Artikel ini menyoroti tiga peralatan utama yang diperlukan untuk pengelasan resistansi. Peralatan tersebut adalah : 1. Rangkaian Listrik 2. Kontaktor & Timer 3. Sistem Mekanikal.
Perlengkapan #1. Rangkaian Listrik:
Sirkuit listrik terdiri dari trafo las step down dengan kontaktor di primer, dan sirkuit sekunder yang seringkali satu putaran. Sirkuit sekunder meliputi elektroda dan benda kerja di antaranya. Baik ac dan dc digunakan untuk pengelasan resistansi. Mesin las mengubah daya utama 50 hertz menjadi tegangan rendah, daya arus listrik tinggi di sirkuit sekunder. Mesin las AC adalah satu fasa atau tiga fasa.
Sistem Fase Tunggal:
Sebagian besar mesin las resistansi adalah tipe satu fasa di mana transformator satu fasa mengubah suplai listrik menjadi tegangan rendah 1 hingga 25 volt. Arus yang dibutuhkan di sekunder tergantung pada bahan, ketebalan, dan geometri benda kerja dan dapat bervariasi antara 1000 hingga 100.000 ampere.
Kontrol panas las dicapai melalui pemilihan tap pada transformator las primer dan dengan kontrol pergeseran fasa yang mengubah periode induksi kontaktor-igniter seperti ditunjukkan pada Gambar 12.6.
Ignitron adalah perangkat yang digunakan untuk mengganti peralatan yang digunakan untuk mengalirkan arus yang lebih tinggi sementara tabung tiratron dapat digunakan untuk arus hingga 40 ampere. Di thyratron kisi-kisi (seperti pada katup triode) mencegah aliran arus sampai diinginkan, sedangkan di ignitron aliran arus dimulai saat diinginkan. Dalam unit yang lebih modern, SCR (penyearah terkontrol silikon) digunakan sebagai pengganti tiratron atau ignitron.
Ignitron adalah tabung pelepasan gas yang mengalirkan arus hanya ketika sinyal perintah telah disuntikkan ke dalamnya. Ini terdiri dari tabung tertutup yang berisi anoda dan katoda merkuri seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 12.7. Dalam kondisi normal tidak ada aliran arus antara katoda dan anoda. Ketika tegangan diterapkan ke penyala itu menyebabkan merkuri menguap dan tabung diisi dengan uap dan aliran arus dimulai.
Arus dialirkan oleh tabung ignitron selama ada perbedaan tegangan antara katoda dan anoda. Karena arus hanya dapat mengalir dari katoda ke anoda maka ignitron dapat bertindak sebagai penyearah. Dengan menghubungkan penyala ke pengatur waktu yang akurat, kontrol waktu las yang sangat tepat dapat dicapai.
Jika hanya satu ignitron yang terhubung di sirkuit, panas dihasilkan dalam material dalam pulsa setengah siklus tanpa aliran arus di antaranya. Ini mungkin tidak menghasilkan panas yang cukup pada material dan las mungkin tidak memuaskan pabrik terutama pada material dengan konduktivitas tinggi seperti aluminium. Namun masalah tersebut dapat diatasi dengan menghubungkan dua buah ignitron secara back-to-back sehingga arus AC tidak terputus pada rangkaian sekunder trafo. Sirkuit seperti itu ditunjukkan pada Gambar. 12.8.
Sistem Tiga Fase:
Mesin las resistansi tiga fasa memiliki keunggulan beban seimbang pada pasokan listrik utama dan karenanya lebih disukai. Ada dua jenis mesin seperti itu yaitu, konverter frekuensi dan penyearah. Mesin jenis konverter frekuensi memiliki trafo las khusus dengan primer 3 fase dan sekunder satu fase. Aliran arus dikendalikan melalui ignitron atau SCR di sirkuit utama.
Aliran arus pada rangkaian sekunder berbentuk pulsa dc, yang polaritasnya dapat diubah dengan mengganti polaritas setengah siklus primer. Rangkaian ini mirip dengan rangkaian untuk mesin satu fasa. Frekuensi arus di sekunder dikendalikan oleh pergeseran fasa; frekuensi tertinggi sekunder untuk pasokan listrik 50 Hz adalah 16â…”Hz yaitu, dengan satu siklus penuh di setiap arah dan dua setengah siklus waktu dingin atau 3 pulsa dalam satu siklus lengkap. Pengurangan frekuensi menurunkan reaktansi dan dengan demikian meningkatkan kepentingan relatif dari resistensi elektroda terhadap kerja.
Dalam mesin las resistansi penyearah tiga fase, SCR banyak digunakan di sirkuit sekunder karena keandalannya yang melekat. Input 3-fase dengan demikian diubah menjadi arus yang diperbaiki tegangan rendah. Arus las dc, bagaimanapun, memiliki riak 3 fasa yang berat karena kurangnya penghalusan dan penggunaan arus pergeseran fasa. Sirkuit listrik untuk mesin seperti itu ditunjukkan pada Gambar 12.9.
Perlengkapan #2. Kontaktor & Timer:
Kontaktor las digunakan pada mesin las resistansi utama dan berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan catu daya. Ini mungkin dari tipe mekanik, magnetik, atau elektronik. Kontaktor mekanis biasanya dioperasikan dengan pedal kaki atau cam yang digerakkan motor.
Mereka berbiaya rendah tetapi berisik dan memiliki umur yang agak pendek. Kontaktor magnetik digerakkan oleh elektromagnet yang beroperasi melawan pegas dan gravitasi. Mereka dibuat untuk membuka rangkaian listrik ketika; gelombang ac mendekati nol. Mereka juga memiliki keuntungan dari biaya awal yang rendah, tetapi biaya perawatannya tinggi dan mereka tidak dapat berfungsi secara konsisten dalam siklus pengelasan yang cepat.
Kontaktor elektronik adalah tabung thyratron atau ignitron atau penyearah yang dikontrol silikon (SCR) untuk menghentikan atau memulai aliran arus di sirkuit utama
Pengatur waktu digunakan untuk mengontrol urutan dan durasi setiap fungsi termasuk gaya elektroda dan interval waktu antara setiap fungsi atau fase.
Peralatan # 3. Sistem Mekanik:
Sistem ini digabungkan untuk menggerakkan elektroda untuk menahan pekerjaan. Gaya elektroda diterapkan dengan cara mekanis, hidrolik, pneumatik atau magnetik. Gaya elektroda dapat bervariasi sesuai kebutuhan proses. Mesin multi-level biasanya digunakan untuk memberikan tekanan tempa yang tinggi selama pemadatan las.
Besarnya tekanan bervariasi tergantung pada komposisi, ketebalan, dan geometri benda kerja. Tekanan tempa diterapkan untuk mengkonsolidasikan nugget las mungkin dua sampai tiga kali tekanan las.
Jika tekanan tidak dikontrol dengan baik, hal itu dapat menyebabkan pemanasan yang berlebihan pada kontak elektroda-ke-kerja yang dapat mengakibatkan busur api dengan lubang konsekuensial atau pembakaran permukaan elektroda dan atau benda kerja yang menyebabkan lasan menjadi tidak memuaskan sama sekali.
