Prinsip pengelasan pipa baja las frekuensi tinggi: efek sinergis dari efek kulit dan efek kedekatan
Prinsip pengelasan pipa baja las frekuensi tinggi terutama didasarkan pada efek kulit dan efek kedekatan arus frekuensi tinggi. Efek kulit berarti ketika arus frekuensi tinggi melewati konduktor logam, karena induksi elektromagnetik, rapat arus terutama terkonsentrasi pada permukaan konduktor, sedangkan rapat arus di dalam konduktor kecil. Efek ini memungkinkan energi listrik frekuensi tinggi terkonsentrasi pada permukaan las, sehingga dengan cepat memanaskan area las. Intensitas efek kulit berbanding lurus dengan frekuensi arus. Semakin tinggi frekuensinya, semakin tinggi konsentrasi arus pada permukaan konduktor. Oleh karena itu, pengelasan frekuensi tinggi biasanya menggunakan arus dengan frekuensi di atas 300kHz untuk mencapai pemanasan area las yang efisien.
Efek kedekatan berarti bahwa ketika arus frekuensi tinggi mengalir terbalik pada dua konduktor yang berdekatan, karena interaksi medan magnet, arus akan terkonsentrasi pada aliran tepi dua konduktor yang berdekatan. Efek ini selanjutnya dapat mengontrol jalur aliran arus frekuensi tinggi, membuatnya lebih terkonsentrasi di area pengelasan, sehingga meningkatkan efisiensi dan kualitas pengelasan. Dalam proses pengelasan frekuensi tinggi, efek kedekatan berguna untuk mengurangi kehilangan energi, memastikan masukan panas yang cukup di area pengelasan, dan mewujudkan pemanasan yang cepat dan seragam.
Dalam proses pengelasan frekuensi tinggi, arus frekuensi tinggi dimasukkan ke dalam benda kerja melalui kumparan induksi atau elektroda kontak, yang menghasilkan panas untuk melelehkan logam secara lokal. Kumparan induksi adalah alat yang mengubah arus frekuensi tinggi menjadi energi induksi elektromagnetik. Ini menghasilkan medan magnet bolak-balik di sekitar benda kerja, menyebabkan arus eddy di dalam benda kerja, sehingga memanaskan logam. Elektroda kontak bersentuhan langsung dengan benda kerja, memasukkan arus frekuensi tinggi ke benda kerja dan memanaskan logam melalui efek termal resistensi. Kedua metode tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Pengelasan induksi cocok untuk benda kerja yang lebih tebal, sedangkan pengelasan kontak cocok untuk benda kerja yang lebih tipis.
Selanjutnya, dengan memberikan tekanan, logam cair didinginkan hingga membentuk sambungan las yang kokoh. Dalam proses pengelasan, tekanan dan waktu pengaplikasian mempunyai pengaruh penting terhadap kualitas lasan. Tekanan yang tepat dapat memastikan bahwa logam cair mengalir dan menyatu sepenuhnya untuk membentuk lasan yang padat, sedangkan tekanan yang berlebihan dapat menyebabkan deformasi atau cacat las. Pengelasan frekuensi tinggi memiliki keunggulan kecepatan pemanasan yang cepat, zona terkena panas yang kecil, dan kualitas las yang tinggi. Sifat mekanik dan kinerja penyegelan las sangat baik, yang dapat memenuhi persyaratan berbagai proyek untuk kinerja pipa.
