PENGENALAN MESIN LAS BUSUR RENDAM (SAW)

1.1. Prinsip KerjaPada dasarnya prinsip kerja dari mesin las busur rendam ( Submerged Arc Welding), dapat dilihat dari gambar dibawah ini.

Gambar 1 : PRINSIP KERJA LAS BUSUR RENDAM

Kawat Elektroda berbentuk kumparan dengan panjang total bervariasi dari 20 Meter sampai dengan 100 Meter, yang terpasang pada suatu unit Motor pengatur kecepatan. Sehingga kecepatan pengisian Kawata Elektroda tersebut dapat konstan. Kawat Elektroda ini akan melewati Nozzle yang berfungsi sebagai penyearah serta penahan panas.Cerobong Fluksi berfungsi sebagai tempat penampung fluksi yang pengisiannya dilakukan bersamaan dengan pengisian kawat Elektroda.Dalam hal pengelasan dengan menggunakan kawat Elektroda Tunggal ( Single Wire Elektroda ).Batang Kawat Elektroda berjalan dan mengalir melalui Kontak Nozzle yang terletak didalam Cerobong yang terisi dengan Fluksi.Busur api terjadi / timbul diantara Kawat Elektroda dan Material Las ( Base Metal ), yang kemudian akan mencair serta larut bersama. Bersamaan dengan itu sebagian dari Fluksi akan ikut mencair dan setelah mendingin akan disebut dengan Terak.Terak ini akan menutupi serta melindungi cairan logam dan busur api yang terbentuk pada saat proses pengelasan. Sehingga Cairan yang terjadi akan terlindungi dari pengaruh udara luar sampai dengan saat pendinginannya.

HO 31.2. Jenis-jenis Mesin Las Busur rendam (SAW).Berdasarkan posisi pembawanya (Mounting) terdapat 3 jenis Mesin yaitu: Tracktor SAW Machine . Gantry SAW Machine. Crane SAW Machine.Masing masing jenis mesin las SAW tersebut diatas dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2 : TRACTOR SAW MACHINE

HO 4

Gambar 3 : GANTRY SAW MACHINE

Gambar 4 : CRANE SAW MACHINE

HO 5Tractor SAW Machine ini termasuk yang termurah dan berguna untuk pengelasan panjang seperti pada pengelasan sudut (Fillet) pada Beam-beam Jembatan atau sambungan datar (Butt Joint) untuk panel-panel pada Kapal laut. Kecepatan pengelasan, Voltase serta kecepatan Kawat Elektrodanya dapat diatur sesuai dengan yang dibutuhkan. Maximum Diameter Kawat Elektroda yang digunakan 4 mm, sedangkan Sumber Powernya harus memiliki karakter Voltase konstan. Sedangkan bagian untuk pengelasannya (Welding Head ) dapat berputar dan bergerak sepanjang rel baik ke depan, atas, maupun kebawah serta memungkin untuk pengelasan secara melingkar.Gantry / Crane SAW Machine termasuk dalam kategori mesin yang sangat mahal, karena mesin ini dilengkapi dengan peralatan yang sangat mempermudah pengerjaan las karena dilengkapi dengan Gantry atau Crane, sehingga memungkinkan untuk digunakan pengelasan didalam Bejana Tekan. Selain itu mesin type ini pada umumnya dilengkapi dengan unit pengatur kecepatan, baik untuk Kecepatan Kawat Elektroda maupun kecepatan pengelasannya sehingga menjamin kestabilan busur api yang terjadi selama proses pengelasan, serta maximum Diameter Kawat Elektroda yang dipergunakan sampai dengan 6 mm .

1.3. Parameter Pengelasan.Kestabilan dari busur api yang terjadi pada saat pengelasan merupakan masalah yang paling banyak terjadi dalam proses pengelasan dengan SAW, oleh karena itu kombinasi dari Arus listrik (I) yang dipergunakan dan Tegangan (V) harus benar-benar sesuai dengan spesifikasi Kawat Elektrode dan Fluksi yang dipakai.1.3.1. Pengaruh dari Arus Listrik ( I)Setiap kenaikan arus listrik yang dipergunakan pada saat pengelasan akan meningkatkan Penetrasi serta memperbesar kuantiti lasnya.Penetrasi akan meningkat 2 mm per 100 A dan Kuantiti las meningkat juga 1,5 Kg/jam per 100 A. Pengaruh Arus Listrik

HO 6Sedangkan pengaruhnya terhadap kawat Elektroda Diameter yang dipergunakan pada saat proses Pengelasan adalah Diammeter (mm) x (100-200) (A).

Kawat Elektroda Diameter (mm)Arus listrik (A)Kawat Elektroda Dimetr (mm)Arus listrik (A)

1,2120 2503280 650

1,6160 3504350 900

2,0200 4505500 1100

2,5240 5706600 1400

1.3.2. Pengaruh dari Tagangan Listrik (V).Setiap peningkatan tegangan listrik (V) yang dipergunakan pada proses pengelasan akan semakin memperbesar jarak antara Tip Elektroda dengan Material yang akan di Las, sehingga busur Api yang terbentuk akan menyebar dan mengurangi Penetrasi pada material las.Konsumsi Fluksi yang dipergunakan akan meningkat sekitar 10% pada setiap kenaikan 1 Volt tegangan .

1.3.3. Pengaruh Kecepatan Pengelasan.Jika kecepatan awal pengelasan dimulai pada kecepatan 40 Cm/Menit, setiap pertambahan kecepatan akan membuat bentuk jalur las yang kecil (Welding Bead), penetrasi, lebar serta kedalam las pada benda kerja akan berkurang.Tetapi jika kecepatan pengelasannya berkurang / dibawah 40 Cm/Menit cairan las yang terjadi dibawah busur api las akan menyebar serta penetrasi yang dangkal, hal ini dikarenakan over Heat.

1.3.4. Pengaruh Polaritas arus listrik (AC atau DC)Pengelasan dengan kawat Elektroda Tunggal pada umumnya menggunakan tipe arus Direct Current (DC), Elektroda Positif (EP), jika menggunakan Elektroda Negatif (EN) penetrasi yang terbentuk akan rendah dan kuantiti las yang tinggi.Pengaruh dari arus alternating Curret (AC) pada bentuk butiran las dan kuantiti pengelasan antara Elektroda positif dan Negatif adalah sama yaitu cenderung porosity, oleh karena itu dalam proses pengelasan yang menggunakan arus AC harus memakai Fluks yang khusus.

HO 72. KLASIFIKASI KAWAT ELEKTRODA DAN FLUKSI

2.1. FluksI.

Terdapat 2 macam Fluksi sesuai dengan pembuatannya : Fused Fluksi. Bonded Fluksi.

Fused Fluksi.Fused Fluksi terbuat dari campuran butir-butir material seperti Mangaan, Kapur, Boxit, Kwarsa dan Fluorpar didalam suatu Tungku Pemanas. Cairan terak yang terbentuk akan diubah ke dalam bentuk Fluksi dengan jalan :a. Dituang di suatu cetakan dalam bentuk beberapa lapis / susun yang tebal kemudian dipecah serta disaring sesuai dengan ukuran butiran yang diinginkan.b. Dari kondisi panas dituang ke dalam air, sehingga timbul percikan percikan yang kemudian disaring sesuai ukurannya. Metode ini lebih effisien, tetapi kualitas Fluksi yang dihasilkan mengandung Hydrogen yang cukup tinggi yang memerlukan prose lebih lanjut untuk mengurangi kadar Hydrogen tersebut.Bonded Fluksi.Bonded Fluksi ini dibuat di Pabrik dengan jalan mencampur butiran-butiran material yang ukurannya jauh lebih halus seperti mineral, Ferroalloy, Water glass sebagi pengikat dalam suatu Mixer yang khusus.Campuran tersebut kemudian akan dikeringkan dalam suatu Pengering yang berputar pada Temperatur 600 -800 Derajat C.

2.1.1. Fluksi khusus. Fluksi untuk pengelasan kecepatan tinggi. Fluksi khusus digunakan dengan arus AC. Fluksi untuk multi kawat elektroda ( kecepatan tinggi, AC). Fluksi untuk pengelasan Fillet Fluksi untuk pengelasan Kawat Elektroda tunggal atau ganda. Fluksi untuk Multipass Welding Fluksi untuk pengelasan khusus Diameter kecil.

Catatan :Pada prinsipnya proses pemilihan Fluksi lebih dahulu baru kemudian pemilihan kawat Elektroda yang sesuai.

HO 82.1.2. Pemilihan Fluksi

Tabel 2 1. Specific Flux Consumption

Jenis PengelasanElektrodaAVKg FluksiKg Kawat

Bead pada PlatBead pada PlatBead pada PlatBead pada Plat+++-400550700550283134311,401,301,101,00

FilletFillet++40057028300,850,55

1. Pass ButtPengelasan 12 mm ++50054028300,90

Table 2 2. Ukuran Partikel

Ukuran PartikelENTyler(Mes per In2