Polaritas Pengelasan adalah pengkutuban sumber arus yang mana berfungsi untuk jenis

pengelasan yang di inginkan.

Polaritas ini terdiri dari 2 macam, dan hanya terdapat pada mesin DC yaitu :

a. Elektroda Positif ( DC EP ): adalah dimana elektron berada pada kutub positif sedangkan

benda kerja berada pada kutub negatif.

b.Elektroda Negatif ( DC EN ) : adalah dimana elektron berada pada kutub negatif sedangkan

benda kerja berada pada kutub positif.

Polaritas Terbalik

AC (Alternating Current) dan DC (Direct Current) digunakan untuk

menggambarkan polaritas arus listrik yang menghasilkan arus las dan arah

pengelasan. Istilah umum yang dihubungkan dengan polaritas yaitu polaritas terbalik

dan polaritas langsung. Ini sangat umum untuk dunia pengelasan. Elektroda positif

adalah sama dengan polaritas terbalik. Elektroda negatif adalah sama dengan

polaritas lurus. Oleh karena itu + dan - tertulis pada mesin las untuk kabel yang

tersambung.

Untuk arus muatan kutub langsung kawat lasnya negative, dan untuk muatan

kutub terbalik kawat las positifnya. Hal-hal seperti ini terkadang sangat diperlukan

untuk mengubah arah arus yang mengalir pada jaringan las. Ketika muatan listrik

mengalir dari kutub negative (katoda) dari busur las ke benda kerja sistem ini adalah

arus searah (DC) dengan sistem kutub terbalik.

Pengaruh Polaritas arus listrik (Alternating Current atau Direct Current)

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.

Pengelasan (welding) adalah salah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara

mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan

dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang kontinyu.

Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam kontruksi sangat luas, meliputi perkapalan,

jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran dan sebagainya.

Disamping untuk pembuatan, proses las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya

untuk mengisi lubang-lubang pada coran. Membuat lapisan las pada perkakas mempertebal

bagian-bagian yang sudah aus, dan macam –macam reparasi lainnya.

Pengelasan bukan tujuan utama dari kontruksi, tetapi hanya merupakan sarana untuk

mencapai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Karena itu rancangan las dan cara

pengelasan harus betul-betul memperhatikan dan memperlihatkan kesesuaian antara sifat-

sifat las dengan kegunaan kontruksi serta kegunaan disekitarnya.

Polarisasi digunakan saat mesin las Yng digunakan bersumber dari energi listrik (Las Busur

Listrik)

B. Arus Listrik

1. Arus Searah ( DC = Direct Current )

Pada arus ini, elektron-elektron bergerak sepanjang penghantar hanya dalam satu arah.

2. Arus Bolak-balik ( AC = Alternating Current )

Arah aliran arus bolak-balik merupakan gelombang sinusoide yang memotong garis nol pada interval waktu 1/ 100 detik untuk mesin dengan frekuensi 50 hertz (Hz). Tiap siklus

gelombang terdiri dari setengah gelombang positif dan setenngah gelombang negative. Arus bolak-balik dapat diubah menjadi arus searah dengan menggunakan pengubah arus (rectifier/adaftor).

Pemasangan kabel skunder, pada mesin las D.C dapat diatur / dibuat menjadi DCSP atau DCRP.

- bila kabel elektroda dihubungkan kekutub negative mesin, dan kabel masa dihubungkan kekutub

positif maka disebut hubungan polaritas lurus (D.C.S.P)

- pada hubungan D.C.S.P, panas yang timbul, sepertiga memanaskan elektroda dan dua pertiga

memanaskan benda kerja.

Berarti benda kerja menerima panas lebih banyak dari elektroda.

- bila kabel elektroda dihubungkan kekutub positif mesin, dan kabel masa dihubungkan kekutub

negative maka disebut hubungan polaritas terbaik (D.C.R.P)

Pengelasan Las AC ( Alternating current)

atau Las Arus bolak balik tidak ada kutup positip dan negatip ( dua duanya sama).Oleh sebab

itu maka penyambungannya dibolak balik hasilnya tetap sama.Masing masing kutup akan

menerima panas 50 % dan akibatnya terjadi penetrasi normal

pada hubungan D.C.R.P, panas yang timbul, dua pertiga memanaskan elektroda dan sepertiga

memanaskan benda kerja. Berarti elektroda menerima panas yang lebih banyak dari benda kerja

- kapan dipergunakan D.C.R.P, tersebut?

Ini tergantung pada :

- bahan benda kerja

- posisi pengelasan

- bahan dan salutan elektroda

- penembusan yang diinginkan

Pada mesin las A.C, kabel masa dan kabel elektroda dapat dipertukarkan tanpa mempengaruhi

perubahan panas yang timbul pada busur nyala.

Keuntungan-keuntungan pada mesin D.C antara lain:

- busur nyala stabil

- dapat menggunakan elektroda bersalut dan tidak bersalut

- dapat mengelas pelat tipis dalam hubungan DCRP

- dapat dipakai untuk mengelas pada tempat-tempat yang lembab dan sempit

Keuntungan-keuntungan pada mesin A.C, antara lain:

- busur nyala kecil, sehingga memperkecil kemungkinan timbunya keropos pada rigi-rigi las

- perlengkapan dan perawatan lebih murah

Besar arus dalam pengelasan dapat diatur dengan alat penyetel, dengan jalan memutar handle

menarik atau menekan, tergantung pada konstruksinya

Polaritas listrik

Pengelasan busur listrik dengan elektroda terbungkus dapat menggunakan polaritas

lurus dan polaritas balik. Pemilihan polaritas ini tergantung pada bahan pembungkus

elektroda, konduksi termal dari bahan induk, kapasitas panas dari sambungan dan

lain sebagainya.

Bila titik cair bahan induk tinggi dan kapasitas panasnya besar sebaiknya digunakan

polaritas lurus dimana elektrodanya dihubungkan dengan kutub negatif. Sebaliknya bila

kapasitas panasnya kecil seperti pada pelat tipis maka dianjurkan untuk menggunakan

polaritas balik dimana elektroda dihubungkan dengan kutub positif. Untuk menurunkan

penembusan, misalnya dalam pengelasan baja tahan karat austenit atau pada pengelasan

pelapisan keras, sebaiknya elektroda dihubungkan dengan kutub positif.

Sifat busur pada umumnya lebih stabil pada arus searah dari pada arus bolak balik,

terutama pada pengelasan dengan arus yang rendah. Tetapi untuk pengelasan sambungan

pendek lebih baik menggunakan arus bolak balik karena pada arus searah sering terjadi

ledakan busur pada akhir dari pengelasan.

Polaritas listrik mempengaruhi hasil dari busur listrik. Sifat busur listrik pada arus

searah (DC) akan lebih stabil daripada arus bolak-balik (AC). Terdapat dua jenis polaritas

yaitu polaritas lurus, dimana benda kerja positif dan elektrode negatip (DCEN). Polaritas

balik adalah sebaliknya. Karakteristik dari polaritas balik yaitu pemindahan logam terjadi

dengan cara penyemburan, maka polaritas ini mepunyai hasil pengelasan yang lebih dalam

dibanding dengan polaritas lurus (DCEN).

Sumber daya dalam pengelasan busur, dapat berupa :

- arus searah (direct current, DC), atau

- arus bolak-balik (alternating current, AC).

Mesin las yang menggunakan arus bolak-balik lebih murah harga dan biaya

pengoperasiannya, tetapi umumnya terbatas pemakaiannya hanya untuk pengelasan logam

ferrous. Mesin las yang menggunakan arus searah dapat dipakai untuk semua jenis logam

dengan hasil yang baik dan umumnya busur listrik dapat dikendalikan dengan lebih baik

pula.

Jika ditinjau dari arus yang ke luar, pesawat las dapat digolongkan menjadi :

1) Pesawat las arus bolak-balik (AC),

2) Pesawat las arus searah (DC),

3) Pesawat las arus bolak-balik dan searah (AC-DC), yang merupakan gabungan dari pesawat

AC dan DC.

1) Pesawat Las Arus Bolak-Balik (AC)

Pesawat las jenis ini terdiri dari transformator yang dihubungkan dengan jala PLN atau

dengan pembangkit listrik, motor disel, atau motor bensin. Kapasitas trafo biasanya 200

sampai 500 ampere. Sedangkan voltase (tegangan) yang ke luar dari pesawat trafo ini antara

36 sampai 70 volt, dan ini bervariasi menurut pabrik yang mengeluarkan pesawat las trafo

ini. Gambar memperlihatkan salah satu jenis pesawat las transformator AC.

2) Pesawat Las Arus Searah (DC)

Pesawat ini dapat berupa pesawat tranformator rectifier, pembangkit listrik motor disel

atau motor bensin, maupun pesawat pembangkit listrik yang digerakan oleh motor listrik

digerakkan oleh motor listrik (motor generator).

3) Pesawat Las AC-DC

Pesawat las ini merupakan gabungan dari pesawat las arus bolak-balik dan arus searah.

Dengan pesawat ini akn lebih banyak kemungkinan pemakainya karena arus yang keluar

dapat searah maupun bolak-balik (AC-DC). Pesawat las jenis ini mialnya tranformator

rectifier maupun pembangkit listrik motor disel.

B. Alat-alat bantu Las

Pada pengelasan terdapat alat bantu yang terdiri dari :

1) Kabel las,

2) Pemegang elektroda,

3) Palu las,

4) Sikat kawat,

5) Klem masa,

6) Penjepit.

1. Kabel Las

Kabel las biasanya dibuat dari tembaga yang dipilin dan dibungkus dengan karet isolasi. Yang

disebut kabel las ada tiga macam, yaitu :

a. Kabel elektroda , yaitu kabel yang menghubungkan pesawat las dengan elektroda.

b. Kabel masa, yaitu yang menghubungkan pesawat las dengan benda kerja.

c. Kabel tenaga, yaitu kabel yang menghubungkan sumber tenaga atau jaringan lisrtik

dengan pesawat las.

Tabel ukuran kabel las (mm²)

2. Pemegang Elektroda

Ujung yang berselaput dari elektroda dijepit dengan pemegang elektroda. Ini terdiri dari

mulut penjepit dan pemegang yang dibungkus oleh bahan penyekat (biasanya dari

embonit).

3. Palu Las

Palu ini digunakan untuk melepaskan dan mngeluarkan terak las pada jalur las dengan jalan

memukulkan atau menggoreskan pada daerah las. Gunakanlah kaca mata terng pada waktu

poembersihan terak, sebeb dapat memercikan pada mata.

4. Sikat Kawat

Sikat kawat digunakan untuk :

a. Membersihkan benda kerja yang akan dilas,

b. Membersihkan terak las yang sudah dilepas dari jalur las oleh pukulan palu las

5. Klem massa

Ini adalah alat untuk menghubungkan kabel masa ke benda kerja. Terbuat dari bahan yang

menghantar dengan baik (tembaga). Klem masa dilengkapi dengan pegas yang kuat, yang

dapat menjepit benda kerja dengan baik. Tempat yang dijepit harus bersih dari kotoran

(karet, cat, minyak dan sebagainya).

6. Penjepit

Ini digubakan untuk memegang atau memindahkan benda kerja yang masih panas sehabis

pengelaan.

1. Mesin Las Arus Bolak-balik (Mesin AC)

Mesin memerlukan arus listrik bolak-balik atau arus AC yang dihasilkan oleh

pembangkit listrik, listrik PLN atau generator AC, dapat digunakan sebagai sumber tenaga

dalam proses pengelasan.Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan oleh sumber

pembangkit listrik belumsesuai dengan tegangan yang digunakan untuk pengelasan.Bisa

terjadi tegangannya terlalu tinggi atau terlalu rendah, sehingga besarnya tegangan perlu

disesuaikan terlebih dahulu dengan cara menaikkan atau menurunkantegangan. Alat yang

digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan ini disebut transformator atau

trafo.Kebanyakan trafo yang digunakan pada peralatan las adalah jenis trafo step-

down,yaitu trafo yang berfungsi menurunkan tegangan. Hal ini disebabkan kebanyakan

sumber listrik, baik listrik PLN maupun listrik dari sumber yang lain, mempunyaitegangan

yang cukup tinggi, padahal kebutuhan tegangan yang dikeluarkan oleh mesin las untuk

pengelasan hanya 55 volt sampai 85 volt. Transformator yangdigunakan pada peralatan las

mempunyai daya yang cukup besar. Untuk mencairkansebagian logam induk dan elektroda

dibutuhkan energi yang besar, karena tegangan pada bagian terminal kumparan sekunder

hanya kecil, maka untuk menghasilkan dayayang besar perlu arus besar. Arus yang

digunakan untuk peralatan las sekitar 10 ampere sampai 500ampere.Besarnya arus listrik

dapat diatur sesuai dengan keperluan las. Untuk keperluan daya besar diperlukan arus

yang lebih besar pula, dan sebaliknya.

2. Mesin Las Arus Searah (Mesin DC)

Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala busur listrik adalah arussearah.

Arus searah ini berasal dari mesin berupa dynamo motor listrik searah.Dinamo dapat

digerakkan oleh motor listrik, motor bensin, motor diesel, atau alat penggerak yang lain.

Mesin arus yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak mulanya memerlukan

peralatan yang berfungsi sebagai penyearah arus. Penyearaharus atau rectifier berfungsi

untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Arus bolak-balik diubah

menjadi arus searah pada proses pengelasan mempunyai beberapa keuntungan, antara

lain:

a. Nyala busur listrik yang dihasilkan lebih stabil

b. Setiap jenis elektroda dapat digunakan pada mesin las DC,

c. Tingkat kebisingan lebih rendah,d. mesin las lebih fleksibel, karena dapat

diubah ke arus bolak-balik atau arus searah.

Mesin las DC ada 2macam, yaitu mesin las stasioner atau mesin las portabel.Mesin

las stasioner biasanya digunakan pada tempat atau bengkel yang mempunyai jaringan

listrik permanen, misal listrik PLN. Adapun mesin las portabel mempunyai bentuk relatif

kecil biasanya digunakan untuk proses pengelasan pada tempat-tempatyang tidak

terjangkau jaringan listrik. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian mesin las

adalah penggunaan yang sesuai dengan prosedur yangdikeluarkan oleh prabrik pembuat

mesin, perawatan yang sesuai dengan anjuran.Sering kali gangguan-gangguan timbul pada

mesin las, antara lain mesin tidak mengeluarkan arus listrik atau nyala busur listrik lemah.

Sumber penyebab gangguan pada mesin las bisa terjadi dari dalam mesin(internal)

atau dari luar (eksternal). Gangguan-gangguan dari luar yang bisa terjadimisalnya arus dari

sumber tegangan mati atau tegangan dari sumber lemah atau turun

Adapun gangguan dari dalam mesin sendiri misalnya sikat katup mesin DC kotor,mesin las

terlalu panas, kumparan pada trafo rusak (akibat hubung singkat ataulilitannya putus),

atau ada ada salah satu instalasi yang tidak terhubung (ada kabel putus). Gangguan-

gangguan yang timbul dapat diatasi dengan beberapa cara, antaralain menaikkan putaran

generator untuk menaikkan tegangan atau menaikkan arusyang lemah, memperbaiki atau

mengganti lilitan kumparan trafo, mendinginkanmesin, jika kabel amper rusak diganti yang

baik, memperbaiki hubungan kabel,membersihkan sikat pada katup, dan menghidupkan

listrik cadangan bial sumber utamanya mati.

3. Mesin Las Ganda (Mesin AC-DC)

Mesin las ini mampu melayani pengelasan dengan arus searah (DC) dan pengelasan

dengan arus bolak-balik. Mesin las ganda mempunyai transformator satufasa dan sebuah

alat perata dalam satu unit mesin. Keluaran arus bolak-balik diambildari terminal lilitan

sekunder transformator melalui regulator arus. Adapun arussearah diambil dari keluaran

alat perata arus. Pengaturan keluaran arus bolak-balik atau arus searah dapat dilakukan

dengan mudah, yaitu hanya dengan memutar alat pengatur arus dari mesin las. Mesin las

AC-DC lebih fleksibel karena mempunyaisemua kemampuan yang dimiliki masing-masing

mesin las DC atau mesin las AC.Mesin las jenis ini sering digunakan untuk bengkel-bengkel

yang mempunyai jenis- jenis pekerjaan yang bermacam-macam, sehingga tidak perlu

mengganti-ganti las untuk pengelasan berbeda.

Menentukan besarnya arus listrik

Besar arus dan tegangan listrik yang digunakan dalam pengelasan harus diatur

sesuai kebutuhan. Daya yang dibutuhkan untuk pengelasan tergantung dari besarnyaarus

dan tegangan listrik yang digunakan. Tidak ada aturan pasti besar teganganlistrik pada

mesin las yang digunakan.Hal ini berhubungan dengan keselamatan kerj aoperator las

tubuh manusia tidak akan mampu menahan arus listrik dengan teganganyang tinggi.

Tegangan listrik yang digunakan pada mesin las (tegangan pada ujung terminal) berkisar

55 volt sampai 85 volt. Tegangan ini disebut sebagai tegangan pembakaran. Bila nyala

busur listrik sudah terjadi maka tegangan turun menjadi20 volt sampai 40volt. Tegangan

ini disebut dengan tegangan kerja. Besar kecilnyategangan kerja yang terjadi tergantung

dari besar kecilnya diameter elektroda.Semakin besar arus yang terjadi.

Dengan alasan diatas maka pada mesin las pengaturan yang dilakukan hanya besar

arusnya saja. Pengaturan besar kecilnya arus dilakukan dengan cara memutar tombol

pengatur arus. Besar arus yang digunakan dapat dilihat pada skala yang ditunjukkan oleh

amperemeter (alat untuk mengukur besar arus listrik) yang terletak pada mesin las. Pada

masing-masing las, arus minimum dan arus maksimum yangdapat dicapai berbeda-beda,

pada umunya berkisar 100ampere sampai 600ampere.

Pemilihan besar arus listrik tergantung dari beberapa faktor, antara lain: diameter

elektroda yang digunakan, tebal benda kerja, jenis elektroda yang digunakan, polaritas

kutub -kutubnya dan posisi pengelasan.

Pengaruh arus listrik pada hasil las

Bila arus terlalu rendah (kecil), akan menyebabkan:

a. Penyalaan busur listrik sukar dan busur listrik yang terjadi tidak stabil,

b. Terlalu banyak tumpukan logam las karena panas yang terjadi tidak mampumelebihkan

elektroda dan bahan bakar dengan baik,

c. Penembusaun kurang baik,

d. Pinggiran-pinggiran dingin.

Bila arus terlalu tinggi (besar), maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan

menghasilkan: (lihat gambar)

a. Permukaan las yang lebih lebar dan datar,

b. Perembasan terlalu dalam,

c. Terjadi undercut sepanjang alur las.

Pengaruh kecepatan elektroda pada hasil las

Untuk menghasilkan rigi-rigi las yang rata dan halus, kecepatan tangan menarik atau

mendorong elektroda waktu mengelas harus stabil. Apabila elektroda digerakkan:

a. Tepat dan stabil, menghasilkan daerah perpaduan dengan bahan dasar dan perembesan

luasnya baik.

Hasil gerakan elektroda yang tepat dan stabil

b. Terlalu cepat, menghasilkan perembesan las yang dangkal karena

pemanasan bahan bakar dasar (perhatikan gambar)

Hasil gerakan elektroda yang terlalu cepat

terlalu lambat, menghasilkan alur yang lebar (lihat gambar). Hal ini

dapatmenimbulkan kerusakan sisi las, terutama bila bahan dasar yang dilas tipis.