Posted by : Erik Abdul Rohman
Senin, 02 Februari 2015
MESIN LAS LISTRIK
A.
Pengertian
Las
listrik juga biasa disebut las busur listrik, yaitu proses penyambungan logam
dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jadi sumber panas pada
las listrik ditimbulkan oleh busur api arus listrik, antara elektroda las dan
benda kerja. Benda kerja merupakan bagian dari rangkaian aliran arus listrik
las. Elektroda mencair bersama-sama dengan benda kerja akibat dari busur api
arus listriik. Gerakan busur api diatur sedemikian rupa, sehingga benda kerja
dan elektroda yang mencair, setelah dingin dapat menjadi satu bagian yang sukar
dipisahkan. Jenis sambungan dengan las listrik ini merupakan sambungan tetap.
B.
Macam-Macam Mesin Las Listrik
1. Mesin Las Arus Bolak Balik
(Mesin Las AC)
Gambar Mesin Las AC
Mesin las arus bolak balik memperoleh busur nyala dari
transformator, dimana dalam pesawat las ini arus dari jaring–jaring listrik
dirubah menjadi arus bolak–balik oleh transformator yang sesuai dengan arus
yang digunakan untuk mengelas, sehingga mesin las ini disebut juga mesin las
transformator. Karena langsung
menggunakan arus listrik AC dari PLN yang memiliki tegangan yang cukup
tinggi dibandingkan kebutuhan pengelasan yang hanya membutuhkan tegangan berkisar 55 Volt sampai dengan 85 Volt maka mesin las ini menggunakan
transformator (Trafo) step-down, yaitu trafo yang berfungsi menurunkan
tegangan.
Transformator yang digunakan pada peralatan las mempunyai
daya yang cukup besar. Untuk
mencairkan sebagian logam induk dan elektroda dibutuhkan energi yang besar,
karena tegangan pada bagian terminal kumparan sekunder hanya kecil, maka untuk
menghasilkan daya yang besar perlu arus besar. Arus yang digunakan untuk
peralatan las sekitar 10 ampere sampai 500 ampere. Besarnya arus listrik dapat
diatur sesuai dengan keperluan las. Untuk keperluan daya besar diperlukan arus
yang lebih besar pula, dan sebaliknya. Arus pada transformator dapat disetel
sesuai kebutuhan dengan memutar ulir penyetel arus. Pada transformator las AC,
terdapat dua kabel yaitu kabel busur dan kabel masa, dimana jika kedua kabel
tersebut tertukar, tidak akan mempengaruhi perubahan temperature yang timbul.
·
Kelebihan dari mesin las arus searah (AC)
a. Perlengkapan dan perawatan lebih murah
b. Kabel massa dan kabel elektroda dapat ditukar untuk
mempengaruhi yang dihasilkan
c. Nyala busur kecil sehingga mengurangi timbulnya
keropos pada rigi-rigi las
·
Kekurangan dari mesin las arus searah AC
a. Tidak
dapat dipergunakan untuk semua jenis elektroda
b. Tidak
dapat digunakan untuk mengelas semua jenis logam
2.Mesin Las Arus Searah (Mesin Las DC)
Gambar Mesin Las DC
Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala busur
listrik adalah arus searah. Arus searah ini berasal dari mesin berupa dynamo
motor listrik searah. Dinamo dapat digerakkan oleh motor listrik, motor bensin,
motor diesel, atau alat penggerak yang lain. Mesin arus yang menggunakan motor
listrik sebagai penggerak mulanya memerlukan peralatan yang berfungsi sebagai
penyearah arus. Penyearah arus atau rectifier berfungsi untuk mengubah arus
bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Arus bolak-balik diubah menjadi arus
searah pada proses pengelasan mempunyai beberapa keuntungan, antara lain:
a.
Nyala
busur listrik yang dihasilkan lebih stabil
b.
Setiap
jenis elektroda dapat digunakan pada mesin las DC
c.
Tingkat
kebisingan lebih rendah
d.
Mesin
las lebih fleksibel, karena dapat diubah ke arus bolak-balik atau arus searah
e.
Dapat
dipergunakan untuk mengelas plat yang tipis
Mesin las DC ada 2 macam, yaitu mesin las stasioner atau
mesin las portabel. Mesin las stasioner biasanya digunakan pada tempat atau
bengkel yang mempunyai jaringan listrik permanen, misal listrik PLN. Adapun
mesin las portabel mempunyai bentuk relatif kecil biasanya digunakan untuk
proses pengelasan pada tempat-tempat yang tidak terjangkau jaringan listrik.
Hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian mesin las adalah penggunaan
yang sesuai dengan prosedur yang dikeluarkan oleh prabrik pembuat mesin,
perawatan yang sesuai dengan anjuran. Sering kali gangguan-gangguan timbul pada
mesin las, antara lain mesin tidak mengeluarkan arus listrik atau nyala busur
listrik lemah.
Mesin las
DC mempunyai polaritas yang berbeda – beda, tidak seperti mesin las AC yang
dapat digunakan dengan kutub sembarang (terbalik – balik).
Berikut
ini adalah polaritas mesin las DC
a.
Hubungan arus polaritas terbalik (DCRP)
DCRP (Direct Current
Reverse Polarity) adalah jika kabel masa dipasang pada benda kerja dengan kutub
anoda dan kabel elektroda dihubungkan dengan kutub anoda. Pada hubungan DCRP, panas yang diberikan oleh mesin
las didistribusikan 1/3 ke benda kerja dan 2/3 nya ke elektroda sehingga panas
yang diberikan mesin las ke elektroda lebih banyak daripada panas yang
diberikan ke benda kerja.
b.
Hubungan arus polaritas lurus (DCSP)
DCSP (Direct Current
Straight Polarity) adalah pemasangan kabel las dengan menghubungkan antara
kabel masa (benda kerja) dengan kabel anoda (positif) dan kabel elektroda
dengan kutub katoda (negatif).
Pada hubungan DCSP, panas yang diterima benda kerja lebih banyak daripada panas yang diterima elektroda dengan perbandingan 2/3 banding 1/3.
Pada hubungan DCSP, panas yang diterima benda kerja lebih banyak daripada panas yang diterima elektroda dengan perbandingan 2/3 banding 1/3.
3.
Mesin Las Ganda (Mesin Las AC-DC)
Mesin
las ini mampu melayani pengelasan dengan arus searah (DC) dan pengelasan dengan
arus bolak-balik. Mesin las ganda mempunyai transformator satu fasa dan sebuah
alat perata dalam satu unit mesin. Keluaran arus bolak-balik diambil dari
terminal lilitan sekunder transformator melalui regulator arus. Adapun arus
searah diambil dari keluaran alat perata arus. Pengaturan keluaran arus bolakbalik
atau arus searah dapat dilakukan dengan mudah, yaitu hanya dengan memutar alat
pengatur arus dari mesin las.
Mesin
las AC-DC lebih fleksibel karena mempunyai semua kemampuan yang dimiliki
masing-masing mesin las DC atau mesin las AC. Mesin las jenis ini sering
digunakan untuk bengkel-bengkel yang mempunyai jenis-jenis pekerjaan yang
bermacam-macam, sehingga tidak perlu mengganti-ganti las untuk pengelasan
berbeda. Mesin las arus ganda dapat menyuplai arus antara 25 ampere sampai 140
ampere yang digunakan untuk mengelas plat – plat tipis, baja anti karat
(stainless steel) dan alumunium. Untuk mengelas benda kerja yang tebal ,arus
dapat disetel 60 – 300 ampere.
C.
Macam–Macam Proses dan Jenis Las Listrik
Berdasarkan
Panas Listrik
a.
SMAW (Shield Metal Arch Welding)
SMAW
adalah las busur nyala api listrik terlindung dengan mempergunakan busur nyala
listrik sebagai sumber panas pencair logam. Jenis ini paling banyak dipakai
dimana–mana untuk hampir semua keperluan pekerjaan pengelasaan. Tegangan yang
dipakai hanya 23 - 45
Volt AC atau DC, sedangkan untuk pencairan pengelasan dibutuhkan arus hingga
500 Ampere. Namun secara umum yang dipakai berkisar 80 – 200 Ampere. SMAW merupakan pekerjaan manual dengan peralatan
meliputi power source, kabel elektroda, kabel kerja (work cable), electrode
holder, work clamp, dan elektroda. Elektroda dan system kerja adalah
bagian dari rangkaian listrik.
Gambar SMAW
b.
SAW (Submerged
Arch Welding)
SAW
adalah las busur terbenam atau pengelasan dengan busur nyala api listrik. Untuk
mecegah oksidasi cairan metal induk dan material tambahan, dipergunakan
butiran–butiran fluks/ slag sehingga busur nyala terpendam di dalam
ukuran–ukuran fluks yang melindunginya dari kontaminasi udara, yang kemudian
flux tersebut akan membentuk terak las (slag) yang cukup kuat untuk melindungi
logam pengelasan
hingga membeku.
Gambar SAW
c.
ESW (Electro
Slag Welding)
ESW
adalah pengelasan busur terhenti, pengelasan sejenis SAW namun bedanya pada
jenis ESW busurnya nyala mencairkan fluks, busur terhenti dan proses pencairan
fluk berjalan terus dan
menjadi bahan pengantar arus listrik (konduktif). Sehingga elektroda
terhubungkan dengan benda yang dilas melalui konduktor tersebut. Panas yang
dihasilkan dari tahanan terhadap arus listrik melalui cairan fluk/ slag cukup
tinggi untuk mencairkan bahan tambahan las dan bahan induk yang dilas
tempraturnya mencapai 3500°F atau setara dengan 1925°C
Gambar ESW
d.
SW (Stud
Welding)
SW
adalah las baut pondasi, gunanya untuk menyambung bagian satu konstruksi baja
dengan bagian yang terdapat di dalam beton (baut angker) atau “ Shear Connector
“.
e.
ERW (Electric
Resistant Welding)
ERW
adalah las tahanan listrik yaitu dengan tahanan yang besar panas yang
dihasilkan oleh aliran listrik menjadi semakin tinggi sehingga mencairkan logam
yang akan dilas. Contohnya adalah pada pembuatan pipa ERW, pengelasan plat–plat
dinding pesawat, atau pada pagar kawat.
f.
EBW (Electron
Beam Welding)
EBW
adalah las dengan proses pemboman elektron, suatu pengelasan uang pencairannya
disebabkan oleh panas yang dihasilkan dari suatu berkas loncatan elektron yang
dimamapatkan dan diarahkan pada benda yang akan dilas. Pengelasan ini
dilaksanakan di dalam ruang hampa, sehingga menghapus kemungkinan terjadinya
oksidasi atau kontaminasi.
Berdasarkan
Panas Listrik dan Gas
a.
GMAW (Gas Metal Arch Welding)
GMAW terdiri
dari ; MIG (Metal Inert Gas) dan MAG
(Metal Active Gas) adalah pengelasan
dengan gas nyala yang dihasilkan berasal dari busur nyala listrik, yang dipakai
sebagai pencair metal yang di–las dan metal penambah. Sebagai pelindung
oksidasi dipakai gas pelindung yang berupa gas kekal (inert) atau CO2.
Metal Inert
Gas (MIG)
adalah juga las busur listrik dimana panas yang ditimbulkan oleh busur listrik
antara ujung elektroda dan bahan dasar, karena adanya arus listrik. Pengelasan
MIG secara luas digunakan setiap kali dibutuhkan peleburan/penyatuan logam
dengan kecepatan tinggi dan sedang. MIG digunakan untuk mengelas besi atau
baja, sedangkan gas pelindungnya adalah mengunakan Karbon dioxida CO2.
b.
GTAW (Gas Tungsten Arch Welding) atau TIG (Tungsten Inert Gas)
GTAW
adalah pengelasan dengan memakai busur nyala dengan tungsten/elektroda yang
terbuat dari wolfram, sedangkan bahan penambahnya digunakan bahan yang sama
atau sejenis dengan material induknya. Untuk mencegah oksidasi, dipakai gas
kekal (inert) 99 % Argon (Ar) murni.
c.
FCAW (Flux Cored Arch Welding)
Flux cored
arc welding (FCAW) merupakan las busur listrik fluk inti tengah
/ pelindung inti tengah. FCAW merupakan kombinasi antara proses SMAW, GMAW dan
SAW. Sumber energi pengelasan yaitu dengan menggunakan arus listrik AC atau DC
dari pembangkit listrik atau melalui trafo dan atau rectifier. FCAW adalah salah satu jenis las listrik yang memasok
filler elektroda secara mekanis
terus ke dalam busur listrik yang terbentuk di antara ujung filler elektroda dan metal induk.
Gas pelindungnya juga sama-sama menggunakan karbon dioxida CO2.
Biasanya, pada mesin las FCAW ditambah robot yang bertugas untuk menjalankan
pengelasan biasa disebut dengan super anemo.
d.
PAW (Plasma
Arch Welding)
PAW
adalah las listrik dengan plasma yang sejenis dengan GTAW hanya pada proses ini
gas pelindung menggunakan bahan campuran antara Argon (Ar), Nitrogen (N) dan
Hidrogen (H) yang lazim disebut dengan plasma. Plasma adalah gas yang luminous
dengan derajat pengantar arus dan kapasitas termis / panas yang tinggi dapat menampung
tempratur diatas 5000°C.
D.
Perlengkapan Las Listrik
1.
Kabel
Las
Inti
kabel penghantar ini biasanya terbuat dari tembaga yang dipintal, dibungkus
dengan isolator, dan diberi penguat agar tidak mudah patah atau terkelupas. Kabel ini harus lentur, tidak kaku, agar tidak mengganggu operator saat
bekerja. Kabel ini terbagi atas dua bagian pokok yakni kabel primer dan kabel
sekunder, artinya kabel primer adalah kabel yang menghubungkan sumber tenaga
dengan mesin las sedangkan kabel sekunder adalah kabel elektroda dan kabel
massa.
Gambar Kabel las
2.
Tang
Elektroda
Tang elektroda digunakan untuk menjepit elektoda las.
Alat ini terdiri atas mulut penjepit dan pegangan yang dibungkus penyekat
Gambar Tang Elektroda
3.
Klem
Massa
Klem
massa digunakan untuk menghubungkan kabel massa ke benda kerja. Agar arus
lisrik dapat mengalir dengan baik maka klem massa biasanya dibuat dari bahan
penghantar yang baik misalnya tembaga, juga dilengkapi dengan pegas yang kuat
agar klem dapat menjepit benda kerja dengan kuat.
Gambar Klem Massa
4.
Sikat kawat (wire brush)
Sikat
kawat berfungsi untuk membersihkan benda kerja yang akan dilas dan sisa-sisa
terak yang masih ada setelah dibersihkan dengan palu terak. Bahan serabut sikat terbuat dari kawat-kawat
baja yang tahan terhadap panas dan elastis, dengan tangkai dari kayu yang dapat
mengisolasi panas dari bagian yang disikat.
Gambar Sikat Kawat
5.
Palu las (chipping hammer).
Palu
las digunakan untuk membersihkan terak yang terjadi akibat proses pemotongan
dan pengelasan dengan cara memukul atau menggores teraknya. Pada waktu
membersihkan terak, gunakan kacamata terang untuk melindungi mata dari percikan
bunga api dan terak. Ujung palu yang runcing digunakan untuk memukul pada
bagian sudut rigi-rigi. Palu las sebaiknya tidak digunakan untuk memukul
benda-benda keras, karena akan mengakibatkan kerusakan pada bentuk ujung-ujung
palu sehingga palu tidak bisa berfungsi sebagaimana mestinya.
Gambar Palu Las
6.
Tang Penjepit
Tang
Penjepit digunakan untuk memegang benda kerja hasil dari pengelasan yang
mengalami pemanasan.
Gambar Tang Penjepit
7.
Air
Air digunakan untuk
mendinginkan benda kerja setelah pengelasan.
E.
Elektroda
Gambar
Elektroda
Elektroda dibagi menjadi beberapa
klasifikasi
·
Elektroda
menurut bahannya
a.
Elektroda baja karbon
b.
Elektroda baja paduan
c.
Elektroda bukan baja (non ferrous)
Komposisi bahan
elektroda dibedakan untuk dapat mempermudah memilih bahan tambah untuk mengelas
benda kerja yang sesuai dengan bahan elektroda.
·
Elektroda
berdasarkan fungsinya dalam kaitan hubungan dengan bahan pengelasan
a.
Elektroda yang habis terpakai (Shielded Metal Arc
Welding)
Elektroda
yang habis terpakai maksudnya adalah elektroda yang habis menutupi bahan atau
kampuh las dalam proses las dan juga gas yang keluar akibat melelehnya
elektroda dan lapisan pelindung digunakan sebagai pelindung saat pengelasan
busur. Tujuannya lapisan las dilindungi adalah untuk mencegah oksidasi. Lapisan
pelindung ini jika sudah mengering akan membentuk terak yang mudah untuk
dihilangkan dengan palu atau sikat terak. Sedangkan bahan yang digunakan untuk
melindngi oksidasi berasal dari gas pembakaran busur itu sendiri atau dengan lapisan
pelindung kimia dan butir–butir zat pelindung oksidasi pada las SAW.
Adapun
lapisan–lapisan tersebut terdiri dari beberapa jenis yang disesuaikan dengan
maksud dan cara perlindungan yang tepat untuk berbagai jenis pengelasan. Jenis–jenis
lapisan pelindung yang dimaksud antara lain :
- High cellulose
sodium
- High cellulose
potassium
- Low hydrogen
sodium
- Low hydrogen
potassium
- Iron powder, low
hydrogen
- High iron oxide
- High iron oxide,
iron powder
- High titania
potassium
- Iron powder,
titania
- High tittania
sodium
- Low hydrogen
potassium, iron powder
b. Elektroda
yang tidak langsung habis terpakai (tungsten electrode)
Adalah
jika elektroda yang dipakai berbahan tungsten, yaitu elektroda yang memiliki
ketahanan panas yang tinggi terhadap suhu las dan hanya digunakan sebagai busur
tetap untuk jarak tertentu. Elektroda ini digunakan pada pengelasan dengan
metode GTAW.
·
Elektroda
menurut lapisan pelindungnya
a.
Elektroda berbalut
Elektroda
las yang berbalut banyak dipergunakan pada proses mengelas dengan busur nyala,
dimana balutan dari suatu kawat inti elektroda terbuat dari bahan – bahan
seperti soda silikat, alumunium silikat, besi mangan, titan dioksida, kalsium
karbonat dan sebagainya.
Pada
umumnya elektroda berbalut dibedakan menjadi dua yaitu
o
Elektroda berbalut tipis mempunyai tebal lapisan
balutan 0,1mm dan berat lapisan sekitar 1% – 5% dari berat elektroda.
o
Elektroda berbalut tebal mempunyai lapisan
sekitar 1 – 3 mm dan berat lapisan sekitar 15% – 30% dari berat elektroda.
Fungsi lapisan elektroda
adalah sebagai berikut:
1. Menyediakan
Suatu perisai yang melindungi sekeliling busur api sehingga oksigen dan
nitrogen tidak memasuki logam las.
2. busur
api stabil dan mudah dikontrol.
3. Mengisi
setiap kekurangan yang disebabkan oleh oksidasi elemen-elemen tertentu dari
genangan las.
4. Menyediakan
suatu terak pelindung untuk menurunkan kerapuhan akibat pendinginan.
5. Membantu
pengontrolan ukuran dan frekuensi tetesan logam cair.
6. Memungkinkan
dipergunakannya posisi-posisi yang berbeda.
b.
Elektroda tidak berbungkus (elektroda polos)
Elektroda
ini sangat jarang digunakan karena sukar memelihara kestabilan busur nyala
dibandingkan dengan elektroda berbalut. Pada
umumnya elektroda ini digunakan dalam menggunakan las otomatis karena kampuh
las mempunyai bahan pengisi tersendiri dan pemakainnya pada mesin las tangan
hanya pada mesin las arus searah yang digunakan untuk mengelas benda kerja yang
tidak terlalu penting (berkualitas rendah) seperti : mengela pagar, jeruji
jendela, dan sebagainya.
Simbol
Elektroda dan Maknanya
Berhubung sangat banyaknya jenis
elektroda yang dipergunakan untuk berbagai jenis pengelasan, maka untuk
memudahkan pengidentifikasiannya agar sesuai dengan bahan yang akan dilas dan
cara pengelasannya, dibuatlah system symbol atau kode yang akan
mengidentifikasi jenis bahan dan lapisan pelindungnya, kekuatan mekanisnya,
posisi/cara pengelasan, dan jenis arus serta polaritas listrik yang
dikehendaki.
Masing-masing Negara maju menyusun symbol untuk negaranya
sendiri sehingga sangat banyak jumlah symbol yang digunakan. Namun dengan
persetujuan diantara mereka, terdapat kesamaan ataupun kemiripan dalam sifat
mekanis maupun susunan kimianya, sehingga dapat disusun suatu daftar, cara, dan
metode pembacaan yang berorientasi pada AWS (American Welding Society
Udara luar yang mengandung O2 dan N2
dapat mempengaruhi sifat mekanik dari logam las. Cairan selaput yang disebut
terak yang terapung dan membeku melapisi permukaan yang masih panas.
Ukuran standar diameter kawat
inti dari 1,5 – 7 mm dengan panjang antara 350 – 450 mm. Sebagian bahan fluks
dari elektroda ini antara lain : selulosa, kalsium karbonat (CaCO3),
titanium dioksida (rutil), kaolin, kalsium oksida, mangan, oksida besi, serbuk
besi, besi silikon, besi mangan dan sebagainya. Dengan prosentase yang berbeda
untuk setiap elektroda.
a.
Klasifikasi elektroda
Menurut standar AWS/ASTM (American Welding
Society/American Society for Testing Material), pengklasifikasian
elektroda dilakukan untuk baja/elektroda baja lunak dan baja panduan rendah
untuk las ditandai dengan huruf E disertai dengan 4 atau 5 angka E
XXXX, yang artinya sebagai berikut :
·
E menyatakan
elaktroda busur listrik
·
XX (dua angka) sesudah E menyatakan kekuatan tarik
deposit las dalam ribuan Ib/in2.
·
X (angka ketiga) menyatakan posisi pangelasan.
angka 1 untuk pengelasan segala
posisi. angka 2 untuk pengelasan posisi datar di bawah tangan .
·
X (angka keempat) menyataken jenis selaput dan jenis
arus yang cocok dipakai untuk pengelasan.
Tabel Kekuatan Tarik Menurut AWS
Klasifikasi
|
Kekuatan Tarik
Lb/in2
|
Kekuatan Tarik
Lb/in2
|
E 60 xx
E 70 xx
E 80 xx
E 90 xx
E 100 xx
E 110 xx
E 120 xx
|
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
110.000
120.000
|
42
49
56
63
70
77
84
|
Tabel Jenis Selaput dan Pemakaian Arus
Angka Keempat
|
Jenis Selaput
|
Jenis Arus
|
0
1
2
3
4
5
6
7
|
Selulosa
– Natrium
Selulosa
– Kalium
Rutil –
Natrium
Rutil –
Kalium
Rutil –
Serbuk Besi
Kalium
– Hidrogen Rendah
Kalium
– Hidrogen Rendah
Serbuk
Besi – Oksida Besi
|
DC+
AC,DC+
AC,DC-
AC,DC+/-
AC,DC+/-
AC,DC+/-
AC,DC+/-
AC,DC+/-
|
Contoh :
Pada elektroda Philips berseri
AWS tertulis E6013 artinya :
E =
Elektroda las listrik
60 =
kekuatan tarik minimum dari deposit las adalah 60.000 lb/m2 atau 42
kg/m2
1 =
dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi
3 = jenis selaput
rutil-natrium, dan jenis arus AC,DC+/-
b.
Karateristik
macam-macam elektroda menurut standar AWS
Terdapat beberapa jenis elektroda
baja lunak. Yang membedakan antara jenis yang satu dengan jenis lainnya
hanyalah pada jenis bahan selaputnya, sedangkan kawat intinya sama. Beberapa
jenis yang termasuk elektroda baja lunak adalah sebagai berikut :
1)
E 6010 dan E 6011
Elektroda ini adalah jenis
elektroda dengan selaput selulosa yang dapat dipakai untuk pengelasan dengan
penembusan yang dalam.
2)
E 6012 dan E 6013
Kedua elektroda ini termasuk
jenis selaput rutil yang dapat menghasilkan penembusan sedang. Keduanya dapat
dipakai untuk pengelasan segala posisi, tetapi kebanyakan jenis E 6013 sangat
baik untuk posisi pengelasan tegak arah ke bawah. Jenis E 6013 yang mengandung
lebih banyak kalium memudahkan pemakaian pada voltase mesin rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai
untuk pengelasan pelat tipis.
3)
E 6020
Elektroda
jenis ini dapat menghasilkan penembusan las sedang dan teraknya mudah dilepas
dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida besi dan mangan.
4)
Elektroda
dengan selaput serbuk besi
Selaput
elektroda jenis E 6027 , E 7014, E 7016, E 7024 dan E 7025 mengandung serbuk
besi untuk meningkatkan efesiensi pengelasan. Umumnya selaput elektroda akan
lebih tebal dengan bertambahnya persentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk
besi dan bertambah tebalnya selaput memerlukan arus yang lebih besar.
5)
Elektroda
hidrogen rendah
Selaput
elektroda jenis ini mengandung hidrogen yang rendah (kurang dari 0,5%),
sehingga deposit las juga dapat bebas dari perositas. Elektroda ini dipakai
untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas perositas, misalnya untuk
pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan. Jenis-jenis
elektroda hidrogen rendah misalnya E 7015, E 7016 dan E 7018.
Elektroda las tidak hanya
merupakan kawat logam tetapi atau diselimuti oleh fluks. Fluks yang dibuat
menyelimuti kawat las memiliki beberapa fungsi, diantaranya:
a.
Penghasil
gas CO2 yang berasal dari pembakaran fluks yang berfungsi melindungi
busur listrik dan kubangan logam las dari lingkungan atmosfir.
b. Deoxidiser (mengikat gas O2 yang ikut terlarut dalam cairan
logam
c. Pembentuk terak/slag, yang melindungi logam beku dari oksidasi dan membantu
membentuk manik las.
d. Unsur-unsur
paduan, yang memberikan perbaikan sifat tertentu pada logam las.
e. Unsur-unsur
pembentuk ion-ion, yang memuat busur listrik lebih stabil dan mampu beroperasi
dengan penggunaan arus AC.
f. Meningkatkan
produktifitas pengelasan
F. Teknik
Pengelasan Las Listrik
a.
Posisi
Di Bawah Tangan
Kemiringan
elektroda 10 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical kearah jalan
elektroda dan 70 derajat-80 derajat terhadap benda kerja.
b.
Posisi
Tegak (vertical)
Mengelas
posisi tegak adalah apabila dilakukan arah pengelasannya keatas atau ke bawah.
Dengan kemiringan elektroda sekitar 10 derajat-15 derajat terhadapvertikal dan
70 derajat-85 derajat terhadap benda kerja.
c.
Posisi
Datar (horizontal)
Mengelas
dengan horizontal biasa disebut juga mengelas merata dimana kedudukan benda
kerja dibuat tegak dan arah elektroda mengikuti horizontal. Sewaktu mengelas
elektroda dibuat miring sekitar 5 derajat – 10 derajat terhadap garis vertical
dan 70 derajat – 80 derajat kearah benda kerja.
d.
Posisi
Di Atas Kepala (Overhead)
Mengelas
dengan posisi ini benda kerja terletak pada bagian atas juru las dan kedudukan
elektroda sekitar 5 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical dan 75
derajat-85 derajat terhadap benda kerja.
e.
Posisi
Datar (1G)
Pada posisi
ini sebaiknya menggunakan metode weaving yaitu zigzag dan setengah bulan Untuk
jenis sambungan ini dapat dilakukan penetrasi pada kedua sisi, tetapi dapat
juga dilakukan penetrasi pada satu sisi saja. Type posisi datar (1G) didalam
pelaksanaannya sangat mudah. Dapat diapplikasikan pada material pipa dengan
jalan pipa diputar.
f.
Posisi
Horizontal (2G)
Pengelasan
pipa 2G adalah pengelasan posisi horizontal, yaitu pipa pada posisi tegak dan
pengelasan dilakukan secara horizontal mengelilingi pipa. posisi sudut
electrode pengelasan pipa 2G yaitu 90º Panjang gerakan elektrode antara 1-2
kali diameter elektrode. Bila terlalu panjang dapat mengakibatkan kurang
baiknya mutu las. Panjang busur diusahakan sependek mungkin yaitu ½ kali
diameter elektrode las. Untuk pengelasan pengisian dilakukan dengan gerakan
melingkar dan diusahakan dapat membakar dengan baik pada kedua sisi kampuh agar
tidak terjadi cacat. Gerakan seperti ini diulangi untuk pengisian berikutnya.
g.
Posisi
vertikal (3G)
Pengelasan
posisi 3G dilakukan pada material plate. Posisi 3G ini dilaksanakan pada plate
dan elektrode vertikal.
h.
Posisi
Horizontal Pipa (5G)
Pada
pengelasan posisi 5G dibagi menjadi 2, yaitu :
1.
Pengelasan
naik
Biasanya dilakukan pada
pipa yang mempunyai dinding tebal karena membutuhkan panas yang tinggi.
Pengelasan arah naik kecepatannya lebih rendah dibandingkan pengelasan dengan
arah turun, sehingga panas masukan tiap satuan luas lebih tinggi dibanding
dengan pengelasan turun. Posisi pengelasan 5G pipa diletakkan pada posisi
horizontal tetap dan pengelasan dilakukan mengelilingi pipa tersebut. Supaya
hasil pengelasan baik, maka diperlukan las kancing (tack weld) pada posisi jam
5-8-11 dan 2. Mulai pengelasan pada jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 6 dan
kemudian dilanjutkan dengan posisi jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 3. Gerakan
elektrode untuk posisi root pass (las akar) adalah berbentuk segitiga teratur
dengan jarak busur ½ kali diameter elektrode.
2.
Pengelasan
turun
Biasanya dilakukan pada
pipa yang tipis dan pipa saluran minyak serta gas bumi. Alasan penggunaan las
turun lebih menguntungkan dikarenakan lebih cepat dan lebih ekonomis.
i.
Pengelasan Bawah Air
Pengelasan
bawah air merupakan pengembangan metode pengelasan yang telah ada sebelumnya.
Beberapa keuntungan yang didapat dari teknik pengelasan ini, diantaranya adalah
biaya yang relatif lebih murah dan persiapan yang dibutuhkan jauh lebih singkat
dibanding dengan teknik yang lain, namun ada hal-hal lain yang mesti
dipertimbangkan sebelum mengaplikasikannya. Terdapat dua kategori utama pada
teknik pengelasan di dalam air adalah pengelasan basah (Wet Underwater
welding) dan pengelasan kering (Dry Underwater Welding).
1.
Pengelasan Basah (Wet Underwater Welding)
Dimana proses
pengelasan ini berlangsung dalam keadaan basah dalam arti bahwa elektrode
maupun benda berhubungan langsung dengan air. Aplikasi pengelasan sampai
kedalaman 150 m. Metode pengelasan memberikan hasil yang kurang memuaskan,
disamping memerlukan welder yang memiliki keahlian menyelam yang tangguh
dan memerlukan pakaian khusus untuk selam, gelembung gas yang terjadi selama
proses pengelasan akan sangat mengganggu pengamatan welder tersebut.
Adapun proses pengelasan yang dipakai SMAW, FCAW dan MIG.
(a)
(b)
(c)
Gambar (a) cara kerja SMAW, (b) cara kerja FCAW
(c) cara kerja MIG
2.
Pengelasan
Kering (Dry Underwater Welding)
Metode
pengelasan ini tidak berbeda dengan pengelasan pada udara terbuka. Hal ini
dapat dilakukan dengan bantuan suatu peralatan yang bertekanan tinggi yang
biasa disebut dengan Dry Hyperbaric Weld Chamber, dimana alat ini secara
otomatis didesain kedap air seperti layak desain kapal selam. Applikasi
pengelasan sampai kedalaman 150 m kebawah. Seorang welder /diver sebelum
menjalankan tugas ini tidak boleh langsung terjun pada kedalaman yang dituju,
tetapi harus menyesuaikan terlebih dahulu step by step tekanan yang terjadi
pada kedalaman tertentu sampai dapat menyesuaikan tekanan yang terjadi pada
kedalaman yang dituju, otomatis untuk pengelasan 1 joint bisa memakan waktu
yang cukup lama.
G.
Proses
Pengelasan
a)
Pembentukan busur listrik pada proses
penyulutan
Pada
pembentukan busur listrik elektroda keluar dari kutub negatif (katoda) dan
mengalir dengan kecepatan tinggi ke kutub positif (anoda). Dari kutub positif
mengalir partikel positif (ion positif) ke kutub negatif. Melalui proses ini
ruang udara diantara anoda dan katoda (benda kerja dan elektroda) dibuat untuk
menghantar arus listrik (diionisasikan) dan dimungkinkan pembentukan busur
listrik. Sebagai arah arus berlaku arah gerakan ion-ion positif. Jika elektroda
misalnya dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus searah, maka arah arusnya
dari benda kerja ke elektroda. Setelah arus elektroda didekatkan pada lokasi
jalur sambungan disentuhkan dan diangkat kembali pada jarak yang pendek (garis
tengah elektroda).
Dengan
penyentuhan singkat elektroda logam pada bagian benda kerja yang akan dilas, berlangsung
hubungan singkat di dalam rangkaian arus pengelasan, suatu arus listrik yang
kekuatannya tinggi mengalir, yang setelah pengangkatan elektroda itu dari benda
kerja menembus celah udara, membentuk busur cahaya diantara elektroda dengan
benda kerja, dan dengan demikian tetap mengalir. Suhu busur cahaya yang
demikian tinggi akan segera melelehkan ujung elektroda dan lokasi pengelasan.
Didalam rentetan yang cepat partikel elektroda menetes, mengisi penuh celah
sambungan las dan membentuk kepompong las. Proses pengelasan itu sendiri
terdiri atas hubungan singkat yang terjadi sangat cepat akibat pelelehan
elektroda yang terus menerus menetes.
b)
Proses Penyulutan
Setelah
arus dijalankan, elekteroda didekatkan pada lokasi jalur sambungan disentuhkan sebentar dan
diangkat kembali pada jarak yang pendek (garis tengah elektroda).
c)
Menyalakan busur listrik
Untuk
memperoleh busur yang baik di perlukan pangaturan arus (ampere) yang tepat sesuai dengan
type dan ukuran elektroda, Menyalakan busur dapat dilakukan dengan 2 (dua) cara
yakni :
o
Bila pesawat Ias yang dipakai meisn Ias AC, menyalakan busur dilakukan dengan menggoreskan elektroda pada
benda kerja.
Gambar Penyalaan Busur meisn Ias AC
o
Untuk menyalakan busur pada mesin Ias DC, elektroda disentuhkan.
Gambar Penyalaan Busur meisn Ias DC
Bila
elektroda harus diganti sebelum pangelasan selesai, maka untuk melanjutkan pengelasan, busur perlu dinyalakan
lagi. Menyalakan busur kembali ini dilakukan pada tempat kurang lebih 26 mm
dimuka las berhenti seperti pada gambar. Bilamana busur sudah terjadi,
elektroda diangkat sedikit dari pekerjaan hingga jaraknya ± sama dengan diameter
elektroda.
Adapun hal-hal yang perlu
diperhatikan :
·
Jika busur nyala terjadi, tahan sehingga
jarak ujung elektroda ke logam induk besarnya sama dengan diameter dari
penampang elektroda dan geser posisinya ke sisi logam induk.
·
Perbesar jarak tersebut(perpanjang nyala
busur) menjadi dua kalinya untuk memanaskan logam induk.
·
Kalau logam induk telah sebagian
mencair, jarak elektroda dibuat sama dengan garis tengah penampang tadi.
d)
Memadamkan busur listrik
Cara
pemadaman busur listrik mempunyai pengaruh terhadap mutu penyambungan maniklas.
Untuk mendapatkan sambungan maniklas yang baik sebelum elektroda dijauhkan dari
logam induk sebaiknya panjang busur dikurangi lebih dahulu dan baru kemudian
elektroda dijauhkan dengan arah agak miring.
H.
Pengkutuban
elektroda
a)
Pengkutuban
Langsung
Pada
pengkutuban langsung, kabel elektroda dipasang Pada terminal negatif dan kabel
massa pada terminal positif. Pengkutuban
langsung sering disebut sebegai sirkuit las listrik dengan elektroda negatif.
(DC-).
Gambar Pengkutuban Langsung
b)
Pengkutuban
terbalik
Untuk
pengkutuban terbalik, kabel elektroda dipasang pada terminal positif dan kabel
massa dipasang pada terminal negative. Pengkutuban terbalik sering disebut
sirkuit las listrik dengan elektroda positif (DC+)
Gambar Pengkutuban Langsung
c)
Pengaruh
pengkutuban pada hasil las
Pengaruh pengkutuban pada
hasil las adalah pada penembusan lasnya. Pengkutuban langsung akan menghasilkan
penembusan yang dangkal sedangkan Pada pengkutuban terbalik akan terjadi
sebaliknya. Pada arus bolak-balik penembusan yang dihasilkan antara keduanya.
I.
Gerakan Elektroda
Ada dua macam gerakan elektroda pada saat
pengelasan, yaitu:
1) Gerakan arah turun sepanjang sumbu
elektroda.
Gerakan
ini dilakukan untuk mengatur jarak busur listrik agar tetap pada posisinya.
2) Gerakan ayunan elektroda
Gerakan ini diperlukan untuk
mengatur lebar jalur las yang dikehendaki. Ayunan keatas menghasilkan jalur las
yang lebar. Penembusan las pada ayunan keatas lebih dangkal dari pada ayunan ke
bawah.
J.
Arus Listrik
Pada Pengelasan
Arus listrik yang digunakan dalam
pengelasan harus sesuai dengan ukuran diameter elektroda. Tiap elektroda
mempunyai ampere minimum dan maksimum. Tetapi dala prakteknya dipilih atau
ditentukan ampere pertengahan.
Tabel Ampere
Elektroda
Diameter elektroda dalam
|
Tipe elektroda
|
||||||
mm
|
in
|
E 6010
|
E 6014
|
E 7018
|
E 7024
|
E 7027
|
E 7028
|
2,5
|
3/32
|
-
|
80 -125
|
70 – 100
|
100 -145
|
-
|
-
|
3,2
|
1/8
|
80 -120
|
110 - 160
|
115 – 165
|
140 – 190
|
125 -185
|
140 - 190
|
4
|
5/32
|
120 - 160
|
150 - 220
|
115 – 165
|
180 – 250
|
160 - 240
|
180 - 250
|
5
|
3/16
|
150 - 200
|
200 - 275
|
200 – 275
|
230 – 305
|
210 - 300
|
230 - 305
|
5,5
|
7/32
|
-
|
260 - 340
|
260 – 340
|
275 – 265
|
250 - 350
|
275 - 365
|
6,3
|
1/4
|
-
|
330 - 415
|
315 – 400
|
335 – 430
|
300 - 420
|
335 - 430
|
8
|
5/16
|
-
|
390 - 500
|
375 – 470
|
-
|
-
|
-
|
Kenggunaan
elektroda sesuai dengan diameter elektroda
Tebal Bahan
(mm)
|
Diameter Elektroda
(mm)
|
Kuat Arus
(Ampere)
|
1
1 – 1,5
1,5 – 2,5
2,5 – 4,0
4,0 – 6,0
6,0 – 10
10 – 16
diatas 16
|
1,5
2,0
2,6
3,25
4,0
5,0
6,0
8,0
|
20 – 35
35 – 60
60 – 100
90 – 150
120 – 180
150 – 220
200 – 300
280 – 400
|
·
Bila arus
terlalu rendah, akan menyebabkan:
1) Penyalaan busur listrik sukar dan
busur listrik yang terjadi tidak stabil
2)
Terlalu banyak tumpukan logam las karena panas yang
terjadi tidak mampu melelehkan elektroda dan bahandasar dengan baik
3)
Penembusan
kurang baik
4)
Pinggiran-pinggiran
dingin
Gambar hasil Pengelasan Arus Terlalu Rendah
·
Bila arus
terlalu tinggi, maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan
menghasilkan:
1)
Permukaan las
yang lebih lebar dan datar
2)
Perembesan yang
terlalu dalam
3) Terjadi parit-parit sepanjang jalur las
Gambar
Hasil Pengelasan Bila Arus Terlalu Tinggi
K. Pengaruh Jarak Busur Pada Hasil Las
Jarak Busur (L) yang normal
adalah kurang lebih sama dengan diameter (D) elektroda.
·
Bila jarak busur tepat (L=D), maka cairan elektroda
akan mengalr dan mengendap dengan baik, dan hasilnya:
1) rigi-rigi las yang halus dan baik
2) tembusan las
baik
3) perpaduan
dengan bahan dasar baik
4) percikan
teraknya halus
·
Bila jarak busur terlalu besar (L>D), maka akan
timbul bagian-bagian yangberbentuk bola cairan elektroda, hasil pengelasan yaitu:
1) rigi-rigi
las kasar
2) tembusan las
dangkal
3) percikan teraknya kasar dan keluar dari jalur las
·
Bila busur las
terlalu pendek, akan sukar memeliharanya, bila terjadi pembekuan ujung
elektroda pada pengelasan dan menghasilkajn hasil las:
1) rigi-rigi
las tidak merata
2) tembusan las
tidak baik
3) jalur las
terlalu kcil
4) percikan
teraknya kasar dan berbentuk bola.
L.
Pengaruh Kecepatan Elektroda Pada Hasil
Las
Untuk menghasilkan rigi-rigi las
yang rata dan halus, kecepatan tangan menarik atau mendorong elektroda waktu mengelas
harus stabil.
Apabila elektroda digerakkan:
a. Tepat
dan stabil, menghasilkan daerah perpaduan dengah bahan dasar perembesan las
yang baik
b. Terlalu
cepat, menghasilkan perembesan las dangkal karena pemansan bahan dasar
kurang dan cairan elektroda kurang menembus bahan dasar.
c. Terlalu
lambat menghasilkan jalur yang lebar dan menimbulkan kerusakan sisi las
terutama bila bahan dasar yang dilas tipis.
Diberdayakan oleh Blogger.
welcome
Read more: http://ariefbudiyantoo.blogspot.com/2013/02/cara-membuat-tulisan-berjalan-mengikuti.html#ixzz3OsB4SFYG