< Previous 4777.9.2. Pengoperasian las MIG/GMAW Pengaturan besar arus dan tegangan pengelasan Besarnya arus dan tegangan pengelasan adalah tergantung pada tebal bahan dan diameter kawat elektroda serta posisi pengelasan atau berdasarkan WPS pekerjaan tersebut. Tabel berikut ini adalah ketentuan umum penyetelan/-pengaturan besaran arus dan tegangan pengelasan ber-dasarkan diameter kawat elektroda. Tabel 7.11. Ketentuan umum penyetelan/pengaturan besaran arus dan tegangan pengelasan berdasarkan diameter kawat elektroda. Diameter Kawat Arus (Amper) Tegangan (Volt) Tebal Bahan 0,6 mm 50 – 80 13 – 14 0,5 – 1,0 0,8 mm 60 – 150 14 – 22 0,8 – 2,0 0,9 mm 70 – 220 15 – 25 1,0 – 10 1,0 mm 100 – 290 16 – 29 3,0 – 12 1,2 mm 120 – 350 18 – 32 6,0 – 25 1,6 mm 160 – 390 18 – 34 12,0 – 50 (Alip,1989) Duty Cycle Semua tipe mesin las diklasifikasikan/ diukur berdasarkan besarnya arus yang dihasilkannya (current output) pada suatu besaran tegangan (voltage). Ukuran ini ditetapkan oleh fabrik pembuatnya sesuai dengan standar yang berlaku pada negara pembuat tersebut atau standar internasional, di mana standar tersebut menetapkan kemampuan maksimum mesin las untuk beroperasi secara aman dalam batas waktu tertentu. Salah satu ukuran dari mesin las adalah persentase dari “duty cycle”. Duty cycle adalah persentase penggunaan mesin las dalam periode 10 menit, di mana suatu mesin las dapat beroperasi dalam besaran arus tertentu secara efisien dan aman tanpa mengalami beban lebih (overload). Sebagai contoh, jika suatu mesin las berkemampuan 300 Amper dengan duty cycle 60%, maka artinya mesin las tersebut dapat dioperasikan secara aman pada arus 300 478 Amper pengelasan selama 60% per 10 menit penggunaan (6/10). Jika penggunaan mesin las tersebut dibawah 60% (duty cycle diturunkan ), maka arus maksimum yang diizinkan akan naik. Dengan demikian, jika misalnya ‘duty cycle’ nya hanya 35% dan besar arusnya tetap 300 Amper, maka mesin las akan dapat dioperasikan pada 375 Amper. Hal tersebut berdasarkan perhitungan: o Selisih : 60% - 35 % = 25 % o Peningkatan : 25/60 x 300 = 125, sehingga 60% x 125 = 75 Amper. o Arus maksimum yang diizinkan = 75 + 300 = 375 Amper. Kawat elektroda GMAW adalah salah satu jenis proses las cair (fusion welding) yang banyak digunakan pada pengerjaan konstruksi ringan sampai berat. Hasil maksimal akan dapat dicapai apabila jenis kawat elektroda yang digunakan sama dengan jenis logam yang di las. Jenis logam yang dapat di las menggunakan GMAW ada beberapa macam antara lain: o Baja tegangan tinggi dan menengah o Baja paduan rendah o Baja tahan karat o Aluminium o Tembaga o Tembaga paduan, dll. Bentuk kawat elektroda yang digunakan pada GMAW secara umum adalah solid wire dan flux cored wire , di mana penggunaan kedua tipe tersebut sangat tergantung pada jenis pekerjaan. Solid wire digunakan secara luas untuk mengelas konstruksi ringan sampai sedang dan dioperasikan pada ruangan yang relatif tertutup, sehingga gas pelindungnya tidak tertiup oleh angin. Sedang flux cored wire lebih banyak dipakai untuk pengelasan konstruksi sedang sampai berat dan tempat pengelasannya memungkinkan lebih terbuka (ada sedikit tiupan angin). Untuk menjaga agar kawat elektroda tidak rusak atau berkarat, terutama dalam penyimpanan, maka perlu dikemas. Kemasan/ pengepakan yang banyak dijumpai dalam perdagangan adalah berupa gulungan (rol) di mana berat gulungan kawat yang banyak digunakan adalah 15 kg, 17 kg dan 30 kg. 479 Gas pelindung Gas-gas pelindung untuk GMAW adalah pelindung untuk mempertahankan/ menjaga stabilitas busur dan perlindungan cairan logam las dari ontaminasi selama pengelasan, terutama dari atmosfir dan pengotoran dearah las. Fungsi utama gas pelindung adalah untuk membentuk sekeliling daerah pengelasan dengan media pelindung yang tidak bereaksi dengan daerah las tersebut. ¾ Jenis-jenis gas pelindung Jenis gas pelindung yang digunakan untuk mengelas baja karbon dan baja paduan adalah sebagai berikut: o Campuran Argon + oksigen o Campuran Argon + carbon dioksida o Campuran Argon + karbon dioksida + oksigen o Karbon dioksida Adapun penggunaan gas pelindung secara umum khususnya pada solid wire diatur antara 14 – 18 l/menit ( disesuaikan dengan WPS ). ¾ Perbandingan penggunaan gas pelindung Tabel 7.12. Perbandingan penggunaan gas pelindung Logam Gas Catatan Baja karbon rendah Argon + CO2 Argon mengontrol percikan dan melindungi busur. CO2 memperbaiki input dan menguragi biaya Argon + CO2 +Oksigen Diperlukan apabila memperbaiki sifat mekanik CO2 Biaya rendah, panas input tinggi akan tetapi ada percikan terak (Kenyon,1979) 480 Penyalaan busur las Arus listrik yang mengalir dari dan atau ke permukaan benda kerja mengakibatkan terjadinya busur listrik diantara ujung kawat elektroda dan permukaan benda kerja, sekali busur listrik ini terbentuk, kawat elektroda akan mengalir secara otomatis dengan kecepatan tertentu dari gulungan kawat las ke dalam busur dan membentuk kawah las. Kawat las dan ujung kawat elektroda dilindungi oleh gas pelindung dari kemungkinan terjadinya kontaminasi atmosfir. Aliran arus, kawat las dan gas pelindung di aktifkan oleh operator melalui triger yang terdapat pada tang las atau welding gun Gambar berikut ini menunjukkan proses pengelasan GMAW. Gambar 7.96.Operasional Las MIG Gambar 7.95. Proses pengelasan las MIG/GMAW 481Terjadinya penyeburan logam cair seperi diterangkan oleh gambar disebabkan oleh beberapa hal, antara lain polaritas listrik dan arus listrik. Dalam las MIG biasanya digunakan cara listrik arus searah dengan tegangan tetap sebagai sumber tenaga. Dengan sumber tenaga ini biasanya penyemburan terjadi bila polaritasnya adalah polaritas balik. Di samping polaritas ternyata bahwa besar juga memegang peranan penting, bila besar arus melebihi harga tertentu yang disebut harga kritik barulah terjadi pemindahan semur. Besarnya arus kritik tergantung pada bahan kawat las, garis tengah kawat dan jenis gas pelindungnya. Bila diameter kawat mengecil, besar arus juga harus menurun. Penambahan gas CO2 ke dalam gas Argon akan menaikkan besarnya arus listrik. Gambar 5.97. Power supply Las MIG (Harsono & Toshie,1981) 482 Gambar 7.98. Mesin Las MIG 7.9.3. Kerusakan hasil pengelasan Macam-macam kerusakan hasil pengelasan Ada bermacam-macam kerusakan yang ditimbulkan oleh proses pengelasan. Kerusakan hasil pengelasan tersebut antara lain: Kerusakan bagian luar Kerusakan bagian luar adalah: o Takikan-bawah (under-cutt) Gambar 7.99.Takikan bawah 483o Penumpukan logam las (overoll) Yaitu bentuk logam las yang menumpuk pada sisi jalur las. Ciri-cirinya adalah: pada sisi jalur las tidak terjadi pencairan yang sempurna sehingga, logam las hanya menempel pada logam dasarnya. o Keropos (porosity) Tanda-tandanya permukaan las berlubang-lubang. o Kurang pencairan (lack of fusion) Hasil tidak mencair sempurna, seakan-akan logam las hanya menempel saja. Gambar 7.100. Penumpukan logam las Gambar 7.101. Keropos Gambar 7.102. Kurang pencairan 484 o Tercemar tunsten (tungsten inclusion) Kerusakan bagian dalam Kerusakan las bagian dalam hasil pengelasan GTAW tidak bisa diamati secara visual, harus diditeksi dengan menggunakan alat khusus seperti dengan ultrasonic-tracing. Macam-macam kesalahan las bagian dalam diantaranya yaitu: o Kotor (inclusion) Bila logam yang akan dilas tidak dibersihkan dahulu, maka akan terjadi kontiminasi pada logam las Kotoran-kotoran yang menyebabkan hasil menjadi kotor adalah : karat, oli, grease, debu dan lain-lain. Untuk mencegah keadaan tersebut, maka sebelum melakukan pengelasan, maka benda kerja harus dibersihkan terlebih dahulu. Sebagai alat pembersih-nya dapat digunakan : kikir, batu-gerida halus dan diterjen. Gambar 7.103. Tercemar oleh tungsten Gambar 7.104. Terperangkap kotoran 485o Retak (cracking) Tanda-tanda pengelasan yang retak, yaitu pada permukaan logam terlihat pecah-pecah. o Kurang penembusan (less penetration) Setelah benda uji dibelah dan permukaannya dihaluskan kemudian diperiksa, maka akan terlihat penembusan dari logam las. Macam-macam penyebab kerusakan hasil pengelasan Takikan-bawah (under cutt) Kerusakan las ini diakibatkan karena: o Amper terlalu tinggi o jarak busur (arc length) terlalu tinggi o kurang pengisian o pengelasan terlalu lambat. Logam las menumpuk (overoll) Ciri-ciri kerusakan las ini dapat dilihat diamati yaitu adanya penumpukkan pada sisi jalur las. Kerusakan las ini disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut: o Kecepatan pengelasan terlalu lambat o Penyetelan amper terlalu rendah o Posisi elektroda tidak benar Keropos Kerusakan las ini dapat dilihat karena pada permukaan rigi-rigi las terlihat adanya lubang-lubang Kerusakan ini adalah diakibatkan oleh hal-hal sebagai berikut: o Busur las terlalu tinggi. o Kurang gas pelindung. o Pengelasan tidak di ruang tertutup o Lubang nozel terlalu kecil o Benda yang dilas kotor Gambar 7.105. Retak 486 Kurang pencairan Kerusakan las kurang pencairan adalah diakibatkan oleh hal-hal berikut ini: o Penyetelan arus terlalu rendah. o Teknik pengelasan yang salah. o Persiapan pengelasan kurang sempurna. o Menggunakan kawat las tidak sesuai dengan jenis sambungan. o Permukaan logam las kotor. Tercemar tungsten Kerusakan las ini penyebabnya adalah sebagai berikut: o Penyetelan arus terlalu tinggi tidak sesuai dengan ukuran elektroda yang o dipakai. o Pengasahan elektroda tidak benar. o Elektroda menyentuh benda kerja saat pengelasan. o Logam las banyak tercemar oleh elektroda. Teknik-teknik untuk pencegahan distorsi Pada proses pengelasan akan terjadi perubahan bentuk akibat panas pengelasan, untuk pecegahan diperlukan teknik-teknik khusus yaitu: o Las catat (tack-weld) Pada pengelasan sambungan sebelum dilakukan pengelasan penuh, harus dilakukan las catat dengan sempurna seperti terlihat pada gambar berikut ini : o Menggunakan alat bantu (jig and fixture) Gunakan alat bantu pengikat yang sesuai seperti klem.untuk mencegah terjadinya perubahan bentuk. Gambar 7.106. Las catat Next >