Bab 3 - Proses Pengelasan Gmaw,Gtaw &Saw - Copy

MODUL 3. PENGELASAN GMAW , TIG & SAW

3.1. Sub Kompetensi

Kemampuan yang akan dimiliki oleh mahasiswa setelah memahami isi modul ini

adalah sebagai berikut :

- Mahasiswa mampu memahami macam-macam proses pengelasan

Proses GMAW

Proses TIG

Proses SAW

3.2. Uraian Materi

a. Las Busur Gas

Las busur gas adalah cara pengelasan dimana gas akan dihembuskan ke

daerah las untuk melindungi busur dan logam yang mencair terhadap atmosfir. Gas

yang digunakan sebagai pelindung adalah gas helium (He), gas Argon (Ar), gas

karbondioksida (CO2) atau campuran dari gas-gas tersebut.

Las busur gas diklasifikasi dibagi dalam dua kelompok besar yaitu

kelompok elektoda tak terumpan dan kelompok elektoda terumpan. Kelompok

elektroda tak treumpan mengguankan batang wolfram sebagai elektrode yang dapat

menghasilkan busur listrik tanpa turut menvair, sedangkan kelompok elektoda

terumpan sebagai elektrodanya digunakan kawat las. Skema dari kedua kelompok ini

dapat ditunjukakan pada gambar di bawah ini.

Gambar : Las Busur Gas

MODUL AJAR TEKNOLOGI PENGELASAN3-1


jenis dengan logam pengisi dan tanpa logam pengisi. Kelompok ini biasanya

mengunakan gas mulai sebagai pelindung sehingga secara keseluruhan nam

kelompok ini menjadi las wolfram gas mulia atau dalam bahasa inggris “tungsten

inert gas welding” yang disingkat menjadi TIG welding atau las TIG.

Kelompok elektoda terumpan kadang-kadang dibagi ladi dalam dua

jenis berdarasrkan kawat elektrodanya, yaitu jenis kawat elektroda pejal dan jenis

kawat elektroda inti fluks. Falam kelompok ini digunaka dua macam gas pelindung

yaitu gas mulai dan gas CO2. Kelompok pelindung dengan gas mulai nama

keseluruhannya las bususr logam mulai dalam bahasa inggrisnya adalah : metal inert

gas ars welding yang biasanya disingkat menjadi MIG welding atau las MIG. Pada

waktu ini umumnya gas pelindung digunakan berupa cmapuran dar gas Ar dan gas

CO2.

Skema : las Busur Gas

b. Proses Pengelasan GMAW (Gas Metal Arch Welding)



Las listrik gas metal atau gas metal arc welding ( GMAW ) adalah proses las

listrik yang menggunakan busur listrik yang berasal dari elektroda , yang dipasok

terus – menerus secara tetap dari suatu mekanisme kekolam las.untuk mencegah

terjadinya oksidasi , pengelasan ini dilindungi oleh aliran gas lindung yang berupa

gas aktif, misalnya CO2 sehingga disebut metal active gas (MAG) atau gas inert

( misalnya argon) sehingga disebut metal inert gas (MIG), karena adanya GMAW

juga disebut MIG MAG welding.

pengelasan ini dapat dilaksanakan secara otomatis dan dapat digunakan untuk

mengelas baja carbon, baja paduan rendah berkkeuatan tinggi, stainless steel,

almunium, tembaga , titanium dan paduan nikel dalam segala posisi dengan merubah

jenis gas pelindung , elektroda dan variable las lainnya. Tenaga listrik pengelasan ini

menggunakan arus bolak balik (AC) mulai dari 230 / 460 VAC dengan frekuensi

baik 50 maupun 60 Hertz (Hz).

Proses GMAW sering digunakan dalam proses produksi karena memiliki

keuntungan :

Sangat efisien dan proses pengerjaan yang cepat karena kecepatannya bisa lebih tinggi dari SMAW.

Dapat dihunakan dalam semua posisi pengelasan

Tidak menghasilkan slag atau terak layaknya pad alas SMAW

Memiliki angka deposisi ( deposition rates) yang lebih tinggi dibandingkan las SMAWulung dalam satu klos.

Dapat digunakan mengelas terus menerus karena elektroda berupa kawat sangat panjang dan terg

Pengelasan GMAW sangat baik untuk pekerjaan kontruksi

Membutuhkan sedikit pembersihan post weld

Kerugiannya :

Wire feeder yang memerlukan pengontrolan yang kontinyu

Sewaktu waktu da[at terjadi burnback



Cacat porosity sering terjadi akibat penggunaan gas pelindung yang kurang baik

Busur yang tidak setabil akibat keterampilan operator yang kurang baik

Pada awalnya set up pengelasan merupakan permulaan yang sulit

Skema Pengelasan GMAW



Motor penggerak dan Gun



Sifat – sifat las listrik GMAW dapat di bedakan dari caranya mentransfer metal ke

bahan induk. Tiga sifat tersebut adalah sebagai berikut :

Transfer arus pendek ( short circuit )

Transfer berbentuk bola ( globular )

Transfer bentuk semprotan ( spray )

Tiga transfer ditentukan oleh beberapa faktor dibawah ini :

Besaran dan tipe arus pengelasan

Diameter elektroda

Komposisi elektroda

Perpanjangan elektroda (extension)

Gas pelindung

Short circuit metal transfer merupakan jenis perpindahan logam las yang

membutuhkan heat input yang rendah.

Siklus short circuit transfer.

Prinsip pengoperasian las gas metal terletak pada pengendalian tiga hal yaitu

pembakar las, unit pemakanan kawat, dan sumber tenaga.Pembakar las ini akan

memandu elektroda, arus las dan gas lindung bekerja bersama-sama dengan

komposisi kecepatan pemakanan kawat dan tekanan kerja gas lindung yang sesuai

untuk menghasilkan pengelasan yang baik. Unit pemakanan kawat berfungsi untuk

mengatur kecepatan kawat yang sesuai dengan arus dan ketebalan sambungan las.

Sumber tenaga berfungsi mensuplai arus yang sesuai untuk pengelasan.



Besarnya arus ini bervariasi tergantung tebal-tipisnya plat yang akan

disambung maupun posisi pengelasannya. Ada 3 mode pemindahan logam yang

terjadi di dalam las gas metal yaitu pemindahan pancar aksial(axial spray transfer),

globular, dan hubung pendek (short circuiting transfer). Pancar aksial dan globular

amat berkaitan erat dengan energy busur yang relatif tinggi. Dengan memberikan

pengecualian mode pemindahan pancar pada diameter elektroda yang amat kecil,

pancar aksial dan globular biasanya terbatas hanya pada posisi pengelasan datar dan

horizontal dengan ketebalan plat tidak lebih dari 3,2 mm. Pemindahan hubung

pendek membutuhkan energi rendah biasanya terbatas pada ketebalan plat tidak lebih

dari 3,2 mm dan dapat digunakan untuk pengelasan pada semua posisi.

Globular transfer merupakan jenis yang memisahkan antara short circuit

transfer dengan Spray Arc Transfer. Bentuk lelehan elektroda yang mengenai logam

las besar-besar dan luas hal ini terjadi sampai elektroda itu berhenti dan lelehan

elektroda itu menerobos ke dalam pada benda lasan. Globular transfer dapat terjadi

ketika parameter dari voltage,ampere, dan kecepatan elektroda lebih besar dari

standard short circuit transfer.



Kelemahan globular transfer :

a) Terjadinya spatter

b) Sulit untuk mengelas selain posisi flat dan fillet horizontal.

c) Sulit untuk mengelas logam di atas 3 mm.

Gambar. Globalar transfer

Spray Arc Transfer, pengertian tentang cara pemindahan logam elektroda

dengan spray karena logam elektroda yang dipindahkan ke benda kerja sepertinya

disemburkan. Jadi cairan logam yang dipindahkan kecil-kecil, tidak seperti pada

globular. Jenis ini relative digunakan pada voltage yang tinggi,sedikit panas yang

terjadi pada benda kerja, dan digunakan untuk pengelasan pada plat yang tipis.

Gambar. Spray Arc Transfer



Perbedaan yang mendasar pada kelompok pengelasan GMAW yaitu pengelasan

MIG dan MAG dapat dilihat pada table di bawah ini :

c. Proses Pengelasan GTAW (Gas Tungsten Arch Welding) atau TIG

( Tungsten Inert Gas )

Adalah merupakan salah satu dari jenis arc welding, dimana busur listrik yang

terjadi karena hubungan pendek antara tungsten sebagai electrode yang mendapat

aliran listrik dari penjepit tungsten dengan base metal .Sebagai pelindung busur

listrik / arc maupun logam las yang masih mencair adalah gas Argon/Helium atau

campuran keduanya tergantung base metal yang dilas. .atau Adalah salah satu

pengelasan Arc welding yang menggunakan inert gas sebagai pelindung dengan

tungsten atau wolfram sebagai electrode



Skema pengelasan GTAW / TIG


1. Stop kontak

2. Mesin Las

3. Kabel

4. Kabel

5. Ground klemp

6. Tabung gas argon

7. Selang gas argon

8. TIG Torch

9. Filler Metal

10. Base Metal

11. Tungsten

12. Penjepit Tungsten

13. Arc

14. Weld Metal Cair

15. Weld Metal Beku

16. Gas Pelindung


Keuntungan pengelasasn GTAW :

Menghasilkan pengelasan yang bermutu tinggi pada bahan ferrous dan non

ferrous dengan pengelasan yang tepat.

Bisa digunakanuntuk root pass bermutu tinggi dari arah satu sisi

Lebih cocok pada pengelasan pipa,tubing dan pelat tipis t ≤ 10 mm

Kerugian pada pengelasn GTAW :

Laju pengisian lebih rendah di banding pengelasan yang lain.

Butuh control kelurusan sambungan yang lebih ketat untuk hasil yang baik

Butuh kebersihan pada sambungan las , baik digunakan dalam ruangan

tertutup

Dapat terjadi arc blow atau arc deflection

Panjang busur menentukan lebar kolom

Jika ujung elelktroda terkomtaminasi mempengaruhi sifat busur nyala dan

mengakibatkan inklusi tungsten kedalam las , jika hal ini terjadi pengelasan

dilakukan ulang.

electroda pada GTAW termasuk elektroda tidak terumpan dan sumber listrik berasal

dari generator AC atau DC (ada 2 jenis DCEN (Direct Current Electrod Negative )

dan DCEP ( Direct Current Electrode Positive/ plarity balik). Dimana DCEN

menghasilkan penetrasi dalam dan tinggi terutamajika gas pelindung heliun. DCEP

digunakan untuk keadaan khusus , karena electrode menjadi over heating.

Dapat di artikan bahwa sumber listrik yang digunakan untuk mengelas TIG

dapat berupa listrik DC atau listrik AC. Dalam hal listrik DC rangkaian listriknya

dapat dengan polaritas lutus dimana katup positif dihubungkan dengan logam induk

dan kutup negatif dengan batang eleltroda tau rangkaian sebaliknya yang disebut

polaritas balik. Skema dari kedua rangkain ini dapat dilihatpada gambar di bawah ini



Diagram rangkaian Listrik mesin DC

Dalam polaritas lurus elektron bergerak dari elektroda dan menumbuk logam

induk dengan kecepatan yang tinggin sehinga dapat terjadi penetrasi yang dalam.

Karena pada elektroda tidaka terjadi tumbukan elektron maka secara relatif suhu

elektroda tidak selalu tinggi, karena itu dengan polaritas ini dapat digunakan arus

yang besar. Sebaliknya dalam polaritas balik elektroda menjadi panas sekali, sehinga

arus listrik yang dapat dialirkan menjadi rendah. Untuk ukuran elektrode yang sama

dengan polaritas balik kira0-kira hanya 1/10 araus pada polaritas lurus yang

dialirkan. Bila arus terlalu besar maka ujung elektrode ekan turut mencair dan

merubah komposisi logam vcair yang dihasilkan. Dengan polaritas balik penetrasi ke

dalam logam induk menjadi dangkal dan lebar. Di samping itu terjadi proses ionisasi

pada gas Argan yang menyelubunginya dan terbentuk ion-ion Ar positif, yang

menumbuk logam dasar dan dapat melepaskan lapisan oksida yang ada di

permukaannya. Karena sifat yang dapat membersihkan maka peristiwa ini

dinamamakan aksi pembersihan. Pengaruh polaritas terhadap proses pengelelasn TIG

dapat dilihat dalam gambar di bawah ini :



Pengaruh polaritas pada pengelasan TIG / GTAW

Bila dipergunakan listrik AC maka proses yang terjadi akan sama dengan

menggunakan arus searah dengan polaritas lurus dengan polaritas balik yang digun

akan secara bergantian. Kerana hal ini maka dengan menggunakan arus bolak balik,

hasil pengelasan. Akan terletak antara hasil pengelasan dengan arus searah dengan

polaritas lurus dan polaritas balik. Pada umumnya busur yang dihasilkan dengan

bususr DC kurang begitu matap dan untuk memantapkannya perlu ditambahkan

listrik AC Dengan frekuensi tinggi.

Berdasarkan keterangan diatas maka, biasanya arus searah dengan polaritas

lurus diapakai untuk pengelasan baja, sedangkan untuk alimuniam karena

permukaannya selalu dilapisi dengan oksida yang mempunyai titik cair yang tinggi,

maka sebaliknya mamakai arus bolak balik biasanya yang ditambah dengan arus

balik frekuensi tinggi. Pemakian jenis polaritas beberapa logam ditunjukna dalam

tabel sebagai berikut :

Tabel Mesin TIG untuk beberapa Logam



d. Proses pengelasan SAW (Submerged Arch Welding)

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 bususr nyala terpendam di dalam ukuran–

ukuran fluks tersebut

Keuntungan dan kerugian pengelasan SAW

Dapat dioperasikan dengan arus tinggi hingga 2000 A / Hi current

Mampu melakukan penetrasi yang dalam

Dapat digunakan pada pelat tipis

Karena seluruh cairan tertutup oleh fluks maka kwalitas daerah las sangat baik.

Karena dapat digunakan kawat las yang besar, maka arus pengelasan juga besar

sehingga penetrasi cukup dalam dan efisiensi pengelasan tinggi.

Karena kampuh las dapat dibuat kecil, maka bahan las dapat dihemat.

Karena prosesnya secara otomatik maka tidak diperlukan ketrampilan juru las

yang tinggi dan perubahan-perubahan teknik pengelasan yang dilakukan oleh

juru las tidak banyak pengaruhnya terhadap kwalitas las.

Karena busur yang tidak kelihatan, maka penentuan pengelasan yang salah

dapat menggagalkan seluruh hasil pengelasan.

Posisi pengelasan terbatas hanya pada posisi horizontalKarena

prosesnyaotonaatik, maka penggunaannya lebih terbatas bila dibanding dengan

las dengan tangan atau semi otomatik

Skema pengelasan SAW




7. Contactube

8. Ground Klemp

9. Base Metal

10. Flux

11. Flux Cair

12. Slag Beku

1. Stop Kontak

2. Mesin Las

3. Kabel

4. Kabel

5. Wire Rot Roll

6. Wire Feeder

13. Penghisap Flux

14. Wire Rot

15. Weld Metal Cair

16. Weld Metal Beku


Pengaruh Arus / Amper pada Weld Profile

Pengaruh Voltage pada Weld Profile

Posisi pengelasan SAW Posisi Flat (1G, 1F) & 2F Horizontal



3.3. Rangkuman

Las busur gas adalah cara pengelasan dimana gas akan dihembuskan ke

daerah las untuk melindungi busur dan logam yang mencair terhadap atmosfir.

Gas yang digunakan sebagai pelindung adalah gas helium (He), gas Argon (Ar),

gas karbondioksida (CO2) atau campuran dari gas-gas tersebut.

Las listrik gas metal atau gas metal arc welding ( GMAW ) adalah proses las

listrik yang menggunakan busur listrik yang berasal dari elektroda , yang dipasok

terus – menerus secara tetap dari suatu mekanisme kekolam las.untuk mencegah

terjadinya oksidasi , pengelasan ini dilindungi oleh aliran gas lindung yang berupa

gas aktif, misalnya CO2 sehingga disebut metal active gas (MAG) atau gas inert

( misalnya argon) sehingga disebut metal inert gas (MIG), karena adanya GMAW

juga disebut MIG MAG welding.



Proses Pengelasan GTAW (Gas Tungsten Arch Welding) atau TIG ( Tungsten

Inert Gas )Adalah merupakan salah satu dari jenis arc welding, dimana busur listrik

yang terjadi karena hubungan pendek antara tungsten sebagai electrode yang

mendapat aliran listrik dari penjepit tungsten dengan base metal.

Proses pengelasan SAW (Submerged Arch Welding) 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 bususr nyala terpendam di dalam ukuran–ukuran fluks tersebut

3.4. Referensi

1. Harsono Wiryosumarto, Toshie Okumura, Teknologi Pengelasan Logam,

Cetakan Keenam, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 1994.

2. Tata Surdia, Kenji Chijiwa, Teknik Pengecoran Logam, Cetakan Ketujuh, PT

Pradnya Paramita, Jakarta, 1996.

3. Sri widharto. (2007) . Menuju Juru Las Tingkat Dunia.Jakarta. PT

PradnyaParamita

4. Materi Proses Las, Diktat WI PPNS, Surabaya 2008



3.5. Latihan Soal

1. Gambarkan skema pembagian Las busur Gas

2. Sebutkan Sifat – sifat las listrik GMAW dapat di bedakan dari caranya

mentransfer metal ke bahan induk. dan gambarkan.

3. Gambarkan skema pengelasan GTAW/TIG

4. Sebutkan kerugian / keterbatasan pengelasan SAW

3.6. Lembar Kerja

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................



.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................



3.7. Jawaban


Bab 3 - Proses Pengelasan Gmaw,Gtaw &Saw - Copy

Documents

Transcript of Bab 3 - Proses Pengelasan Gmaw,Gtaw &Saw - Copy