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