PERALATAN DAN ALAT TAMBAH GTAW

1.    ELEKTROD TUNGSTEN (GTAW)

Dalam proses GTAW perkataan tungsten adalah rujukan daripada unsur asli dan terdiri dari berbagai campuran pancalogam (alloy) pada elektrod tungsten.Ia adalah bahan tanpa gunahabis dimana ia tidak cair bersama logam kimpal sepertimana yang terjadi pada kimpalan SMAW,GMAW dan SAW,yang menggunakan logam penambah.Tahap kecairan ialah 3392⁰C dan takat lebur ialah 3410⁰C.

     Terdapat lima(5) jenis elektrod tungsten yang digunakan untuk TIG.Elektrod ini dibuat 150mm panjang dan bergarispusat 1.2mm – 5.0mm yang mana ia mempunyai sukatan arus minima dan miksima pada tiap-tiap jenis elektrod.

1.1  Pengenalan elektrod

Elektrod tungsten terdapat berbagai warna kod dan diiktirafkan oleh AWS.

Sila lihat jadual di bawah ini:

AWS klasifikasi	Warna	Kandungan alloy	Pengoksidanan alloy
EWP	Hijau	-	-
EWTh-1	Kuning	Thorium	ThO2
EWTh-2	Merah	Thorium	ThO2
EWTh-3	Biru	Thorium	ThO2
EWZr	coklat	Zicronium	ZrO2
EWG	Kelabu	-	-
EWCe-2	Orange	Cerium	CeO2
EWLa-1	Hitam	Lanthanum	aO3L

Jadual 1 .Jenis-jenis elektrod

1.2  Persedian hujung elektrod tungsten     

                        i.        Hujung elektrod hendaklah dicanai dengan cermat untuk mendapatkan hujungn mata yang betul.Pastikan tanda tempat pencanai itu diputar mengikut sepanjang tirusan.

                       ii.        Untuk kimpalan arus terus hujung elektrod hendaklah tajam.Panjang tirusan pada tiap-tiap saiz elektrod hingga bergarispusat 3.2mm ialah 3 kali garispusat elektrod berkenaan dan 3.2mm keatas ialah 2 kali garispusat elektrod

Bagi kimpalan AC hujungmatanya hendaklah dibulatkan

       Rajah 1 . Penyediaan elektrod tungsten

1.3  Pemilihan elektrod

                        i.        Ketebalan logam asas

                       ii.        Penggunaan gas pelindung

                     iii.        Arus bagi kekutuban ( polarity )

                     iv.        Reka bentuk sambungan

                       v.        Kedudukan sambungan

2    ROD PENAMBAH / FILLER ROD

Rod penambah digunakan dalam proses GTAW dan ianya mestilah mempunyai kualiti yang tinggi.

Bagi tujuan itu,pengeluar rod penambah mestilah menggunakan mesin dan proses yang sesuai serta pemeriksa yang teliti,rod penambah mempunyai saiz

Contoh : Diameter 1.6mm, diameter 2.4mm dan diameter 3.2mm.

2.1  Faktor-faktor pemilihan rod penambah

                        i.        Kandungan kimia

                       ii.        Bahan mekinikal

                     iii.        Ketahanan daya takitan

                     iv.        Saiz bijian / grain size

                       v.        Kecacatan dalaman

                     vi.        Kekotoran yang terhad / sedikit

           

Di bawah ini menunjukan spesificasi bagi AWS( America welding society ) bagi jenis logam yang hendak dikimpal dan rod penambah yang digunakan.

Metal	AWS Specification	Classification
Copper alloys	A5.7	ERCu, ERCuSi-A, ERCuAI-A1
Stainless steel	A5.9	ER308, ER309, EC409, ER2209
Aluminium alloys	A5.10	ER1100, ER2319, ER4043, ER5356
Nickel alloys	A5.14	ERNi-1, ERNiCr-3, ERNiCrMo-3
Titanium alloys	A5.16	ERTi-1, ERTi-5, ERTi-6ELI, ERTi-15
Carbon steel alloys	A5.18	ER70S-2, ER70S-3, ER70S-6
Magnesium alloys	A5.19	ERAZ101A, ERAZ61A, EREZ33A
Zicronium alloys	A5.24	ERZr-2, ERZr-3, ERZr-4

Jadual 2 . Jenis-jenis  rod penambah

  

   3.    PERALATAN DAN ALAT TAMBAH GTAW

3.1  Mesin GTAW

Dalam proses pengimpalan GTAW terdapat :

1.    Menggunakan kuasa elektrik.

2.    Arus AC dan DC atau menggunakan rectified atau stick welding.

3.    Remote control.

4.    Menggunakan high frequency.

5.    Automatic stop – start switch.

6.    Mesin kimpalan GTAW menggunakan sistem penyejuk secara kipas dan secara air

7.    Dan berbagai lagi yang terdapat dalam mesin kimpal GTAW

3.2 Torch Holder

Berpandukan kepada duty cycle kedudukan bagi sesuatu mesin

                              i.        Duty cycle 100 %           100 Amp

                            ii.        Duty cycle   80 %            200 Amp

                           iii.        Duty cycle   60 %            300 Amp

  Ia juga bergantung kepada diameter elektrod tungsten dan corak sambungan

     

                        Rajah 3. Torch holder yang menggunakan penyejuk air

Gambarajah diatas adalah bahagian yang terdapat di dalam torch yang

 Mana perlu diketahui bagi menjaga dan menggunakan dengan selamat.

3.3  Muncung Nozzle

Kebanyakan nozzle diperbuat daripada ceramik yang saiznya diantara 6.5mm

Bagi air-cooled torch dan 10mm bagi water cooled torch. Tujuan adalah menyalurkan gas yang mencukupi serta melindungi sambungan dari udara luar serta memperbaiki kekuatan sambungan. Gas juga mengelakan dari berlakunya kepanasan yang berulang kali yang mana boleh menyebabkan kimpalan rapuh.

a.    Penjagaan muncung nozzle

                                                      i.        Nozzle mestilah dielakkan dari dijatuh atau terjatuh.

                                                    ii.        Jangan menghampiri objek yang tajam atau keras.

                                                   iii.        Pastikan torch dan nozzle sentiasa selamat.

b.    Pemilihan nozzle

                                                      i.        Bergantung pada jenis atau bentuk sambungan.

                                                    ii.        Penggunaan tungsten dari segi saiznya.

                                                   iii.        Tempat atau larian yang hendak dilakukan.

                                                   iv.        Sedikit sebanyak bergantung pada kedudukan sambungan.

                       

       Jadual saranan pengunaan tungsten elektrod dan nozzel serta arus.

Elektrod Diameter	Gas Cup	DC ,AMP
		DCEN	DCEP
1.6mm	3/8”	70 - 150	10-20
2.4mm	1/2"	150-250	15-30
3.2mm	1/2”	250-400	25-40

Jadual 3. Pengunaan tungsten elektrod dan nozzle serta arus

4.    GAS PELINDUNG

Gas pelindung  bertujuan melindungi elektrod dan kolam cairan daripada dijangkiti oleh udara luar yang mana boleh menjejaskan kualiti sambungan. Terdapat juga penggunaan back-up gas yang dapat melindungi di sebelah bahagian bawa sambungan (penetration).Kebiasaannya dalam mengimpal penembusan bagi plat tahan karat.Proses ini dikenali sebagai purging.

1.1  Gas pelindung

Gas pelindung yang digunakan dalam proses ini adalah:

a.    Argon

b.    Helium

c.    Argon-helium

d.    Argon-hidrogen

a.    Argon

                              i.        Ketulinannya 99.95%.

                            ii.        Lembut serta dan bunyi arkanya agak perlahan..

                           iii.        Proses pembersihan yang baik.

                           iv.        Kadar pengaliran yang rendah untuk kadar pelindungan.

                            v.        Mudah mengawal arka.

                           vi.        Pengawasan berterusan.

b.    Helium

                              i.        Adalah inert gas.

                            ii.        99.99% ketulinnya.

                           iii.        Ketelusan yang dalam (penetration).

                           iv.        Kelajuan yang pantas.

                            v.        Tindakan dari H.A.Z. adalah kurang.

c.    Argon-helium

                              i.        80% argon manakala 20% adalah helium.

                            ii.        Stabil bagi proses heat input .

                           iii.        Sesuai bagi kerja umum keluli kalis karat dan keluli tanpa karbon.

d.    Argon-hidrogen

                              i.        15% hidrogen dan 85% argon.

                            ii.        Berguna untuk kebersihan.

                           iii.        Kebanyakannya digunakan untuk kerja khas seperti logam nipis.

            4..2 Pengaliran Gas

                        Faktor-faktor pengaliran gas

                                      i.        Jenis gas yang digunakan.

                                    ii.        Jarak diantara gas dengan nozzel untuk sesuatu kerja.

                                   iii.        Corak sambungan.

                                   iv.        Saiz kolam cairan kimpalan.

                                    v.        Arus kimpalan.

                                   vi.        Kedudukan sambungan.

                                  vii.        Jenis logam atau alloy yang hendak di kimpal.