Las Listrik (Smaw)

LAS LISTRIK (SMAW)

PERLENGKAPAN LAS LISTRIK

• Power Suplply• Mesin Las Listrik• Hubungan paralel mesin las• Kabel

POWER SUPLPLY• Daya listrik dari suatu mesin las diperlukan untuk

memulai dan menjaga operasi pengelasan busur listrik. Daya listrik dihasilkan dari suatu mesin las yang mengalirkan arus dan beda potensial tertentu diantaa dua elektroda.

• Tegangan las bervariasi mulai dari 10 hingga 60 volt dan besar arus las dari 3 hingga 700 ampere. Kadang – kadang terjadi tegangan atau arus yang lebih besar atau lebih kecil dari harga – harga itu.

• Power supply yang dipergunakan dalam pengelasan busur listrik dibagi 2 yaitu mesin las berkarakteristik static dan mesin las berkarakteristik dinamik.

Keterangan :CC = Curent Constant = arus konstanCV = Constant Voltage = Daya konstan

Transformer Generator Transformer Rectifier

DC DC AC AC AC/DCDC

CC CV CC CC CC

CC CC/CV CV CC CC/CV CV

Mesin Las

Statik Dinamik

• Dalam mempelajari mesin las dikenal istilah lain yang tidak kalah penting yaitu DUTY CYCLE yang merupakan perbandingan antara waktu pembusuran dan waktu total sebesar 10 menit.

• Contoh, jika waktu pembusuran 5 menit maka duty cycle sebesar 50% dan jika lama pembusuran 10 menit maka duty cycle 100%.

• Adanya formulasi dan spesifikasi seperti duty cycle pada mesin las oleh karena fakta bahwa pengelasan tidak pernah dilakukan secara kontinu apalagi untuk proses SMAW.

Ada formulasi lainnya yang menghubungkan duty cycle dengan kebutuhan arus las. Formulasi ini dapat digunakan untuk menghitung kebutuhan arus las jika diinginkan besar duty cycle tertentu. Formulasi itu adalah : Duty cycle yg diperlukan = arus las yg diberikan²Duty cycle yg diberikan arus las g diperlukan²

Contoh :

Suatu mesin las akan digunakan dengan arus 300 ampere pada duty cycle 60%. Las itu akan dimekanisasi sehingga duty cycle menjadi 100% maka berapa besar arus las yang mungkin diperlukan?Jawab :Arus las yg diperlukan² = arus las yg diberikan² x duty cycle yg diberikan duty cycle g diperlukan arus las yg diperlukan² = 300² x 0,60 = 90.000 x 0,60 = 232 ampere 1,00 Jadi arus las yang diperlukan pada duty cycle 100% adalah 232 ampere.

Kurva Karakteristik Mesin LasPada proses SMAW,seringkali ada waktu sela proses pembusuran yang diakibatkan oleh kebutuhan teknik mengelas. Oleh karena itu,mesin las dengan duty cycle 100% terlampau besar dan mungkin tidak pernah tercapai.

Spesifikasi Mesin Las Spesifikasi Mesin Las I Mesin Las II

Tegangan Utama +/- 10% 3ph 380V/400V/415V ~

50Hz

3ph380V/400V/415V ~

50Hz

Sekering 25A20A20A

32A32A25A

Daya pada 100% duty cycle8,5 kVA 17,2 kVA

Cos ø 0,98 (150 A)0,99 (330 A)

0,98 (150 A)0,99 (450 A)

Efisiensi 88% 90%

Selang Arus Las 3 – 330 A 3 – 450 A

Selang Arus Las pada 50% dcSelang Arus Las pada 60% dcSelang Arus Las pada 100%

330 A300 A210 A

450 A360 A

Tegangan Las MIG/MAGMMAWTIG

10 – 40 V0 – 55 V0 – 55 V

10 – 40 V0 – 55 V0 – 55 V

Tegangan tanpa beban 50 V 50 V

Sistem Pendingn AF AF

MESIN LAS LISTRIK

• Sumber tenaga mesin las dapat diperoleh dari motor bensin atau diesel atau ardu induk Tegangan listrik tegangan tinggi dialihkan ke bengkel las melalui beberapa transformator.

• Tegangan yang diperlukan oleh mesin las biasanya 110 Volt, 220 Volt atau 380 Volt

Sirkulasi Arus pada Generator Las Listrik

Tegangan listrik tegangan tinggi dialihkan ke bengkel las melalui beberapa transformator. Tegangan yang diperlukan oleh mesin las biasa Antara jaringan dengan mesin las bengkel terdapat saklar pemutus.

Hubungan paralel mesin las

Menghubungkan secara parallel dua atau lebih mesin las dapat dilakukan dengan syarat mesin las-mesin las tersebut sama jenisnya. Dengan menghubungkan dua mesin las tersebut maka arus las yang dihasilkan bisa lebih besar.

Kabel• Pada mesin las ada kabel primer dan

sekunder. • Kabel primer ialah kabel yang

menghubungkan sumber tenaga dengan mesin las.

• Kabel sekunder ialah kabel elektroda dan kabel masa. Jumlah kawat inti pada kabel primer disesuikan dengan jumlah phasa mesin las ditambah satu kawat.

• Kawat yang ditambah dipakai untuk hubungan masa tanah dari mesin.

Istilah – istilah Pengelasan Busur Listrik

• No-load voltage : terjadi ketika mesin las sudah ON tetapi tidak ada busur listrik dan tidak ada operasi pengelasan. Arus listrik tidak mengalir tetapi tegangan paling besar. Dengan tegangan yang besar ini akan memudahkan inisiasi busur listrik. Untuk alasan keamanan,tegangan tanpa beban yang keluar dari mesin las diatur serendah mungkin.

• Short circuit voltage : terjadi ketika ujung elektroda menyentuh permukaan benda kerja. Pada kondisi ini tegangan sangat rendah dan arus meningkat sangat besar.

• Operating voltage : terjadi pada saat operasi pengelasan dimana ada busur listrik antara ujung elektroda dan permukaan benda kerja. Tegangan yang terjadi tergantung.

ELEKTODE

• Elektroda yang digunakan dalam proses SMAW memiliki banyak perbedaan baik komposisi kawat las maupun jenis fluks. Diameter standar elektroda (diameter kawat las) bervariasi mulai dari l,5 mm hingga 8 mm, sedangkan panjangnya mulai dari 200 mm hingga 450 mm.

• Elektroda las tidak hanya merupakan kawat logam tetapi juga dilindungi atau diselimuti oleh fluks. Pada saat pengelasan fluks ini ikut mencair dan bercampur dengan cairan logam yang berasal dari logam induk dan kawat las.

Fluks yang dibuat menyelimuti kawat las memiliki beberapa fungsi, diantaranya :1.Penghasil gas (CO2) yang berasal dari pembakaran fluks yang berfungsi melindungi busur listrik dan kubangan logam las dari lingkungan atmosfir.2.Deoxidizer (mengikat gas O2 yang ikut terlarut dalam cairan logam) Pembentuk terak/salg, yang melindungi logam las beku dari oksidasi dan membantu membentuk manik las.3.Unsur-unsur paduan, yang memberikan logam las beku dari oksidasi dan membantu membentuk manik las.4.Unsur-unsur paduan, yang memberikan perbaikan sifat tertentu pada logam las.5.Unsur-unsur pembentuk ion-ion, yang membuat busur listrik lebih stabil dan mampu beroperasi dengan penggunaan arus AC.6.Meningkatkan produktivitas pengelasan (misalnya pada fluks yang mengandung serbuk besi)

Ukuran Elektrode (Kawat Las)

• Pemilihan ukuran diameter elektrode tergantung dari desain,ukuran lasan,posisi las,input panas,dan ketrampilan juru las (welder).

• Berarti untuk setiap jenis elektrode memiliki ukuran diameter dan besar ampere yang berbeda.

• Contoh :– Untuk jenis elektrode :E 6011 dengan diameter ø

1/8”,arus listrik = 100 – 200 A untuk ukuran las 1/8” dengan welding speed 8 – 10 ipm (inch per minute)(flat) dan 10 – 12 ipm (down hill).

UKURAN ELEKTRODE BERDASARKAN AMPERE

Macam – macam Kawat LasPada umumnya ditinjau dari logam yang di las,kawatdibagi mejadi 5

group :– Mld Steel (Baja Lunak)– High Carbon Steel– Alloy Steel– Cast Iron– Non Ferrous

Secara spesifik dalam aplikasi las proses SMAW,elektrode digolongkan menurut sifat – sifatnya sebagai berikut :

1) Fast-Fill Electrodes2) Fast-Freeze Electrodes3) Fill-Freeze Electrodes4) Low Hydrogen Electrodes

PENYIMPANAN ELEKTRODEElektrode

Klasifikasi AWS

Kondisi PenyimpananPemanas ulang

Kondisi ruangan Peti pemanas

E 6010,E 6011 27ºC + 11ºCKelembaban relatif 20 – 60%

Untuk kondisi peyimpanan dan pemanasan ulang harus dikonsultasikan kepada pemasok

E 6012,E 6013E 6020,E 6027E 7014,E 7024

27ºC + 11 ºCKelembaban relatif maksimum 50%

11ºC - 22 ºC diatas suhu ruangan

135 ºC + 14 ºC selama satu jam

E 7018,E 7028 27ºC + 11 ºCKelembaban relatif maksimum 50%



E 7015,E 7016 27ºC + 11 ºCKelembaban relatif maksimum 50%



PERALATAN PENYIMPAN ELEKTRODE

Busur Listrik Pada Pengelasan SMAW

Karakteristik Busur DCDalam listrik DC, karena terdapat kutub positi dan negatii maka terdapat dua pengangkutan (polaritas), yaitu:1.Polaritas lurus (straight polarity), dimana elektroda dihubungkan ke kutub negatif dan logam induk dihubungkan ke kutub positif. 2.Polaritas balik (reserve polarity) dimana elektroda dihubungkan ke kutub positif dan logam induk dihubungkan ke kutub negatif

• Pada jenis ini, polaritas berubah menurut perubahan kutub positif dan negatif. Polaritas berubah secara kontinu pada frekuensi tertentu (pada bentuk gelombang sinusidal). Arus bergelombang sinus memerlukan tegangan tinggi (frekuensi tinggi). Ketika inisiasi busur atau re-inisiasi busur.

Karakteristik Busur AC

SIFAT BUSUR LISTRIK• Busur listrik akan padam jika tegangan yang timbul

antara elektroda dan benda benda mencapai 0 (nol) volt. Akan tetapi, jika perubahan polaritas berlangsung dalam waktu sangat singkat maka busur tidak akan padam. Ketika tegangan mencapai angka nol (melewati sumbu nol).

• Terdapar 4 macam sifat Busur Listrik : 1. Busur Spray Arc2. Busur globular Tranfer3. Busur Short Circuit4. Busur Pulsed Arc Transfer

Busur Jenis Spray Arc (percikan) – membutuhkan input panas yang

tinggi – Penetrasi yang terjadi maksimum– Laju pengisian (deposit) logam tinggi– Cocok untuk las dengan kecepatan

tinggi (fast welding)– Mudah untuk latihan– Terak yang timbul sedikit– Banyak digunakan untuk pengelasan

alumunium

Busur jenis globular Tranfer (gumpalan)

– Membutuhkau arus listrik yang rendah.

– Untuk pengelasan dibawah tangan atau posisi datar

– Diameter elektroda besar.

Busur jenis Short Circuit (hubungan singkat)

– Cocok untuk pengelasan pelat tipis

– Cocok untuk las dengan kecepatan tinggi (fast welding)

– Cocok untuk pengelasan akar.– Mudak untuk latihan– Terak yang timbul sedikit– Dapat digunakan untuk semua

posisi pengelasan.

Busur jenis Pulsed Arc Transfer

– Diameter elektroda besar– Dapat digunakan untuk semua

posisi.– Distorsi yang terjadi kecil.

Parameter PengelasanTegangan Busur LasTegangan busur las dibutuhkan pada pengelasan

tergantung dari jenis elektrode yang dipakai. Besar kecilnya tegangan busur ini berbanding lurus dengan panjangnya busur sendiri.

E = I RE = tegangan busur (volt)I = arus pengelasan (ampere)

R = Tahanan, yang berbanding lurus dengan panjangnya jarak elektrode ke logam induk (Ohm)

• Pemakaian busur yang panjang tidak dikehendaki, karena stbilitasnya mudah terganggu, sehingga hasil pengelasan tidak rata. Panjang busur tidak mempengaruhi pencairan logam, tetapi busur yang panjang akan menambah energi listrik.H = E IH = I2 RDimana, H = Panas masukan (joule) R = Tahanan

• Sehingga makin besar R semakin besar tagangannya, akan membuang energi percuma.

Stabilitas dan Ukuran Panjang Busur

• Panjang busur yang baik lebih kurang sama dengan diameter elektroda yang dipakai. Besarnya tegangan yang dipakai untuk setiap posisi penelasan tidak sama. Dengan menggunakan elektrode 3 mm-6 mm, kira-kira 20-30 volt pada posisi datar dan tegangan ini dapat berkurang antara 2-5 volt pada posisi diatas kepala (overhead)

• Kesetabilan tegangan ini sangat menentukan mutu pengelasan dan kestabilitan ini dapat terdengar suaranya mesin las pada saat pengelaan.

• Menjaga kestailan panjang busur inilah salah satu kesulitan yang dialami dalam pelaksanaan pengelasan yang menggunakan las busur listrik manual.

Arus listrik • Besarnya arus listrik pada pengelasan tergantung ukuran dari

bahan lasn, geometri sambungan , posisi pengelasan, jenis elektroda dan diameter inti elektrode.

• Untuk pengelasan suatu daerah las yang mempunyai daya serap panas kapasitas tinggi diperlukan arus listrik yang besar dan mungkin diperlukan pemanasan tambahan.

• Dalam pengelasan logam paduan, untuk menghindari terbakarnya unsur-unsur paduan, sebaiknya dipergunakan arus yang sekecil mungkin. Demikian juga pada pengelasan yang kemungkinan dapat terjadi retak panas, misalnya pada pengelasan panas diusahakan sekecil mungkin, arus las cukup kecil saja.

Kecepatan Pengelasan• Kecepatan pengelasan tergantung dari bahan induk

(benda kerja), jenis elektrode, diameter elaektrode, geometri sambungan, ketelitian sambungan dan lain-lain. Sehingga jika ingin mengelas lebih cepat diperlukan arus yang leih tinggi

• Kecepatan pengelasan ini dapat ditinjau dari 3 segi yaitu :

1. Menurut panjang deposit tenpa mempertimbangkan luas maupun tebal deposit

2. Menurut luas deposit tanpa mempertimbangkan tebal deposit3. Menurut jumlah (isi) deposit yang diperoleh.

Polaritas Listrik• Sifat busur listrik pada arus searah lebih (DC) stabil

dari pada busur pada arus bolak-balik (AC). Untuk arus DC ada 2 jenis polaritas yaitu polaritas lurus Direct Current Straight Polarity (DCSP) dan polaritas balik Direct Current Reverse Polarity (DCRP).

• Pada DCSP benda kerja adalah positif dan elektrode adalah negatif sedankan pada DCRP sebaliknya.

Jenis Sambungan LasDasar –dasar yang dipakai dalam merancang suatu desain sambungan las adalah :1.Persyaratan umum atau spesifikasi mutu (kekuatan) yang dinginkan.2.Bentuk dan ukuran konstruksi las.3.Tegangan – tegangan yang timbul akibat pengelasan (residual stressess) maupun tegangan – tegangan yang diperhitungkan akan timbul akibat pemanasan (pembekuan ).4.Jenis proses las yang boleh dipakai.

Jenis Sambungan Las

Teknik Pengelasan SMAW

• Arus pengelasan ditentukan oleh diameter elektroda, tabel bahan, jenis elekiroda dan posisi pengelasan.

• Perkiraan arus berdasarkan tipe ElekrodeDiameter Eelektroda Tipe Elektrode

mm in E-6010 E-6014 E-7018 E-7024 E-7027 E-7028

2,5 3/32 80-125 70-100 130-145

3,2 1/8 80-120 110-160 115-165 140 -190 125-185 140-190

4 5/32 120-160 150 - 220 150 - 220 180-250 160-240 180-250

5 3/16 150-200 200 - 275 200-275 230 - 305 210300- 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

Mengatur Tegangan• Pada mesin modern, tegangan pengelasan dapat diatur

sesuai dengan kebutuhan Mesin las umumnya mempunyai tegangan 60-80 Volt sebelum terjadi busur nyala. Tengangan ini disebut tegangan terbuka atau tegangan pembakar.

• Jika busur nyala telah menjadi (sedang mengelas) maka tegangan turun menjadi 20-40 volt. Ini dinamakan tegangan kerja.

• Tegangan kerja disesuaikan dengan diameter lektroda. Untuk elektroda: 1,5 - 5,5 mm tegangan kerja 20-30 volt. Untuk elektroda 4,5 - 6,4 mm tegangan kerja 30-40 volt

Menyalakan Busur NyalaMenyalakan busur nyala adalah langkah pertama yang dilakukan sewaktu mulai mengelas. Cara menyalakan busur nyala ini ada 2 cara yaitu Cara sentakan dan Cara Goresan

Penyambungan Rigi-Rigi LasDalam proses pengelasan sering terjadi elektroda putus sebelum pengelasan selesai untuk itu kita harus menyambungnya. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada penyambungan:1.Bersihkan ujung rigi-rigi las2.Penyalaan pertama dilakukan ± 10 mm dari ujung rigi-rigi.

Mematikan Busur Las

Tujuan dari langkah ini adalah untuk mendapatkan ujung dari rigi-rigi las baik. Perhatikan gerakan-gerakan pemutus pengelasan.

Gerakan Elektroda• Gerakan zigzag, gerakan ini digunakan uGerakan elektroda ini

bertujuan untuk mendapatkan rigi-ngi serta penetrasian yang baik. Gerakan elektroda yang sering digunakan ada 3 cara yaitu:

• Gerakan zigzag, gerakan ini digunakan untuk mengeias plat-plat yang tipis

• Gerakan melingkar, gerakan ini digunakan untuk plat-plat yang tidak terlampaui tebal.

• Gerakan segitiga, gerakan ini digunakan untuk mengelas plat-plat tebal

Posisi MengelasPosisi mengelas adalah pengatur gerakan dan arah dari eleklroda sewaktu mengelas. Posisi pengelasan ada 4 macam yaitu : 1.Posisi bawah tangan 2.Posisi Horisontal3.Posisi vertikal4.Posisi overhead

Uji Kompetensi Las

Terminologi Hasil Las • Dengan melihat hasil-hasil rigi-rigi

las dapat diketahui kesalahan-kesalahan pengelasan.

• Pada gbr.a, besar arus, kecepatan gerak eiektioda dan jarak busur nyala normal.

• Pada gbr. .b , besar arus, kecepatan gerak elektroda normal, tetapi jarak busur terlalu besar, sehingga terjadi sedikit percikan di sekitar rigi-rigi. Selain itu penembusan dangkal.

• Pada gbr.c, jarak busur nyala dan kecepatan elektroda nonnal, tetapi arus terlalu besar sehingg banyak terjadi percikan di sepanjang rigi-iigf. Garis-garis rigi-rigi meruncing.

• Pada gbr.d, kecepatan gerak elektroda normal tetapi arus terlalu rendah sehingga rigi-rigi menjadi tinggi dan penembusan dangkal, penyalaan elektroda elektroda sukar.

Hasil Las SMAW

Profil (kampuh) las

Dalam mempersiapkan profil (kampuh) las dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain dengan menggunakan: 1.Brander pemotong (Oxy Acetylene Cutting2.Gojing (Gouging) 3.Plasma cutting 4.Gergaji bulat (circular saw) / Gerinda potong

Las Listrik (Smaw)

Documents

Transcript of Las Listrik (Smaw)