Pengetahuan dasar tentang pengelasan

Pengertian Proses Pengelasan

Pengelasan adalah Proses Penyambungan material-material menggunakan panas atau Tekanan atau keduanya, dengan atau tanpa logam pengisi yang mempunyai temperatur leleh hampir sama. Adapun filosofi dari pengelasan tersebut adalah proses memperpendek jarak atom sehingga terbentuk ikatan, Dengan kata lain pengelasan merupakan proses memposisikan atom-atom ke posisi semula sehingga kembali terikat satu sama lain.

Jenis-Jenis Pengelasan

Secara proses, pengelasan dapat di bedakan atas beberapa macam antara lain

A. Las Fusi ( Fusion Welding )

Las Fusi adalah Proses pengelasan dengan mencairkan sebagian logam induk.

Berikut jenis-jenis pengelasan yang termasuk kedalam jenis las fusi:

1. SMAW (SMAW)

SMAW adalah suatu proses pengelasan dimana elektroda yang di pakai bersifat consumeable (habis pakai) yang mana flux melindungi filler dari oksigen agar tidak terjadi oksidasi.

Berikut gambar skema proses SMAW :

2. GMAW ( MIG )

GMAW adalah Proses pengelasan dengan elektroda  terumpan menggunakan Busur listrik sebagai sumber panas dan menggunakan gas pelindung inert / gas mulia, campuran, atao CO2.

Berikut gambar skema proses SMAW :

3. FCAW

Pada dasarnya pengelasan dengan FCAW merupakan proses pengelasan yang mirip dengan GMAW/MIG dan menggunakan kawat Las Berinti Flux.

4. GTAW (TIG)

GTAW adalah Proses pengelasan dengan elektroda tak terumpan menggunakan Busur listrik sebagai sumber panas dan menggunakan gas pelindung inert / gas mulia

Berikut gambar skema proses GTAW :

5. PAW

PAW adalah proses pengelasan dengan pelindung gas dimana panas timbul akibat busur elektroda dengan BK. Busur dipersempit oleh oriffice tembaga paduan yang terletak antara elektroda dan BK. Plasma dibentuk oleh ionisasi bagian gas yang melewati oriffice.

Pada PAW, sebuah elektroda tungsten digunakan sama seperti pada GTAW. Dua aliran gas yang terpisah melewati torch. Satu aliran mengelilingi elektroda didalam badan orifis dan melalui orifis, terjadi penyempitan busur untuk membentuk plasma panas. Gas yang digunakan adalah gas mulia dan biasanya adalah argon. Aliran gas lainnya yaitu gas pelindung lewat diantara badan orifis dan di bagian luar pelindung. Gas ini melindungi logam cair  dan busur dari kontaminasi oleh lingkungan sekitarnya. Gas mulia, seperti argon, juga bisa digunakan untuk pelindung, tapi campuran gas yang tak teroksidasi, seperti argon dengan 5 % hydrogen, bisa juga dimanfaatkan.

Berikut gambar skema proses PAW :

6. SAW

Secara bahasa SAW adalah pengelasan busur rendam. SAW adalah proses Pengelasan busur mirip dengan GMAW tetapi secara bersamaan diumpankan flux untuk melindungi proses mengantikan gas pelindung.

  

Berikut gambar skema proses SAW :

7. Electroslag Welding (ESW)

ESW adalah suatu proses las otomatis dengan laju deposit tinggi yang digunakan untuk mengelas logam dengan tebal 2 inci atau lebih secara vertikal

Berikut gambar skema proses ESW :

B. Solid State Welding

Solid state welding adalah proses pengelasan dengan tekanan dan, atau tanpa panas.

Berikut jenis-jenis pengelasan yang termasuk kedalam jenis solid state welding:

1. Explosion Welding
2. Forge Welding
3. Friction Welding
4. Radial Friction Welding
5. Ultrasonic Welding
6. Roll Welding
7. Cold Welding

C. Proses Brazing

Proses brazing adalah proses penyatuan logam-logam dengan logam pengisi yang mencair di atas temperatur 840 oF ( di bawah temperatur cair logam induk ).

Berikut jenis-jenis pengelasan yang termasuk kedalam jenis proses brazing:

1. Torch Brazing
2. Furnace Brazing
3. Induction Brazing
4. Dip Brazing
5. Resistance Brazing
6. Diffusion Brazing
7. Exothermic Brazing
8. Brazing with clad Brazing materials

D. Proses Soldering

Proses soldering adalah proses pengelasan dengan logam pengisi yang mencair dibawah temperature 840 oF Umumnya logam pengisi menggunakan Timah.

Berikut jenis-jenis pengelasan yang termasuk kedalam jenis proses soldering:

1. Iron Soldering
2. Torch Soldering
3. Furnace and Infrared Soldering
4. Dip Soldering
5. Hot Gas Soldering
6. Induction Soldering
7. Wave Soldering

Brazing dan Soldering adalah proses penyambungan dengan menggunakan efek kapilaritas. Dimana Efek Kapilaritas adalah gaya tarik logam yang disambung terhadap logam pengisi cair sehingga permukaan sambungan dikontak oleh logam pengisi dengan syarat jarak antara dua logam harus dekat.

Weldability dan Faktor-faktor yang mempengaruhinya

Sifat Mampu Las ( Weldability ) adalah kemampuan material disambung dengan proses pengelasan sehingga menghasilkan sambungan yang berkualitas.

Weldability adalah fungsi dari :

1. Jenis proses las yang dipakai.
2. Lingkungan operasi dan proses.
3. Komposisi paduan.

4.   Ukuran dan disain sambungan

Jenis-Jenis Sambungan

Ada beberapa jenis sambungan yang di gunakan dalam pengelasan. Adapun jenis-jenis sambungan tersebut antara lain:

1. Sambungan silang
2. Sambungan T
3. Sambungan tumpul
4. Sambungan sudut
5. Sambungan sisi
6. Sambungan dengan penguat
7. Sambungan dengan Tumpang

 Lebih jelas jenis-jenis sambungan tersebut dapat kita lihat pada gambar berikut :

Posisi Pengelasan

Posisi Pengelasan :

1. Flat ( datar ) ® F

2. Horizontal ® H

3. Vertikal ® V

4. Atas kepala ® OH

 Skema SMAW

Berikut skema pengelasan SMAW :

 Elektroda dan Fungsinya pada pengelasan

Elektroda adalah sautu material yang di gunakan dalm melakukan proses pengelasan. Elektroda selalu memiliki standarisasi yang berbeda-beda, jadi dengan kata lain elektroda yang di gunakan selalu berbeda-beda tergantung pada jenis pengelasannya.

Berikut standarisasi elektroda :

E XXX XX  atau  E  XX   XX

      A      B                 A       B

A = Kekuatan tarik minimum  ( KSi )

B = Posisi pengelasan

Contoh :

E 6010 ®        UTM ≥ 430 MPa ( 760 ksi )

                        1 ® semua posisi ( F, H, OH, V )

E 6020 ®        UTM ≥ 430 MPa ( 760 ksi )

                        2 ® posisi flat atau horizontal

Elektroda untuk          Stainless steel see        ® AWS A5.4

Nickel and copper alloy  see   ® AWS A5.11 dan A5.6

Aluminium alloy  see  ® AWS A5.3

Fungsi elektroda pada pengelasan :

• Sebagai penyambung material yang akan di lilas.
• Sebagai pelindung hasil lasan

Cara menghasilkan nyala busur SMAW

Ada 2 metoda :

1. Scratching  ( recommended )

1. Scracth (gores) logam dengan elektroda berupa goresan pendek
2. Setelah terbentuk busur, segera angkat elektroda untuk mencegah penempelan dengan logam setinggi  2X diameter elektroda
3. Tahan posisi itu hingga busur terbentuk dan gas pelindung terbentuk
4. Gerakan elektroda sepanjang groove

2. Tapping

1. Gerakan naik turun elektroda secara vertical sampai timbul percikan
2. Setelah ada percikan angkat elektroda setinggi 2X diameternya
3. Jika busur belum stabil turunkan elektroda hingga 1X diameternya

 

  

Las Titik (Spot Welding)

            Las titik merupakan car alas resistansi listrik dimana dua atau lebih lembaran logam dijepit antara elektroda dan logam.

            Waktu yang singkat disebut waktu tekan, kemudian dialirkan arus bertegangan rendah di antara elektroda logam yang saling bersinggungan menjadi panas dan temperatur naik sampai mencapai temperature pengelasan (temperatur fusi logam). Segera setelah temperatur pengelasan dicapai tekanan antara elektroda memaksa logam menjadi satu dan terbentuklah sambungan las.

            Penggunaan proses las titik tergantung kepada :

1. Besar kecilnya arus listrik
2. besar kecilnya gaya penekanan
3. lamanya waktu penekanan
4. luas singgungan logam

            Prinsip proses las titik adalah bila arus listrik sebesar I amper melalui suatu hambatan R selama t datik, maka akan terjadi energi termal pada hambatan tersebut. Dapat juga dituis dengan :

H = I² . R . t                                    H = jumlah energi termal (Joule)

I   = kuat arus(A)

R  = Hambatan (W)

T  = waaktu (detik)

Empat tahapan dalam satu siklus pengelasan titik :

1. Waktu tekan.
2. waktu las, yaitu pada saat logam dijepit agar temperatur naik dan memaksanya menjadi satu.
3. Waktu tengang, yaitu waktu dimana arus telah dihentikan teapi penekanan masih dipertahankan.
4. waktu penutup, yaitu dimana logam yang sudah dingin dilepaskan.