LATIH TUBI BAB 7

LATIHAN 1


7.1 Sejenis kaedah penyambungan logam telah ditemui pada awal
abad kedua puluh. Dimana penyambungan logam dilakukan
dengan memanaskan kedua-dua bahagian logam yang hendak
disambung dan di kenakan impak yang kuat sehingga keduanya
bercantum. Apakah nama proses kimpalan yang digunakan itu?

7.2 Apakah yang dimaksudkan dengan kimpal lebur?

7.3 Terdapat dua jenis janakuasa untuk menghasilkan gas
asetilina.Namakan kedua-dua janakuasa tersebut?

7.4 Nyatakan dua kaedah penghasilan gas oksigen.

7.5 Nyatakan perbezaan yang terdapat diantara pemasangan oksigen
dan asetilina



JAWAPAN



7.1 Kimpalan tempa.

7.2 Kimpal lebur ialah satu proses kimpalan yang mana
kedua bahagian logam yang hendak disambung di
panaskan sehingga cair dan membiarkan ianya bercantum.

7.3 Janakuasa tekanan tinggi dan janakuasa tekanan
rendah.

7.4 Kaedah Penyulingan udara dan kaedah elektrolisis.

7.5 Diantara perbezaannya ialah:
• Hos oksigen berwarna biru atau hijau tetapi hos asetilina berwarna merah.
• Bebenang skru oksigen arah ke kanan manakala asetilina arah ke kiri.
• Pada nat-nat penyambungan oksigen tiada berlurah manakala bagi asetilina terdapat lurah berbentuk ‘V’.



LATIHAN 2


7.6 Apakah perbezaan antara alator satu peringkat dan alator dua
peringkat dan fungsinya.
7.7 Nyatakan langkah demi langkah bagaimana tekanan tinggi dalam
silinder dikurangkan untuk keperluan kerja mengimpal
7.8 Lakar dan namakan bahagian-bahagian bagi alator satu peringkat.
7.9 Apakah yang dimaksudkan dengan ystem pancarongga?
7.10 Bagaimanakan pemilihan saiz sumpitan api dibuat untuk satu-satu
kerja mengimpal?
7.11 Berikan beberapa sebab, mengapa sistem pancarongga adalah
satu kaedah pemasangan yang lebih baik berbanding pemasangaN tunggal?



JAWAPAN


7.6 Alator satu peringkat mempunyai satu ruang (chamber)
tekanan rendah. Ini bermakna alator mengurangkan tekanan
tinggi selinder terus ke tekanan untuk kerja. Manakala alator dua peringkat mempunyai dua ruang tekanan iaitu ruang tekanan tinggi dan ruang tekanan rendah. Alator jenis ini lebih selamat diguankan kerana ia mengurangkan tekanan tinggi silinder ke tekanan untuk kerja mengimpal dalam dua peringkat tekanan rendah.

7.7 Tekanan tinggi dalam silinder dikurangkan melalui alator. Gas
yang masuk ke dalam alator akan dikurangkan kepada tekanan kerja yang
sesuai mengikut pelarasan yang dikehendaki oleh pengimpal.

7.8 Alator satu peringkat.


7.9 Sistem pancarongga bermakna silinder-selinder oksigen dan
asetilina diletakkan secara berasingan pada satu ruang khas
masing-masing. Gas kedua-duanya akan disalurkan melalui
paip ke beberapa setesyen kimpalan.

7.10 Saiz sumpitan api dipilih mengikut ketebalan logam yang
hendak dikimpal.

7.11 Pemasangan secara sistem pancarongga adalah dilakukan
kerana atas dasar keselamatan dan didapati juga ianya lebih
ekonomi.

BAB 7 KIMPALAN GAS

KIMPALAN GAS

OBJEKTIF AM

Memahami konsep kimpalan gas serta serta kegunaannya dalam bidang perindustrian.


OBJEKTIF KHUSUS

Di akhir unit ini anda dapat :

Mendefinasikan kimpalan gas dan menerangkan perkara-perkara yang berkaitan dengannya iaitu:

 Kimpalan gas tekanan tinggi dan
kimpalan gas tekanan rendah.
 Kegunaan kimpalan gas dalam
industri.
 Jenis-jenis gas untuk kegunaan kimpalan
gas.
 Sifat gas oksigen, cara pengeluaran dan
silinder oksigen.
 Sifat-sifat gas asetilina ,cara pengeluaran
dan silinder asetlina.
 Jenis-jenis gas sebagai bahan bakar.
 Kelengkapan kimpalan gas oksi-asetilina.
 Tugas serta prinsip-prinsip alatur satu
peringkat dan dua peringkat.
 Jenis-jenis hos untuk kimplan oksi-
asetilina.
 Prinsip serta jenis-jenis sumpitan api.
 Sistem pancarongga dan sistem stesen
tunggal kimpalan oksi-asetilina.




7.0 PENGENALAN:


‘Kimpalan Gas’ adalah satu cabang daripada kerja kimpalan yang telah lama diamalkan dalam bidang industri. Terutama sekali dalam bidang fabrikasi logam. Ini adalah kerana kimpalan gas adalah didapati amat sesuai untuk kepingan logam-logam yang nipis. Contoh bidang kerja yang melibatkan proses kimpalan gas ialah kerja membaikpulih badan kenderaan serta kerja-kerja fabrikasi logam yang melibatkan kepingan logam nipis.

Pada awal kurun kedua-puluh manusia telah mengetahui cara menyambung logam dengan memanaskan dua batang logam hingga merah menyala dan seterusnya impak yang kuat dikenakan ke atas kedua-duanya sehinggalah kedua-duanya bercantum menjadi satu. Proses ini dipanggil sebagai kimpalan tempa. Kaedah ini telah diperbaiki dari masa kesemasa seiring dengan perkembangan teknologi sehinggalah kaedah terkini kimpalan gas telah dapat kita semua gunakan sekarang ini.


7.1 Definasi Kimpalan Gas


Kimpalan gas didefinasikan sebagai satu proses penyambungan logam dengan kaedah memanaskan kedua-dua bahagian logam yang hendak disambung sehingga cair dan bercantum menjadi satu.


7.2 Kimpalan Gas Tekanan Rendah Dan Kimpalan Gas Tekanan Tinggi


7.2.1 Terdapat dua jenis kimpalan gas iaitu:
 Kimpalan gas tekanan rendah
 Kimpalan gas tekanan tinggi.

Kimpalan tekanan rendah menerima bekalan gas asetilina dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan kurang dari 1.0 psi atau 1.0 Bar

Kimpalan gas tekanan tinggi menerima bekalan gas dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan dari 1-15psi atau 1-15 Bar.


7.3 Kegunaan kimpalan gas dalam industri


Dalam bidang perindustrian kimpalan gas banyak digunakan dalam kerja fabrikasi logam yang melibatkan kepingan logam yang ketebalannya melebihi daripada 1.0mm sehingga 3.0mm. Contohnya, dalam kerja-kerja membaikpulih badan kenderaan yang melibatkan kerja-kerja ketuk mengetuk dan menampal bahagian-bahagian badan kenderaan yang rosak.


7.4 Gas

Dua jenis gas yang biasa digunakan dalam kerja kimpalan gas adalah oksigen(O ) dan asetilina (C H ). Campuran kedua-dua gas menghasilkan haba yang paling tinggi berbanding gas-gas bahanapi yang lainnya. Suhunya boleh mencapai sehingga 3316C.


7.5 Gas Oksigen


Gas oksigen tidak mempunyai warna , rasa dan bau. Ia juga merupakan sejenis gas yang dapat memebantu dalam proses pembakaran dan juga merupakan gas aktif yang boleh bertindakbalas ke atas logam yang menyebabkan pengoksidanan berlaku ke atas logam berkenaan. Contohnya, pengkaratan ke atas keluli.


7.5.1 Penghasilan Gas Oksigen


Gas oksigen boleh dihasil melalui beberapa kaedah, iaitu:
i) Kaedah penyulingan udara.(pemeringkatan udara)
ii) Kaedah elektrolisis

Kaedah penyulingan udara adalah satu kaedah yang dilakukan secara komersial. Ianya dilakukan melalui proses pengasingan oksigen daripada udara yang dipanggil proses penyulingan udara cair yang termampat pada ketekanan 206 bar (3000psi) iaitu pada suhu -160C. Seterus tekanan akan akan di kurangkan sedikit demi sedikit dimana oksigen dalam bentuk cair akan bertukar menjadi gas lalu ditabungkan. Begitulah bagi gas-gas yang lainnya akan bertukar menjadi gas apabila tekanan dikurangkan dan ditabungkan untuk kegunaan yang lain.

Kaedah elektrolisis adalah satu proses penghasilan gas oksigen yang diperolehi melalui arus elektrik di dalam air. Proses ini sangat mahal dan tidak ekonomi untuk dikomersialkan.



Gas oksigen akan disimpan dalam silinder keluli yang berwarna hitam dan
lebih tinggi daripada silinder asetilina. Ianya tidak bersambung dan berupaya menahan tekanan setinggi 3360 psi. Boleh didapati dalam tiga saiz.



Contoh 7.1

Apakah perbezaan antara kimpal an tekanan tinggi dan kimpalan tekanan rendah?

Penyelesaian:

- Kimpalan tekanan rendah menerima bekalan gas asetilina dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan kurang dari 1.0 psi atau 1.0 Bar
- Kimpalan tekanan rendah menggunakan badan sumpitan
jenis ‘injector’
- Kimpalan gas tekanan tinggi menerima bekalan gas dari janakuasa gas asetilina yang mempunyai tekanan dari 1-15psi atau 1-15 Bar.
- Menggunakan badan sumpitan api jenis tekanan seimbang



7.6 Jenis-Jenis Gas Bahan Bakar


7.6.1 Gas Asetilina:


Gas asetilina adalah bahanapi yang tidak mempunyai warna tetapi mempunyai bau yang kuat dan mudah terbakar .Ia adalah gas yang tidak stabil dan perlu disimpan dalam keadaan yang tetap. Titik kritikal bagi gas asetilina ialah pada tekanan 28 psi pada suhu 70F.

Penghasilan gas asetilina:

Gas asetilina dapat dihasilkan dengan mencampurkan kalsium karbida dan air. Terdapat dua jenis janakuasa yang menghasikan gas asetilina, iaitu:
i) janakuasa tekanan rendah .
ii) janakuasa tekanan tinggi


Gas asetilina disimpan dalam silinder keluli berwarna maroon yang diisikan dengan bahan berliang sepenuhnya yang terdiri daripada habuk kayu balsa, arang kayu,simen,dan bahan-bahan telap yang lain.
Bahan-bahan telap yang dimuatkan ke dalam silinder asetilina adalah berfungsi untuk menyerap seberapa banyak cairan aseton. Aseton ini pula akan berfungsi untuk menyerap gas asetilana sebanyak 25 kali ganda isipadunya sendiri.




Contoh 7.2


Namakan dua jenis janakuasa dalam penghasilan gas asetilina.

Penyelesaian:
Dua jenis janakuasa gas asetilina ialah:
- Janakuasa tekanan tinggi (karbida kepada air – melebihi 20 meter padu )
- Janakuasa tekanan rendah.( air kepada karbida – kurang dari 20 meter padu )


7.6.2 Gas Bahanapi Yang Lain-Lain


Selain daripada asetilina terdapat juga gas-gas bahanapi yang lain yang mana campuran gas ini bersama oksigen akan menghasilkan suhu yang agak tinggi. Berikut adalah perbandingan suhu-suhu bagi campuran antara dua gas.

i) oksi-asetilina 3100C - 3500C
ii) udara-asetilina 2300C - 2500C
iii) oksi-hidrogen 2200C - 2382C
1v) oksi-gas arang batu 1982C - 2182C


7.7 Kelengkapan Kimpalan Gas

7.8 Tugas Serta Prinsip-Prinsip Alatur Satu Peringkat Dan Dua Peringkat

Adalah merupakan alat kawalan yang dipasang pada bahagian atas silinder oksigen atau asetilina bagi mengawal pengaliran gas yang diperlukan untuk tujuan mengimpal dan juga untuk menunjukkan tekanan gas dalam silinder. Ianya dikenali juga dengan tolok tekanan. Terdapat dua jenis alatur iaitu alator alatur satu peringkat dan dua peringkat.

Alator juga mempunyai rekabentuk dan jenama yang berbagai. Terdapat juga alator yang mempunyai satu tolok bacaan tetapi itu tidak menunjukkan bahawa ianya jenis satu peringkat. Walau bagaimana pun alator dua peringkat mempunyai dua tolok bacaan.


Terdapat dua jenis alator yang boleh digunaka dalam pemasangan oksi-
asetilina. Iaitu:
-Alator satu peringkat
-Alator dua peringkat
7.8.1 Tugas-tugas dan fungsi alator alator.

Alator satu peringkat mempunyai satu ruang tekanan tinggi dimana tekanan tinggi dari silinder terus masuk ke dalam ruang ini bacaan tekanan dapat dilihat pada jarum alator dan sedia dikurangkan kepada tekanan untuk kerja mengikut pelarasan yang sesuai dengan menggunakan skru pelaras pad alator. Tahap keselamatan alator ini adalah rendah berbanding alator dua peringkat.

Alator dua peringkat mempunyai dua ruang tekanan iaitu ruang tekanan rendah dan ruang tekanan tinggi. Ruang tekanan tinggi pada alator menerima terus tekanan tinggi dalam silinder dan bacaan bagi tekanan ini dapat dibaca pada tolok tekanan. Manakala ruang tekanan rendah menerima gas yang dikawal kemasukannya dari ruang tekanan tinggi dengan melaraskan skru pelaras pada alator mengikut tekanan kerja yang dikehendaki. Oleh itu tahap keselamatannya adalah lebih baik berbanding alator satu peringkat.

Contoh 7.3


Senaraikan campuran gas bahan bakar dan suhu kepanasanya.

Penyelesaian:

i) oksi-asetilina 3100C - 3500C
ii) udara-asetilina 2300C - 2500C
iii) oksi-hidrogen 2200C - 2382C
1v) oksi-gas arang batu 1982C - 2182C


7.9 Jenis-Jenis Hos


Hos adalah tiub getah berlapiskan benang nylon yang kuat . Ia digunakan untuk mengalirkan gas dari silinder ke sumpitan api. Tahan api dan tahan pada tekanan tinggi. Hos boleh didapati dalam rekabentuk berkembar dan juga tunggal. Namun begitu hos berkembar mempunyai cirri-ciri keselamatan yang tinggi.


7.10 Prinsip Serta Jenis Sumpitan Api


Sumpitan api kimpalan adalah alat yang digunakan untuk mengeluarkan nyalaan hasil percampuran antara gas oksigen dan asetilina didalam ruang percampuran di dalam badan sumpitan api berkenaan. Nyalaan oksi-asetilina itu dikawal oleh dua injap yang terdapat dibadan sumpitan api. Injap-injap itu ialah injap oksigen dan injap asetilina.

Saiz muncung sumpitan api boleh didapati dalam berbagai saiz dan juga rekabentuk yang berlainan. Nombor bagi saiz muncung sumpitan dicetak pada panglal muncung. Muncung sumpitan juga boleh di dapati dalam berbagai rekabentuk dan jenama.


Alat-alat penyambung adalah terdiri daripada nat-nat berbenang dalam dan juga ‘nipple’ bagi menghubungkan hos dengan alatur dan juga badan sumpitan api. Kebanyakan alat penyambung ini diperbuat daripada gangsa dan aluminium.




Contoh 7.4


Mengapakah arah bebenang oksigen dibuat berbeza dengan bebenag asetilin?

Penyelesaian:

Bebenang oksigen dan bebnang asetilina mempunyai arah yang berlainan kerana semata-mata untuk tidak tersalah demi keselamatan alat dan jurukimpal.


7.11 Badan sumpitan-api

Badan sumpitan api adalah sebahagian daripada kelengkapan dalam pemasangan oksi-asetilina. Ianya berfunsi sebagai alat untuk mencampurkan gas asetilina dan oksigen mengikut nisbah yang tertentu bagi menghasilkan jenis nyalaan yang diperlukan.


7.11.1 Jenis-jenis badan sumpitan-api.

Terdapat dua jenis badan sumpitan-api yang digunakan, Iaitu:
i.Jenis tekanan seimbang
ii. Jenis injector

Badan sumpitan api tekanan seimbang ialah dimana kedua-dua gas akan masuk dan bercampur di dalam ruang percampuran. Manakala Badan sumpitan-api tekanan tinggi dimana pengaliran oksigen pada kelajuan yang lebih tinggi akan bercampur dengan gas asetilina sebelum memasuki ruang percampuran dan ianya digunakan jika janakuasa tekanan rendah digunakan



7.12 Sistem Pancarongga Kimpalan Gas.


Sistem pancarongga adalah satu anifo pemasangan kimpalan gas dimana silinder-silinder gas oksigen dan asetilina dikumpulkan disatu tempat berasingan diantara keduanya. Penyaluran gas bagi kedua-duanya akan disalurkan melalui paip keluli ke setiap setesen kimpalan.

Bagi anifo tunggal pula silinder oksigen dan asetilina akan digandingkan bersama-sama disetiap setesen kimpalan. Tetapi cara ini mempunyai anif-ciri keselamatan yang rendah dan tidak begitu menjimatkan penggunaan gas.

Oleh itu anifo pancarongga mempunyai anif-ciri keselamatan yang tinggi serta penjimatan dalam penggunaan gas berbanding anifo tunggal. Lebih-lebih lagi apabila banyak setesen beroperasi serentak. Ruang kerja pada setiap stesen kimpalan juga akan jadi lebih luas dan selesa.



Contoh 7.5

Apakah kebaikan menggunakan system anifold dalam pemasangan kimpalan oksi-asetilina?

Penyelesaian:

Sisitem Manifol adalah system yang paling selamat dan menjimatkan gas digunakan untuk kerja kimpalan gas kerana:
- silinder-selinder oksigen dan asetilina diletakan pada tempat yang berlainan.
- System ini mempunyai sebuah alator pusat yang mengawal tekanan ke tempat kerja.
- Menjimatkan ruang tempat bekerja
- Menggunakan gas secara maksima

LATIH TUBI BAB 8

LATIHAN 1

8.1 Terangkan tenknik mengimpal undur serta kegunaanya.

8.2 Lukiskan tiga jenis nyalaan oksi-asetilina serta kegunaanya.

8.3 Namakan komponen-komponen asas yang terdapat pada
pemasangan kelengkapan oksi-asetilina.

8.4 Berikan beberapa perbezaan antara kelengkapan yang terdapat
pada pemasangan oksigen dan asetilina

8.5 Terangkan langkah demi langkah bagi mendapatkan nyalaan
pengoksidanan dan kegunaannya.

JAWAPAN


8.1 Teknik mengimpal undur adalah satu teknik yang mana pergerakan
sumpitan bermula dari kiri bergerak ke kanan pada sudut 40-50 dengan diekori oleh rod penambah pada arah yang sama.

Kegunaannya:
- mengimpal ke atas plat keluli yang tebal lantara 3.0mm-5.0mm.
- boleh mengimpal dengan kelajuan yang tinggi .
- memperolehi ketelusan yang dalam dan anduh kimpal yang besar.

TEKNIK MENGIMPAL MENGUNDUR (KE KANAN)



8.2 Berikut adalah tiga jenis nyalaan oksi-asetilina.
8.3 Komponen-komponen asas yang mesti ada pada kelengkapan oksi-
asetilina ialah:
- Silinder oksigen dan silinder asetilina
- Alator oksigen dan alator asetilina
- Hos oksigen dan hos asetilina
- Badan sumpitan
- Muncung sumpitan api.

8.4 Terdapat beberapa perbezaan diantara kelengkapan oksigen dan
asetilina iaitu:

- warna silinder
- warna hos
- tanda lekuk ‘V’ pada nat skru asetilin
- saiz silinder
- Perangkap nyalabalas pada alator asetilin
- Palam boleh lebur di bahagian bawah silinder asetilin

8.5 Langkah-langkah mendapatkan nyalaan pengoksidanan.

- Buka injap silinder oksigen satu pusingan atau lebih.
- Buka injap silinder asetilin ¼ - ½ pusingan.
- Laraskan alator oksigen kepada tekanan yang sesuai untuk kerja.
- - Laraskan alator asetilin kepada tekanan yang sesuai.
- Buka injap asetilin pada badan sumpitan ¼ pusingan.
- Nyalakan api dihujung muncung sumpitan dan laraskan segera hingga asap hitam berkurangan.
- Laraskan injap oksigen pada badan sumpitan perlahan-lahan sehingga kon dalam menjadi tajam dan warna kebiruan dipelohi.

Kegunaannya:
- mengimpal loyang
- Mengimpal lebur manganese



LATIHAN 2



8.6 Berikan langkah demi langkah membuat pemasangan kelengkapan
oksi-asetilina.

8.7 Nyatakanakan beberapa sebab berlakunya letupadam dan
nyalabalas.

8.8 Berikan beberapa perbezaan diantara teknik mengimpal
mengundur dan teknik mengimpal ke hadapan.

8.9 Lakarkan lima sambungan asas kimpalan.

8.10 Mengapakah perlunya persediaan tepi dibuat ke atas tepi logam
yang hendak disambung?



JAWAPAN


8.6 Langkah-langkah membuat pemasangan alat kelengkapan bagi
sebuah setesyen oksi-asetilina:

- Buka sedikit injap selinder bagi kedua-dua silinder gas untuk beberapa saat bagi membuang habuk-habuk yang terlekat dilam lubang injap.
- Pasangkan alator kedua-dua silinder. Pastikan alator tidak tersalah pasang. Walau bagaimana pun alator
Asetilin tidak akan dapat dipasang pada silinder
oksigen kerana arah benangnya tidak sama.
- Pasangkan hos warna hijau/biru kepada alator oksigen dan hos warna merah ke alator asetilina
- Seterusnya pasangkan badan sumpitan kepada hos mengikut lubang yang betul.
- Akhir sekali pasangkan muncung sumpitan api kepada badan sumpitan.

8.7 Ada beberapa sebab berlakunya letupadam. Diantaranya ialah:

- Muncung menjadi terlalu panas kerana terlalu lama mengimpal.
- Jarak muncung sumpitan terlalu hampir dengan kawah/anduh kimpal.
- Tekanan yang dilaraskan terlalu rendah berbanding saiz muncung yang digunakan
-
Sebab-sebab berlakunya letupadam. Diantaranya:

- pemasangan yang longgar.
- Lubang muncung umpitan api telah menjadi besar.
- Tekanan oksigen yang terlalu lemah.

8.8 Terdapat beberapa perbezaan diantara teknik mengundur dan
teknik ke hadapan. Iaitu:

- arah pergerakan yang berlawanan dimana teknik ke hadapan bergerak dari kanan ke kiri manakala teknik mengundur bergerak dari kiri ke kanan.
- Sudut sumpitan api 60-70 bagi teknik ke hadapan dan 40-50 bagi teknik mengundur.

8.9 Lima sambungan asas kimpalan adalah seperti berikut:

- Sambungan temu
- Sambungan lekap
- Sambungan penjuru
- Sambungan kembi
- Sambungan bebibir



8.10 Persediaan tepi bagi satu-satu sambungan perlu dibuat atau
direkabentuk mengikut jenis beban yang akan ditanggung oleh
sambungan tersebut. Faktor keduanya ialah apabila ketebalan
logam yang hendak disambung terlalu tebal., Biasanya apabila
logam yang ketebalannya melebihi daripada 3.0mm persediaan tepi
perlu dibuat. Ini adalah untuk memastikan sambungan yang dibuat
cukup kuat bagi menanggung beban dan tekanan.

BAB 8 PEMASANGAN OKSI ASETELINA

PEMASANGAN OKSI-ASETILINA


OBJEKTIF AM

Memahami tentang alat-alat kelengkapan oksi-asetilina serta kegunaannya dan cara pemasangannya.

OBJEKTIF KHUSUS

Di akhir unit ini anda dapat :

Mendefinasikan kimpalan gas dan menerangkan perkara-perkara yang berkaitan dengannya iaitu:


Pemasangan

 Prosedur pemasangan kelengkapan kimpalan oksi-asetilina.
 Kaedah bagi menguji kebocoran pada pemasangan.
 Nyalaan oksi-asetilina
 Jenis-jenis nyalaan oksi-asetilina dan kegunaannya.
 Kaedah pelarasan nyalaan.
 Ciri-ciri nyalaan dan suhu nyalaan.
 Langkah-langkah menyalakan dan memadamkan nyalaan.
 Sebab-sebab berlakunya letupadam dan nyalabalas serta langkah-langkah mengatasinya.


Teknik mengimpal oksi-asetilina


 Teknik mengimpal bagi kimpalan oksi-asetilina.
 Teknik mengimpal ke hadapan dan teknik mengimpal mengundur.
 Pengawalan kelajuan, jarak nyalaan dan sudut sumpitan api serta pergerakan ketika mengimpal.
Sambungan dan persediaan tepi
 Jenis-jenis sambungan asas dalam kerja kimpalan.
 Langkah membuat persediaan tepi.





8.0 Pemasangan


Kelengkapan kimpalan oksi-asetilina terdiri daripada beberapa komponen yang dipasang dengan menggunakan penyambung daripada silinder gas hinggalah kepada sumpitan api.

Komponen-komponen asas pemasangan adalah seperti berikut:

- Silinder gas oksigen dan asetilina.
- Alator gas
- Hos gas
- Badan sumpitan
- Sumpitan api.

8.1 Berikut adalah langkah-langkah pemasangan kelengkapan oksi-
asetilina.

- Buka injap silinder sedikit dan tutup dengan segera untuk tujuan ‘ cracking the valve’ iaitu langkah ini adalah untuk menghembus habuk-habuk yang ada pada bebenang injap. Langkah ini juga dilakukan ke atas silinder asetilina.
- Balutkan bebenang alator dengan pita cegah bocor bagi kedua-dua alator. Pasangkan alator oksigen pada silinder oksigen dan alator asetilina kepada silinder asetilina.
- Pasangkan hos oksigen ( hijau atau biru) kepada alator alator oksigen dan hos asetilina (merah) kepada alator asetilina.
- Sambungkan badan sumpitan kepada hos oksigen pada lubang benang mengikut tanda ‘O ’ dan hos asetilina kepada lubang benang asetilina.
- Pasangkan sumpitan api kepada badan sumpitan.

8.2 Menguji kebocoran pada pemasangan oksi-asetilina.

Setelah kesemua langkah-langkah di atas itu dilakukan, pastikan sekali lagi bahawa pemasangan adalah betul. Selepas itu lakukan pemeriksaan kebocoran ke atas semua penyambungan terutama sekali penyambungan diantara alator dan selinder asetilina dengan menggunakan air sabun.

Contoh 8.1

1. Apakah yang anda faham mengenai ‘ cracking the valve’?

Penyelesaian

- Ia adalah satu cara membersihkan atau membuang habuk daripada injap sebelum memasang alator dengan melepaskan serta merta sebahgian gas daripada selinder dalam masa beberapa saat.

8.3 Nyalaan Oksi-asetilina.

Terdapat tiga jenis nyalaan yang di gunakan untuk tujuan kimpalan. Nyalaan –nyalaan itu adalah:

Nyalaan Cuali ( Neutral Flame)

Ciri-ciri: – Nyalaan seimbang pada nisbah 1:1.
- Suhu lebih kurang 5589F(3087C)
Kegunaan :
- Mengimpal lebur keluli lembut
- Mengimpal tembaga
- Besi tuang.

Nyalaan Pertengahan ( Carburising Flame)

Ciri-ciri
- Nyalaan ini mempunyai lebihan pelarasan pada
asetilina.
- Mempunyai tiga lapisan iaitu kon dalam, bulu api berwarna putih dan lapisan luar yang kebiruan.
- Suhu lebih kurang 5400F – 5800F

Kegunaanya:
- mengimpal dan meloyang aluminium.
- Mengimpal keluli tahan karat.
- Meloyang perak.
- Mengeras permukaan.


Nyalaan Pengoksidanan (Oxidising Flame)


Ciri-ciri:
- nyalaan ini mempunyai lebihan pelarasan
kepada gas oksigen berbanding asetilin.
- Mempunyai dua lapisan iaitu kon dalam dan lapisan luar yang kebiruan.
- Suhu kepanasan lebih kurang 5,615F(3,102C)

Kegunaan:
- mengimpal loyang
- mengimpal logam manganese.



Contoh 8.2


Apakah cara terbaik dan selamat boleh dilakukan untuk menguji kebocoran pada pemasangan kelengkapan oksi-asetilina?


Penyelesaian

Cara yang terbaik dan selamat ialah dengan menggunakan buih sabun.



8.4 Langkah-Langkah Penyalaan Dan Memadamkan Nyalaan.


Sebelum menyalakan sumpitan api pada sumpitan api, pelarasan pada alator hendaklah dibuat terlebih dahulu bergantung pada jenis serta ketebalan logam yang hendak dikimpal. Dari segi teori pembakaran berlaku mengikut nisbah 1:2.5 iaitu 1 bahagian asetilin dan 2.5 bahagian oksigen. Kebiasaannya pelarasan pada alator adalah mengikut nisbah 1:1. Manakala 1.5 bahagian lagi diterima dari udara persekitaran. Ini adalah amalan biasa untuk nyalaan cuali.


8.5 Berikut diterangkan satu persatu langkah-langkah pelarasan bagi nyalaan:


- Buka injap asetilina (merah) pada badan sumpitan lebih kurang ¼ pusingan.
- Gunakan pemetik api kimpalan untuk menyalakan sumpitan api.
- Laraskan nyalaan sehingga asap hitam berkurangan.
- Buka injap oksigen (biru) pada badan smpitan secara perlahan-lahan sehingga kon dalam yang dempul berwarna kehijauan diperolehi.

Nota:
Nyalaan yang lain dilakukan adalah berasaskan nyalaan cuali. Bermakna nyalaan cuali mesti perolehi terlebih dahulu. Kemudian dikuti dengan kaedah dibawah:

- Untuk nyalaan pengoksidanan pula pelarasan gas oksigen dilebihkan sedikit sehingga kon berwarna kebiruan yang tajam diperolehi.
- Untuk memperolehi nyalaan pertengahan (pengaban) lebihan asetilin diperlukan sehingga nyalaan menjadi tiga lapisan.



8.5.1 Langkah-Langkah Memadamkan Nyalaan:


- Tutup injap oksigen pada badan sumpitan sepenuhnya. Dimana bekalan oksigen akan terputus dengan ini sertamerta nyalaan bertukar kepada nyalaan asetilina.
- Tutup injap asetilina badan badan sumpitan. Dengan ini nyalaan asetilina akan terpadam.
- Seterusnya tutup injap silinder oksigen dan asetilina.
- Buka injap oksigen dan injap asetilina pada badan sumpitan separuh pusingan atau lebih untuk melepaskan gas yang masih ada didalam alator dan hos kedua-duanya dan biarkan jarum penunjuk tekanan pada alator kedua-dua silinder menurun ke angka ‘0’.
- Selepas itu tutup semula injap-injap itu.
- Akhir sekali longgarkan injap pelarasan alator bagi kedua-dua silinder.


Contoh 8.3


Bagaimanakah cara anda dapat mengenali diantara kelengkapan oksigen dan asetilina.
Penyelesaian

Terdapat beberapa perbezaan pada kelengkapan oksigen dan asetilin. Iaitu dari segi warna, saiz silinder, arah bebenang dan juga anda lekuk berbentuk ‘V’ pada nat asetilin.


8.6 Letupadam dan Nyalabalas


Letupadam dan nyalabalas adalah merupakan letupan kecil yang
kadangkala berlaku ketika kerja mengimpal dijalankan.

Letupadam – adalah satu letupan kecil yang kadangkala berlaku pada hujung sumpitan api ketika kerja mengimpal dijalankan.

Nyalabalas – adalah satu letupan kecil yang berlaku dihujung sumpitan api dan diikuti dengan bunyi ‘hiss’ didalam badan sumpitan dan ekori pula dengan asap hitam keluar pada muncung sumpitan.

Jika nyalabalas sempat berlaku hingga ke dalam hos ( biasanya hos oksigen) ia akan meninggallkan kesan karban dan kemungkinan hos akan pecah. Bahagian hos terbabit perlu dipotong dan gas oksigen perlu di lepaskan untuk menghembus saki baki karban yang tertinggal didalam hos terbabit.


8.6.1 Sebab-sebab berlakunya letupadam dan nyalabalas:


- Muncung sumpitan terlalu rapat atau menyentuh anduh kimpal.
- Muncung menjadi terlalu panas kerana terlalu lama mengimpal.
- Pelarasan nyalaan terlalu lemah atau rendah berbanding saiz muncung yang digunakan.
- Muncung sumpitan api tidak diikat(skru) dengan rapi pada badan sumpitan.
- Lubang (orifice) muncung terlalu kotor.
- ‘Seat’ injap pelarasan telah rosak.
Cara-cara mengatasinya:

- Tutup serta -merta injap asetilina dan biarkan badan sumpitan dan muncung sumpitan api menjadi sejuk sebelum kerja baikpulih dapat dilakukan.
- Jika nyalabalas sempat berlaku hingga ke dalam hos ( biasanya hos oksigen) ia akan meninggallkan kesan karban dan kemungkinan hos akan pecah. Bahagian hos terbabit perlu dipotong dan gas oksigen perlu di lepaskan untuk menghembus saki baki karban yang tertinggal didalam hos terbabit.

- Bagi mengelakkan muncung menjadi terlalu panas, sesekali perlulah muncung itu dicelupkan ke dalam satu bekas air dan dilepaskan sedikit gas oksigen buat beberapa ketika untuk menurunkan suhu muncung sumpitan api. jika dirasakan mengimpal terlalu lama.



Contoh 8.4


Apakah perlu anda lakukan untuk menurunkan suhu sumpitan api jika ianya menjadi terlalu panas kerana mengimpal terlalu lama?


Penyelesaian:
Cara yang selalu diamalkan ialah dengan merendamkan muncung sumpitan ke dalam sebekas air sambil dilepaskan gas oksigen untuk beberapa saat.



8.7 Teknik Mengimpal Oksi-Asetilina.


Terdapat dua teknik mengimpal yang biasa diamalkan oleh jurukimpal.
Iaitu teknik ke hadapan (forehand) dan teknik mengundur (backhand).


8.8.1 Teknik Ke hadapan.

Dalam mengimpal teknik ke hadapan muncung sumpitan api dicondongkan 70-60 ke kanan lalu muncung digerakan dari kanan ke kiri.


8.8.2 Teknik Mengundur.


Muncung sumpitan api di condongkan 40 - 50 ke kanan lalu ianya digerakan dari kiri ke kanan.
Nota:
Bagi kedua-dua teknik di atas logam penambah dicondongkan 30-40 ke kiri dan digerakan sama arah mengikut pergerakan muncung sumpitan.
8.8 Teknik mengimpal ke hadapan

Teknik Mengimpal Ke hadapan adalah teknik mengimpal yang bergerak dari kanan ke kiri. Pergerakannya lebih mudah lebih mudah untuk dikawal kerana anduh kimpalnya bersaiz kecil. Sesuai untuk mengimpal paip walaupun ketebalannya melebihi 3.0 mm.


8.9 Teknik mengimpal mengundur adalah teknik mengimpal yang bergerak ari kiri ke
kanan. Rod penambah bergerak mengikut arah pergerakan sumpitan api. Menghasilkan leburan yang lebih baik kerana kon nyalaan tertumpu terus ke arah anduh kimpal. Pengunaan rod penambah juga dapat dikurangkan. Ketelusan yang lebih baik dan juga kelajuan mengimpal yang lebih pantas dapat dilakukan.

KELEBIHAN TEKNIK MENGUNDUR DAN TEKNIK KE HADAPAN
TEKNIK MENGUNDUR TEKNIK KE HADAPAN
- mengimpal lebih cepat .
-kurang menggunakan rod pepenambah
- -nyalaan tertumpu terus kearah anduh
kimpal . - ketelusan yang dalam.


-mengimpal keluli lembut
-mengimpal besi tuang
- logam bukan feras (aluminium,loyang,gangsa ,tembaga).
-mudah mengawal gerakan kimpal.
-sesuai untuk mengimpal paip.
- untuk plat yang lebih tebal


8.10 Pengawalan kelajuan,jarak dan sudut mengimpal


Kelajuan, jarak dan sudut mengimpal boleh mempengaruhi mutu sesuatu kimpalan. Ia akan mempengaruhi ketelusan, penembusan dan juga mutu sambungan yang dibuat, Ketebalan plat logam serta jenis logam perlu juga diambilkira dalam menentukan kelajuan,jarak dan sudut mengimpal.




Contoh 8.5

Berikan beberapa kelebihan teknik mengundur.

Penyelesaian

Teknik mengundur ada beberapa kelebihannya iaitu:
- menghasilkan ketelusan yang dalam.
- Mengimpal dapat dilakukan leih cepat.
- Penggunaan rod dapat dijimatkan.
- sesuai untuk mengimpal logam yang lebih tebal.



8.11 SAMBUNGAN DAN PERSEDIAAN TEPI


Terdapat lima sambungan asas dalam kimpalan. Gambarajah dibawah


Bagi logam-logam yang mana ketebalannya melebihi 3.0mm –5.0mm perlulah dibuat persediaan tepi untuk menjamin kekuatan sesuatu sambungan itu.

8.12 Langkah-langkah membuat persediaan tepi.

Berikut diturunkan langkah-langkah bagi membuat persediaan tepi.
- Plat hendaklah dicanai sehingga tepinya menjadi serong hingga ke sudut yang di kehendaki. Bagi logam yang lebih tebal hingga 6.0mm ke atas hendaklah diserongkan dengan pemotongan oksi-asetilina.
- Setelah tepi logam diserongkan, hujungnya yang tajam hendaklah dicanai sehingga memperolehi satu permukaan yang rata anggaran 3.0mm lebar. Permukaan ini dinamakan muka punca.
- Pastikan permukaannya lurus dan rata. Ini adalah untuk meas tikan ketelusan dan penembusan yang samarata di sepanjang sambungan berkenaan.

LATIH TUBI BAB 9

LATIHAN 1

9.1 Apakah yang dimaksudkan dengan arka?. Huraikan dengan lebih terperinci bagaimana arka boleh terjadi.

9.2 Nyatakan tiga jenis arus yang digunakan dalam kimpalan arka?. Terangkan lebih lanjut mengenai jenis-jenis arus yang anda nyatakan.

9.3 Bagaimanakah ketiga-tiga jenis arus itu mempengaruhi ke atas
kimpalan yang dilakukan?

9.4 Apakah yang dimaksudkan dengan ‘semburan arka’? Bagaimana ianya boleh terjadi?

9.5 Apakah faktor-faktor yang perlu diambilkira apabila memilih sesebuah jenis mesin kimpalan arka?





JAWAPAN


9.1 Arka adalah satu fenomena satu pancaran cahaya yang kuat lagi terang terbit diantara hujung elektrod dengan permukaan bendakerja. Ketika ini elektron mengalir melintasi satu ruang udara yang telah terion maka ruang udara itu menjadi panas sehinggalah berlakunya arka. Haba yang terhasil dari udarA terion itu adalah lebih kurang 3300C (6000C).


9.2 Tiga jenis arus yang digunakan dalam kimpalan arka adalah seperti berikut:

- Arus ulangalik
- Arus terus kekutuban berbalik
- Arus terus kekutuban lurus

Arus ulangalik mempunyai frekuensi dan bergerak dari titik sifar hingga ke titik maksimum positif dan jatuh ketitik sifar semula kemudian bergerak ke titik maksimum negatif dan begitulah seterusnya berulang-ulang.

Manakala Arus terus kekutuban berbalik pula dimana punca positif pada mesin disambungkan kepada kebel elektrod.

Bagi arus kekutuban lurus pula punca negatif pada mesin disambung kepada kebel elektrod.


9.3 Bagi setiap arus yang digunakan ianya akan memberi kesan pada ketelusan
yang berbeza-beza ke atas kimpalan. Sila lihat gambarajah di bawah.




LATIHAN 2


9.7 Apabila menggunakan arus terus kekutuban berbalik dan arus
terus kekutuban lurus, apakah faktor-faktor yang perlu diambilkira dalam pemilihan elektrod bagi keduanya?

9.8 Bagaimanakah satu-satu jenis elektrod itu dapat dikenali dari segi
fungsi dan kegunaannya?

9.9 Apakah pentingnya elektrod perlu disimpan dalam keadaan
yang baik dan kelembapannya perlu dikawal?

9.10 Nyatakan fungsi pemegang elektrod dan apakah langkah-langkah
penjagaan yang perlu diambil supaya ianya tahan lama
digunakan.

9.11 Bagaimanakah jarak arka, kelajuan mengimpal serta sudut
elektrod mempengaruhi mutu kumai?





JAWAPAN


9.7 Pemilihan elektrod untuk arus terus kekutuban berbalik dan arus terus
kekutuban lurus hendaklah diperhatikan pada jenis kegunaannya mengikut kod yang telah dicatatkan spesifikasinya.

Sebagai contoh:

- E 6010 jenis arus adalah ATKB.
- E 7014 jenis arus adalah ATKL

9.8 Elektrod dapat dikenali dari segi fungsi dan kegunaannya ialah
melalui kod yang terdapat pada elektrod berkenaan. Kod elektrod iasanya ditandakan dengan nombor atau warna tertentu.

9.9 Elektrod hendaklah disimpan dalam suhu yang terkawal supaya
bebas dari kelembapan dan unsur yang tidak diingini dari udara
meresap kedalam salutannya. Ini akan menjejaskan pada mutu
kimpalan.

9.10 Pemegang elektrod berfungsi untuk:

- melindungi pengimpal daripada terkena kejutan elektrik.
- Sebagai pelindung haba dari elektrod
- Sebagai penghubung diantara kebel kimpalan dan elektrod.

Langkah-langkah penjagaan yang perlu diambil supaya ianya tahan
lama iaitu hendaklah semua sambungannya diikat dengan kuat
supaya ianya tidak menjadi terlalu panas dan menerbitkan percikan
api pada sambungan-sambungan tersebut.

9.11 Bagi menentukan mutu kumai yang baik beberapa perkara
perlu diambil perhatian. Termasuklah mengawal jarak arka, sudutelektrod Dan juga kelajuan kimpal.

- Jarak arka yang sesuai biasanya mengikut garispusat logam teras elektrod berkenaan. Jarak arka akan menentukan keseragaman bentuk kumai keseluruhannya.
- Sudut elektrod akan menentukan bentuk riak atau ira kumai
- Kelajuan mengimpal akan menentukan saiz kumai keseruhannya.

BAB 9 KIMPALAN ARKA

KIMPALAN ARKA


Memahami konsep kimpalan arka serta kegunaannya dalam bidang perindustrian.

Di akhir unit ini anda dapat:


Mendefinasikan kimpalan arka dan menerangkan perkara-
perkara yang berkaitan dengannya iaitu:

- Fungsi alat pengubah
- Komponen-komponen asas mesin kimpalan arka
- Jenis-jenis mesin kimpalan arka dan menerangkan prinsip kerja, kelebihan dan
kelemahannya.
- Jenis-jenis kekutuban arus
- Teknik-teknik kimpalan arka
- Jenis-jenis elektrod kimpalan arka



9.0 KIMPALAN ARKA


9.1 Mesin Kimpalan Arka


Mesin kimpalan arka adalah merupakan sebuah alatubah perendah iaitu ia mngubah dari voltan tinggi kepada voltan rendah tetapi menghasilkan arus yang tinggi untuk menerbitkan arka bagi kegunaan mengimpal. Dilengkapi dengan kabel pemegang elektrod dan juga kabel bumi ke meja kerja.


9.2 Fungsi Alat Pengubah


Alat pengubah adalah komponen yang terdapat pada sebuah mesin kimpalan arka yang berfungsi untuk mengurangkan voltan dan meninggikan arus bagi menerbitkan arka untuk tujuan kerja mengimpal. Alat ubah ini dikenali sebagai alatubah perendah.


9.3 Komponen-komponen asas dalam sesebuah mesin kimpalan arka adalah
terdiri daripada:

- Alatubah
- Kebel bumi
- Kebel elektrod
- Pemegang Elektrod
- Bekalan kuasa



9.4 Jenis-jenis mesin kimpalan arka

Terdapat lima jenis mesin kimpalan arka. Iaitu:

- Jenis ‘rectifier (DC)
- Jenis alatubah (AC)
- Jenis kombinasi AC/DC
- Jenis pacuan enjin. (petrol atau disel)
- Jenis pacuan motor elektrik.(janakuasa)


9.4.1 Jenis ‘rectifier’(DC)

Mesin kimpalan arka jenis ‘rectifier’ (penerus) digunakan kerana ianya mempunyai dua pilihan aliran arus, iaitu arus terus kekutuban berbalik dan arus terus kekutuban lurus.

Punca positif disambungkan kepada elektrod maka ianya adalah kekutuban berbalik. Punca negatif disambungkan kepada elektrod maka ia adalah kekutuban lurus. Semua jenis kerja mengimpal bagi kebanyakan logam adalah amat sesuai dengan mesin jenis ini. Bagi kerja-kerja pembinaan dan penyelengaraan mesin jenis ini adalah pilihan yang tepat.

Kelemahan:
- Menghasilkan ‘semburan arka’ (arc blow)
- Arka tidak begitu stabil berbanding jenis janakuasa
- Tiada pilihan untuk ciri-ciri arka.


9.4.2 Jenis arus ulangalik.

Mesin kimpalan arus ulangalik (AC) digunakan adalah kerana ianya menghasilkan arka yang lebih stabil dan tiada berlaku ‘semburan arka’ (arc blow) dengan penembusan yang sederhana dan senyap.

Kelemahan:
- Mengimpal ke atas logam tertentu dan penggunaan yang terhad.
- Tidak semua elektrod boleh digunakan.
- Mampu beroperasi pada ampiar yang tinggi.


9.4.3 Jenis gabungan/kombinasi AC/DC.


Mesin jenis ini boleh menggunakan kedua-kedua jenis arus. Ianya perlu apabila mengimpal logam tertentu dengan arus yang tertentu. Mempunyai penggunaan yang meluas. Boleh digunakan ke atas banyak jenis keluli dan kedudukan mengimpal.


Kelemahan:
- Kos yang agak tinggi
- Berlaku ‘semburan arka’ pada sesetengah sambungan.


Contoh 9.1

Apakah alat yang menukarkan arus ulangalik kepada arus terus dalam mesin kimpalan arus terus?

Penyelesaian:

Alat yang digunakan bagi menukar arus ulangalik kepada arus terus ialah ‘rectifier’ atau alat penerus.



9.4.4 Jenis Pacuan enjin petrol /disel ( Arus Terus atau Arus Ulangalik).


Mesin ini boleh digunakan dikawasan yang tiada bekalan elektrik. Boleh membekalkan sama ada arus ulangalik atau arus terus.

Kelemahan:
- Modal yang besar dan penyelenggaraan yang tinggi
- Bising
- Modal tinggi
- Kos penyelenggaraan tinggi
- Semburan arka (arc blow)
- Memerlukan bahanapi.



9.4.5 Jenis Pacuan motor.


Mesin kimpal arka jenis ini menghasilkan arus terus. Menghasilkan dua pilihan arus terus. Iaitu kekutuban terus dan kekutuban berbalik.

Kelemahan:
- Terdapat ‘arc blow’ .
- Penyelenggraan yang tinggi. Ianya menggunakan beberus karbon
dan perlu ditukar pada tempoh tertent



9.5 Kekutuban Mesin Kimpalan Arka


9.5.1 Terdapat dua jenis kekutuban mesin kimpalan arka . Iaitu:


- Arus Terus Kekutuban Berbalik ( kebel elektrod dipasang pada punca positif)
- Arus Terus Kekutuban Lurus ( kebel lektrod dipasang pada punca negatif)


9.5.2 Ciri-ciri Kekutuban:


Ciri-ciri kekutuban arus terus kekutuban berbalik ialah:

- Kadar kecairan elekrod yang lebih cepat.
- Ketelusan yang cetek
- Kelajuan kimpal yang lebih pantas diperlukan.

Ciri-ciri kekutuban arus terus kekutuban lurus ialah:

- Kadar kecairan letrod yang lambat
- Ketelusan yang dalam
- Kelajuan yang sederhana.



9.6 Kaedah Mengimpal Menggunakan Elektrod Bersalut


Terdapat dua teknik mengimpal dengan kimpalan arka gas pelindung. Iaitu:

Teknik Seret.

Menggunakan teknik ini boleh dilakukan dengan elektrod jenis ‘hujung cawan’(deep cup) dimana hujung logam tidak bersentuh dengan bendakerja kerana hujung bahan lakur membentuk seperti cawan. Oleh itu jarak sentiasa kekal pada ketinggian yang sama dan mengahsilkan kumai yang cantik dan kemas.

Teknik Angkat

Menggunakan teknik ini letrod diangkat pada jarak lebih kurang 1/8 inci dari permukaan bendakerja ketika arka dihidupkan sehingga selesai mengimpal. Teknik ini hendaklah digunakan apa mengimpal dengan elektrod biasa yang bukan jenis ‘deep cup’.



9.6.1 Bahagian–Bahagian Kimpalan Arka.


Contoh 9.3

Bilakah teknik seret digunakan dan apakah kelebihan menggunakan teknik ini?

Penyelesaian:

- Teknik seret boleh digunakan apabila mengimpal dengan menggunakan elektrod jenis ‘ hujung dalam’ (deep cup). Kelebihannya jarak arka dapat diseragamkan dan juga rupa kumai akan lebih seragam dan kemas. Amat baik untuk mengimpal kembi kerana mudah dikendalikan dan kumai kelihatan lebih halus dan cantik.




9.6.2 Kesan jarak arka, sudut arka dan kelajuan arka ke atas hasil kimpalan.


Jarak Arka


Jarak arka adalah jarak diantara hujung teras logam elektrod dengan permukaan bendakerja. Dimana arka yang diterbitkan akan dapat dikekalkan pada jarak ini. Jarak arka yang terlalu tinggi akan menyebabkan kumai tidak cantik dan juga ketelusan yang kurang. Jarak arka ialah antara 5.0mm hingga 6.0mm.


Sudut Arka

Sudut yang terbentuk diantara kecondongan elektrod dengan permukaan bendakerja pada arah gerakan elektrod. Sudut arka yang tidak betul akan menyebabkan riak kumai jadi memanjang atau bujur dan menjadikan rupa kumai tidak cantik.


Kelajuan Arka

Kelajuan arka adalah laju gerakan elektrod bergerak ke arah hujung penamat kimpalan. Kelajuan ini biasanya bergantung kepada kadar kecairan elektrod.
Mengimpal terlalu laju akan menjadikan kumai terlalu halus dan tinggi serta kurang ketelusan.

Ketika memulakan arka pada tempat permulaan mengimpal pastikan tempat itu bebas daripada cat dan bahan-bahan yang boleh menghalang pengaliran arus elektrik. Kaedah letak angkat dilakukan seolah-olah mengetuk sesuatu secara perlahan dan apabila arka dapat diterbitkan jarak arka itu perlu dikekalkan pada jarak 5.0mm hingga 6.0mm.

Manakala kaedah menggores pula, elektrod di carek-carek ke atas tempat permulaan kimpal seperti mana anda menggores mancis api. Apabila terbit arka hendaklah jaraknya dikekalkan seperti mana yang telah diterangkan di atas.

9.5 Semburan arka adalah satu keadaan dimana arka yang terbit diantara hujung elektrod dan bendakerja tersasar dari laluan yang sepatutnya. Biasanya bunyi yang terhasil dari semburan ini agak kuat dari biasa dan saiz arka juga
kelihatan agak besar sedikit. Keadan ini berlaku mungkin disebabkan
kedudukan klip bumi yang kurang tepat. Lihat gambarajah di bawah.


9.6 Pemilihan sesebuah mesin kimpalan yang hendak digunakan adalah
bergantung kepada perkara-perkara berikut.

- Kedudukan kimpalan
- Jenis logam yang hendak dikimpal
- Jenis rekabentuk sambungan
- Ketebalan logam



9.7 Elektrod.


Elektrod adalah berfungsi sebagai logam penambah dalam kimpalan arka yang
mana ianya disalut dengan bahan lakur yang mana campurannya terdiri
daripada beberapa jenis bahan tertentu dan mempunyai berbagai fungsi ketika
kerja kimpalan dilakukan.


9.8 Penghasilan Elektrod

Elektrod kimpalan arka pelindung (SMAW) adalah sejenis elektrod bersalut lakur yang habis guna (consumable) yang terdiri dari berbagai jenis bergantung pada jenis logam teras dan juga kandungan salutan elektrod berkenaan.

Proses salutan bahan lakur dibuat dalam dua cara iaitu cara penyemperitan (extrusion) dan cara mencelup (dipping). Panjang sebatang elektrod adalah diantara 230mm hingga 460mm. Saiz elektrod disebut dengan nombor 12,10, 8 dan 4. Elektrod no.12 adalah berdiameter paling kecil diantara yang disebutkan di atas.


9.9 Kandungan Pancalogam Teras Elektrod


Kandungan logam teras elektrod adalah terdiri dari pancalogam yang bergantung kepada ilic-ciri penggunaan elektrod berkenaan. Jenis pancalogam bagi teras elektrod adalah mangan, ilicon, sulphur, fosforus dan karban


9.10 Jenis Salutan Elektrod


Bahan campuran salutan elektrod terdiri dari beberapa bahan yang bergantung kepada irri-ciri penggunaan elektrod. Diantara bahan-bahan campuran yang terdapat pada salutan elektrod ialah serbok besi, oksida-titania, sodium silikat, potassium, asbestos, ferro-manganese. Salutan elektrod terbahagi kepada tiga iaitu:

-Salutan nipis (tidak bersalut)
-salutan sederhana
-salutan tebal


9.11 Fungsi Salutan Elektrod


Fungsi salutan pada elektrod adalah:

- Menghasilkan gas pelindung.
- Menghasilkan jeremang penutup kumai
- Menstabilkan arka
- Mengandungi campuran untuk ciri-ciri khas penggunaannya.



Berikut adalah jadual bagi jenis salutan dan arus yang disyorkan.


Digit Jenis salutan Arus

0 Sodium selulos KB
1 Potassium selulos AU atau ATKB dan ATKL
2 Sodium titania AU atau ATKL
3 Potassium titania AU atau ATKB
4 Serbuk besi titania AU atau ATKB dan ATKL
5 Hiderojen rendah sodium ATKB
6 Hiderojen rendah potassium AU atau ATKB
7 Serbuk besi oksida besi AU atau ATKB dan ATKL
8 Hiderojen rendah serbuk besi AU atau ATKB

Salutan elektrod juga boleh dikategorikan kepada jenis:

- Rutile
- Selulos
- Serbuk besi


9.12 Pengkelasan Elektrod.


Elektrod dikelaskan mengikut system yang ditentukan oleh system piawaian yang diterima pakai di sesebuah negara. Di Malaysia piawaian yang biasa digunakan AWS ( American Welding Society ) atau ASTM (American Standard for Testing Materials). Sebagai contoh terdapat tiga spesifikasi bagi elektrod Keluli Lembut. Iaitu:

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

Elektrod boleh dikodkan mengikut system penomboran seperti E6013, E6011, E6010, E7018 dan sebagainya. Setiap huruf dan nombor mempunyai pengertian tertentu. Sebagai contoh E6013:

E – elektrod
60 – kekuatan tensil/tegangan 60,000lb.
9 – kedudukan mengimpal
3 – jenis arus

Elektrod juga boleh dikelaskan mengikut :

- Cepat penuh ( E6024, E6027)
- Kelajuan tinggi (E6012, E6013)
- Cepat beku (E6010, E6011)

Terdapat juga elektrod yang menggunakan kod warna oleh pengeluarnya. Dimana Kod warna yang digunakan menerangkan tentang kekuatan tensil, kedudukan mengimpal dan juga pilihan arus.

Contoh: E 7024


Elektrod dikategorikan kepada tujuh kumpulan, iaitu:

- Keluli lembut
- Keluli ‘low alloy’
- Keluli tahan karat
- Pengerasan permukaan
- Nikel dan pancalogam nikel
- Aluminium dan pancalogam aluminium
- Kuprum dan pancalogam kuprum


9.13 Fungsi Jeremang.


Jeremang adalah satu selaput yang terdapat pada permukaan kumai hasil dari peleburan salutan elektrod. Jeremang ini mempunyai fungsi tertentu.Diantaranya ialah:

- Melindungi kumai daripada udara luar disepanjang penyejukan berlaku.
- Mengapungkan kotoran ke permukaan dari kawah lebur.
- Mengawal bentuk kumai supaya seragam.
- Melambatkan kadar penyejukan bagi membaiki sifat logam
- Memberikan perlindungan secara mekanikal kepada pemindahan logam dari elektrod ke logam induk.

ISI KANDUNGAN

GRID KURIKULUM MODUL TEKNOLOGI WOKSYOP (J1003)

Grid kurikulum modul ini adalah berdasarkan kepada kurikulum yang sedang digunakan di Politeknik Kementerian Pendidikan Malaysia.

TOPIK UNIT

MENCEGAH KEMALANGAN 1
ALAT-ALAT TANGAN 2 3
PENGUKURAN 4
GERUDI 5
MESIN LARIK 6
KIMPALAN GAS 7 8
KILMPALAN ARKA 9




UNIT 1 : MENCEGAH KEMALANGAN


Peraturan dan amalan keselamatan didalam woksyop kejuruteraan am.
1.1 Langkah-langkah mencegah kemalangan am
1.2 Kepentingan menggunakan alat keselamatan dan menjaga kebersihan woksyop.
1.3 Akibat salah penggunaan alat keselamatan
1.4 Perbezaan diantara keselamatan diri,alat,mesin,perkakasan memesin,mesin kimpalan arka dan kimpalan gas.




UNIT 2 : ALAT-ALAT TANGAN


Alat-alat tangan dalam kerja menggegas
2.1 Menanda dan menyusun tanda
2.2 Takrifan meyusun tanda
2.3 Langkah menyusun tanda dan penyediaan bahan kerja
2.4 Kebaikan menggunakan alat/cecair penanda
2.5 Kegunaan alat-alat menyusun tanda
2.6 Cara-cara menggunakan alat menyusun tanda
Alatan Pengujian
2.7 Jenis-jenis alat menguji
2.8 Cara menggunakan alat-alat menguji seperti sesiku L dan bar selari

Gergaji besi
2.9 Bahagian-bahagian gergaji besi
2.10 Cara menggunakan gergaji besi
2.11 Jenis bahan mata gergaji besi, istilah G.S.I, jarak gigi dan kuak mata bilah gergaji.
2.12 Sebab mata gergaji patah.
2.13 Langkah keselamatan semasa menggergaji

Kikir dan Kerja Mengikir

2.14 Bahagian-bahagian kikir
2.15 Definasi potongsn(cut), gred mata dan tepian selamat
2.16 Jenis, bentuk dan kegunaan kikir
2.17 Lejang memotong dan cara-cara mengikir
2.18 Celah mata gigi kikir tersumbat(Pining)
2.19 Langkah keselamatan semasa mengikir



UNIT 3 : Tukul


3.1 Jenis dan kegunaan tukul
3.2 Bahagian-bahagian tukul bongkol bulat
3.3 Langkah keselamatan semasa menggunakan bongkol bulat
Pahat

3.4 Jenis-jenis pahat
3.5 Bahgian Pahat rata
3.6 Pahat rata
3.7 Keburukan kepala pahat berbentuk cendawan
3.8 Cara menggunakan pahat
3.9 Langkah keselamatan semasa memahat

Pengulir luar dan pengulir dalam

3.10 Bahagian-bahagian pengulir dalam
3.11 Jenis pengulir dalam dan cara menggunakan urutan 3 jenis pengulir dalam
3.12 Terminologi asas ulir skru, spesifikasi dan bentuk ulir V

3.13 Istilah saiz gerudi mengulir dalam dan kepentinganya
3.14 Pengiraan saiz gerudi mengulir dalam
3.15 Langkah-langkah mengulir dalam
3.16 Langkah mengulir lubang buta, sebab pengulir dalam patah dan cara mengatasinya.
3.17 Jenis-jenis Pengulir luar
3.18 Lengkah-langkah pengulir luar



UNIT 4 : PENGUKURAN


4.1 Alat-alat pengukur asas pembaaris keluli, tali pita, angkup dalam dan luar.
4.2 Jenis dan saiz micrometer.
4.3 Nama dan lakaran bahagian-bahagian micrometer luar.
4.4 Prinsip asas micrometer.
4.5 Bacaan dan lakaran pada micrometer (metrik dan imperial).
4.6 Cara penggunaan micrometer.
4.7 Lakaran dan nama bahagian-bahagian angkup vernier.
4.8 Prinsip asas vernier.
4.9 Cara penggunaan angkup vernier.
4.10 Bacaan dan lakaran angkup vernier (metrik dan imperial).
4.11 Alat pengukur yang menggunakan prinsip vernier (jangkasudut serong vernier dan tolok tinggi vernier).



UNIT 5 : GERUDI


Mata Gerudi dan Mesin Gerudi
5.1 Bahagian utama dan fungsi gerudi pintal.
5.2 Cara menentukan saiz gerudi.
5.3 Bahan membuat gerudi.
5.4 Kaedah menanda sebelum menggerudi.
5.5 Cara memasang mata gerudi dan benda kerja sebelum menggerudi.
5.6 Perbezaaan jenis mata gerudi (gerudi pusat, gerudi lurah lurus, gerudi lubang senggat, gerudi hujung rata).
5.7 Cara mencanai dan mengasah sebatang gerudi pintal.
5.8 Kesan pada lubang jika mata gerudi tidak dicanai dengan betul.
5.9 Nama bahagian-bahagian mesin gerudi.
5.10 Pengiraan kelajuan pusingan pengumpar (PPM), kadar suapan dan factor pemilihan kelajuan pemotongan.
5.11 Jenis-jenis penyejuk, fungsi dan kegunaannya.
5.12 Langkah menjaga mata gerudi dan mesin gerudi.
5.13 Langkah keselamatan semasa menggerudi.

CARA MEMEGANG BENDA KERJA DAN MENGGERUDI

5.14 Mengapa benda kerja perlu dipegang dengan kemas semasa proses menggerudi.
5.15 Jenis pemegang benda kerja pada mesin gerudi (ragum mesin, ragum tukang alat, bungkah V dan lain-lain).
5.16 Kaedah menggerudi lubang besar.
5.17 Kepentingan menggerudi pusat dan menggerudi lubang pandu.
5.18 Contoh ‘jigs’.
5.19 Kegunaan jigs pada mesin gerudi.
5.20 Langkah yang perlu diberi perhatian semasa menggerudi.




UNIT 6 : MESIN LARIK


6.1 Jenis-jenis mesin larik.
6.2 Fungsi bahagian mesin larik tetengah.
6.3 Lakaran bagaimana benda kerja dipegang pada mesin larik.
6.4 Lakaran bentuk mata alat dan fungsinya.
6.5 Lakaran sudut-sudut pada mata alat.
6.6 Bahan dan kegunaan mata alat.
6.7 Proses-proses lain dimesin larik (menggerek, menggerud, melorek, melarik tirus, memotong ulir skru dan melarik tak sepusat).




UNIT 7 : KIMPALAN GAS


Pengenalan

7.1 Definasikan kimpalan gas.
7.2 Kimpalan gas tekanan tinggi dan
kimpalan gas tekanan rendah.
7.3 Kegunaan kimpalan gas dalam
industri.

Gas

7.4 Jenis-jenis gas untuk kegunaan kimpalan
gas.
7.5 Sifat gas oksigen, cara pengeluaran dan
silinder oksigen.
7.6 Sifat-sifat gas asetilina ,cara pengeluaran
dan silinder asetlina.
7.7 Jenis-jenis gas sebagai bahan bakar.
7.8 Kelengkapan kimpalan gas oksi-asetilina.
7.9 Alat kelengkapan kimpalan oksi-asetilina
Serta kendaliannya
7.10 Tugas serta prinsip-prinsip alatur satu
peringkat dan dua peringkat.
7.11 Jenis-jenis hos untuk kimplan oksi-
asetilina.
7.12 Prinsip serta jenis-jenis sumpitan api.
7.13 Sistem pancarongga dan sistem stesen
tunggal kimpalan oksi-asetilina.




UNIT 8 : PEMASANGAN KELENGKAPAN OKSI-ASETILINA


Pemasangan

8.1 Prosedur pemasangan kelengkapan kimpalan oksi-asetilina.
8.2 Cara-cara menguji kebocoran.
8.3 Nyalaan oksi-asetilina.
8.4 Jenis-jenis nyalaan oksi-asetilina dan
kegunaannya.
8.5 Kaedah pelarasan nyalaan.
8.6 Ciri-ciri nyalaan dan suhu nyalaan.
8.7 Langkah-langkah menyalakan dan
memadamkan nyalaan.
8.8 Sebab-sebab berlakunya letup padam dan
nyalabalas serta langkah-langkah
mengatasinya.

Teknik mengimpal oksi-asetilina.

8.9 Teknik mengimpal bagi kimpalan oksi-
asetilina.
8.10 Teknik mengimpal ke hadapan dan teknik
mengimpal mengundur.
8.11 Pengawalan kelajuan, jarak nyalaan sudut,
serta pergerakan ketika mengimpal.

Sambungan dan persediaan tepi.

8.12 Jenis-jenis sambungan asas dalam kerja
kimpalan.
8.13 Langkah-langkah membuat persediaan tepi.




UNIT 9 : KIMPALAN ARKA


9.1 Mesin kimpalan arka.
9.2 Funsi alat ubah.
9.3 Komponen-komponen asas mesin kimpalan arka.
9.4 Jenis-jenis mesin kimpalan arka.
9.5 Melukis litar skematik bagi sebuah mesin kimpalan arka.

Kekutuban mesin kimpalan arka.

9.6 Kekutuban lurusdan kekutuban berbalik.
9.7 Ciri-ciri kekutuban dan kelebihan diantara kedua-dua kekutuban.
9.8 Faktor-faktor pemilihan kekutuban.

Teknik-teknik dalam kimpalan arka.

9.9 Namakan bahagian-bahagian arka
9.10 Kesan jarak, sudut arka dan kelajuan ke atas hasil kimpalan
9.11 Kaedah memulakan arka

Elektrod

9.12 Penghasilan elektrod
9.13 Bahan pancalogam dalam teras elektrod
9.14 Fungsi salutan eletrod
9.15 Pengkelasan elektrod
9.16 Fungsi jermang

PENGENALAN J1003

PERNYATAAN TUJUAN

Modul ini disediakan untuk kegunaan pelajar-pelajar Semester 1 yang mengikuti kursus Sijil di Jabatan Kejuruteraan Mekanikal, Politeknik Kementerian Pendidikan Malaysia. Ianya bertujuan untuk memberi pendedahan kepada pelajar tentang konsep sesuatu unit kearah pembelajaran kendiri atau dengan bimbingan daripada pensyarah.


PRA-SYARAT KEMAHIRAN & PENGETAHUAN

Pra-syarat untuk mengikuti modul ini mempunyai pengetahuan asas peralatan dalam woksyop.


OBJEKTIF AM MODUL

Di akhir modul ini, pelajar-pelajar akan dapat:-

• Memahami Kaedah menggunakan alat-alat tangan.
• Memahami Kaedah menggunakan mesin larik dengan betul dan selamat.
• Dapat menggunakan serta mengendalikan kelengkapan kimpalan gas dan kimpalan arka dengan betul dan selamat.

PERALATAN & SUMBER YANG DIPERLUKAN BERSAMA MODUL

Alatulis dan buku catatan

RUJUKAN

1. Steve F, Krar and Albert F. Check, Tecnology of Machine Tools, McGraw-Hill, 1998
2. Ibrahim Che Muda dan N. Ramudaram,Teknologi Bengkel Mesin, Dewan Bahasa & Pustaka, 2000
3. N. Ramudaram, Teknologi Bengkel Kejuruteraan, Tukang Larik, Fajar Bakti, 1993
4. Larry Jeffus, Welding Principle and Applications,Delmar Publishers, 1999