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. 

Berikut ialah dua jenis arus elektrik yang biasa digunakan dalam kerja-kerja kimpalan. 

Arus ulangalik (A.C) 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 sesaat. 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 terus (D.C). Sejenis arus yang mempunyai arah pengaliran yang tetap. Arah arus terus 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.

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 meng¬hasilkan 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. 


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

(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.

Keburukan

(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 kerja-kerja 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



Berikut ialah beberapa peralatan tambahan penting bagi kegunaan pekerja-pekerja kimpalan.

• Pemegang elektrod.
• Kabel atau wayar kimpalan.
• Kabel bumi.
• Pelindung muka.
• Sarung Tangan.
• Pelindung lengan.
• Apron kulit.
• Tuluk serpihan.
• Berus 
• Penyepit



 

JENIS -JENIS KIKIR

Dalam kerja mengimpal, kikir merupakan salah satu akat yang penting digunakan dalam proses penyediaan bahan. Bagi mendapatkan hasil kerja yang baik, bahan kerja yang hendak dikimpal haruslah disedakan dalam keadaan baik, tepat dan kemas. Kekemasan bahan kerja seperti logam memerlukan penggunaan kikir sebagai langkah terakhir bagi mendapatkan ukuran yang tepat dan kemas.

Kali ini kita akan melihat beberapa jenis kikir yang digunakan dalam bengkel kimpalan. Terdapat beberapa jenis kikir dan setiap satunya mempunyai fungsi yang tersendiri bergantung kepada rekabentuk bahan kerja yang hendak disediakan.

KIKIR PIPIH TIRUS

Digunakan dalam kerja-kerja am yang melibatkan berbagai jenis kerja yang berlainan. Gigi kikir ini dikelaskan kepada gred kasar, sederhana, halus dan sangat halus. Pada suatu permukaan kikir, giginya dipotong bersilang intan dan terdapat gigi lurus pada kedua-dua belah tepi. Dua pertiga panjangnya dari pangkal berbentuk selari dan satu pertiga panjangnya ke hujung bentuk tirus.

 KIKIR PIPIH KASAR

Digunakan untuk kerja-kerja penyudahan rata. Salah satu daripada tepi kikir tersebut tidak ada gigi dan tepi ini disebut tpi selamat ( digunakan untuk mengikir penjuru dalam ). Gred kikir pipih kasar terdiri daripada gred kasar hingga sangat halus.

KIKIR BELAH ROTAN

Digunakan untuk menyudahkan bahagian-bahagian yang telah siap. Gigi pada permukaan rata berbentuk wajik dan gigi pada permukaan yang melengkung berbetuk silang. Gigi kikir ini digredkan kepada kasar, halus dan sangat haus.

KIKIR BULAT

Kadangkala diebut kikir ekor tikus. Digunakan untuk membesarkan lubang yang bebentuk bulat dan lubang yang melengkung. Gred kikir terdiri daripada kasar hingga sangat halus. Giginya berbentuk lurus dan bersilang.

KIKIR SEGI EMPAT SAMA

Digunakan untuk membesarkan lubang yang berbentuk segi empat sama secara kasar. Kikir jenis ini juga boleh digunakan untuk mengikir lurah atau alur berbentuk segi empatsama dan juga berbagai-bagai bentuk sudut pada sesendal. Kikir ini digredkan kepada kasar hingga sangat halus.

KIKIR SEGITIGA

Digunakan untuk mengikir sudut-sudut dalam yang tajam. Ia juga digunakan untu membersihkan penjuru yang bersudut. Giginya bersilang dan terdapat dalam gred kasar hingga sangat halus.

KIKIR PIPIH NIPIS

Digunakan untuk mengikir celah-celah yang nipis seperti memotong celah pada kunci. Kikir ini berbentuk tirus pada hujung tetapi tebalnya sama pada keseluruhan panjangnya. Kikir jenis ini cuma terdapat dengan panjang yang terhad iaitu 100 mm, 150 mm dan 200 mm. Giginya bersilang dan grednya daripada kasar hingga sangat halus.

KIKIR BENTUK PISAU

Digunakan untuk menajamkan gigi-gigi yang terdapat yang terdapat pada gergaji dan alat-alat pemotong. Bentuknay sama seperti pisau dengan bersudut 15 darjah. Grednya pula daripada kasar hingga sangat halus.

ALAT PENGUKURAN

Pengukuran merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan seharian dan tidak terkecuali juga dengan aspek yang penting ini. Di dalam bengkel kimpalan, terdapat beberapa alat pengukuran yang kerap digunakan dan merupakan alat pengukuran yang wajib digunakan sebagai seorang pengimpal.

Dalam proses penyediaan, terdapat beberapa alat pengukuran asas iaitu:


Pengukur keluli

Pembaris keluli dierbuat daripada keluli kalis karat atau keluli alat. Skalanya dalam unit inci dan metrik. Pembaris keluli metrik boleh didapati dalam berbagai-bagai ukuran panjang, iaitu daripada 6mm hingga 1 meter, bagaimanapun jenis yang lazim digunakan berukuran 150 mm hingga 300 mm.

Kegunaan Pengukur keluli

a) Mendapatkan garis tengah bagi sesuatu ukuran
b) Mendapatkan atau menentukan jarak atau saiz sesuatu bahan dengan ketepatan atau kejituan 0.5
    mm
c) Menyukat ukuran
d) Memindahkan ukuran engan bantuan jangka atau penggunaan bersama angkup luar atau angkup
    dalam.


Pita Pengukur Keluli

Sama seperti pengukur keluli tetapi boleh dilentur dan dibuat dalam berbagai saiz yang lebih panjang. Tujuan utamanya ialah untuk mengukur panjang, tinggi dan lebar bagi ukuran lebih besar. Alat pengukur ini hendaklah dijaga dengan sempurna, kerosakan tepi dan tanda pecah pada ukuran akan mengurangkan ketepatan ukuran. jangan menggunakan penguur keluli sebagai pengikis dan sapu minyak selepas diguna.

Angkup Vernier

Boleh digunakan dalam dua (2) keadaan iaitu untuk mengukur permukaan dalam dan permukaan luar. Kejituannya 0.05 mm, 0.1 mm dan 0.5 mm.

Mikrometer

Pengukur menggunakan bebenang untuk mengukur dengan cepat dan tepat dengan kejituan 0.01 mm dan 0.05 mm.

Jangka

Jenis jngka yang biasa digunakan ialah jangka spring. Alat ini digunakan untuk melukis bulatan, lengkok, membahagi dua garisan, memindahkan jarak dan juga mencari pusat bulatan.

APAKAH ITU KIMPALAN?

Pembangunan dunia kini sedang pesat berlaku di setiap negara. Banyak tenaga kerja dan kemahiran-kemahiran yang diperlukan untuk perkara ini berlaku. Salah satu kemahiran yang amat diperlukan adalah kemahiran mengimpal (welding). Pasti ada yang tertanya-tanya, apakah yang dimaksudkan dengan kimpalan?

Kali ini, saya akan memberikan sedikit penerangan mengenai apaah itu kimpalan pada asasnya. Kimpalan adalah satu proses pencantuman sesuatu bahan dengan bahan yang lain dengan menggunkana suatu bahan khas, contohnya logam atau termoplastik. Kaedah pencairan bahan suatu jenis logam yang lainnya yang akan bertindak sebagai pengikat di antara suatu struktur engan struktur yang lainnya.

Kimpalan dilakukan dengan menggunakan pelbagai jenis kaedah. Kaedah kimpalan yang dikenalpasti adalah kimpalan dengan menggunakan nyalaan api, tenaga elektrik bervoltan tinggi, sinaran laser, tembakan lektron, kimpalan geseran dan ultrabunyi. Sungguhpun ia merupakan proses pengilangan, kimpalan juga boleh dilakukn di persekitaran yang berbeza, termasuk kawasan yang terbuka, bawah air dan juga angkasa lepas. Kimpalan merupakan usaha yang berpotensi berbahaya dan langkah keselamatan diperlukan bagi mengelakkan berlakunya kes terbakar, renjatan elektrik, kerosakan penglihatan, terhidu gas dan asap beracun, dan juga dedahan pada radiasi lampau ungu. 

KESELAMATAN

Keselamatan merangkumi dari pelbagai aspek dalam kehidupan dan keadaan sekeliling kita. Tidak kira di mana kita berada, aspek utama yang perlu kita ketengahkan adalah aspek keselamatan. Banyak kemalangan yang berlaku disebabkan kecuaian dalam menilai perkara- perkara yang berbahaya semasa menjalankan tugas terutama sekali dalam industri.

Di dalam industri kimpalan, keadaan yang sama berlaku di mana kemalangan yang berlaku amat memberi kesan kepada inividu yang terlibat. Kadangkala ada kemalangan yang berlaku menyebabkan kecederaan fizikal kekal dan ada kalanya melibatkan kemalangan jiwa yang membawa maut. maka di dalam industri adalah satu kewajiban utama untuk meletakkan hal keselamatan di tempat yang teratas sekali.

Dalam industri, kerja-kerja akan dilakukan samada di dalam bengkel (indoor) ataupun di luar (outdoor). Tidak kira di mana kita melakukan kerja, aspek keselamatan diri haruslah dititikberatkan. Keselamatan diri merupakan salah satu kriteria yang perlu kita ambil kira dan diberikan perhatian yang tinggi. Perkara utama dalam menjaga keselamatan diri yang harus dilakukan ialah melalui pemakaian alat perlindungan diri (personal protective equipment) atau dalam kata singkatannya PPE. PPE yang digunakan adalah bergantung dengan jenis pekerjaaan yang kita lakukan. Sebagai contoh dalam aktiviti mengimpal arka logam berperisai (shield metal arc welding) atau kata singkatannya SMAW, kita haruslah menggunakan alat-alat perlindungan diri seperti yang berikut:-

1. Welding Cap

2. Safety Glasses














3. Ear Plugs













4. Respirator or Dust mask Jacket (long sleeved, high collar shirt)

5. Long pants, no sagging

6. Welding Helmet
















7. Safety boot

8. Welding apron

9. Welding Glove

Senarai-senarai PPE di atas adalah PPE asas yang wajib ada di dalam proses mengimpal dan menjadi satu keperluan dalam bengkel bagi menjaga keslamatan pekerja atau pelatih dalam institut bagi melindungi diri dari berbagai bahaya yang wujud semasa menjalankan tugas atau latihan.

Oleh itu, perkara-perkara asas ini haruslah dititikberatkan bagi mengelakkan kemalangan. Patuhilah arahan-arhan keselamatan yang ada di dalam tempat kerja tau bengkel anda.

Selamat maju jaya.