Keunikan Teknologi Kimpalan

Apakah itu kimpalan? Kimpalan ialah menyambungkan dua keping besi atau lebih untuk menjadi satu dengan tindakan haba atau tekanan, atau keduanya sekali samada dengan menggunakan wayar penambah atau tidak. Mengapa perlunya kita mengetahui tentang asas kimpalan ini. Mari kita bayangkan sekiranya kita berada dalam satu situasi di mana paip keluli yang ingin digunakan tidak mempunyai panjang yang cukup. Dan pada ketika ini, menyambung paip keluli adalah satu pilihan yang paling sesuai. Apakah kelebihan jika kita tahu bagaimana untuk menyambung keluli ini? Semestinya kerana kita akan dapat menyambung sendiri besi keluli tadi.

Kemudian, mengapa kita perlu belajar tentang metalurgi kimpalan? Kimpalan adalah sejenis rawatan haba, memandangkan proses kimpalan melibatkan pemanasan keluli pada suhu melebihi takat lebur keluli dengan kadar yang cepat dan disejukkan ke suhu bilik juga dengan kadar yang amat tinggi. Proses ini semestinya mempengaruhi mikrostruktur di kawasan yang lebur dan juga kawasan yang tidak lebur dikenali sebagai kawasan terkesan haba (HAZ). Walaupun keluli di rekabentuk dan dengan baik dan dihasilkan melalui proses dengan kawalan yang tertentu bagi memastikan sifat mekanikalnya seperti yang dikehendaki, perubahan mikrostruktur semasa kimpalan bakal menyebabkan sifat mekanikal di kawasan terbabit merosot. Kemerosotan ini boleh mengundang kepada kegagalan sambungan yang mana boleh menjadi punca kepada kerosakan struktur sesuatu binaan.

Bagaimana perubahan mikrostruktur ini mempengaruhi sifat mekanikal sesuatu keluli. Keluli terkenal sebagai bahan yang serba boleh dengan sifat mekanikal yang pelbagai untuk disesuaikan dengan aplikasi di industri. Perbezaan pada kandungan karbon, pengaloian dan sejarah habanya semasa proses pembuatan keluli menyebabkan kepelbagaian kepada sifat mekanikalnya. Kawalan yang baik pada ketiga-tiga parameter ini menghasilkan pelbagai jenis keluli untuk kegunaan di industry pembuatan kapal, minyak dan gas, alatan, automotive dan sebagainya. Pengawalan kepada parameter ini bermakna pengawalan kepada mikrostruktur dan pengawalan mikrostruktur adalah pengawalan kepada sifat mekanikal keluli yang dikehendaki. Rujuk rajah 1 untuk diagram fasa bagi keluli dan rajah 2 bagi hubungan antara mikrostruktur dan sifat mekanikal keluli.

Memandangkan kimpalan ini adalah berkaitan dengan pemanasan dan penyejukan keluli, oleh itu pengawalan pada sejarah haba semasa kimpalan adalah berkaitan dengan pengawalan kepada mikrostruktur besi kimpal dan sifat mekanikalnya. Oleh itu, adalah amat penting untuk mengetahui parameter yang betul untuk setting mesin welding kita bagi memastikan sambungan yang baik dengan sifat mekanikal yang bagus terhasil semasa mengimpal.

Disediakan oleh,

Ts. Dr. Sarizam Mamat