Pengertian Ultrasonic Welding (Mesin Las Ultrasonilk) Bagian-Bagiannya, Prinsip Kerja, Kelebihan Dan Kekurangannya, Serta Aplikasinya

Las Ultrasonik atau yang lebih dikenal dengan Ultrasonic Welding adalah sebuah alat yang dapat digunakan untuk penyambungan bahan termoplastik dengan kualitas yang baik, bersih serta relatif hanya membutuhkan waktu yang singkat. Dapat diaplikasikan pada beberapa bidang seperti bidang industri otomotif, industi elektrikal, maupun dalam bidang kesehatan.

Ultrasonic Welding Machine terdiri dari satu unit sistem kontrol microprocessor, sebuah transducer (pengubah gelombang elektrik menjadi gelombang mekanis), sebuah sistim pneumatik, sepasang booster (penguat ferekuensi), sebuah welding horn moulded parts, sebuah holding fixture, dan plat dasar (base-plat). 

gambar Ultrasonic Welding Machine mesin las ultrasonik
Ultrasonic Welding Machine
Untuk lebih jelasnya kita perhatikan ulasan mengenai bagian-bagian dari ultrasonic welding machine berikut ini.

Bagian-Bagian Ultrasonic Welding Machine

Secara umum ultrasonic welding machine mempunyai beberapa bagian penting yang memiliki fungsinya masing-masing. Mulai dari power supply sebagai sumber masukan daya mesin, sebuah sistem kontrol yang mengatur kinerja mesin, kemudian Sistem Pneumatik sebagai sumber tekanan saat proses berlangsung, tranducer atau converter yang berfungsi mengubah energi elektrik yang ada menjadi sebuah getaran mekanik, kemudian ditunjang oleh booster untuk menaikan frekuensi getaran, kemudian horn sebagai ujung media pengelasan pada objek las dan bersama anvil atau holding fixture yang berperan sebagai landasan objek.

Berikut beberapa penampakan mesin las ultrasonik atau ultrasonic welding machine beserta bagian-bagiannya:

bagian-bagian ultrasonic welding machine
Bagian-bagian ultasonic welding machine

Prinsip Kerja Ultrasonic Welding Machine

Sebuah sistim kontrol berfungsi mengatur mesin, sumber energi elektrik yang ada kemudian diteruskan ke transducer kemudian transducer mengubah sinyal elektrik menjadi mechanical vibration (getaran mekanis) dan dikuatkan oleh booster yang kemudian disalurkan pada benda kerja. Pada waktu yang sama sistem pneumatik memberikan tekanan ke benda kerja, maka terjadilah sambungan las. 

Secara sederhana ultrasonic welding machine bekerja dengan sumber energi dari arus listrik kemudian energi tersebut diubah menjadi energi mekanis berupa getaran. Getaran inilah yang akan merubah susunan atom-atom antara material yang akan disatukan sehingga susunannya saling terdeformasi dan saling mengikat satu dengan lainnya. Adapun panas yang ditimbukan dari proses ini adalah akibat gesekan antara atom-atom materialnya bukan panas yang dihasilkan oleh mesinnya.

Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi pada gambar berikut:

Ilustrasi Kerja Ultrasonic Welding Machine
Ilustrasi Kerja Ultrasonic Welding Machine
1). Objek yang ingin disatukan diposisikan di atas anvil atau fixture secara tegak lurus kurang lebih sekitar 90 derajat, agar hasil lasan menjadi baik dan tidak terjadi cacat.

2). Horn turun dan menyentuh bagian atas objek yang hendak dilas.

3). Pressure diberikan pada objek yang hendak dilas.

4). Horn bergetar searah vertikal 15.000 Hz – 30.000 Hz per detik. Getaran secara langsung bekerja pada kedua objek yang hendak disatukan hingga waktu yang telah ditentukan (weld time).

Getaran mekanis bekerja untuk menyatukan kedua objek dan proses ini menghasilkan panas akibat gesekan yang terjadi pada atom-atom plastik (objek). Ketika temperatur panas tersebut memenuhi titik cair material, maka material akan bergerak atau meleleh, sehingga atom-atom dari objek saling mengikat, getaran pun berhenti. 

5). Pada tahap ini pressure akan tetap diberikan sementara getaran mekanis telah berhenti. Waktu hingga atom-atom objek untuk dapat menyatu satu dengan yang lainnya (hold time).

6). Ketika kedua objek telah menyatu maka gaya tekan (pressure) dihilangkan sehingga horn terangkat dan kembali ke posisi awalnya. Sekarang kedua objek telah menyatu.


Kelebihan Dan Kekurangan Ultrasonic Welding Machine

Seperti halnya mesin-mesin lain dalam dunia industri, penggunaan ultrasonic welding machine dalam penyatuan plastik (joining for plastic) pun memiliki keuntungan dan pasti juga menimbulkan kerugian. Dari kedua hal tersebutlah kita dapat melakukan gambaran kinerja mesin nantinya  dan menimbang-nimbang dalam menggunakan ataupun membeli produk tersebut. Namun terlepas dari itu semua ultrasonic welding machine merupakan sebuah solusi yang tepat dalam proses penyatuan plastik dalam bidang manucfaturing. 

Berikut beberapa kelebihan dan kekurangan dari ultrasonic welding machine:

Kelebihan:
  • Cepat, Ekonomis dan mudah karena berjalan secara otomatis.
  • Kapasitas Produksi yang tinggi bahkan dapat mencapai 60 Part per menit.
  • Sangat fleksibel untuk beberapa macam pengerjaan.
  • Memungkinkan untuk menyambung struktur yang relatif kecil.
  • Dipakai dalam bidang kesehatan karena hasil lasan sangat bersih.
  • Menghasilkan sambungan yang memiliki kekuatan tinggi.

Kekurangan:
  • Sambungan > 250 mm - 300 mm tidak dapat dilakukan dalam sekali pengerjaan.
  • Desain khusus dalam sambungan sangat dibutuhkan.
  • Ultrasonic Vibration yang dihasilkan dari proses dapat merusak komponen elektrik.
  • Alat-alat tambahan untuk mesin relatif mahal.

Aplikasi Ultrasonic Welding Machine

Dalam bahan ajar “design for joining of plastics” Indian Institute of Technology Bombay (ITT) diketahui bahwa ada beberapa aplikasi yang dapat diterapkan dari proses ultrasonic welding seperti dalam dunia otomotif, dan kesehatan maka untuk lebih jelasnya, berikut beberapa pengaplikasian ultrasonic welding machine:


Aplikasi dari Ultrasonic Welding
  • Digunakan pada industri otomotif, seperti dalam pembuatan lampu kendaraan, dashboard, tombol dan sakelar, filter bahan bakar.
  • Dalam dunia elektrikal, mesin ini masih dapat berguna untuk mempelajari sensor.
  • Ultrasonic welding machine juga dapat digunakan pada rumah sakit, untuk membantu pembuatan filters, catheters, medical garment and masks. 
  • Dapat digunakan juga pada proses finishing seperti blister packs, pouches, tubes, storage containers and carton.
Untuk lebih jelasnya kalian dapat melihat video ilustrasi proses ultrasonic welding machine berikut ini:  Ilustrasi Proses Ultrasonic Welding Machine 

Itulah beberapa hal yang dapat saya uraikan dan jelaskan untuk kawan-kawan semua mengenai pengenalan ataupun pengertian ultrasonic welding machine beserta prinsip kerja, bagian-bagian, kelebihan-kekurangan serta aplikasinya. 

Catatan ini adalah mesin yang menjadi topik bahasan dalam laporan kerja praktik saya :D jadilah saya bagikan sedikit materi dan penjelasannya karena setelah saya cari literatur atau artikel yang membahas tentang ultrasonic welding ini masih sangat minim.

Semoga bermanfaat ya dan terima kasih atas kunjungannya ke blog saya SolidarityMesin.com dan Salam Solidarity Forever

My reference:
Laporan Kerja Praktik saya (Fahmi Bastiar)
Dukane Ultrasonic Welding Machine Guide
and other

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Pengertian Ultrasonic Welding (Mesin Las Ultrasonilk) Bagian-Bagiannya, Prinsip Kerja, Kelebihan Dan Kekurangannya, Serta Aplikasinya"

Posting Komentar