Dibandingkan dengan pengelasan baja biasa, pengelasan lembaran logam aluminium otomotif memiliki persyaratan khusus sebelum, selama, dan setelah pengelasan. Persyaratan tersebut adalah sebagai berikut:
Sebelum Pengelasan
Persyaratan persiapan permukaan lebih tinggi: Aluminium mudah teroksidasi di udara, membentuk film aluminium oksida padat. Film ini memiliki titik leleh yang tinggi dan konduktivitas yang buruk, sehingga menghambat ikatan logam selama pengelasan dan berpotensi menyebabkan cacat seperti porositas dan inklusi terak pada lasan. Oleh karena itu, sebelum pengelasan, permukaan lembaran logam aluminium harus dibersihkan secara menyeluruh dari minyak, lapisan oksida, dan kotoran lainnya. Kombinasi pembersihan kimia dan pemolesan mekanis biasanya digunakan. Misalnya, pertama-tama gunakan pelarut organik (seperti aseton) untuk menghilangkan minyak, kemudian gunakan amplas atau sikat kawat untuk menghilangkan lapisan oksida dan memperlihatkan kilau logam.
Persyaratan presisi perakitan yang ketat: Karena koefisien ekspansi termal yang besar dari lembaran logam aluminium, deformasi yang signifikan mudah terjadi selama pengelasan. Untuk meminimalkan dampak deformasi pada kualitas las, diperlukan ketelitian perakitan yang sangat tinggi untuk lembaran logam aluminium. Selama perakitan, jarak antara bagian yang dilas harus seragam dan memenuhi persyaratan proses pengelasan. Secara umum, celah harus dikontrol antara 0,5-1,5 mm untuk memastikan distribusi panas yang merata selama pengelasan dan menghindari cacat seperti penetrasi yang tidak sempurna dan terbakar.
Proses Pengelasan
Memilih Metode Pengelasan yang Sesuai
Pengelasan MIG (pengelasan gas inert logam): adalah metode yang umum digunakan untuk mengelas lembaran logam aluminium otomotif. Ia menggunakan gas inert (seperti argon) sebagai gas pelindung, yang secara efektif mencegah oksidasi aluminium selama pengelasan dan mencapai kecepatan pengelasan yang tinggi serta efisiensi pengendapan. Untuk lembaran logam aluminium yang lebih tebal, pengelasan MIG-pulsa ganda dapat digunakan. Dengan mengontrol arus dan frekuensi pulsa, pembentukan lapisan las dan masukan panas dapat dikontrol dengan lebih baik.
Pengelasan TIG (pengelasan gas inert tungsten): cocok untuk mengelas lembaran tipis atau area yang memerlukan kualitas las tinggi. Busurnya yang stabil dan panasnya yang terkonsentrasi memungkinkan kontrol masukan panas yang tepat, memastikan kualitas dan penampilan las, namun kecepatan pengelasannya relatif lambat.
Pengelasan laser: Menawarkan keunggulan seperti kepadatan energi yang tinggi, kecepatan pengelasan yang cepat, dan zona kecil yang terpengaruh-panas. Ini secara efektif mengurangi deformasi selama pengelasan aluminium dan sangat cocok untuk mengelas komponen paduan aluminium dalam aplikasi otomotif, yang mengutamakan bobot ringan dan kualitas las. Namun, peralatan las laser mahal dan menuntut presisi perakitan dan kualitas permukaan yang sangat ketat.
Mengontrol masukan panas pengelasan: Aluminium memiliki konduktivitas termal yang baik, dan panas mudah hilang selama pengelasan, sehingga memerlukan masukan panas yang tinggi untuk memastikan fusi las yang baik. Namun, masukan panas yang berlebihan dapat membuat lembaran aluminium menjadi terlalu panas, menyebabkan pertumbuhan butiran, peningkatan deformasi, dan penurunan kinerja sambungan las. Oleh karena itu, kontrol yang tepat terhadap parameter pengelasan seperti arus pengelasan, tegangan, dan kecepatan diperlukan untuk mencapai masukan panas yang sesuai, tergantung pada faktor-faktor seperti ketebalan lembaran, bahan, dan posisi pengelasan. Secara umum, arus pengelasan yang lebih rendah dan kecepatan pengelasan yang lebih tinggi direkomendasikan untuk lembaran aluminium yang lebih tipis; untuk lembaran yang lebih tebal, arus pengelasan harus ditingkatkan dan kecepatan pengelasan dikurangi secara tepat.
Diperlukan kemurnian gas pelindung yang tinggi: Untuk mencegah aluminium bereaksi dengan oksigen, nitrogen, dan gas lain di udara selama pengelasan, yang dapat mempengaruhi kualitas las, diperlukan kemurnian gas pelindung yang tinggi. Argon dengan kemurnian minimal 99,99% biasanya digunakan sebagai gas pelindung untuk mengisolasi udara secara efektif selama pengelasan, sehingga menciptakan atmosfer pelindung yang baik.
Pasca-Pengelasan
Pereda Stres: Karena pengelasan lembaran aluminium menghasilkan tegangan sisa yang signifikan, yang dapat dengan mudah menyebabkan deformasi atau bahkan retak pada lasan, maka diperlukan penanganan pereda tegangan. Metode umum termasuk perlakuan panas dan penuaan getaran. Perlakuan panas melibatkan pemanasan lasan hingga suhu tertentu, menahannya selama jangka waktu tertentu, dan kemudian mendinginkannya secara perlahan untuk melepaskan tegangan sisa. Sebaliknya, penuaan getaran melibatkan penerapan getaran dengan frekuensi tertentu pada lasan untuk meratakan dan mengendurkan tekanan internal.
Inspeksi Kualitas Las yang Ketat: Setelah mengelas lembaran logam aluminium otomotif, diperlukan inspeksi kualitas yang ketat, termasuk inspeksi visual,-pengujian non-destruktif, dan pengujian properti mekanis. Pemeriksaan penampilan terutama memeriksa apakah permukaan las halus dan apakah terdapat cacat seperti pori-pori, retakan, dan potongan; metode pengujian non-destruktif yang umum digunakan meliputi pengujian sinar X-dan pengujian ultrasonik, yang digunakan untuk mendeteksi apakah terdapat cacat seperti penetrasi yang tidak sempurna dan masuknya terak di dalam lasan; pengujian sifat mekanik meliputi uji tarik dan uji tekuk, dll., untuk mengevaluasi apakah kekuatan, ketangguhan, dan sifat mekanis lainnya dari sambungan las memenuhi persyaratan desain.
