3.1.2 Pengelasan SAW (Submerged Arc Welding)
3.1.3.2 Proses Las MA G (M etal Active Gas )
Pada proses pengelasan ini gas CO2 digunakan sebagai gas pelindung dan menggunakan kawat las pejal sebagai logam pengisi dan digulung dalam rol kemudian diumpankan secara terus menerus selama proses pengelasan berlangsung. Karena menggunakan gas pelindung CO2 yang bersifat oksidator maka pengelasan ini bagus untuk pengelasan pada konstruksi. Selain itu biaya operasi pada pengelasan ini lebih murah dari pada pengelasan yang menggukan gas pelindung lainnya seperti argon (Ar). Dalam penggunaan gas CO2 sebagai gas pelindung berpengaruh pada pemindahan logam cair dari elektroda ke material induk berbentuk bola-bola yang relatif besar. Hal ini dikarenakan logam yang mencair tetap melekat pada ujung elektroda karena busur yang kurang bagus. Pada proses GMAW juga sering terjadi banyak spater atau percikan – percikan, tetapi spater ini dapat dikurangi dengan cara memperpendek jarak busur las sehingga ujung elektroda seperti logam yang mencair.
3.1.3.3 Karakter Mesin
GMAW atau MIG/MAG welding process tergantung dari beberapa parameter las sebagai berikut :
1. Tegangan ( Volt )
2. Kecepatan pemakanan kawat ( meter/menit) 3. Kecepatan pengelasan ( cm/menit)
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
3.1.3.4 Kawat Las
Elektroda merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang geraknya diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan oleh motor listrik. Gerakan dapat diatur sesuai dengan keperluan. Tangkai las dilengkapi dengan nosel logam untuk menghubungkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas melalui slang gas. Gas yang dipakai adalah CO2 untuk pengelasan baja lunak dan baja. Argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan aluminium dan baja tahan karat.
1. Argon (Ar)
Hampir seluruh pengelasan menggunakan shielding gas ini. Gas Ar pada umumnya untuk material non ferrous seperti aluminium; nickel alloys; copper alloys; dan stainless steel . Untuk material ferrous biasanya menggunakan campuran atau gabungan beberapa gas seperti argon dengan helium; argon dengan CO2 atau argon dengan oksigen dengan prosentase tertentu.
2. Gas CO2
Gas CO2 merupakan gas aktif, gas CO2 saja tidak dapat digunakan untuk pengelasan dengan spray transfer . Spray transfer menggunakan mix gas. Gas CO2 hanya digunakan pada pengelasan globular transfer dan short arc transfer.
3. Helium (He)
Helium adalah gas inert, pada umumnya digunakan sebagai shielding untuk pengelasan yang membutuhkan tembusan yang lebih dalam dan kecepatan tinggi. Thermal conductivity gas helium lebih tinggi di bandingkan dengan Argon, sehingga di butuhkan pengelasan dengan voltage yangg lebih lebih besar. Gas helium di sarankan hanya untuk pengelasan material Aluminium untuk ketebalan yang lebih besar.
Berikut adalah penamaan dalam elektroda GMAW ER XXS – X : ER – Electrode or welding rod
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
XX – Tensile strenght x 1000 psi S – Solid wire X - Chemical composition
AWS Class Carbon Manganse Slilicon
ER 70S 0.07 0,90-1.4 0,40-0.7 ER 70S 0.06-0.15 0,90-1.4 0,45-0.7 ER 70S 0.07-0.15 1,00-1.5 0,65-0.85 ER 70S 0.07-0.19 0,90-1.4 0,30-0.6 ER 70S 0.07-0.15 1,40-1.85 0,80-1.15 ER 70S 0.07-0.15 1,50-2.00 0,50-0.8
3.1.3.5 Kelebihan dan Kekurangan
Kelebihan dari proses las GMAW adalah :
1. Sangat efisien dan proses pengerjaan yang cepat 2. Dapat digunakan untuk semua posisi pengelasan 3. Tidak menghasilkan flag atau kerak
4. Membutuhkan kemampuan operator yang baik
Kekurangan dari proses las GMAW diantaranya : 1. Sewaktu waktu dapat terjadi burnback (MIG). 2. Cacat las porositi sering terjadi
3. Buser yang tidak setabil
4. Pada awalannya set-up yang sulit
3.1.4
GTA W (Gas tungsten arc welding
)Gas tungsten arc welding (GTAW ) adalah proses las busur yang menggunakan busur antara tungsten elektroda (non konsumsi) dan titik pengelasan. Proses ini digunakan dengan perlindungan gas dan tanpa penerapan tekanan. Proses ini dapat digunakan dengan atau tanpa penambahan filler metal. GTAW telah menjadi sangat diperlukan sebagai alat bagi banyak industri karena
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
hasil las berkualitas tinggi dan biaya peralatan yang rendah. Prinsip : Panas dari busur terjadi diantara elektrode tungsten dan logam induk akan meleburkan logam pengisi ke logam induk di mana busurnya dilindungi oleh gas mulia (Ar atau He). Las listrik TIG (Tungsten Inert Gas = Tungsten Gas Mulia) menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar merupakan sumber panas, untuk pengelasan. Titik cair elektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410° C, sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai listrik dilengkapi dengan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah las dari luar pada saat pengelasan. Sebagian bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan didekatkan
ke busur yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar.
Gambar 3.6 Las GTAW ( Harsono dan Toshie, 1985) 3.1.4.1 Karakteristik Mesin
Proses las GTAW menggunakan energi listrik sebagai sumber panas, arus listrik yang digunakan bisa berupa arus listrik DC atau AC. Penggunaan arus listrik DC pada las ini dapat berupa polaritas lurus di mana kutup positip dihubungkan dengan logam induk dan kutup negatip ke elektroda atau disebut direct current electrode negative/direct current straight polarity (DCEN/DCSP) atau rangkaian sebaliknya yang disebut polaritas balik atau disebut direct current electrode positive/direct current reverse polarity (DCEP/DCRP). Mesin las AC/DC merupakan mesin las pembangkit arus AC/DC yang digunakan pada proses las GTAW, Sekarang ini teknologi
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
pengelasan telah berkembang pesat termasuk pada mesin-mesin las sekarang yang telah canggih, ada beberapa yang masih manual, tapi dewasa ini mesin las telah banyak yang otomatis.
(a) (b)
Gambar 3.7 Mesin Las TIG Manual (a) dan Mesin Las Semi-otomatis ( Harsono dan Toshie, 1985)
3.1.4.2 Kelebihan dan Kekurangan Pengelasan
GTAW
adalah:2.3.3 Kecepatan pengumpanan logam pengisi dapat diatur terlepas dari besarnya arus listrik sehingga penetrasi ke logam induk dapat
diatur.
2.3.4 Semua cara pengaturan ini memungkinkan las GTAW dapat digunakan dengan baik untuk plat tipis maupun plat tebal.
2.3.5 Dengan digunakannya pelindung gas mulia dan elektroda yang tak terumpan, maka tidak dihasilkan terak pada lasan, sehingga hasil las bersih dari kotoran.
2.3.6 Kualitas hasil pengelasan yang lebih baik.
2.3.7 Efifiensi tinggi dan waktu pengerjaan pengelasa sangatlah cepat. 2.3.8 Dapat digunakan disemua posisi pengelasan
2.3.9 Proses pengelasan ini sangat cocok untuk pekerjaan konstruksi
Kerugian dari pemakaian proses pengelasan GTAW adalah sebagai berikut:
1. Wire-feeder memerlukan pengontrolan atau proses secara bertahap 2. Sewaktu-waktu dapat terjadi burnback.
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
3. Cacat las porosity/berlubang-lubang kecil sering terjadi akibat gas pelindung permukaan pengelasan tersebut kualitas nya tidak bagus
atau buruk.
3.1.5 Las Titik (
Spot Welding
)Spot welding merupakan cara pengelasan resistansi listrik dimana dua atau lebih lembaran logam dijepit di antara elektroda logam. Siklus pengelas dimulai ketika elektroda bersinggungan dengan logam dibawah pengaruh tekanan sebelum arus dialirkan. Waktu yang singkat ini disebut waktu tekan. Kemudian arus bertegangan rendah dialirkan di antara elektroda sehingga logam yang bersinggungan menjadi panas dan suhu naik hingga mencapai suhu pengelasan. Ketika suhu pengelasan itu tercapai, maka tekanan antara elektroda
memaksa logam untuk menjadi satu dan terbentuklah sambungan las. Mutu dan karakteristik dari hasil pengelasan titik ( spot welding ) dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti waktu pengelasan, besarnya arus pengelasan dan tekanan yang diberikan pada saat pengelasan. selain itu ada juga gas Argon yang berfungsi sebagai gas pelindung selama proses pengelasan sehingga logam yang
dilas tidak mudah teroksidasi oleh udara sekitar. (Amsted, B.H., 1995)
Gambar 3.8 Skema Spot Welding (Yudi, 2013)