Artikel ini menyoroti lima proses utama yang digunakan untuk membuat komposit menjadi komponen yang diinginkan. Proses tersebut adalah: 1. Induction Welding 2. Ultrasonic Welding 3. Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) 4. Resistance Welding 5. Fusion Bonding.
Proses # 1. Pengelasan Induksi:
Dalam proses ini inti induktor toroidal luka yang dimodifikasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 22.24, digunakan untuk mentransfer fluks magnet melalui termoplastik ke layar baja karbon yang ditempatkan di antara dua bagian yang akan digabungkan. Celah udara di toroid mengarahkan fluks magnet dari toroid ke layar.
Celah udara toroid ditempatkan pada salah satu permukaan plastik di kedua sisi layar untuk meleleh dan mengalir ke layar dan membentuk sambungan. Toroid digerakkan sepanjang jahitan dengan kecepatan terkontrol untuk menghasilkan las. Daya yang dibutuhkan adalah 25 – 100 W yang dapat diperoleh dengan menggunakan baterai atau tenaga surya. Proses ini dapat digunakan dalam industri kedirgantaraan, mobil, furnitur, dan konstruksi.
Proses # 2. Pengelasan Ultrasonik:
Kepala las ultrasonik yang menggunakan sinyal daya 20 KHz telah digunakan untuk mengelas balok komposit termoplastik (Gr-Ps) ringan di pesawat ulang-alik. Getaran sonotrode dengan cepat memanaskan resin termoplastik ke keadaan fluidik kental dan bagian-bagiannya dijepit bersama untuk dilas—siklus las tipikal membutuhkan satu detik untuk eksitasi dan setengah detik untuk pendinginan. Proses tersebut tampaknya memiliki potensi yang baik untuk digunakan di masa depan dalam pengelasan komposit.
Proses # 3. GTAW:
Proses ini telah digunakan untuk mengelas material komposit seperti Ti-W dan Ti-Gr, dalam konfigurasi ujung persegi baik dalam mode manual maupun mekanis. Dalam sistem serat Ti-Gr karbida terbentuk di sekitar setiap filamen grafit sebagai hasil fusi yang mengarah pada peningkatan kekuatan tarik pada sambungan.
Hasilnya menunjukkan bahwa komposit B-A1 dapat dilas tanpa merusak filamen boron secara parah. Logam pengisi juga dapat ditambahkan untuk bercampur dengan matriks aluminium untuk mengubah komposisi kimianya secara signifikan. Untuk keberhasilan penerapan GTAW ke komposit B-A1 di masa depan, penting untuk menemukan cara mengendalikan produk reaksi selama pengelasan. Busur plasma manual dan EBW tidak terlalu berhasil untuk bergabung dengan komposit B-A1 karena reaksi metalurgi yang berlebihan antara A1 dan boron yang menyebabkan kekuatan sambungan rendah.
Upaya juga telah dilakukan untuk mengelas komposit Al-Gr dengan GTAW tetapi menghasilkan pembentukan Al-karbida pada permukaan serat.
Proses # 4. Pengelasan Perlawanan:
Jadwal pengelasan titik resistansi telah dikembangkan untuk pengelasan komposit B-A1 dengan pengaturan arus lebih rendah daripada yang digunakan untuk A1 tetapi pada sekitar dua kali lipat tekanan elektroda untuk mencegah pengusiran bahan matriks. Namun, untuk tekanan las jahitan yang digunakan lebih rendah untuk menghindari kerusakan filamen.
Komposit Gr-Ps juga dapat dilas dengan sukses. Untuk komposit Gr-Ps pada polisulfon 36% berat, kekuatan sambungan yang dicapai adalah sekitar 8,3 MPa.
Komposit Gr-A1 telah berhasil dilas satu sama lain dan ke paduan Al lainnya menggunakan foil 0 08 mm dari 88 % A1 + 12 % Si sebagai bahan pengisi.
Proses # 5. Pengikatan Fusi:
Beberapa teknik ikatan fusi telah berhasil digunakan untuk menggabungkan struktur termoplastik yang diperkuat serat. Salah satu teknik tersebut menggunakan penempatan kabel resistansi pada antarmuka ikatan yang diterapkan potensial yang diinginkan. Kawat yang dipanaskan melunakkan polisulfon yang diperkuat serat yang menyatu dan membentuk sambungan. Dalam pendekatan lain layar baja tahan karat 80 mesh digunakan sebagai pemanas resistensi untuk mempengaruhi ikatan di bawah tekanan sekitar 70 MPa.
Ikatan difusi juga berhasil digunakan untuk menggabungkan B-Al dengan paduan Al lainnya. Juga bilah kipas mesin turbin pesawat Ti-6A1-4V telah dikakukan secara lokal dengan ikatan difusi dengan tatahan komposit Ti-6A1-4V-50B. Aplikasi ikatan difusi di masa mendatang meliputi striktur komposit (berisi, laminar, seluler, dan logam dan/atau keramik) dan struktur hibrid.
Pengelasan keramik menjadi bidang yang menarik karena memiliki potensi besar untuk digunakan di masa depan. Selain metode pemadatan isostatik untuk membentuk keramik, pengelasan gesek juga berhasil digunakan untuk menyambung logam dan keramik.
