Parameter yang dapat sangat mempengaruhi mode transfer logam mungkin termasuk yang berikut: 1. Sumber Daya Pengelasan 2. Polaritas Elektroda 3. Gas Pelindung 4. Pelapis Emisi 5. Posisi Pengelasan.
Parameter # 1. Sumber Daya Pengelasan:
Sumber daya las dc adalah yang paling sederhana dalam hal pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan pelepasan tetesan dari ujung elektroda. Setelah setiap detasemen logam cair mulai tumbuh lagi di ujung untuk membentuk tetesan baru. Bergantung pada panjang, arus pengelasan, dan ukuran elektroda, danau transfer logam ditempatkan dengan mode hubung singkat, globular, atau semprotan dan prosesnya diulang berkali-kali dalam satu detik.
Proses transfer logam dapat dipelajari sampai batas tertentu dengan merekam transien tegangan dan arus selama pengelasan. Untuk sumber daya dc, rangkaian terbuka atau transien tegangan tanpa beban adalah garis lurus sederhana yang berubah dengan perubahan ukuran tetesan dan transien arus memiliki efek berlawanan yang sesuai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.3.
Dalam pengelasan dengan sumber daya penyearah dc transien tegangan memiliki fluktuasi yang melekat, meskipun kecil, dalam nilainya yang tetap ditumpangkan pada komponen dc utama. Transien arus las juga memiliki riak yang sesuai yang menunjukkan variasi besarnya yang teratur, meskipun kecil, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.4.
Fluktuasi kecil ini dapat berpengaruh pada pertumbuhan tetesan di ujung elektroda yaitu, dapat menyebabkan laju pertumbuhan tetesan sedikit lebih lambat daripada yang ditunjukkan oleh besarnya arus puncak.
Dalam kasus sumber daya las ac tegangan busur dan arus transien adalah gelombang sinus biasa dan dengan demikian sangat mempengaruhi pertumbuhan dan detasemen tetesan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6.5. Karena 50 persen waktu hilang sebagai siklus pendinginan jelas bahwa untuk memiliki tingkat pertumbuhan tetesan yang sama seperti pada pengelasan dc tegangan busur dan pengaturan arus perlu diatur pada nilai yang lebih tinggi daripada sumber daya dc.
Untuk pengelasan dengan sumber tenaga las arus berdenyut, pertumbuhan tetesan ditentukan oleh arus latar belakang sementara detasemen difasilitasi oleh peningkatan arus secara tiba-tiba dalam bentuk pulsa yang tidak hanya mempercepat laju pertumbuhan tetesan tetapi juga memberikan peningkatan efek pinch elektro-magnetik dan jet plasma yang lebih kuat dengan kecepatan lebih tinggi untuk menyebabkan pelepasannya pada saat yang diinginkan.
Parameter # 2. Polaritas Elektroda:
Lebih banyak panas dihasilkan di anoda karena dibombardir oleh elektron yang dipancarkan dari katoda. Oleh karena itu, laju leleh lebih tinggi jika elektroda dibuat positif. Efek ini dimanfaatkan dengan membuat elektroda consumable, seperti pada GMAW, menjadi positif sedangkan elektroda non-consumable, seperti pada GTAW, PAW, dan Carbon Arc Welding dibuat negatif untuk menghindari pemanasan dan penguapan yang berlebihan.
Dengan elektroda positif dan busur panjang permukaan anoda biasanya berkontraksi ke ujung bawah ujung elektroda dan pemanasan anoda menjadi terkonsentrasi pada titik ini. Hal ini menyebabkan pemanasan lokal yang sangat tinggi dan akibatnya suhu rata-rata yang sangat tinggi pada tetesan logam.
Ketika panjang busur menjadi lebih pendek, plasma menyebar di sepanjang sisi elektroda dan anoda menempati permukaan yang besar yang menghasilkan pemanasan elektroda yang lebih seragam. Pemanasan permukaan elektroda yang seragam dan sedang ini meningkatkan laju leleh spesifik tetapi lelehannya kurang panas. Dengan demikian frekuensi transfer logam meningkat.
Ketika elektroda habis pakai dibuat negatif biasanya menyebabkan transfer logam yang tidak memuaskan. Hal ini terutama disebabkan oleh pembentukan tempat katoda bergerak yang dapat menyebabkan kedipan busur secara teratur yang menyebabkan percikan yang berkerut dan tingkat leleh yang lebih rendah.
Jumlah percikan, ukuran tetesan, dan ketidakstabilan transfer umumnya lebih besar bila elektroda negatif. Ini karena katoda harus dibentuk kembali setelah setiap detasemen. Juga, harus diingat bahwa titik katoda memiliki kecenderungan besar untuk mengikuti goresan atau diskontinuitas, jika ada, pada permukaan elektroda.
Parameter # 3. Gas Pelindung:
Di GMAW, gas pelindung dapat sangat memengaruhi mode transfer logam. Argon menyediakan mode semprotan aksial yang, pada arus tinggi dapat menyebabkan penetrasi ‘jari’ atau ‘kerutan’.
Helium, meskipun lembam seperti argon, tidak menghasilkan semprotan aksial tetapi sebaliknya menyebabkan transfer globular. Ini mengarah pada penetrasi yang lebih luas. Namun, transfer semprot dengan pelindung helium dapat dicapai dengan mencampurkan argon dengannya. Helium dengan argon 20 hingga 25% memberikan transfer semprotan yang menghasilkan bentuk butiran yang diinginkan.
Gas aktif seperti CO 2 dan nitrogen juga tidak dapat mencapai transfer semprotan kecuali beberapa cara lain diadopsi untuk melakukannya. Pada las CO 2 perpindahan logam biasanya sangat tidak memuaskan dengan panjang busur yang panjang atau bahkan sedang.
Hujan rintik-rintik berlebihan yang terjadi karena apa yang disebut mode transfer tertolak diurus hanya dengan mengubur busur di kolam las dengan mengadopsi transfer dip. Perlakuan serupa diperlukan untuk mengelas tembaga dengan perisai nitrogen dan campuran Ar-N 2 untuk paduan aluminium.
Parameter # 4. Pelapis Emisi:
Lapisan emisif membatasi akar busur katoda ke ujung elektroda dan mengatur kondisi aliran panas simetris sepanjang sumbu elektroda. Transfer logam kemudian dari jenis semprotan yang diproyeksikan.
Lapisan emisif digunakan untuk meningkatkan mode transfer logam ketika polaritas negatif elektroda digunakan. Misalnya, lapisan campuran oksida kalsium dan titanium yang dicuci pada kawat baja dapat meningkatkan transfer logam ke tingkat yang dapat dicapai dengan elektroda positif. Transfer logam sangat ditingkatkan dengan mendepositkan sejumlah kecil senyawa cesium dan rubidium pada permukaan kawat. Senyawa ini juga ditemukan untuk menstabilkan busur ac.
Transfer logam dengan las CO 2 sangat ditingkatkan dengan penambahan senyawa logam alkali, seperti cesium dan natrium, ke kawat las.
Tingkat pembakaran elektroda, bagaimanapun, diamati turun dengan penggunaan pelapis emisif. Hal ini telah dikaitkan dengan fakta bahwa penurunan katoda dalam kasus logam non-refraktori biasanya dianggap sebagai beberapa fungsi dari potensi ionisasi uap logam yang bersentuhan dengan permukaan katoda, dan logam yang memancarkan memiliki potensi ionisasi yang lebih rendah daripada besi.
Lapisan kalium dan cesium karbonat menghasilkan transfer semprot dengan baja ringan dalam pengelasan CO 2 dengan elektroda negatif karena menghasilkan emisi termionik dan dengan demikian mengurangi penurunan katoda. Agar hal ini terjadi , busur memanjat elektroda untuk mencapai kerapatan emisi arus rendah yang diperlukan dan dengan demikian geometri busur untuk pembentukan jet plasma tercapai.
Parameter # 5. Posisi Pengelasan:
Posisi pengelasan dapat mempengaruhi mode transfer logam, khususnya transfer globular, karena perubahan peran gravitasi pada setiap posisi . Sedangkan dalam pengelasan overhead peran gravitasi benar-benar terbalik dan menentang detasemen dan proyeksi tetesan menuju kolam las; dalam posisi vertikal, dan horizontal, gravitasi membantu membuat tetesan menetes ke bawah. Transfer globular, oleh karena itu, sangat terpengaruh saat posisi pengelasan diubah dari posisi tangan ke bawah ke posisi pengelasan lainnya.
Dalam transfer semprot, tetesan logam halus meluncur ke arah kolam las sejalan dengan sumbu elektroda, peran gravitasi kurang dominan, sehingga transfer yang sukses tercapai. Demikian pula, dalam mode hubung singkat logam tersedot oleh kolam las pada saat menjembatani sehingga menjadikannya mode transfer yang berhasil bahkan dalam pengelasan overhead terutama dengan elektroda berdiameter kecil.
Secara keseluruhan dapat dikatakan bahwa transfer logam yang diinginkan sulit dicapai dalam pengelasan posisi karena perubahan peran gravitasi dan ini dapat menyebabkan efisiensi deposisi yang lebih rendah dengan konsekuensi kehilangan yang lebih tinggi dalam bentuk percikan.
