Bagaimana cara mengelas oxy asetilena

Anda kemungkinan besar telah memperhatikan bahwa operasi normal masyarakat sehari-hari sangat bergantung pada struktur logam padat: balok di gedung dan jembatan, misalnya, dan baja yang ditemukan di elemen bergerak seperti pesawat terbang dan mobil. Tapi sementara kekuatan dan soliditas baja dan logam berat lainnya mungkin terlihat jelas, pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana logam bisa disatukan?

Selain sekrup yang dapat mengikat benda logam sehari-hari pada tempatnya, diperlukan metode lain untuk benar-benar menyambung logam – yaitu, mengubahnya menjadi bentuk yang efeknya menjadikannya objek yang sama, dengan sambungan yang mencakup sifat fisik dan kimia kedua benda (jika terbuat dari bahan yang berbeda pada saat penyambungan posisi.)

Pengelasan melibatkan penyatuan benda-benda logam melalui pemanasan keduanya di persimpangan sampai masing-masing meleleh, dan terjadi peleburan di antara mereka ketika campuran mendingin dan membeku kembali. Pengelasan oksigen asetilena, atau hanya pengelasan oksi asetilena, adalah contoh terkenal dari proses pengelasan.

• Anda mungkin pernah mendengar tentang pematerian, yang juga melibatkan pengikatan logam bersama-sama melalui pemanasan. Namun, dalam kasus penyolderan, hanya logam yang digunakan sebagai sambungan yang dipanaskan, sedangkan logam yang disambung tidak. Dalam pengertian ini, menyolder lebih seperti menggunakan permen karet daripada "menyambung".

Pengelasan sudah ada sejak 3.000 tahun yang lalu. Bukti pengelasan di Zaman Perunggu ditemukan dalam bentuk kotak emas melingkar berusia 2.000 tahun yang disatukan oleh pemanasan ekstrem. Bahkan sebelum itu, budaya di Mediterania telah belajar mengelas besi dan membuat alat melalui proses ini, beberapa di antaranya berasal dari 1.000 SM.

Pada tahun 1836, Edmund Davy menemukan asetilena, meskipun penggunaannya dalam pengelasan tidak akan meluas selama 70 tahun atau lebih. Munculnya generator listrik di pertengahan dan akhir abad ke-19 membuka jalan bagi pengelasan busur, yang bergantung pada percikan listrik, dan untuk teknik pengelasan dan pemotongan yang melibatkan gas.

Pada tahun 1880-an, paten pertama untuk pengelasan busur, khususnya pengelasan busur karbon, diamankan di Amerika Serikat, dan selama beberapa dekade berikutnya ini adalah bentuk populer dari industri pengelasan. Awal 1900-an melihat kemajuan pesat dalam teknologi elektroda yang digunakan dalam pengelasan busur, seiring dengan perkembangan bidang pengelasan resistansi.

Tahun 1920-an melihat pengenalan mesin las otomatis. Satu dekade kemudian, teknik pengelasan stud diperkenalkan, dan dengan cepat menemukan jangkar yang kuat di industri pembuatan kapal, berkembang pada saat itu. Sejak itu, semakin banyak gas yang digunakan dalam pengelasan, dan pengelasan plasma menjadi lebih populer di awal abad ke-21.

"Oksi asetilena" sebenarnya adalah campuran, bukan senyawa kimia tersendiri. Artinya, Anda tidak akan melihat wadah "oxyacetylene" duduk-duduk. Istilah ini mengacu pada campuran volatil yang dibuat untuk tujuan tertentu (superheating) dari kombinasi gas oksigen murni (O₂) dan gas asetilen (C₂H₂).

Asetilen, yang terdiri dari dua atom karbon yang terikat rangkap tiga satu sama lain dan masing-masing dengan satu atom hidrogen, juga dikenal sebagai etina. Ini adalah gas yang tidak berwarna, dan mungkin berbau sedikit menyenangkan. Ketika dipanaskan, mudah dipecah menjadi karbon dan hidrogen, tetapi ini dapat menyebabkan ledakan, dan asetilena murni mengalami tekanan yang cukup (15 pon per inci persegi atau lebih, hampir tidak melebihi tekanan atmosfer) dapat meledak tidak beralasan.

Campuran udara dan asetilena bersifat eksplosif pada derajat yang berbeda, tergantung pada persentase udara yang terlibat. Tetapi dimanfaatkan dan dimodulasi dengan benar, pembakaran ini tidak hanya dapat menghasilkan panas tetapi juga cahaya, dan telah digunakan untuk tujuan ini pada pelampung dan sejenisnya sejak lama. Dalam perangkat las oxy asetilena, asetilena digabungkan bukan dengan udara (yang mengandung sekitar 20 persen oksigen) tetapi oksigen murni, yang menghasilkan potensi pelepasan panas yang ekstrem.

Pada 1980-an, seorang profesor Massachusetts Institute of Technology (MIT) meneliti fisika dan kimia pengelasan dengan sangat rinci. Pada saat ini, pengelasan oxy asetilena telah ada selama lebih dari 80 tahun. Diketahui bahwa suhu puncak yang dicapai selama pembakaran asetilena murni jauh melebihi 3.000 derajat Celcius, atau mendekati 6.000 derajat Fahrenheit. Seperti yang terjadi, ini adalah suhu tertinggi yang diketahui yang dapat dicapai dengan menggunakan pembakaran gas apa pun dengan oksigen.

Makalah MIT menggarisbawahi batas praktis pengelasan itu sendiri, jadi, terlepas dari tanggal publikasinya, beberapa temuannya tetap abadi. Salah satu batasan praktis tersebut adalah pada permukaan material yang akan dilas; mereka dapat dibuat menarik untuk ikatan dan dibebaskan dari kontaminan hanya sampai batas tertentu.

Selain itu, sementara suhu mutlak sangat penting, waktu paparan panas maksimum dapat menggantikan suhu langit-langit yang lebih rendah. Jadi, sementara pengelasan oxy asetilena melihat suhu naik setinggi 3.480 C, pengelasan busur lebih efisien karena hingga 50 persen panas yang dihasilkan secara teoritis tersedia untuk pengelasan, dibandingkan dengan hanya 10 persen untuk oxy acetylene pengelasan.

Makalah ini menguraikan pertimbangan penting lainnya dari sifat fisik dan kimia, yang tidak harus menyarankan bahwa setiap proses lebih unggul dari yang lain, tetapi dapat membantu memprediksi perilaku yang baru diperkenalkan teknologi. Ini termasuk kecepatan perjalanan percikan, pilihan luas permukaan spesifik dan biaya peralatan.

Seorang penemu bernama Thomas menghasilkan peralatan obor oxy asetilena pertama pada tahun 1903. Thomas ini, bagaimanapun, bukanlah Edison, yang sedang sibuk menciptakan segala sesuatu yang lain pada saat itu, tetapi Wilson. Thomas Wilson menggunakan campuran oksigen "murni" (sebenarnya, 99,5 persen oksigen, sebaik yang bisa dia hasilkan pada saat itu) untuk menghasilkan nyala api dengan suhu yang cukup panas untuk membakar baja. Sampai hari ini, oxy acetylene tetap menjadi satu-satunya campuran gas dengan kemampuan ini, dan bahkan dapat digunakan di bawah air.

Dalam praktiknya, oxy asetilena datang dalam campuran yang berbeda, tidak hanya yang paling kuat. Ini dapat disesuaikan oleh operator saat bepergian, karena oksigen dan asetilena, untuk alasan yang jelas, disimpan di berbeda tank. Dalam apa yang disebut netral pengaturan, yang paling umum untuk pengelasan, campurannya kira-kira sama bagian oksigen dan asetilena. Dalam apa yang disebut pengoksidasi pengaturan, digunakan untuk memotong, output O₂ gas ke dalam campuran meningkat, dan dalam karburasi pengaturan, aliran asetilena meningkat.

Terlepas dari bahaya yang terkait dengan menjaga kedua gas ini berdekatan, dan dengan bahaya independen yang terkait dengan penyimpanan asetilena (the bahaya yang telah diuraikan sebelumnya) dan oksigen (meledak bila terkena nyala api), penyimpanan dan pengangkutan peralatan las oksi asetilen gampang. Asetilena, bagaimanapun, adalah senyawa kecil dan ringan, dan bahayanya didokumentasikan dengan baik dan karenanya terkendali dengan baik dalam pengaturan profesional apa pun yang diawasi.

Peralatan itu sendiri memiliki dua silinder baja, satu untuk setiap gas dan keduanya di bawah tekanan. Ini dilengkapi dengan selang dan katup kontrol, dan perpipaan pada akhirnya mengarah ke bagian perangkat yang paling Anda pikirkan saat memikirkan pengelasan – pipa tiup. Beberapa perangkat keselamatan mencegah blowback ke arah operator.