Macam-macam pengelasan dan prinsip kerjanya

Las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan cair. Pengelasan adalah suatu proses menyambung logam secara permanen dengan memanaskan logam tersebut sampai mencapai titik cair, dengan atau tanpa pemakaian tekanan, dan dengan atau tanpa penggunaan bahan pengisi. Macam-macam pengelasan cukup banyak, pada artikel ini hanya akan membahas jenis pengelasan Electric Arc Welding.

Sebagai informasi saja bahwa macam-macam pengelasan berdasarkan proses penyambungannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Resistance Welding, Thermal Welding, High Energy Beam Welding dan Electric Arc Welding.

Baca juga: 

KelebihanKekurangan Sambungan dengan Macam-macam Pengelasan

Jenis penyambungan dengan menggunakan metode pengelasan memiliki banyak kelebihan. Namun demikian juga memiliki beberapa kekurangan. Berikut ini diuraikan baik kelebihan maupun kekurangan penyambungan dengan pengelasan. Uraian ini bersifat umum untuk seluruh macam-macam pengelasan yang mungkin digunakan.

Kelebihan sambungan dengan pengelasan diantaranya adalah:

  • Effisiensi sambungan yang baik serta dapat digunakan pada konstruksi yang bekerja di temperatur tinggi.
  • Tidak ada batas ketebalan logam yang akan disambung. Namun pada beberapa jenis pengelasan memiliki batas optimum ketebalan bahan yang disarankan.
  • Geometri sambungan yang lebih sederhana dan memiliki kekedapan udara, air & minyak yang sempurna
  • Tidak ada kemungkinan sambungan longgar.
  • Fasilitas produksi lebih murah, meningkatkan nilai ekonomis, produktivitas, berat yang lebih ringan
  • Batas mulur (yield) lebih baik.

Kekurangan sambungan dengan pengelasan diantaranya yaitu:

  • Kualitas logam las (pada bagian sambungan las) berbeda dengan logam induk. Biasanya memiliki kualitas yang lebih rendah.
  • Terjadinya distorsi dan perubahan bentuk (deformasi) oleh pemanasan dan pendinginan yang berlangsung secara cepat.
  • Tegangan sisa termal dari pengelasan dapat menyebabkan kerusakan atau retak pada bagian las.
  • Kerusakan bagian dalam sambungan las sulit dideteksi, sehingga memerlukan inspeksi yang cukup rumit. Terkait dengan pemeriksaan dan pengujian hasil las dapat dibaca: NDT Services
  • Masalah dalam disassembling (pembongkaran saat sambungan itu sudah tidak diperlukan)

Macam-macam pengelasan

Macam-macam Pengelasan

Pada proses pengelasan dengan electric arc welding dibagi menjadi 2 kategori yaitu Consumable Electrode dan Non Consumable Electrode. Yang dimaksud dengan Consumable Electrode adalah bahwa elektroda ikut habis terbakar dan sekaligus sebagai bahan pengisi. Sedangkan non Consumable Electrode adalah proses pengelasan dimana elektroda tidak ikut terbakar. Bahan pengisi menggunakan bahan lain yang dicairkan bersamaan dengan proses pencairan logam induk. Macam-macam pengelasan kategori Consumable Electrode diantaranya adalah Shielded Metal Arc Welding (SMAW), Gas Metal Arc Welding (GMAW/MIG), Submerged Arc Welding (SAW) dan Flux Core Arc Welding (FCAW). Sedangkan pengelasan Non Consumable Electrode yang paling populer adalah Gas Tungsten Arc Welding (GTAW/TIG).

Shielded Metal Arc Welding (SMAW)

Diantara macam-macam pengelasan yang ada, SMAW merupakan yang paling populer dan banyak digunakan. SMAW sering digunakan baik untuk memenuhi kebutuhan skala rumahan maupun proyek yang besar. Pengelasan SMAW menggunakan elektroda terbungkus yang ikut mencair dan sekaligus sebagai bahan pengisi. Elektroda sekaligus berfungsi sebagai kutu negatif dan benda kerja sebagai kutub positif. Panas berasal dari adanya busur listrik yang menyebabkan elektroda dan logam dasar melebur secara bersamaan.

Fluks elektroda (pembungkus elektroda) berfungsi untuk melindungi logam las agar tidak bereaksi dengan lingkungan/atmosfer. Elektroda dengan diameter kecil, maka arus yang digunakan juga lebih rendah. Eletroda jenis ini biasa digunakan untuk material carbon steel yang tipis pada semua posisi pengelasan. Jenis elektroda dengan diameter besar, maka yang digunakan juga arus tinggi. Elektroda jenis ini biasanya untuk pengelasan material carbon steel yang tebal pada posisi flat dan horisontal. Pengelasan SMAW digunakan hampir pada semua jenis material, sederhana, ringan dan biaya rendah. Contoh kode filler metal yang sering digunakan dalam AWS adalah E 7018.

Baca: Basic Knowledge of Shield Metal Arc Welding Process

Gas Metal Arc Welding (GMAW/MIG)

Macam-macam pengelasan berikutnya adalah Gas Metal Arc Welding. Ada 2 macam pada pengelasan jenis ini yaitu MIG (Metal Inert Gas) dan MAG (Metal Active Gas). Perbedaan keduanya adalah pada gas yang digunakan dalam proses pengelasan. Proses MIG memakai gas mulia saja; Argon, Helium, sedangkan MAG menggunakan gas CO2 atau campuran dengan argon.

Pengelasan GMAW biasanya digunakan pada pengelasan fabrikasi steel structure material CS menggunakan CO2 atau campurannya. Sangat menguntungkan untuk tonase yang besar karena kecepatannya sangat tinggi (tanpa harus berhenti mengganti kawat las). Contoh filler dalam AWS: ER 70 S-6

Submerged Arc Welding (SAW)

Macam-macam pengelasan dengan consumable electrode yang selanjutnya adalah Submerged Arc Welding (SAW). Busur listrik dan logam cair dilindungi oleh fluks cair dan lapisan partikel fluks yg berbentuk granular. Ujung elektroda yang dimakan secara kontinu, dibenamkan ke dalam fluks dan pada saat itu busur listrik tidak berfungsi. Proses pengoperasiannya dilakukan secara mekanik dan semi otomatis. Sistem mekanik dapat digunakan bila posisi pengelasan flat, sedangkan system semi otomatis digunakan apabila pekerjaan memerlukan kualitas las yang konsisten.

Proses pengelasan SAW banyak digunakan pada material yang berbentuk plat yang tebal. Upaya untuk mendapat kedalaman penetrasi sambungan, makan digunakan arus DCEP. Sambungan dapat di-backing dengan Cu, fluks, berbagai jenis isolasi ataupun baja. Proses pengelasan SAW dapat digunakan untuk baja karbon, baja paduan semua grade. Contoh filler metal dan fluksnya dalam AWS class adalah  F7A6-EM12K.

Flux Core Arc Welding (FCAW)

Pengelasan FCAW merupakan macam-macam pengelasan yang hampir sama dengan proses GMAW. Proses pengelasan FCAW menggunakan elektroda berinti sebagai pengganti solid electrode dan digunakan untuk menyambung logam ferrous. Inti logam dapat berupa atau mengandung mineral, serbuk paduan besi dan material yang dapat berfungsi sebagai shielding gas, deoxidizer dan pembentuk slag. Penambahan ini dapat meningkatkan arc stability, sifat mekanik material dan membentuk kontur las. Contoh filler metal dalam AWS adalah  E 81 T1 B2

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW/TIG)

Macam-macam pengelasan selanjutnya yang juga cukup populer adalah Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) atau juga sering disebut Tungsten Inert Gas (TIG). Elektroda yang digunakan (tungsten) tidak ikut melebur, yang melebur adalah bahan pengisi (filler) biasa disebut welding rod. Busur listrik terjadi antara elektroda dan material dasar (base metal), sedangkan shielding gas digunakan untuk melindungi elektroda dan logam cair.

Proses pengelasan GTAW pada umumnya menggunakan pengaturan arus secara DCSP (DCEN/ direct current electrode negative) untuk material CS, SS, Ti. Sedangkan untuk pengelasan pengelasan Aluminium, magnesium menggunakan DCEP (direct current electrode positive). Gas yang digunakan adalah gas mulia; argon, helium atau campuran argon dan helium. Penggunaan proses GTAW dilapangan pada umumnya adalah Full GTAW, untuk pipa ketebalan ≤ 5 mm dengan diameter ≤ 4 inch untuk material CS atau material SS semua diameter. Selain itu juga digunakan pada plat tipis bahan SS atau pipa aluminium. Penggunaan berikutnya adalah sebagau Root saja (Filler & Capping dengan SMAW), biasanya digunakan untuk ketebalan pipa ≥ 6 mm baik material CS atau SS, atau untuk root welding pada pipa cladding. Contoh filler metal dalam AWS adalah ER70SG, ER80SG

Baca: GTAW Welder; the best profitable welding career choice

Artikel Terkait

Pengelasan SMAW; pengertian dan prosedur pelaksana... Pengelasan SMAW merupakan salah satu jenis pengelasan yang paling banyak digunakan di lapangan dan juga paling sering diajarkan di sekolah. Kemampuan ...