SPM Kimpalan Arka dan Gas study materials
SPM Kimpalan Arka dan Gas study resources

Panel 1.2 mm Terbakar Semasa MIG: Voltan atau Teknik?

SPM Kimpalan Arka dan Gas · Put your knowledge to work in context.

All case studies

Panel 1.2 mm Terbakar Semasa MIG: Voltan atau Teknik?

Panel badan kenderaan daripada keluli lembut setebal 1.2 mm perlu dikimpal sambungan butt menggunakan MIG. Mesin ditetapkan 22 V, kelajuan wayar 6 m/min, wayar ER70S-6 0.8 mm, gas CO2 8 L/min, stick-out 10 mm, dan pengimpal menolak torch (forehand) dengan busur panjang. Hasilnya: lubang terbakar (burn-through) di tengah sambungan, spatter melekat kuat, dan sedikit liang pada permulaan kimpalan. Feeder wayar berbunyi dan wayar berkelilit (bird-nesting) dua kali semasa kerja. Kipas bengkel diarah terus ke meja kimpalan kerana cuaca panas. Panel nipis dan mudah melengkung; pelanggan mahukan kemasan tanpa lecah dan kerja siap dalam 2 jam. Pengimpal berpendapat voltan perlu dinaikkan lagi supaya wayar cair lebih cepat dan kerja siap lebih awal.

1. Sahkan sama ada pendapat pengimpal itu betul. Terangkan punca burn-through dan tetapan yang lebih sesuai.

Read the worked answer

Pendapat pengimpal adalah salah dan berbahaya kepada kerja. Menaikkan voltan menambah tenaga haba dan panjang busur, jadi ia akan memburukkan burn-through, spatter dan lengkung panel. Ia menyelesaikan masa, bukan kualiti.

Punca burn-through pada 1.2 mm

  • Voltan 22 V terlalu tinggi untuk pemindahan litar pintas (short-circuiting) yang diperlukan pada kepingan nipis; julat biasa ialah sekitar 14–18 V dengan wayar 0.8 mm. Pada 22 V, mesin beralih ke pemindahan globular/spray: titisan besar, busur panjang, tenaga tinggi.
  • Kelajuan wayar 6 m/min terlalu tinggi, jadi arus efektif tinggi dan kadar pengendapan melebihi keupayaan panel menyerap haba.
  • Busur panjang dan stick-out 10 mm menambah rintangan dan haba, serta mengurangkan kawalan.
  • Sambungan butt tanpa jurang terkawal dan tanpa backing: bila busur berhenti sekejap di tengah, panel nipis cair melalui.

Tetapan yang lebih sesuai

  • Voltan sekitar 15–17 V, kelajuan wayar sekitar 2.5–3.5 m/min; laraskan secara berpasangan sehingga bunyi "buzz" litar pintas yang stabil dan spatter minimum.
  • Stick-out 8–10 mm tetapi busur pendek dan tetap.
  • Gas CO2 10–12 L/min pada muncung, bukan 8 L/min, jika ada draf.
  • Jika masih sukar, turun ke wayar 0.6 mm.
  • Gunakan backing kuprum atau aluminium di belakang sambungan untuk menyerap haba.

Teknik

  • Kimpalan titik berselang (stitch) atau backstep, biar panel sejuk antara titik.
  • Torch condong ke belakang sedikit (push angle 10–15°) tetapi tetap dekat dengan permukaan.
  • Pastikan jurang sambungan rapat dan rata sebelum mengimpal; jurang 1 mm pada 1.2 mm sudah cukup untuk burn-through.

2. Terangkan punca bird-nesting pada feeder dan punca liang (porosity) di permulaan kimpalan. Cadangkan pembetulan bagi kedua-duanya.

Read the worked answer

Bird-nesting (wayar berkelilit di antara roller) - punca dan pembetulan

  1. Ketegangan roller terlalu kuat: roller menghimpit wayar sehingga berubah bentuk; wayar tersangkut di liner atau contact tip dan melengkung di feeder. Tetapan betul: ketegangan cukup untuk menolak wayar tanpa menghimpitnya - uji dengan mencubit wayar; ia tidak boleh mudah berhenti.
  2. Liner rosak atau saiz salah: liner yang kotor, berkarat atau bengkok menyebabkan geseran; wayar tersangkut dan berkelilit di belakang. Ganti liner dan tiup dengan udara kering.
  3. Torch bengkok atau terlalu panjang: tekukan tajam menambah rintangan. Luruskan torch semasa kerja.
  4. Contact tip haus atau saiz salah: lubang yang tidak sepadan menyebabkan arka tidak stabil dan wayar melekat. Ganti dengan saiz 0.8 mm yang betul.
  5. Spool terlalu ketat (brake): wayar tidak dapat ditarik dengan lancar. Longgarkan sedikit.
  6. Wayar berkarat atau kotor: ganti gulungan; permukaan wayar yang kotor menyumbat liner.

Porosity di permulaan kimpalan - punca dan pembetulan

  • Aliran gas tidak stabil pada permulaan: jika tiada pre-flow, gas pelindung belum memenuhi kawasan arka apabila arka bermula. Tetapkan pre-flow 0.5–1 saat dan post-flow 1–2 saat.
  • Kipas bengkel diarah terus ke meja: ini punca paling jelas dalam senario ini. Draf meniup gas pelindung dari kolam, jadi arka terdedah kepada udara dan nitrogen/oksigen masuk ke kolam. Pindahkan kipas supaya ia menyedut keluar, bukan meniup melintang; atau pasang skrin/pengadang di sekeliling meja.
  • Kadar aliran tidak mencukupi: 8 L/min pada muncung terlalu rendah jika ada draf; 10–12 L/min lebih selamat, tetapi jangan melebihi kira-kira 15 L/min kerana aliran gelora juga menyedut udara.
  • Muncung tersumbat spatter: bersihkan dan sapukan gel antispatter; spatter dalam muncung mengganggu aliran gas.
  • Permukaan kotor: minyak, cat, karat dan zink pada panel menghasilkan gas terperangkap. Bersihkan hingga logam berkilat.

Kesimpulan: bird-nesting dan porosity di sini bukan satu masalah, tetapi dua masalah berasingan - satu mekanikal pada sistem penyuapan, satu pada perlindungan gas. Kedua-duanya mesti diselesaikan sebelum kerja diteruskan, kerana menukar tetapan arka tidak akan membaiki kedua-duanya.

3. Cadangkan pelan kerja untuk menyiapkan panel dalam 2 jam tanpa lengkung berlebihan.

Read the worked answer

Prinsip: kawal haba, kawal jurang, kawal urutan.

Persediaan (15–20 minit)

  1. Tetapkan mesin: 15–17 V, kelajuan wayar 2.5–3.5 m/min, aliran CO2 10–12 L/min dengan pre-flow dan post-flow. Uji pada sekeping sisa 1.2 mm sehingga bunyi litar pintas stabil dan spatter minimum.
  2. Betulkan feeder: ketegangan roller, liner, contact tip, dan spool brake. Uji penyaluran wayar tanpa arka.
  3. Alihkan kipas supaya menyedut keluar dari meja; pasang skrin pengadang jika perlu.
  4. Bersihkan panel hingga logam berkilat, ratakan jurang sambungan, dan tetapkan dengan clamp serta tack setiap 40–50 mm. Gunakan backing kuprum jika ada.
  5. Sediakan alat: playar pemotong wayar, berus dawai, gel antispatter, dan penutup pelindung untuk bahagian panel yang tidak dikimpal.

Kimpalan (60–70 minit) 6. Guna kaedah backstep: mula 20 mm dari hujung, kimpal ke belakang ke arah titik mula, kemudian teruskan ke hadapan. Ini mengurangkan haba terkumpul di satu tempat. 7. Kimpalan berselang (stitch) 20–30 mm dengan jarak 30–40 mm; biar setiap titik sejuk sedikit sebelum titik seterusnya. 8. Sejukkan dengan kain lembap atau udara termampat pada jarak selamat; jangan sejukkan serta-merta dengan air pada kimpalan panas (risiko retak dan herotan mendadak). 9. Periksa kerataan dengan straight edge selepas setiap siri dan betulkan clamp sebelum meneruskan.

Penamat dan kawalan kualiti (20–30 minit) 10. Tanggalkan spatter, gosok cap rata tanpa menipiskan panel, dan periksa dengan penglihatan serta sentuhan. 11. Ukur kerataan dan bandingkan dengan toleransi; rekod tetapan akhir dan masa. 12. Jika lengkung berlaku, betulkan dengan pemanasan tempatan yang minimum sahaja - panel 1.2 mm sangat sensitif.

Nota pengurusan: jika masa tidak mencukupi, jangan naikkan voltan. Tambah seorang pengimpal atau minta lanjutan masa; kualiti panel badan tidak boleh dikompromi untuk tarikh akhir.