Teknologi dan Proses Pengelasan Elektrofusi
Pengelasan elektrofusi, teknologi sambungan penting dalam sistem perpipaan polietilen, banyak digunakan di berbagai bidang. Prinsip kerjanya terutama bergantung pada kawat pemanas-yang ditempatkan di dalam fitting elektrofusi. Dengan mengalirkan listrik, permukaan bagian dalam fitting dan permukaan luar pipa dilebur. Setelah waktu pendinginan tertentu, pengelasan tercapai.
Dalam proses pengelasan elektrofusi,-perlengkapan elektrofusi yang dirancang dengan baik sangatlah penting. Prinsip kerja dasar mereka memanfaatkan efek Joule; melalui pemanasan koil resistansi, material pada permukaan bagian dalam fitting meleleh, sehingga mencapai peleburan pipa dan fitting.
Perlengkapan elektrofusi, seperti selongsong, tee berdiameter sama, tee pereduksi, dan siku, merupakan komponen yang sangat diperlukan dalam sistem perpipaan polietilen. Mereka dapat menyambungkan pipa utama dan pipa cabang atau alat kelengkapan keran yang terbuat dari berbagai jenis bahan polietilen dan bahan dengan laju aliran lelehan berbeda. Saat ini, sebagian besar perlengkapan elektrofusi dilengkapi dengan sistem identifikasi digital, dimana parameter pengelasan dan informasi penting lainnya disimpan dalam bentuk kode pada pembawa data seperti barcode atau kartu magnetik. Pengontrol pengelasan dapat secara otomatis membaca parameter ini dan mengontrol proses pengelasan secara tepat.
Selanjutnya, kita akan mengeksplorasi fitur unik dari pengelasan elektrofusi.
Pengelasan elektrofusi tidak hanya memerlukan mesin las elektrofusi khusus tetapi juga memiliki penerapan yang luas, mampu menyambung pipa dengan berbagai ukuran dan spesifikasi, serta cocok untuk pipa dan fitting dengan kualitas dan bahan berbeda. Proses pengelasannya tidak terlalu terpengaruh oleh faktor lingkungan dan manusia, memiliki kecepatan konstruksi yang cepat, serta biaya investasi dan pemeliharaan peralatan yang rendah. Selain itu, pengelasan elektrofusi sederhana dan mudah dioperasikan, menghasilkan kualitas las yang andal, memiliki dinding bagian dalam yang halus, dan tidak mempengaruhi laju aliran.
Setelah memahami ciri-ciri pengelasan elektrofusi, selanjutnya kita akan membahas proses pengoperasiannya.
Pertama, sebelum pengelasan, penting untuk memastikan bahwa tegangan catu daya stabil dan memenuhi persyaratan, dan membersihkan konektor keluaran daya untuk memastikan konduktivitas yang baik. Selanjutnya siapkan alat dan bahan yang diperlukan antara lain mesin las elektrofusi otomatis, fitting elektrofusi, pemotong, obeng, spidol, dan pita pengukur. Potong pipa sesuai panjang yang dibutuhkan, pastikan permukaan ujungnya tegak lurus terhadap sumbu, dan kendalikan kesalahan pemotongan ujung dalam 5 mm. Selanjutnya, ukur panjang fitting elektrofusi dan tandai posisi yang sesuai pada ujung pipa. Kemudian, kikis permukaan las untuk menghilangkan lapisan oksida, minyak, kotoran, dan kotoran lainnya. Terakhir, bersihkan permukaan pipa dengan alkohol anhidrat atau metil etil keton (MEK) dan buat tanda akhir. Setelah persiapan ini selesai, pengelasan elektrofusi dapat dimulai.
Penyisipan Pipa dan Fitting Gambar ulang garis pada pipa, tentukan posisinya menjadi setengah panjang fitting elektrofusi dari permukaan ujung. Kemudian, masukkan fitting elektrofusi yang sudah dibersihkan ke dalam pipa yang akan dilas, pastikan tepi luar fitting rata dengan garis yang telah ditandai sebelumnya. Selanjutnya kencangkan sekrup pengunci pada fitting menggunakan obeng untuk mencegah pipa tercabut secara tidak sengaja saat pengelasan. Terakhir, pasang klem elektrofusi untuk mengamankan rakitan yang akan dilas (lihat Gambar 5-6 untuk metode pemasangan klem las elektrofusi yang benar), pastikan fitting dan pipa benar-benar koaksial, dengan ketidaksejajaran terkontrol dalam 2%, sambil menghindari penerapan gaya eksternal apa pun pada fitting elektrofusi.
Catatan: Sebelum memulai pengelasan, pastikan alat kelengkapan telah dikeluarkan dari kemasannya dan bersih serta kering.
Sambungan Konektor Keluaran: Sambungkan keluaran mesin las dengan aman ke terminal pemasangan, pastikan sambungan lancar. Jika sumber listrik jauh dari mesin las,-alarm tegangan rendah dapat terjadi. Dalam hal ini, pertimbangkan untuk mengganti kabel dengan yang lebih tebal atau menggunakan genset.
Operasi Pengelasan: Ikuti dengan ketat prosedur pengoperasian mesin las dan hindari gangguan dari medan magnet di sekitarnya. Selama pengelasan, mesin las harus diatur ke mode "Otomatis", dan data pengelasan harus dimasukkan menggunakan pemindai (pena), atau parameter dapat dimasukkan secara manual dalam mode "Manual". Setelah memasukkan parameter, hidupkan sakelar las untuk memulai pengatur waktu. Jika mode manual dipilih, parameter pengelasan harus ditentukan sesuai dengan manual produk fitting.
Disarankan untuk menggunakan mode otomatis untuk pemindaian parameter, karena mesin las akan secara otomatis melakukan kompensasi koreksi waktu. Jika mode manual digunakan, penyesuaian dan kompensasi manual dapat dilakukan sesuai dengan kartu informasi pemasangan.
Pendinginan Alami: Setelah pengatur waktu pengelasan berakhir, mesin las elektrofusi akan memasuki kondisi pendinginan. Selama proses pendinginan, pastikan pendinginan alami dan jangan berikan gaya eksternal apa pun pada bagian yang dilas. Setelah dingin, bongkar perlengkapannya.
Pasca-Inspeksi Pengelasan
Setelah pengelasan, periksa apakah material di dalam lubang terdorong ke atas dan apakah ada material yang terjepit saat pengelasan. Pengelasan yang memenuhi syarat tidak boleh menghasilkan asap, api, atau mati dini selama proses elektrofusi, dan material harus dikeluarkan dari lubang inspeksi komponen yang difusi listrik.
Selanjutnya, kami akan memperkenalkan proses pengoperasian pengelasan sadel elektrofusi.
Ikuti instruksi produk untuk pengeboran lubang yang tepat.
Parameter Utama Pengelasan Elektrofusi
Parameter inti pengelasan soket elektrofusi dan pengelasan sadel elektrofusi meliputi tegangan, waktu pemanasan, waktu pendinginan, dan nilai resistansi. Parameter utama ini biasanya disediakan oleh produsen komponen pipa.
Poin Konstruksi dan Tindakan Pencegahan Pengelasan Elektrofusi
Persyaratan Dasar
Sebelum melakukan pengelasan, pastikan permukaan yang akan dilas bebas dari kontaminasi atau oksidasi. Jika kondisi seperti itu ada, diperlukan perawatan permukaan yang tepat. Area pengelasan juga harus tetap kering. Selain itu, perhatian harus diberikan pada jarak bebas pas, kebulatan, kedalaman penyisipan, dan kesejajaran aksial serta posisi antara pipa dan fitting untuk memastikan bahwa rakitan dilas tanpa tekanan aksial.
Menggunakan perlengkapan penyelarasan profesional dapat secara efektif mengurangi kesalahan penyelarasan dan pergerakan relatif selama proses pengelasan. Ketika pipa dimasukkan ke dalam fitting dan dijaga agar tetap koaksial, kontak yang baik dan seragam dapat dicapai antara permukaan luar pipa dan permukaan bagian dalam fitting. Jika terdapat sudut antara sumbu pipa dan sumbu fitting selama pemasangan, hal ini akan meningkatkan gesekan, mempengaruhi kualitas kontak antara permukaan luar pipa dan permukaan dalam fitting, dan pada akhirnya berpotensi berdampak buruk pada kualitas las. Selain itu, sudut ini juga dapat menyebabkan tegangan yang signifikan pada lokasi pengelasan setelah pengelasan.
Peralatan Pengelasan dan Kebutuhan Daya:
Peralatan las elektrofusi harus mematuhi spesifikasi dan standar nasional yang relevan dan memerlukan perawatan rutin yang teratur. Menurut "Standar Teknis untuk Rekayasa Pipa Gas Polietilen" CJJ63-2018, peralatan sambungan butt elektrofusi harus dikalibrasi dan diverifikasi secara berkala, dengan siklus tidak lebih dari satu tahun. Jika generator digunakan sebagai sumber listrik, keluaran daya dan karakteristik operasinya harus dipertimbangkan untuk memastikan generator tersebut dapat memberi daya pada beban induktif.
Pemilihan Metode Masukan Energi:
Metode masukan energi untuk mesin las dapat dibagi menjadi tiga kategori: kendali arus, kendali tegangan, dan kendali energi. Karena sebagian besar elemen pemanas menunjukkan koefisien resistansi suhu positif, energi masukan secara bertahap menurun seiring dengan meningkatnya suhu saat menggunakan pengelasan tegangan konstan. Hal ini membantu mencegah karbonisasi dan panas berlebih, serta menjamin stabilitas proses pengendalian. Oleh karena itu, metode masukan ini banyak digunakan.
Kontrol Tegangan Pengelasan
Dalam pengelasan elektrofusi, pengendalian tegangan pengelasan sangatlah penting. Tegangan yang terlalu tinggi dan rendah dapat berdampak buruk pada kualitas las. Oleh karena itu, pengaturan tegangan harus diperiksa dengan cermat dan dipastikan berada dalam kisaran yang sesuai sebelum pengelasan. Pada saat yang sama, perubahan voltase harus dipantau secara ketat selama pengelasan untuk memastikan kelancaran pengelasan dan penyelesaian berkualitas tinggi.
Waktu Pengelasan
Dengan resistansi kawat pemanas dan tegangan mesin las yang dijaga konstan, waktu pengelasan menjadi faktor kunci yang mempengaruhi daya pemanas. Waktu pengelasan yang berlebihan dapat menyebabkan panas berlebih dan karbonisasi, sekaligus melunakkan dan mengubah bentuk dinding bagian dalam pipa, terutama pada sambungan pipa berbentuk pelana. Waktu pengelasan yang tidak mencukupi dapat mengakibatkan penetrasi yang tidak mencukupi atau panas berlebih pada aksesori kawat pemanas karena kebutuhan daya pengelasan yang berlebihan.
Waktu Pendinginan
Proses pendinginan bertujuan untuk memastikan sambungan mencapai kekuatan yang cukup. Jika waktu pendinginan terlalu singkat, sambungan las dapat mengalami gangguan eksternal akibat pendinginan yang tidak sempurna, sehingga mengurangi kekuatan las. Selama proses pendinginan, komponen yang dilas harus tetap dijepit untuk mencegah gangguan eksternal mempengaruhi kekuatan las. Selain itu, tindakan pendinginan paksa tidak boleh dilakukan selama tahap pendinginan.
Kekakuan Pipa dan Fitting Pengelasan elektrofusi merekomendasikan penggunaan SDR11 atau pipa polietilen yang lebih tebal. Meskipun beberapa produsen menawarkan perlengkapan elektrofusi yang cocok untuk SDR33, untuk pengelasan fitting berbentuk pelana, umumnya terbatas pada SDR11 atau pipa polietilen yang lebih tebal. Batasan ini harus dicantumkan dengan jelas pada kemasan yang pas. Kekakuan yang lebih tinggi pada pipa dan fitting membantu meningkatkan tekanan leleh dengan cepat, sehingga mempersingkat waktu pengelasan atau meningkatkan kekuatan las.
Kemampuan Las Material Pengelasan elektrofusi memiliki kompatibilitas yang luas dan dapat menyambung pipa dengan SDR dan grade yang berbeda. Namun, untuk memastikan kualitas las, kedua material pada antarmuka las harus memiliki kemampuan las yang serupa.
Suhu Sekitar Suhu sekitar juga memiliki dampak tertentu pada pengelasan elektrofusi. Saat mengelas di-lingkungan bersuhu rendah, pemanasan awal mungkin diperlukan untuk meningkatkan kualitas las. Sebaliknya,-lingkungan bersuhu tinggi juga dapat berdampak buruk pada proses dan hasil pengelasan, sehingga memerlukan tindakan pencegahan yang cermat.
Dampak Suhu Sekitar:
Pengelasan elektrofusi umumnya tidak memerlukan tindakan pencegahan khusus ketika variasi suhu sekitar berada dalam kisaran tertentu. Namun, dalam lingkungan ekstrim, penyesuaian keluaran energi pada alat kelengkapan pipa mungkin diperlukan, seperti dengan mengubah tegangan masukan atau menyesuaikan waktu pengelasan, untuk memastikan kualitas las. Pada saat yang sama, sinar matahari langsung harus dihindari untuk mencegah distribusi suhu yang tidak merata di dalam pipa (fitting). Tindakan perlindungan yang tepat harus dilakukan dalam kondisi cuaca berangin, berdebu, hujan, atau bersalju untuk mencegah kontaminasi. Khususnya saat mengelas pipa-berdiameter besar, ujung distal pipa harus ditutup untuk mencegah aliran udara.
Keamanan dan Standar:
Operator pengelasan harus memiliki kualifikasi yang sesuai dan mengenakan sarung tangan, kacamata, dan peralatan pelindung lainnya selama pengoperasian untuk memastikan keselamatan. Selain itu, peralatan las untuk pipa polietilen (PE) harus memenuhi standar GB/T2062-2020, sedangkan produksi, desain, penerimaan konstruksi, dan pengoperasian harus mengikuti standar industri CJJ63-2018 dan aturan teknis TSGD2002-2006.
