NOTA KIMPALAN ARKA

Pengetahuan mengenai
prinsip-prinsip asas proses
kimpalan,termasuk fenomena
fizikalnya dikenali sebagai
teknologi kimpalan. Ternologi
kimpalan ini,meliputi
pengetahuan mengenai fungsi
unit kimpalan dan
rekabentuk,dan juga
kelebihanya apabila
digunakan untuk pelbagai
jenis struktur dan logam.
Pengetahuan dan pengalaman
juga perlu bagaimana
memriksa kimpal yang telah
dihasilkan. Memeriksa dan
menguji kimpal penting untuk
memastikan bahawa kimpal
yang dibuat selamat
digunakan. Ini bagi
mengelakkan kemalangan
ngeri yang boleh terjadi akibat
kelalaian manusia.
Kimpalan ialah mencatum dua
cebisan logam sama ada
dengan melebur atau tidak
melebur dan menggunakan
haba hingga logam itu mula
melebur. Kimpalan
menggunakan haba hingga
melebihi takat suhu leburnya
dan logam itu melebur disebut
kimpalan lebur.
Kimpalan yang tidak melebihi
takat suhu lebur,tetapi
menghampirinya hingga logam
itu mula berfungsi sebagai
‘plastik’ disebut kimpalan
tidak lebur.
Kimpalan Lebur
Kimpalan arka elektrik
Kimpalan arka logam secara
insani
Kimpalan arka karbon
Kimpalan gas lengai tungsten
Kimpalan gas lengai logam
Kimpalan arka tenggelam
Kimpalan jermang-elektro
Kimpalan Tidak Lebur
Kimpalan rintangan
Kimpalan bintik
Kimpalan kelim
Kimpalan unjuran
Kimpalan tempa
Kimpalan tekanan
Kimpalan tekanan sejuk
Kimpalan Arka
Kimpalan arka elektrik
dijalankan secara mengalirkan
tenaga elektrik daripada
elektrod ke atas logam asas
dan menukarkan tenaga
elektrik ini kepada tenaga
haba yang tinggi. Tenaga baba
ini digunakan untuk melebur
logarn elektrod, logam
tambahan atau logam
penyambung yang akhirnya
menghasilkan satu sambungan
kimpal. Pada asasnya, banyak
tenaga elektrik diperlukan
untuk mencapai suhu tertentu
bagi melebur logam dalam
jangka masa yang pendek.
Bekalan tenaga elektrik
daripada TNB tidak sesuai
digunakan bagi kerja-kerja
kimpalan dan tidak
mendatangkan kesan.
Sebaliknya penggunaan
bekalan ini akan
membahayakan. Kadangkala
kita menggunakan pengubah
tenaga untuk mengubah
bekalan tenaga elektrik ini
kepada arus elektrik yang
sesuai bagi kegunaan dalam
amalan kimpalan. Berikut
ialah dua jenis anus elektrik
yang biasa digunakan dalam
kerja-kerja kimpalan.
· Arus ulangalik (a.u.). Sejenis
arus yang mengubah arah
pengalirannya beberapa kali
dalam satu saat. Arus
ulangalik yang biasa
digunakan akan mengubah
kekuatan dan arahnya 120 kali
dalam masa satu saat atau
membuat satu pergerakan
ulangalik dalam masa 1/60
scat. Frekuensi arus ini
dikatakan bernilai 60 hertz.
Dengan perkataan lain arus
ulangalik yang mempunyai
frekuensi 60 hertz akan
mengubah kekuatan dan
arahnya 60 kali bagi setiap
saat.
· Arus terns (a.t.). Sejenis arus
yang mempunyai arch
pengaliran yang tetap. Arah
arus terns hanya boleh diubah
dengan menukar 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 disebut daya gerak
elektrik. Unit bagi daya gerak
elektrik ialah volt. Hujung
yang mempunyai daya gerak
elektrik yang tinggi dikatakan
hujung negatif dan hujung satu
lagi yang mempunyai daya
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
ialah ampere.
Rintangan
Apabila arus elektrik mengalir
di dalam sesuatu pengalir,
arus ini akan menghadapi
rintangan pada keseluruhan
laluannya. Rintangan itu
berubah mengikut jenis bahan
yang digunakan. Unit
rintangan ialah Ohm. Bahan
tembaga memberi rintangan
yang rendah terhadap 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 Arka
Suatu arka elektrik terjadi
apabila arus elektrik mengalir
daripada suatu hujung
elektrod ke permukaan logam
yang hendak dikimpal.
Keadaan ini berlaku apabila
elektrod yang membawa arus
itu bersentuhan dengan logam
yang hendak dikimpal serta
terdapat voltan di antaranya.
Kejadian itu menghasilkan
haba yang tinggi di tempat
sentuhan clan akibatnya
sebahagian logam asas dan
hujung elektrod terlebur.
Peleburan hujung elektrod
menyebabkan pembentukan
bebola-bebola halus logam
yang dipindahkan ke dalam
lopak di atas logam asas
melalui arka berlaku. Ini
disebut pemindahan logam.
Kadangkala cecair logam
yang terjadi dilindungi oleh
gas-gas lindungan yang
terhasil daripada peleburan
salutan kimia elektrod. Cecair
logam juga kadangkala
dilindungi oleh satu lapisan
jermang yang dihasilkan
daripada pembakaran salutan
elektrod.
Kelengkapan dan Aksesori
Keperluan asas bagi
menjalankan sesuatu
kimpalan arka ialah bekalan
elektrik dengan voltan dan
arus yang sesuai. Voltan yang
diperlukan ialah di antara
20-100 volt manakala arus
yang sesuai ialah di antara
100-1000 ampere. Oleh itu
jelas di sini bahawa bekalan
elektrik daripada TNB tidak
sesuai dan tidak selamat
digunakan untuk kerja-kerja
kimpalan kerana terlalu
tinggi. 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 Keburukan
(a) Boleh digunakan untuk
mengenakan kedua-dua
elektrod teras dan bukan
teras.
(b) Menghasilkan kimpalan
yang lebih licin dan ini
berguna untuk mengimpal
logam kepingan nipis.
(c) Lebih selamat
digunakan.
(a) Harganya lebih mahal.
(b) Perlu dijalankan
penyelengga raan berkala ke
atas jenis kilang penjana
kerana terdapat bahagian-
bahagian yang bergerak.
c) Gangguan-gangguan
daripada
'tiupan arka'.
Mesin Kimpalan Arus
Ulangalik
Bekalan arus ulangalik untuk
kerjakerja kimpalan didapati
daripada sebuah pengubah
perendah. Di sini bekalan
elektrik utama dengan
kekuatan 230-250 volt
diturunkan kepada suatu nilai
yang kurang daripada 100 volt
oleh alat pengubah. Pengubah
ini mempunyai pengatur
kawalan arus yang
membolehkan operator
memilih nilai arus yang sesuai
setanding dengan saiz
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
Bagi kimpalan arka elektrik
manual peralatan tambahan
yang selalu digunakan adalah
seperti yang ditunjukkan pada
Rajah 15.4.
Berikut ialah beberapa
peralatan tambahan penting
bagi kegunaan pekerjapekerja
kimpalan.
· Pemegang elektrod.
· Kabel atau wayar kimpalan.
· Kabel bumi.
· Pelindung muka.
· Sarung Tangan.
· Pelindung lengan.
· Apron kulit.
· Tuluk serpihan.
· Berus
· Penyepit
Keselamatan
Bahaya-bahaya yang mungkin
ditemui dalam kerja-kerja
kimpalan arka ialah daripada
sinaran arka, percikan logam
lebur, gas-gas dan haba yang
terhasil serta risiko renjatan
elektrik. Oleh itu, kita
mestilah sentiasa berhati-hati
apabila menjalankan kimpalan
arka untuk mengelakkan
daripada berlakunya
kemalangan.
Untuk mengelakkan
kemalangan akibat daripada
sinaran arka dan percikan
logam lebur, pengimpal
mestilah melindungi kulitnya
pada bahagian muka, mata,
tangan, lengan, kaki dan
badan dengan cara memakai
pakaian yang sesuai dan
selamat. Sewaktu
menjalankan kerja kimpalan,
pastikan pekerjapekerja lain
yang ada berhampiran dengan
tempat kerja itu memakai
adangan yang cukup dan baik.
Sebelum memulakan sesuatu
kerja kimpalan, pastikan
kesemua sambungan elektrik
berada dalam keadaan
sempurna clan mempunyai
pembumian elektrik yang
baik. Perlu diingat, penting
bagi hujung kabel daripada set
kimpalan itu dibumikan
melalui satu terminal atau
pembumian yang betul. Ini
untuk mengelakkan
berlakunya pembumian
melalui pengimpaL Jika
terminal bumi ini tersalah
sambung, maka kemungkinan
akan berlaku kejadian
renjatan elektrik.
Pakaian Keselamatan Ketika
Mengimpal Arka
Untuk mendapatkan
perlindungan yang lebih
berkesan,pakaian seperti
rajah di atas digalakkan.
Pakaian kerja atau apron yang
kemas boleh juga digunakan.
Kasut yang bertapak nipis
atau kasut getah kurang
sesuai.
Benda-benda tajam atau
kepingan-kepingan logam
yang tajam boleh menembusi
tapak kasut dan menyebabkan
kecederaan . kasut yang
tahan lasak atau kasut
keselamatan (kasut
perusahaan) patut di pakai.
Pakaian perlindungan kulit
atau apron kulit harus
digunakan semasa membuat
kerja-kerja kimpalan.
Bagi pengawasan keselamatan
tambahan,pelajar atau pelatih
juga diminta mengulungkan
lengan baju dan
menanggalkan gelang,jam
tangan,cincin dan
memasukkan tali leher ke
dalam baju sebelum membuat
kerja amali. Langkah-langkah
ini dapat mengelakkan benda-
benda yang longgar termasuk
atau tersangkut kepada
bahagian-bahagian mesin yang
sedang bergerak.