri penggunaanelektrodberkenaan.

40. 9 . Jeremangatauselalu di panggildengansebutan’slug’ di hasilkandaripeleburansalutanelektrodlaluianya membeku di ataspermukaankumai.Jeremangmempunyai beberapaperanankeataskumaidiantaranyaialah: -Melambatkankadarpenyejukankumaidaniniakan mengekalkanciri-ciriasallogamteraspadakumai. -Melindungikumaidariunsurluar yang tidakdiingini semasapenyejukan yang datangdariudara. -Membantudalammembentukkumai yang seragam.

41. Arka Dan Bahagian-Bahagiannya

42. LakaranLitar

43. LakaranMesinKimpalan Jana KuasaBermotorElektrik

44. Cara UntukMemulakanArka

45. Lakaran Cara UntukMematikanArkaSecaraMenaik

46. LakaranBagiLitarKekutukan

47. LakaranAsasSambunganKimpalan

48. LakaranBagiLitarKambi

49. LakaranBagiPergerakkanElektrod