Paku Keling vs Baut vs Sambungan Las: Perbedaannya Dijelaskan

Pernahkah Anda mempertimbangkan pahlawan tanpa tanda jasa yang menyatukan mesin-mesin kita? Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi dunia sambungan mekanis yang memukau, mulai dari paku keling yang sederhana hingga las yang kuat. Sebagai insinyur mesin yang berpengalaman, saya akan memandu Anda melalui kekuatan, keterbatasan, dan aplikasi setiap metode. Pada akhirnya, Anda akan menghargai peran penting yang dimainkan oleh sambungan-sambungan ini dalam dunia rekayasa kita.

Daftar Isi

Pada abad ke-19 dan ke-20, banyak struktur baja yang signifikan dipaku, seperti Menara Eiffel dan kerangka mobil. Pada akhir abad ke-20, banyak sekali struktur yang dilas, termasuk kerangka mobil. Namun, beberapa struktur harus lebih ringan dan lebih kuat, seperti badan pesawat dan jembatan baja, dan ini menggunakan teknik sambungan sekrup.

Sambungan Terpaku vs Sambungan Sekrup: Perbedaan Utama

Kekuatan Bantalan

Dari perspektif gaya dukung, paku keling memiliki daya dukung geser yang lebih baik tetapi daya dukung tarik yang lebih buruk. Sambungan yang dibaut dapat menahan tegangan dan kekuatan geser. Pengelasan juga dapat menahan tegangan dan kekuatan geser tetapi rentan terhadap robekan.

Dapat dilepas

Sambungan baut adalah sambungan yang dapat dilepas, sedangkan paku keling dan pengelasan tidak. Hal ini membuat sambungan baut lebih disukai untuk struktur yang membutuhkan perawatan atau penggantian komponen.

Jaminan Kualitas

Dalam hal jaminan kualitas, sambungan yang dibaut lebih baik daripada memukau, yang lebih baik daripada pengelasan. Pengelasan adalah yang paling tidak mudah untuk diperiksa kualitasnya, itulah sebabnya pesawat penerbangan sipil menggunakan lebih sedikit pengelasan.

Berdampak pada Sifat Material

Pengelasan memiliki dampak terbesar pada sifat material, menyebabkan tegangan sisa dan deformasi yang signifikan. Hal ini dapat ditoleransi untuk jembatan dan mobil, tetapi tidak ideal untuk bentuk aerodinamis seperti permukaan pesawat.

Biaya dan Berat

Dari segi biaya, sambungan baut lebih mahal daripada sambungan paku keling dan las. Sambungan ini juga menambah bobot ekstra, sehingga kurang diminati dalam beberapa aplikasi.

Sambungan Material yang Berbeda

Untuk sambungan material yang berbeda (seperti aluminium dan titanium, komposit dan titanium, seri paduan aluminium yang berbeda), pengelasan bukanlah pilihan yang baik. Bahan yang berbeda biasanya disambung dalam pesawat terbang, sehingga kisaran aplikasinya sangat dipengaruhi oleh pengelasan.

Mengapa Jembatan Menggunakan Sambungan Sekrup Dibandingkan Sambungan Las

Sifat Mekanis

Sambungan baut dan pengelasan lebih sering digunakan dalam teknik sipil karena keandalan dan keefektifan biayanya. Baut menawarkan keandalan terbaik, terutama sambungan tipe gesekan baut berkekuatan tinggi, yang memberikan kontrol yang sangat baik dan biaya yang lebih rendah.

Kompleksitas Konstruksi

Sambungan yang dibaut lebih mudah ditangani di lingkungan konstruksi lapangan. Sambungan ini tidak memerlukan proses pemanasan untuk memukau dan mengelas, sehingga lebih terkontrol. Selain itu, sambungan baut dapat diperiksa dengan lebih mudah, memastikan kualitas dan konsistensi yang lebih tinggi.

Integritas Struktural

Sambungan baut menjaga integritas struktural di bawah deformasi besar dan beban dinamis, sehingga cocok untuk jembatan yang menghadapi berbagai tekanan dari waktu ke waktu. Penggunaan baut berkekuatan tinggi memastikan sambungan tetap kuat dan tahan lama.

PS1: Cacat las relatif sulit dikendalikan, sehingga menghasilkan sifat kelelahan yang tidak konsisten.

PS2: Panas memukau, khususnya dengan ukuran yang lebih besar titanium paku keling, juga biasa digunakan di pesawat terbang.

Penjelasan tambahan: Setiap teknik koneksi semakin maju dan telah memunculkan jenis yang berbeda-beda.

Contohnya, memukau dapat dibagi ke dalam memukau satu sisi dan memukau yang menusuk sendiri.

Self-pierce riveting saat ini lebih banyak digunakan dalam industri otomotif, dan peralatannya mahal.

Rivet satu sisi terutama digunakan dalam situasi di mana strukturnya tidak terbuka dan merupakan aplikasi kelas bawah dalam industri pengemasan.

Ada teknik memukau yang lebih canggih pada pesawat terbang yang sulit untuk dilokalisasi.

Teknologi baru, seperti pengelasan, pengelasan laserdan pengelasan gesekan pengadukan, juga digunakan dalam industri kedirgantaraan.

Pengelasan laser memiliki zona kecil yang terpengaruh panas dan deformasi kecil.

Mekanisme pengelasan gesekan pengadukan belum dipelajari dengan jelas dan berbeda dari yang lain metode pengelasan.

Oleh karena itu, pandangan sebelumnya mengenai pengelasan yang digunakan untuk mobil dan memukau untuk pesawat terbang, sudah tidak akurat lagi.

Mengenai jembatan, saya tidak tahu banyak, tetapi secara naluri, sebagian besar struktur berskala besar ini mempertimbangkan faktor biaya dan tidak peka terhadap berat, dan sering kali tidak menggunakan metode teknologi terbaru.

Jika kita hanya mempertimbangkan sifat mekanis dari metode sambungan itu sendiri, tanpa memperhitungkan kerumitan fabrikasi dan konstruksi di tempat, sambungan baut dan pengelasan lebih mungkin digunakan dalam teknik sipil karena keandalan dan keefektifan biayanya.

Baut memiliki keandalan terbaik, terutama sambungan tipe gesekan baut berkekuatan tinggi. Dalam bidang teknik, selalu lebih disukai untuk menggunakan teknologi yang lebih terkendali dengan dispersi yang lebih kecil, yang kondusif untuk mencapai biaya yang lebih rendah dan keandalan yang lebih tinggi. Oleh karena itu, sambungan tipe gesekan baut berkekuatan tinggi saat ini merupakan metode yang ideal untuk persyaratan teknik tersebut.

Tantangan Konstruksi di Lokasi

1. Memukau

Paku keling panas tradisional memerlukan pemanasan paku keling sebelum pemasangan, yang dapat merepotkan di lapangan. Proses pendinginan alami (anil) sulit untuk dikendalikan, sehingga kekuatan dan keandalannya bervariasi. Teknik modern seperti paku keling yang menusuk sendiri dapat mengatasi beberapa masalah ini, tetapi dengan biaya peralatan yang tinggi.

Dalam teknik sipil, struktur baja pada umumnya lebih tebal dan lebih besar, dan paku keling yang digunakan tidak sama dengan paku keling dingin. Mereka harus dipanaskan terlebih dahulu, dan kemudian ujung lurusnya dipukul hingga mencengkeram dengan paku keling.

Paku keling
Paku keling

Berikut ini ada dua foto lagi, sekarang Anda seharusnya sudah memahami bagaimana paku keling Jembatan Waibaidu dan Menara Eiffel dihantam!

jembatan dan menara rivit
jembatan dan menara rivit

Pemanasan > Pemasangan > Penempaan dan pembentukan

Dalam teknik sipil, struktur baja umumnya lebih tebal dan lebih besar, dan paku keling yang digunakan tidak sama dengan paku keling dingin.

Mereka harus dipanaskan terlebih dulu, dan kemudian ujung yang lurus dipukul menjadi pegangan dengan riveter.

Dalam proses ini, paku keling sebenarnya sudah mengalami dua proses: perlakuan panas dan penempaan.

Dalam kondisi industri modern, sebagian besar perlakuan panas dan penempaan dilakukan di pabrik pengolahan metalurgi dan mekanik.

Suhu awal perlakuan panas dan kecepatan pemanasan serta pendinginan perlu dikontrol. Penempaan juga dilengkapi dengan cetakan presisi tinggi.

Dalam lingkungan pemrosesan lapangan, terbukti bahwa keduanya tidak dapat dikontrol dengan baik dengan biaya rendah.

Untuk sebagian besar instalasi teknik sipil di lokasi, setelah paku keling terbentuk, suhu diturunkan di lingkungan alami luar ruangan. Proses ini sebenarnya adalah "anil.

Anil mengurangi kekuatan baja dan meningkatkan keuletan.

Namun, ini berbeda dengan perlakuan panas pabrik di mana baja dipanaskan dalam tungku listrik dengan termometer, dan suhunya dikontrol oleh perangkat kontrol otomatis.

Para insinyur tidak menyukai anil yang tidak terkendali yang terjadi secara alami di lapangan.

Paku keling secara alami dianil di dalam komponen, dan tidak mungkin untuk mengetahui secara pasti seberapa besar kekuatannya akan berkurang dan seberapa besar tegangan sisa yang tersisa.

Bahkan, jika mengalami beberapa kecelakaan, seperti hujan atau angin kencang, bahkan akan menyebabkan "quenching", yang merupakan kebalikan dari "anil".

Performa akhir paku keling panas semacam ini sangat bervariasi.

Untuk memastikan keandalan proyek secara keseluruhan, kekuatan paku keling tidak akan digunakan sepenuhnya, yang akan meningkatkan jumlah paku keling yang diperlukan, sehingga menghasilkan pemborosan dan desain yang rumit.

Selain itu, konstruksinya tidak praktis, dan setiap paku keling perlu dipanaskan sebelum digunakan. Sekarang, paku keling panas semacam itu tidak banyak digunakan di bidang teknik sipil.

2. Pengelasan

Pengelasan di lokasi dipengaruhi oleh faktor lingkungan, yang menyebabkan potensi cacat seperti retakan, gelembung, inklusi terak, dan penetrasi yang tidak sempurna. Kontrol kualitas merupakan hal yang menantang, membutuhkan tenaga kerja yang terampil dan teknik inspeksi yang canggih. Pengelasan juga menimbulkan tegangan sisa yang signifikan dan deformasi material, yang dapat membahayakan integritas struktural.

Dulu ada anggapan bahwa pengelasan adalah hal yang sangat sederhana, tetapi ketika mengambil kursus struktur baja dan membaca sedikit informasi, kenyataannya tidak demikian. Itu proses pengelasan melibatkan terlalu banyak hal, yang membuatnya menjadi masalah yang sangat besar dan rumit. Keseluruhan proses ini merupakan kumpulan besar dari berbagai reaksi fisika dan kimia.

Pengelasan dapat menjadi profesi khusus, dan bukan hanya pengelasan di sekolah kejuruan atau teknik yang lebih tinggi, tetapi juga merupakan jurusan di universitas riset. Banyak perangkat lunak seperti MARC dan NASTRAN telah mengembangkan modul pengelasan untuk mensimulasikan proses pengelasan. Bahkan di bidang teknik sipil, masih banyak sekali sarjana yang mempelajari pengaruh pengelasan terhadap struktur, yang menunjukkan kompleksitas pengelasan. Pengelasan akan melelehkan material di area sambungan, dan material di dekat area sambungan juga akan tahan terhadap suhu tinggi.

Oleh karena itu, dalam kondisi konstruksi lokasi teknik sipil, karena suhunya lebih tinggi daripada paku keling, tegangan sisa yang disebabkan oleh pendinginan dan rekristalisasi bahkan dapat mencapai kekuatan luluh dari bahan tersebut. Efek perlakuan panas pada area sekitarnya tidak dapat dikontrol, kekuatan dan ketangguhan material di sekitarnya akan berubah. Pada saat yang sama, proses pengelasan tidak hanya merupakan perubahan fisik tetapi juga bereaksi dengan gas di sekitarnya dan fluks pengelasan untuk menghasilkan residu.

Pengelasan di tempat umumnya adalah pengelasan manual, dan tidak dapat dihindari bahwa kesalahan akan terjadi, yang mengakibatkan cacat seperti undercut, las palsu, dan lasan. Kesalahan semacam ini dapat berdampak signifikan pada kekakuan struktural dan kinerja fatik.

Tidak semua bahan dapat dengan mudah dilas, khususnya di lingkungan konstruksi di lokasi. Contohnya, aluminium memiliki persyaratan yang tinggi di pabrik, dan pemandangannya bahkan lebih menantang. Meskipun baja adalah bahan yang paling umum digunakan dalam teknik sipil, namun kemampuan las sangat bervariasi. Kekuatan tinggi dan baja paduan biasanya memiliki kemampuan las yang buruk karena bahan yang berbeda, titik leleh oksida yang tinggi pada aluminium, pendinginan yang terlalu cepat, dan reaksi selama pengelasan.

Di lingkungan pabrik, bahan seperti baja dapat dilas dengan pengelasan busur argon dan teknik pengelasan lainnya yang membutuhkan lebih banyak peralatan. Namun, lokasi konstruksi dibatasi oleh lingkungan yang sederhana, dan pengelasan busur umumnya digunakan, sehingga tidak realistis untuk mengelas material tersebut.

Meskipun bahan bakunya adalah baja berkekuatan tinggi atau baja biasa, namun bahan tersebut diperoleh melalui berbagai pemrosesan dingin dan panas di lingkungan pabrik. Akibatnya, hampir tidak mungkin untuk mengelas di tempat dengan sifat yang sama.

3. Baut

Sambungan baut lebih mudah diatur di tempat karena tidak memerlukan proses pemanasan. Namun, penyelarasan lubang baut yang tepat sangat penting, dan ketidaksejajaran dapat menyebabkan biaya tenaga kerja dan material tambahan. Sambungan tipe gesekan baut berkekuatan tinggi memerlukan persiapan permukaan yang cermat dan pengencangan yang terkontrol untuk memastikan gaya gesekan yang tepat.

Dibandingkan dengan memukau dan mengelas, membaut jauh lebih terkontrol di lingkungan konstruksi lapangan tanpa proses pemanasan yang dapat menyebabkan perlakuan panas yang tidak terkendali.

Baik komponen maupun baut diproduksi di lingkungan pabrik, sehingga konsistensi produknya cukup baik, dan dapat disekrup di tempat. Sambungan penahan tekanan mirip dengan paku keling, tetapi kekuatan dan konsistensi baut lebih baik daripada paku keling.

Sambungan gesek tidak sama, dan ada masalah yang terlibat dengan konstruksi lapangan - kontrol gesekan. Gesekan dipengaruhi oleh tekanan permukaan kontak dan kekasaran permukaantetapi baut puntir geser, kunci pas torsi, dan teknik persiapan permukaan sekarang dapat mengatasi masalah ini.

Baut puntir geser memiliki kepala bulat yang mirip dengan paku keling di salah satu ujungnya, tanpa sudut, dan baut disekrup melalui spline (atau kepala plum) di ujung lainnya. Ada leher halus antara spline dan baut, dan spline terpuntir ketika torsi yang dihasilkan oleh gesekan antara komponen dan baut mencapai batas puntir leher.

Kunci torsi dapat digunakan untuk mengencangkan baut heksagonal besar untuk mendapatkan efek yang sama seperti baut puntir geser. Tidak akan terlalu sulit untuk memelintir karena seseorang sedang pilek hari ini, dan juga tidak akan terlalu mengasyikkan karena seseorang akan pergi ke rumah tetangga malam ini (jika bautnya terlalu kencang, bautnya akan patah).

Perawatan permukaan dapat dilakukan di pabrik dengan melakukan sandblasting atau mengaplikasikan cat antikarat setelah sandblasting.

Dengan menggunakan sambungan tipe gesekan, transfer gaya antar member dilakukan melalui gesekan, sehingga kinerja sambungan pada dasarnya sama dengan member itu sendiri. Hal ini paling sesuai dengan konsep desain, dan kekuatan, kekakuan, dan kinerja kelelahan dijamin.

Baut

Diagram cara menggunakan kunci pas

Apakah Anda pikir saya ingin menyemangati koneksi baut? TIDAK!

Siapa pun yang telah memasang struktur baja di lokasi tahu betapa frustrasinya koneksi baut instalasi dapat dilakukan.

Lubang baut mungkin tidak cocok dengan baut karena berbagai alasan (kesalahan produksi, deformasi pengelasan, dan deformasi gaya...), dan tidak jarang bautnya melenceng satu milimeter.

Palu godam Reinhardt digunakan untuk mendorong pin geser ke dalam lubang dan membuat lubangnya pas.

Namun demikian, kedua komponen tidak pas, dan bautnya tidak bisa dikencangkan.

Di tempat pengeboran dan koreksi dapat melemahkan komponen secara berlebihan.

Kadang-kadang diperlukan perbaikan pengelasan atau perbaikan selongsong baja, yang sangat merepotkan.

Dalam banyak kasus, pelat penghubung tidak dapat langsung dihubungkan antar komponen, dan jangan lupa untuk memotong spline yang sudah terpuntir dari bautnya.

Semua ini menambah peningkatan yang signifikan dalam penggunaan material.

Baut lebih mahal daripada Q345\Q235 biasa menurut beratnya, sehingga harga sambungan baut terlalu tinggi.

Tidak ada masalah dalam pengelasan, dan dapat dilas secara langsung tanpa terlalu banyak perbedaan posisi.

Keuntungan lain dari pengelasan adalah cepat.

Pada saat yang sama, obor las tidak hanya dapat digunakan untuk menyambung, tetapi juga untuk memotong, sehingga memungkinkan koreksi kesalahan konstruksi secara cepat.

Sering kali, pengelasan dapat dilakukan secara langsung di antara member tanpa memerlukan pelat tambahan dan dengan material yang lebih sedikit.

Kekuatan baja yang dapat dilas dengan las busur umumnya tidak terlalu tinggi, dan kekuatan las bisa lebih tinggi dari bahan dasarnya.

Selain itu, area pengelasan sepenuhnya mencakup seluruh komponen, sehingga memberikan margin keamanan dan keandalan yang memadai.

Oleh karena itu, pengelasan adalah metode yang umum dilakukan selama pemasangan di lokasi karena metode ini nyaman.

Namun demikian, berbagai metode tidak dapat diterapkan apabila tidak memungkinkan untuk mendapatkan kualitas stabil yang diperlukan dalam lingkungan tertentu dengan biaya yang cukup rendah.

Alasan kualitas pengelasan di lokasi yang tidak stabil adalah karena lingkungan eksternal tidak dapat dikontrol, dan pengoperasian oleh manusia tidak dapat diandalkan.

Oleh karena itu, jika pengelasan dipindahkan ke lingkungan pabrik, hasilnya akan sangat berbeda.

Mesin las otomatis, bengkel tertutup, dan proses seperti pelurusan, penggerindaan, dan perlakuan panas setelah pengelasan membantu menyesuaikan deformasi pengelasan dan mengurangi tegangan sisa.

Selain itu, peralatan pendeteksi cacat berskala besar dapat membantu mendeteksi kualitas lasan dan memperbaikinya.

Jadi, cara terbaik untuk memproduksi sebagian komponen non-standar di lingkungan pabrik, masih menggunakan pengelasan.

Riveting juga bisa ditingkatkan dengan menggunakan teknologi yang lebih baik, seperti proses pemanasan.

Di masa lalu, tungku arang digunakan, tetapi sekarang telah muncul tungku listrik yang menggunakan prinsip pemanasan arus pusar untuk memanaskan paku keling dengan cepat.

proses pemanasan paku keling

Karena paku keling dipanaskan dan kemudian didinginkan, maka akan memberikan tekanan yang cukup besar pada pelat dan dapat menekan pelat.

Selain itu, karena paku keling itu sendiri relatif tangguh, maka terkadang digunakan untuk struktur yang mengalami beban dinamis. Masih perlu untuk terus menggunakan paku keling untuk memperbaiki beberapa jembatan baja tua.

Sebagai contoh, gambar di bawah ini dipilih dari berita Guangzhou Daily tentang perbaikan Jembatan Haizhu.

menggunakan paku keling untuk memperbaiki beberapa jembatan baja tua

Karena sifat teknik sipil yang besar, penggunaan paku keling panas menurun di lapangan. Namun, paku keling dingin (seperti paku keling tarik) masih berguna saat menghubungkan kulit ringan dan pelat tipis karena lebih ringan dan menggunakan lebih sedikit bahan daripada baut.

Selain itu, pelat tipis tidak mudah dilas dan paku keling dingin cocok untuk menyambungkan berbagai jenis material, terutama untuk sambungan yang membutuhkan kekuatan yang lebih rendah. Dalam teknik sipil, mereka biasanya digunakan untuk menyambungkan baja berdinding tipis dan pelat baja berprofil, yang merupakan komponen yang sangat tipis. Contoh yang umum adalah pagar sementara di lokasi konstruksi.

Jadi, cara menghubungkannya harus dipertimbangkan:

  • persyaratan sifat mekanik;
  • kondisi konstruksi;
  • uang yang diizinkan.

Setiap jenis koneksi memiliki cakupannya sendiri dalam aplikasi.

Masih banyak kegunaan paku keling di bidang seperti kedirgantaraan, tetapi itu bukan bidang saya, dan ini saatnya bagi orang-orang kedirgantaraan lainnya untuk memperkenalkan lebih banyak lagi.

Saya akan meringkas dari perspektif pembuatan kapal.

Paku keling umumnya digunakan dalam konstruksi kapal sebelum Perang Dunia II tetapi sekarang sudah usang. Meskipun sudah tidak digunakan lagi dalam industri pembuatan kapal, sambungan paku keling masih digunakan dalam konstruksi pesawat terbang modern, tetapi sangat berbeda dengan sambungan paku keling yang digunakan pada kapal sebelum Perang Dunia II.

Karena kebutuhan untuk mengurangi berat kosong, sebagian besar bahan pesawat yang digunakan adalah aluminium dan komposit. Aluminium tidak mudah dilas, sementara komposit tidak dapat dilas. Mengingat pesawat juga harus kedap air, memukau adalah pilihan terbaik untuk konstruksi pesawat.

Sambungan baut sebagian besar digunakan pada konstruksi darat (bangunan, jembatan, derek, dan fasilitas yang dipasang di dek pada kapal/anjungan laut). Struktur yang dibaut mudah dilepas tetapi tidak kedap air, dan baut itu sendiri rentan terhadap karat (air dapat menumpuk di lekukan baut).

Pengelasan pada dasarnya adalah satu-satunya metode penyambungan komponen yang digunakan dalam industri kelautan saat ini (sepenuhnya menggantikan paku keling), dan juga digunakan dalam konstruksi darat. Dibandingkan dengan sambungan baut, pengelasan memiliki keunggulan kedap air. Dibandingkan dengan memukau, pengelasan memiliki keunggulan kecepatan yang cepat, dan kualitas kontemporer teknologi pengelasan lebih dapat diandalkan. Kerugiannya adalah tidak mudah untuk membongkar, dan komponennya harus diledakkan atau dipotong ketika membongkar, yang merusak penggunaan kembali bahan baku.

Mengapa memukau dihilangkan oleh industri perkapalan?

Selain kecepatan konstruksi yang lambat, struktur lambung yang terpaku sebelum Perang Dunia II dapat dibandingkan dengan kerupuk soda, dan Titanic baru yang dibangun dengan teknologi las modern dapat dibandingkan dengan sepotong plastisin.

ini adalah paku keling
ini adalah pengelasan

Kunci dari struktur logam besar apa pun, sesungguhnya adalah titik sambungan komponennya!

Hal ini berlaku untuk kapal, pesawat terbang, kendaraan, atau roket.

Dua papan yang terhubung tidak bisa lebih kuat dari papan komposit satu kali.

Mengenai pengelasan: Jangan sepenuhnya mengandalkan hasil pengelasan di pabrik.

Bahkan jika bahan las lebih kuat dari material induk, material induk pada garis batas masih akan melemah setelah pengelasan. Ingat!

Contoh

Mari saya ambil sebuah proyek aktual sebagai contoh (saya senang belajar melalui contoh-contoh praktis), dengan menggunakan bangunan pabrik struktur baja dengan rangka baja portal sebagai contoh.

Karena mahalnya biaya dan sulitnya menggunakan paku keling untuk bangunan struktur baja biasa, mari kita bahas pengelasan dan pembautan.

Persyaratan kami untuk pabrik dengan crane adalah sebagai berikut:

  • Pabrik harus memenuhi persyaratan keandalan, termasuk keamanan, kenyamanan, dan daya tahan.
  • Derek adalah peralatan bertenaga, dan harus memenuhi permintaan beban dinamis dari derek.
  • Kita perlu mempertimbangkan apakah bengkel perlu dibongkar setelah pabrik dipindahkan, dan berapa banyak ruang yang dapat digunakan kembali untuk material.

Mari kita mulai dengan koneksi antara kolom baja dari baja pintu dan pondasi.

Dasar kolom dibagi menjadi sambungan kaku dan sambungan engsel.

Untuk peralatan listrik, kami cenderung membuat sambungan yang kaku karena beban dinamis crane, terutama beban pengereman horizontal, dapat dengan mudah menyebabkan ketidakstabilan secara keseluruhan.

Kita dapat mengelas atau membaut dasar kolom, tetapi pengelasan tidak mudah dilakukan.

Karena kaki kolom terhubung ke fondasi di bawah kolom, jika dilas sepenuhnya, mudah menyebabkan masalah seperti kurangnya jahitan lasdan sulit untuk memastikan stabilitas kolom selama proses pengelasan.

Apakah Anda takut melihat batang las di tangan Anda sambil mencibirkan pantat dan melihat pilar yang menjuntai?

Kedua, mari kita bicara tentang sambungan balok-kolom. Ini tidak masalah.

Selama mereka terhubung dengan kuat, baik baut maupun pengelasan dapat diterima, tetapi lasan rentan terhadap karat, sehingga produsen struktur baja harus dapat diandalkan.

Jika lubang bautnya sedikit melenceng, Anda mungkin akan menangis sebentar lagi.

Sekali lagi, pilar tahan angin harus berengsel.

Jadi, jangan ragu-ragu, ambil bautnya dan tancapkan.

Terakhir, jika suatu hari pabrik gagal (bos jangan pukul saya), seberapa mudah sambungan bautnya? Dua orang bisa menyambungkan tiga pabrik dalam satu hari dan menjualnya di malam hari.

Singkatnya, jika sambungan harus berupa sambungan berengsel, gunakan baut.

Jika ini adalah sambungan yang kaku, pilihan antara pengelasan dan sambungan baut tergantung pada situasi, kesulitan, dan tingkat keterampilan tukang las.

Sambungan baut lebih mudah dan memerlukan keterampilan yang lebih rendah, tetapi memiliki persyaratan yang lebih tinggi bagi produsen dalam hal presisi dan kontrol kualitas.

Sambungan las dapat menghemat biaya tetapi memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk ketangguhan material dan keterampilan tukang las.

Setelah menyelesaikan pekerjaan, unit inspeksi akan diminta untuk melakukan pemeriksaan, tetapi produsen kemungkinan tidak akan senang jika ada kesalahan dan bahkan mungkin menawarkan diskon.

Namun, jika Anda yakin dengan sambungan baut Anda dan berpikir bahwa pemerintah mungkin akan membongkar lahan pabrik Anda, Anda dapat menggunakan sambungan baut untuk meminta ganti rugi atas pabrik tersebut, dan kemudian mencari lahan baru untuk dibangun.

Pendapat A

Saya baru saja selesai mengevaluasi penelitian dasar tentang peralatan proses dan saya akan membagikan pemikiran saya.

Masalah terbesar pada kedua jenis rivet dan baut adalah, bahwa keduanya bertentangan dengan tujuan yang lebih besar, yaitu pengurangan berat badan.

Baut juga memiliki masalah dengan kabel yang tergelincir dan kendor.

Baik paku keling maupun baut memiliki keunggulan prinsip sederhana dan teknologi yang telah terbukti.

Ada banyak jenis pengelasantermasuk pengelasan gesekan, pengelasan aduk, dan pengelasan busur laser.

Keuntungan dari pengelasan adalah bahwa pengurangan berat badan dapat dicapai.

Kerugiannya, sebagian bahan logam memiliki kemampuan las yang buruk dan rentan terhadap keretakan dan perubahan bentuk.

Pengelasan bahan yang sama dan bahan yang berbeda memerlukan teknik pengelasan yang berbeda.

Selain prosesnya, pembuatan peralatan las otomatis juga sulit.

Pendapat B

Pengelasan

Keuntungan: Cocok untuk berbagai bentuk, menghemat baja, dapat diotomatisasi, dan memiliki efisiensi produksi yang tinggi.

Kerugian: Kualitas sangat dipengaruhi oleh bahan habis pakai dan penanganan pengelasan.

Memukau

Keuntungan: Sambungan transmisi gaya yang andal, ketangguhan, plastisitas yang baik, kualitas mudah diperiksa, umumnya digunakan pada struktur yang mengalami beban dinamis.

Kekurangan: Baja bekas dan pekerjaan ekstra yang harus dilakukan.

Baut dibagi menjadi baut biasa dan baut berkekuatan tinggi.

Baut biasa mudah ditangani dan tidak boleh bergeser.

Baut berkekuatan tinggi memiliki keunggulan dari baut biasa dan sambungan paku keling dan sekarang dapat digunakan sebagai pengganti sambungan paku keling.

Pendapat C

Bagian yang terpaku dengan cacat dapat dengan mudah diamati, sehingga berguna dalam bidang kedirgantaraan, pembuatan kapal, jembatan, dan bidang lainnya.

Pengelasan memiliki efisiensi dan kekuatan yang tinggi, sehingga banyak digunakan dalam pembuatan mesin, peralatan, dan mobil.

Sambungan baut nyaman untuk dibongkar-pasang, sehingga terutama digunakan dalam proses perakitan. Sebagai contoh, pengelasan pada jendela pesawat terbang merepotkan untuk pemeliharaan, dan pengelasan selama penerbangan berisiko.

Memaku dapat membuat cacat yang ditemukan selama pemeliharaan mudah diperbaiki. Sebagai contoh, bagian struktur logam yang terpaku pada sasis mobil dapat mengganggu efisiensi dan kekuatan produksi.

Pada proyek National Stadium (Sarang Burung), pengelasan semua bagian menciptakan tekanan yang terkonsentrasi pada area tertentu dan membuat konstruksi menjadi tidak nyaman karena banyaknya pengelasan di lokasi ketinggian. Solusi yang paling bisa diandalkan adalah membuat "cabang" di pabrik dan merakitnya di lokasi.

Seorang guru yang memukau memperbaiki jembatan paku keling yang dibangun oleh Jepang dengan memanaskan paku keling dengan pengelasan gaskemudian menghancurkannya dengan palu godam saat sudah dingin.

Memperbaiki las yang retak di dalam jembatan adalah hal yang sulit karena seluruh jembatan tidak dapat dirobohkan dan dilas ulang.

Pendapat D

Tanggapan yang diberikan hanya membahas dua poin, sedangkan keuntungan memukau tidak jelas.

Baut menawarkan ketangguhan dan keuletan yang baik pada pelat penghubung dan baut.

Ia mempertahankan daya dukungnya bahkan di bawah deformasi yang besar dan memiliki ketahanan seismik yang kuat.

Sangat mudah untuk mengamati ketika beban node terlampaui.

Ketangguhan lasan tidak terlalu bagus, khususnya pada suhu rendah, sehingga rentan terhadap kerusakan yang rapuh.

Selama konstruksi, konstruksi baut mungkin tidak senyaman pengelasan, tetapi kualitas konstruksinya mudah dikontrol.

Pengelasan, terutama pengelasan lapangan, dapat menghasilkan cacat seperti retakan, gelembung, terak, kebocoran pengelasan, tidak meleleh dan pengelasan penetrasi.

Ini memiliki persyaratan yang tinggi untuk personel pengelasan dan sulit untuk mengamati kualitas konstruksinya.

Konten teknis ultrasonik umum pengujian tidak rusak lebih tinggi daripada pengujian torsi baut berkekuatan tinggi, dan memiliki biaya peralatan dan tenaga kerja yang lebih tinggi.

Pendapat E

Berdasarkan intuisi saya sendiri, izinkan saya membahas beberapa konsep.

The proses yang memukau adalah yang paling sederhana. Paku keling itu sendiri adalah pengecoran, dan paku keling dapat dicapai hanya dengan mengebor lubang pada benda. Kerugiannya adalah paku keling dapat berubah bentuk dan runtuh jika diberi benturan memanjang yang cukup besar.

Proses sekrup lebih rumit karena tidak semua sekrup dapat dikerjakan sendiri. Ulir sekrup itu sendiri harus dibuat dengan mesin bubut, dan lubang pada sambungannya juga memerlukan alat mesin untuk mengukir pola negatif. Dibandingkan dengan paku keling, sekrup lebih kuat apabila menghadapi benturan langsung. Namun demikian, sekrup dapat menjadi longgar seiring waktu jika sambungan mengalami getaran bolak-balik yang berkepanjangan, dan permukaan ulir sekrup sangat rentan terhadap karat.

Proses pengelasan adalah proses yang paling kompleks. Dari segi keuntungan, pengelasan tidak hanya menyambung tetapi juga memadukan bahan. Oleh karena itu, pengelasan harus lebih baik daripada dua jenis sebelumnya dalam hal kekuatan, kedap air, kedap udara, dan konduktivitas listrik.

Pendapat F

Kerugian dari pengelasan:

Deformasi bisa sangat parah, karena tingginya suhu pengelasan menyebabkan konsentrasi tegangan pada pengelasan. Oleh karena itu, banyak sambungan permukaan dengan presisi tinggi dan persyaratan tinggi menggunakan ulir dan ikatan perekat.

Sulit untuk diperiksa. Setelah pengelasan, peralatan pengujian khusus diperlukan untuk mendeteksi cacat apa pun, yang dapat meningkatkan biaya.

Kendala lokasi juga bisa menjadi masalah.

Sulit untuk dibongkar. Jika terjadi kesalahan pengelasan, sambungan harus dipotong dan dilas ulang.

Keuntungan dari pengelasan:

Ini memiliki kinerja sambungan yang baik dan praktis untuk mengelas peralatan besar dengan berbagai bentuk dan ukuran bahan.

Kamera ini memiliki kekakuan, performa keseluruhan, dan penyegelan yang baik.

Pendapat G

Baut dapat dengan mudah dilepas, tetapi memakan tempat dan menambah berat, jadi gunakanlah dengan hemat jika tidak perlu dilepas. Pengelasan membutuhkan peralatan dan jam kerja, dan tidak semua bahan dapat dilas. Memukau menjadi kurang umum.

Pendapat H

Benda-benda yang tidak bergerak, seperti jembatan, menara, dan sekrup konstruksi, biasanya dipaku atau dilas, sementara benda atau bagian yang bergerak dilas atau dipaku bersama karena gerakan dapat melonggarkan sekrup. Tidaklah mungkin untuk memeriksa setiap sekrup sebelum melakukan penerbangan.

Pengelasan adalah pilihan yang paling stabil karena sambungan paku keling dan sekrup menghubungkan dua bagian dengan gesekan, yang tidak cocok jika ada gaya dalam arah terjemahan antara dua bagian. Pengelasan memadukan dua komponen menjadi satu kesatuan.

Jika terdapat gaya pada arah translasi di antara dua bagian, maka dapat dipertimbangkan untuk mengencangkannya dengan sekrup jika keduanya saling menyokong satu sama lain. Contohnya, jika satu bagian memiliki lekukan dan bagian lainnya memiliki rel cembung, keduanya bisa dipasang dengan sekrup jika keduanya cocok satu sama lain. Prinsipnya adalah mengubah gaya gesekan terjemahan menjadi tekanan terhadap dudukan, sehingga meningkatkan gaya bantalan dan stabilitas secara signifikan.

Opini I

Sambungan paku keling adalah kategori yang luas, dan baut adalah salah satu jenis yang paling umum. Baut atau paku keling berkekuatan tinggi dapat memberikan kekuatan yang lebih besar daripada pengelasan, tetapi kelemahannya adalah biaya yang lebih tinggi. Pesawat terbang menggunakan sambungan paku keling yang lebih kuat dan lebih ringan daripada sambungan sekrup biasa, seperti sekrup bom dan sekrup huck, dll. Karena pesawat terbang memerlukan standar keamanan yang tinggi, maka pesawat terbang tidak dapat dilas dan harus menggunakan paku keling. Kereta api berkecepatan tinggi tidak memerlukan standar setinggi itu, sehingga biasanya menggunakan pengelasan. Mobil memiliki standar yang lebih rendah lagi dan dapat menggunakan pengelasan, meskipun beberapa produsen mobil seperti Land Rover telah membuat mobil dengan bodi penuh aluminium dan terpaku seperti pesawat terbang, tetapi harganya sangat mahal.

Jembatan bukanlah spesialisasi saya, tetapi untuk beberapa persyaratan khusus, seperti kebutuhan untuk menjaga jembatan tetap ringan saat menggunakan baja berkekuatan tinggi, pengelasan mungkin tidak dapat dilakukan karena pengelasan yang buruk kinerja baja berkekuatan tinggi. Selain itu, mungkin ada persyaratan ketahanan korosi di dekat pantai, dan karena baja tahan korosi juga sulit untuk dilas, paku keling sering digunakan untuk memastikan keamanan.

Kemajuan dalam Teknologi Pengelasan

Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi pengelasan telah mengalami kemajuan yang signifikan yang mengatasi beberapa kelemahan tradisionalnya:

  • Pengelasan Laser: Metode ini menyediakan sumber panas yang terkonsentrasi, sehingga menghasilkan zona yang terpengaruh panas dan deformasi yang minimal. Metode ini semakin banyak digunakan dalam industri yang memerlukan presisi dan distorsi material yang minimal.
  • Pengelasan Aduk Gesekan: Meskipun masih dalam penelitian ekstensif, teknik ini melibatkan penyatuan material melalui pengadukan mekanis, menciptakan lasan yang kuat dan bebas cacat. Teknik ini sangat bermanfaat untuk menyatukan material yang berbeda dan digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan dan otomotif.

Pemeliharaan dan Perbaikan

Pertimbangan pemeliharaan dan perbaikan juga memainkan peran penting dalam pemilihan metode koneksi:

  • Memukau: Sambungan paku keling relatif mudah diperiksa dan dirawat. Paku keling yang rusak dapat diganti tanpa berdampak signifikan terhadap material di sekitarnya, sehingga cocok untuk struktur yang membutuhkan perawatan rutin, seperti pesawat terbang.
  • Pengelasan: Perbaikan pada sambungan las lebih kompleks dan sering kali memerlukan pemotongan dan pengelasan ulang, yang dapat melemahkan struktur. Metode pengujian non-destruktif sangat penting untuk mendeteksi cacat tanpa membongkar struktur.
  • Baut: Sambungan baut adalah yang paling mudah dibongkar dan diganti, sehingga ideal untuk struktur yang mungkin memerlukan penyesuaian atau relokasi yang sering. Namun, sambungan ini rentan kendor karena beban dinamis, sehingga perlu dilakukan inspeksi dan pemeliharaan rutin.

Tren Masa Depan dalam Koneksi Struktural

Bidang sambungan struktural terus berkembang, dengan penelitian dan pengembangan berkelanjutan yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan, daya tahan, dan efisiensi berbagai metode:

  • Teknik Hibrida: Menggabungkan berbagai metode koneksi dapat meningkatkan kekuatan masing-masing. Misalnya, struktur hibrida yang menggunakan pengelasan dan pembautan dapat menawarkan keandalan dan kemudahan perawatan yang lebih baik.
  • Material dan Teknologi Cerdas: Inovasi dalam ilmu material, seperti material yang dapat menyembuhkan diri sendiri dan sensor pintar, diintegrasikan ke dalam teknologi koneksi. Kemajuan ini dapat memberikan pemantauan waktu nyata dan kemampuan perbaikan otomatis, yang secara signifikan meningkatkan umur panjang dan keamanan struktur.
  • Pertimbangan Lingkungan: Praktik konstruksi yang berkelanjutan mempengaruhi pilihan metode sambungan. Teknik yang meminimalkan limbah, mengurangi konsumsi energi, dan memfasilitasi daur ulang menjadi semakin penting.

Kesimpulan

Pemilihan sambungan paku keling, baut, atau las dalam teknik struktur adalah keputusan kompleks yang dipengaruhi oleh sifat mekanik, kondisi konstruksi, kontrol kualitas, persyaratan pemeliharaan, dan biaya. Meskipun setiap metode memiliki kelebihan dan kekurangan, kemajuan teknologi dan material terus meningkatkan penerapan dan kinerjanya. Untuk struktur berskala besar seperti jembatan, sambungan baut menawarkan solusi yang andal dan dapat dipelihara, menyeimbangkan kebutuhan akan kekuatan, daya tahan, dan kemudahan inspeksi. Seiring dengan perkembangan industri, teknik hibrida dan inovatif akan semakin mengoptimalkan efisiensi dan efektivitas sambungan struktural, memastikan konstruksi yang lebih aman dan tangguh.

Jangan lupa, berbagi adalah kepedulian! : )
Shane
Penulis

Shane

Pendiri MachineMFG

Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.

Anda mungkin juga menyukai
Kami memilihnya hanya untuk Anda. Teruslah membaca dan pelajari lebih lanjut!

Jenis dan Metode Talang untuk Fabrikasi Logam

Pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana cara merapikan bagian logam yang tajam? Proses ini, yang dikenal sebagai chamfering, mengubah sudut bergerigi yang berbahaya menjadi permukaan bersudut yang lebih aman. Dalam artikel ini, Anda akan...

Yang Perlu Anda Ketahui Tentang Pengencang

Pernahkah Anda bertanya-tanya apa yang menyatukan dunia kita, mulai dari gedung pencakar langit yang menjulang tinggi hingga gadget sehari-hari? Artikel blog ini akan mengupas dunia pengencang yang menarik, mengeksplorasi jenis, penggunaan, dan...
MesinMFG
Bawa bisnis Anda ke tingkat berikutnya
Berlangganan buletin kami
Berita, artikel, dan sumber daya terbaru, dikirim ke kotak masuk Anda setiap minggu.
© 2025. Semua hak cipta dilindungi undang-undang.

Hubungi Kami

Anda akan mendapatkan balasan dari kami dalam waktu 24 jam.