Materi Pengelasan

     1.    Klasifikasi cara pengelasan

Mengelas secara umum adalah suatu cara menyambung logam dengan menggunakan panas, tenaga panas pada proses pengelasan diperlukan untuk memanaskan bahan lasan sampai cair/leleh sehingga bahan las tersambung dengan atau tanpa kawat las sebagai bahan pengisi, karena pada kondisi pengelasan tertentu tidak memerlukan bahan pengisi pada proses pengelasan.

Pada proses las patri bahan las tidak dipanaskan sampai cair/leleh tetapi panas diperlukan hanya untuk mencairkan/melelehkan bahan tambah, pada las tempa bahan las dipanaskan pada dapur tempa sampai pijar kemudian bahan diberikan sampai tersambung, pelapisan permukaan juga termasuk proses pengelasan dimana bahan pelapis dapat berupa kawat atau serbuk las.

Banyak cara-cara pengelasan dilakukan untuk menyambungkan logam, karena banyaknya jenis proses pengelasan banyak pula  cara-cara pengklasifikasian yang digunakan dalam bidang pengelasan, tetapi secara konvensional cara-cara pengklasifikasian tersebut dapat dibagi dalam dua golongan, yaitu pengklasifikasian cara pengelasan berdasarkan cara kerja dan pengklasifikasian cara pengelasan berdasarkan sumber panas yang digunakan dalam proses pengelasan.

Pada cara pengklasifikasian berdasarkan cara kerja dapat dibagi dalam tiga kelas utama, yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.

a.    Pengelasan cair adalah cara pengelasan di mana bahan dasar yang disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau api gas yang terbakar.

b.    Pengelasan tekan adalah cara pengelasan di mana bahan yang disambung dipanaskan sampai pijar kemudian ditekan menjadi satu.

c.  Pematrian adalah cara pengelasan dimana logam diikat dan disatukan dengan menggunakan bahan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah, dalam pematrian logam yang disambung tidak turut mencair.

Pengelompokan cara pengelasan berdasarkan sumber panas, yaitu:

Pengelasan gas adalah cara pengelasan menggunakan pencampuran dua gas untuk mendapatkan panas pada pengelasan yang digunakan untuk mancairkan atau  bahan  dengan atau tanpa bahan tambah, jenis gas yang digunakan :

1.    gas oksigen                              

2.    gas asetilin   

3.   gas hydrogen 

4.    gas prophan (LPG)

5.  gas Methan (LNG)

                  

                         

b.    Pengelasan busur listrik adalah cara pengelasan menggunakan busur listrik atau percikan bunga api listrik akibat hubungan singkat antara dua kutub listrik yang terionisasi dengan udara melalui penghantar batang elektroda yang sekaligus dapat digunakan pula sebagai bahan tambah atau bahan pengisi dalam pengelasan.

c.    Pengelasan tekan (las tahanan listrik) atau disebut juga las resisten listrik adalah cara pengelasan di mana bahan yang disambung dipanaskan dengan tahanan listrik melalui elektroda tembaga sampai pijar kemudian ditekan menjadi satu, las tekan atau las tahanan listrik baik sekali digunakan untuk penyambungan pelat-pelat yang tipis.

 

d.    Pengelasan kimia adalah cara pengelasan dengan menggunakan reaksi kima sebagai sumber panas untuk menyambungkan bahan, jenis las kima pada penyambungan logam adalah las thermit dimana panas pada pengelasan ditimbulkan oleh reaksi kimia antara serbuk besi dan oksida alumunium.

Pada modul ini hanya akan di bahas tentang pengelasan cair yang menggunakan las busur manual.

Las busur manual  atau umumnya disebut dengan las listrik adalah termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las listrik ini adalah merupakan sambungan tetap. Ada beberapa macam proses las yang dapat digolongkan kedalam proses las yang menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas listrik antara lain yaitu :

a.    Las busur dengan elektroda karbon, misalnya :

1)    Las busur dengan elektroda karbon tunggal.

2)    Las busur dengan elektroda karbon ganda.

b.    Las busur dengan elektroda logam, misalnya :

1)    Las busur dengan elektroda berselaput /SMAW

2)    Las TIG (Tungsten Inert Gas)/GTAW

3)    Las MIG/GMAW

4)    Las  submerged.

Pada dasarnya las busur  menggunakan elektroda karbon maupun logam menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda dan benda kerja dapat mencapai temperatur tinggi yang dapat melelehkan sebagian bahan merupakan perkalian antara tegangan listrik (E) dengan kuat arus (I) dan waktu (t) yang dinyatakan dalam satuan panas joule atau kalori seperti rumus dibawah ini :

H = E x I x t

Dimana :        H = panas dalam satuan joule

E = tegangan listrik dalam volt

I = kuat arus dalam amper

t = waktu dalam detik

a.    Las listrik dengan elektroda karbon

Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda karbon dan logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda dengan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi.

b.    Las busur dengan elektroda logam

1.    Las busur dengan elektroda berselaput (SMAW)

Las busur dengan elektroda berselaput (Selded Metal Arc Welding)  proses las busur  ini menggunakan elektroda berselaput sebagai bahan tambah, busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar, selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah las, busur listrik dan daerah las di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar.

Selaput elektroda atau fluksi mempunyai peranan penting pada pengelasan, dimana fungsi fluksi adalah :

1)    sebagai penstabil busur listrik.

2) membentuk terak pelindung, yang akan melindungi logam las dari pengaruh udara luar.

3)    membentuk gas pelindung

4) membersihkan permukaan logam las dari kotoran berupa oli dan lapisan oksida logam

5)    mempermudah penyalaan busur listrik

6) memperbaiki struktur logam las yang berubah akibat proses pemanasan logam.

2.    Las TIG (GTAW)

Las TIG/Tungsten Inert Gas (Gas Tungsten Arc Welding) menggunakan elektroda ujung wolfram yang bukan merupakan bahan tambah dimana busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar adalah merupakan sumber panas untuk pengelasan, titik cair dari elektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410° sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai las dilengkapi dengan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah las dari pengaruh luar pada saat pengelasan. Sebagai bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur listrik yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar dengan  gas pelindung dipakai argon, helium atau campuran dari kedua gas tersebut yang pemakaiannya tergantung dari jenis logam yang akan dilas.

Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi.

3.    Las  MIG (GMAW)

Las MIG/ Metal Inert Gas (Gas Metal Arc Welding) adalah juga las busur dimana panas ditimbulkan oleh busur listrik antara ujung elektroda dan bahan dasar dengan elektoda adalah merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang gerakannya diatur oleh pasangan roda gigi  digerakkan oleh motor listrik, kecepatan gerakan elektroda dapat diatur sesuai dengan keperluan.

Tangkai las dilengkapi dengan nosel logam untuk menyemburkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas melalui selang gas.

Gas yang digunakan  adalah CO₂ untuk pengelasan baja lunak dan baja, argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan aluminium dan baja tahan karat.

Proses pengelasan MIG ini dapat secara semi otomatik atau otomatik, semi otomatik dimaksudkan pengelasan secara manual sedangkan otomatik adalah pengelasan dimana seluruh pekerjaan las dilaksanakan secara otomatis.

 

4.    Las listrik submerged.

Las listrik submerged yang umumnya otomatik atau semi otomatik menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar dengan busur yang terjadi pada saat pengelasan,  diantara ujung elektroda dan bahan dasar berada didalam timbunan fluksi serbuk sehingga tidak terjadi sinar las keluar seperti biasanya pada las listrik lainnya sehingga operator las tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helem las).

Pada waktu pengelasan fluksi serbuk akan mencair dan membeku menutup lapisan las sebagian fluksi serbuk, yang tidak mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak-terak las, elektroda yang merupakan kawat tanpa selaput berbentuk gulungan (rol) digerakkan maju oleh pasangan roda gigi. Pasangan roda gigi yang diputar oleh motor listrik dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan.