Bahan Apa yang Digunakan untuk Mematri? Tinjauan Komprehensif

Gambar 5. Tindakan pencegahan keselamatan saat mematri

Mematri adalah teknik serbaguna yang digunakan untuk menyatukan logam yang berbeda dengan memanaskannya hingga suhu tertentu dan menggunakan logam pengisi yang meleleh pada suhu lebih rendah daripada logam yang disambung. Logam pengisi, sering disebut sebagai batang mematri, mengalir ke celah kecil antara logam yang disambung dan mengikatnya bersama-sama saat mendingin dan mengeras. Proses ini memerlukan kontrol suhu yang tepat, serta kombinasi logam pengisi dan logam dasar yang tepat untuk menciptakan ikatan yang ideal.

Anda mungkin bertanya-tanya bahan apa yang biasanya digunakan untuk mematri. Pilihan logam pengisi bergantung pada logam yang Anda gabungkan dan kekuatan ikatan yang Anda inginkan. Logam pengisi yang umum digunakan meliputi paduan perak, tembaga, dan aluminium. Misalnya, bahan pengisi yang umum digunakan untuk mematri rakitan baja/aluminium adalah paduan 88% Al, 12% Si. Temperatur pematrian bervariasi tergantung pada logam pengisi spesifik dan logam dasar yang disambung, namun umumnya berada dalam kisaran 600-1200°C (1100-2200°F).

Saat mematri, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor seperti kekuatan ikatan yang diperlukan, kompatibilitas logam pengisi dengan logam dasar, dan waktu pemanasan yang diperlukan agar logam pengisi dapat mengalir dengan baik. Dengan kombinasi yang tepat dari faktor-faktor ini, Anda dapat menciptakan sambungan brazing yang tahan lama dan kuat yang akan bertahan selama bertahun-tahun yang akan datang.

Proses Pematerian

Pematerian Obor

Pematrian obor adalah metode umum yang digunakan untuk operasi mematri skala kecil. Dalam proses ini, obor menyuplai panas yang dibutuhkan untuk melelehkan bahan pengisi, yang biasanya merupakan paduan logam dengan titik leleh lebih rendah dibandingkan logam dasar. Anda perlu mengontrol panas dengan hati-hati untuk memastikan aliran bahan pengisi yang tepat ke dalam sambungan, berkat aksi kapiler. Untuk meningkatkan tindakan ini dan mencegah oksidasi, fluks sering diterapkan pada area sambungan. Metode ini dapat menghasilkan sambungan brazing berkualitas tinggi, karena memberikan Anda kontrol tingkat tinggi terhadap proses pemanasan dan pendinginan.

Pematerian Tungku

Pematerian Tungku

Pematrian tungku adalah pilihan yang sangat baik untuk operasi mematri skala besar. Proses ini berlangsung dalam tungku atmosfer terkendali, sehingga menghilangkan kebutuhan akan fluks. Logam dasar dan bahan pengisi Anda ditempatkan di tungku dan dipanaskan hingga suhu yang sesuai, sehingga bahan pengisi dapat meleleh dan mengalir ke dalam sambungan. Tidak adanya udara meminimalkan oksidasi, memastikan sambungan brazing yang bersih dan kuat. Kontrol suhu di tungku juga membantu mencegah melampaui titik leleh, sehingga mengurangi risiko kerusakan material.

Pematrian Induksi

Gambar 1. Pematrian induksi

Pematrian induksi menggunakan medan elektromagnetik untuk menghasilkan panas di dalam logam dasar. Panas ini digunakan untuk melelehkan bahan pengisi dan membuat sambungan brazing. Seperti tungku mematri, mematri induksi tidak memerlukan penggunaan fluks jika dilakukan dalam suasana terkendali. Prosesnya bisa sangat efisien dan tepat, berkat pemanasan lokal yang disediakan oleh koil induksi. Anda juga mendapat manfaat dari pemanasan dan pendinginan material yang cepat, yang dapat mengurangi distorsi dan meningkatkan sifat mekanik sambungan.

Dip Brazing

Dip Brazing

Pematrian celup melibatkan merendam bagian-bagian yang ingin Anda gabungkan ke dalam wadah cair berisi bahan pengisi dan kemudian membiarkan aksi kapiler bekerja. Memanaskan bagian-bagian Anda terlebih dahulu dan menerapkan fluks dapat membantu meningkatkan proses dan meningkatkan kerja kapiler yang diinginkan. Salah satu keuntungan utama dari metode ini adalah kemampuannya untuk menggabungkan beberapa bagian secara bersamaan, sehingga dapat menghemat waktu saat memproduksi dalam jumlah besar atau perakitan yang rumit. Namun, metode ini memerlukan pemantauan suhu bak secara ketat untuk memastikan bahan pengisi tetap cair dan tidak melebihi titik leleh logam dasar.

Pematrian Vakum

Mematri vakum

Pematrian vakum dilakukan di dalam ruang vakum, sehingga menghilangkan kebutuhan akan fluks dan mengurangi risiko oksidasi dan kontaminasi. Metode ini menawarkan sambungan yang sangat bersih dan kuat, karena lingkungan vakum memastikan pemanasan dan pendinginan yang seragam. Proses ini juga memungkinkan geometri kompleks dan material halus untuk dibrazing, karena Anda dapat mengontrol suhu dan laju pemanasan dengan cermat. Selain itu, pematrian vakum dapat memperpanjang masa pakai komponen brazing Anda, karena menyediakan lingkungan yang mendukung sambungan berkualitas tinggi dengan degradasi minimal.

Bahan yang Digunakan dalam Mematri

Dalam hal mematri, pemilihan bahan memainkan peran penting dalam menentukan kualitas sambungan yang terbentuk. Brazing adalah proses penyambungan logam serbaguna yang melibatkan peleburan logam pengisi untuk mengikat dua logam dasar yang berbeda. Logam pengisi biasanya memiliki titik leleh yang lebih rendah dibandingkan logam dasar. Logam pengisi yang paling umum digunakan meliputi perak, tembaga, emas, nikel, aluminium dan paduannya.

Logam pengisi berbahan dasar perak populer karena sifat alirannya yang sangat baik dan konduktivitas listrik yang tinggi. Paduan mematri perak biasanya digunakan untuk mematri tembaga, kuningan, perunggu, baja, dan baja tahan karat. Namun, harganya mungkin mahal dan mungkin tidak cocok untuk semua aplikasi.

Logam pengisi berbahan dasar tembaga lebih terjangkau dan memiliki konduktivitas termal dan listrik yang sangat baik. Mereka biasanya digunakan untuk mematri kuningan, perunggu, tembaga, dan baja. Paduan mematri berbahan dasar tembaga juga termasuk perunggu, yang merupakan paduan tembaga dan timah; dan kuningan, yang merupakan paduan tembaga dan seng.

Logam pengisi berbahan dasar nikel digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi, seperti saat mematri baja tahan karat atau Inconel. Mereka memiliki sifat suhu tinggi yang sangat baik dan cocok untuk menyambung material paduan tinggi.

Logam pengisi aluminium cocok untuk mematri aluminium dan paduan berbahan dasar aluminium. Paduan ini juga dapat mencakup sejumlah kecil silikon, tembaga, mangan, atau magnesium.

Selain itu, beberapa logam pengisi mungkin mengandung unsur lain untuk meningkatkan sifat-sifatnya. Misalnya:

  • Kadmium sering ditambahkan ke logam pengisi berbahan dasar perak dan tembaga untuk menurunkan titik leleh dan meningkatkan sifat alirannya. Namun, penggunaannya telah menurun karena masalah kesehatan dan peraturan lingkungan.
  • Fosfor ditambahkan untuk menurunkan titik leleh logam pengisi berbahan dasar tembaga dan meningkatkan sifat alirannya. Ini biasanya digunakan dalam paduan perunggu fosfor dan kuningan fosfor.
  • Boron meningkatkan kekuatan dan ketahanan suhu tinggi dari paduan mematri seperti pengisi berbasis nikel.

Memilih logam pengisi yang tepat sangat penting untuk memastikan sambungan yang kuat dan tahan lama yang memenuhi persyaratan aplikasi Anda. Penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor seperti kompatibilitas dengan logam dasar, kekuatan sambungan, ketahanan terhadap korosi, dan biaya ketika memilih bahan pengisi yang sesuai untuk proyek mematri Anda.

Jenis Logam Pengisi

Dalam hal mematri, pemilihan logam pengisi sangat penting untuk mendapatkan sambungan yang kuat dan andal. Ada beberapa jenis mematri logam pengisi tersedia, masing-masing dengan komposisi dan karakteristik uniknya sendiri. Di bagian ini, Anda akan mempelajari beberapa logam pengisi yang umum dan sifat-sifatnya.

Logam pengisi berbahan dasar tembaga banyak digunakan dalam mematri karena konduktivitas termalnya yang sangat baik dan keuletannya yang baik. Mereka biasanya memiliki rentang leleh antara 1.000 dan 1.200°F (538-649°C). Logam pengisi brazing tembaga dapat ditemukan dalam berbagai bentuk, seperti bubuk, pasta, atau paduan braze. Meskipun bahan ini umumnya memberikan sambungan yang kuat dengan tegangan sisa dan porositas yang rendah, penting untuk diperhatikan bahwa beberapa bahan pengisi berbahan dasar tembaga mungkin rentan retak.

Logam pengisi berbahan dasar perak memiliki rentang leleh yang lebih rendah, antara 538–316°C (1.000 dan 600°F), sehingga cocok untuk mematri bagian halus atau sensitif terhadap panas. Mereka memiliki sifat aliran yang sangat baik dan kekuatan tinggi, sehingga menghasilkan sambungan yang andal dan kuat. Namun, satu kelemahannya adalah bahan pengisi berbahan dasar perak bisa lebih mahal dibandingkan pilihan lainnya.

Logam pengisi berbahan dasar aluminium adalah pilihan yang sangat baik untuk mematri aluminium dan paduannya. Mereka menawarkan ketahanan korosi yang baik dan kekuatan tinggi, menjadikannya ideal untuk membuat sambungan yang ringan dan tahan lama. Logam pengisi ini hadir dalam berbagai komposisi paduan dan umumnya tersedia dalam bentuk seperti bubuk atau pasta.

Logam pengisi berbahan dasar nikel sangat cocok untuk mematri bagian bersuhu tinggi atau tahan korosi. Bahan ini menawarkan rentang leleh yang tinggi, biasanya antara 1.200 dan 2.400°F (649–1316°C), serta memiliki sifat mekanik yang sangat baik dan ketahanan terhadap korosi. Mereka dapat ditemukan dalam berbagai bentuk, seperti bubuk, pasta, atau paduan braze.

Singkatnya, pilihan logam pengisi mematri tergantung pada bahan yang disambung dan persyaratan spesifik aplikasi. Saat memilih logam pengisi, pertimbangkan faktor-faktor seperti rentang leleh, ketahanan korosi, dan sifat mekanik untuk memastikan sambungan yang kuat dan tahan lama. Dan ingat, Anda dapat menemukan logam pengisi brazing dalam berbagai bentuk seperti bubuk, pasta, dan paduan braze, menjadikan prosesnya lebih fleksibel dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan Anda.

Mematri Logam Berbeda dan Sejenis

Mematri menawarkan solusi serbaguna dan efektif untuk menyatukan logam yang berbeda dan serupa. Dalam teknik ini, logam pengisi digunakan untuk membentuk ikatan dengan memanaskannya di atas titik lelehnya tetapi di bawah titik leleh logam induknya. Logam pengisi menyebar di antara logam-logam yang disambung, menciptakan sambungan yang kuat setelah mendingin dan mengeras.

Untuk logam yang berbeda, seperti aluminium dan baja tahan karat, proses pematrian las TIG dapat digunakan. Pendekatan ini menggunakan logam pengisi eutektik dan fluks non-korosif yang dimodifikasi untuk menggabungkan dua logam berbeda secara efektif, memastikan perilaku penyebaran yang mulus untuk logam pengisi. sumber.

Saat mematri logam serupa, desain sambungan memainkan peran penting dalam kekuatan dan keandalan ikatan secara keseluruhan. Desain sambungan yang tepat memastikan distribusi logam pengisi yang merata, sehingga sambungan dapat secara efektif membawa beban dan menahan tekanan. Beberapa desain sambungan umum yang digunakan dalam mematri mencakup sambungan pangkuan, pantat, dan syal, masing-masing memberikan kekuatan dan karakteristik unik tergantung pada aplikasi yang diinginkan.

Kekuatan sambungan brazing dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti jenis logam pengisi, desain sambungan, dan proses brazing yang digunakan. Kemajuan terbaru dalam bahan pengisi brazing telah mengarah pada pengembangan material dan teknik baru yang selanjutnya dapat meningkatkan kekuatan dan kinerja sambungan untuk logam yang berbeda dan serupa. sumber, pada akhirnya menawarkan solusi yang lebih baik untuk berbagai aplikasi.

Kesimpulannya, mematri adalah teknik yang efektif untuk menyambung logam yang berbeda dan serupa, dengan kekuatan dan kinerja sambungan sangat bergantung pada faktor-faktor seperti bahan pengisi, desain sambungan, dan proses mematri. Dengan memahami aspek-aspek ini dan memilih bahan serta desain yang sesuai, Anda dapat memastikan bahwa sambungan brazing Anda bekerja dengan baik pada aplikasi yang diinginkan.

Keuntungan dan Kerugian Mematri

Dalam hal penyambungan material, mematri adalah metode populer yang digunakan di berbagai industri. Pada bagian ini, kita akan membahas kelebihan dan kekurangan brazing dengan tetap memperhatikan aspek-aspek penting seperti pembentukan sambungan yang kuat, ketahanan terhadap korosi, dan keuletan.

Salah satu keuntungan utama dari mematri adalah dapat menciptakan sendi yang kuat antara bahan-bahan yang berbeda. Pematrian menggunakan logam pengisi yang memiliki titik leleh lebih rendah dibandingkan bahan yang disambung, sehingga menghasilkan ikatan yang andal dan kuat tanpa menyebabkan kerusakan pada bahan dasar. Hal ini membuatnya sangat berguna dalam industri kedirgantaraan dan otomotif.

Selain itu, sambungan brazing dapat menunjukkan hasil yang sangat baik tahan korosi. Jika Anda menggunakan bahan pengisi yang tepat dan menerapkan teknik mematri yang benar, sambungan yang dihasilkan dapat tahan terhadap kondisi lingkungan yang keras, sehingga cocok untuk aplikasi seperti mesin pesawat terbang dan peralatan pemrosesan bahan kimia.

Sambungan brazing juga dikenal karena sifatnya keuletan. Bahan pengisi dapat dipilih karena kemampuannya menyerap tegangan tanpa patah, yang sangat penting dalam aplikasi di mana komponen mengalami perubahan suhu, getaran, atau tekanan mekanis lainnya.

Namun, mematri bukannya tanpa kelemahan. Salah satu kelemahan utama adalah perlunya yang tepat persiapan permukaan dan kebersihan. Kontaminasi apa pun atau persiapan yang tidak tepat dapat mengakibatkan lemahnya sambungan atau kegagalan sambungan, sehingga sangat penting untuk membersihkan permukaan yang akan disambung secara menyeluruh dan mengaplikasikan bahan pengisi secara tepat.

Kerugian lain dari mematri adalah memerlukannya peralatan mematri khusus dan operator terampil. Prosesnya bisa jadi rumit, dan untuk mendapatkan sambungan brazing yang tepat memerlukan keterampilan dan pengalaman tingkat tinggi. Hal ini dapat menyebabkan biaya peralatan dan pelatihan lebih tinggi dibandingkan metode penggabungan lainnya.

Singkatnya, mematri menawarkan beberapa keuntungan dalam membentuk sambungan yang kuat, tahan korosi, dan ulet antara material yang berbeda namun memerlukan persiapan permukaan yang tepat dan operator yang terampil agar penerapannya berhasil.

Aplikasi Mematri

Mematri adalah proses serbaguna dengan berbagai aplikasi di berbagai industri. Dalam mematri, Anda dapat menyambung berbagai macam bahan, termasuk logam dan keramik, dengan menggunakan logam pengisi yang meleleh pada suhu lebih rendah daripada bahan dasar. Salah satu keunggulan utama brazing dibandingkan metode penyambungan lainnya adalah kemampuannya menyatukan material yang berbeda, sehingga dapat bermanfaat dalam berbagai industri seperti dirgantara, otomotif, dan elektronik.

Proses mematri melibatkan pemanasan bahan dasar hingga kisaran suhu tertentu dan menerapkan gaya bebas dan kapiler untuk membiarkan logam pengisi mengalir di antara keduanya. Bahan pengisi yang digunakan untuk mematri dapat bervariasi tergantung pada suhu yang diinginkan dan kekuatan yang diperlukan untuk aplikasi spesifik Anda. Penting untuk memilih bahan mematri yang sesuai, seperti tembaga, perak, atau aluminium, berdasarkan kebutuhan spesifik proyek Anda, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti kekuatan sambungan, ketahanan korosi, dan konduktivitas termal.

Dalam industri dirgantara, brazing memainkan peran penting dalam merekatkan komponen ringan dan memastikan sambungan yang kuat dan andal pada material yang terkena suhu dan tekanan tinggi. Misalnya saja, brazing dapat digunakan untuk menyambung material tahan panas pada mesin jet atau membuat ikatan yang mulus pada saluran bahan bakar dan konektor cairan. Pematrian vakum, salah satu sub-jenis pematrian, sangat berguna dalam aplikasi ruang angkasa karena kemampuannya mencapai kemurnian tinggi dan sambungan bersih, yang sangat penting dalam lingkungan yang menuntut seperti itu.

Penerapan penting lainnya dari mematri ditemukan dalam industri elektronik, yang memiliki banyak kegunaan, mulai dari mengikat komponen dalam mikroelektronika hingga perakitan papan sirkuit cetak. Bahan mematri dengan konduktivitas listrik yang sangat baik, seperti perak, dapat membantu memastikan sambungan listrik yang kuat dan andal. Selain itu, suhu yang relatif rendah dalam proses mematri membuatnya cocok untuk menyambung komponen halus dan sensitif terhadap panas yang biasa ditemukan pada perangkat elektronik.

Berbagai jenis mematri, termasuk mematri obor, mematri induksi, dan mematri tungku, dapat diterapkan tergantung pada kebutuhan proyek. Pilihan teknik mematri bergantung pada faktor-faktor seperti volume produksi, kebutuhan otomatisasi, dan kualitas sambungan brazing yang diinginkan. Mengoptimalkan parameter proses mematri dengan benar, seperti suhu, jarak bebas, dan penerapan fluks, dapat membantu Anda mencapai hasil yang konsisten dan berkualitas tinggi dalam proyek Anda.

Kesimpulannya, mematri adalah proses serbaguna dan mudah beradaptasi yang menawarkan banyak manfaat di berbagai industri, termasuk dirgantara dan elektronik. Dengan memilih bahan pengisi dan teknik mematri yang sesuai, Anda dapat secara efektif merekatkan bahan yang berbeda dan sensitif terhadap suhu, sehingga memenuhi beragam kebutuhan aplikasi Anda.

Tindakan Keamanan dalam Pematrian

Gambar 5. Tindakan pencegahan keselamatan saat mematri

Saat bekerja dengan bahan brazing, penting untuk mengutamakan keselamatan. Biasakan diri Anda dengan tindakan pencegahan yang diperlukan untuk memastikan proses yang sukses dan bebas kecelakaan.

Pertama dan terpenting, ventilasi yang baik sangat penting. Pematrian dapat menghasilkan asap dan gas yang mungkin berbahaya jika terhirup. Pastikan ruang kerja Anda berventilasi baik, dengan sistem pembuangan untuk menghilangkan zat berbahaya dari udara.

Dalam beberapa kasus, mematri di atmosfer yang terkendali dapat membantu meningkatkan langkah-langkah keselamatan. Misalnya, mematri Gas inert yang didoping SiH4 dapat menghasilkan produksi yang ramah lingkungan, mengurangi risiko yang terkait dengan penanganan gas yang mudah terbakar seperti hidrogen. Atmosfer yang terkendali juga memungkinkan penggunaan paduan tertentu yang mengandung magnesium tinggi di dalamnya Industri otomotif.

Nitrogen dapat digunakan sebagai alternatif pengganti hidrogen untuk menciptakan atmosfer pelindung. Gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa ini biasanya lebih aman dibandingkan hidrogen, yang sangat mudah terbakar dan lebih sulit ditangani.

Meskipun asetilena umumnya digunakan sebagai bahan bakar gas dalam proses mematri, asetilena harus ditangani dengan hati-hati karena sifatnya yang sangat mudah terbakar. Pastikan penyimpanan dan penggunaan silinder asetilena dengan benar untuk meminimalkan risiko kebakaran dan ledakan.

Saat bekerja dengan bahan bakar gas apa pun, selalu waspadai potensi kebocoran. Periksa selang, sambungan, dan katup secara teratur untuk menghindari kebocoran gas yang dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Selain itu, menggunakan alat pelindung diri (APD) yang sesuai sangat penting untuk melindungi diri Anda dari luka bakar dan cedera mata.

Ingatlah untuk mengikuti langkah-langkah keselamatan ini saat mematri, dan Anda akan segera menuju proses yang aman dan efisien.

Kirim Pertanyaan Anda Sekarang

Membagikan:

Facebook
Twitter
LinkedIn
Gambar Mark

Tanda

Spesialis Mesin Brazing Otomatis dan Aksesoris Pendingin

Pos terkait

Kirim Pertanyaan Anda Sekarang