Soal : Jelaskan apa itu SMAW dan SAW-Alat-Pengelasan-Prinsip Kerja

Proses Las SMAW (Shield Metal Arc Welding) SMAW (Shielded Metal Arc Welding) / MMA (Manual Metal Arc) / Stick

SMAW adalah las busur listrik dengan menggunakan elektroda berselaput (fluks). Fungsi fluks pada pengelasan ini adalah membentuk slag diatas hasil lasan yang berfungsi sebagai pelindung hasil lasan dari udara(Oksigen, hidrogen,dsb) selama proses las berlangsung.

Gambar proses SMAW.

Proses lasPengelasan dengan memanfaatkanbusur listrik yang terjadi antara elektroda dengan benda kerja.Elektroda dipanaskan sampai cair dan diendapkan pada logam yang akan disambung sehingga terbentuk sambungan las. Mula-mula elektroda kontak/bersinggungan dengan logam yang dilas sehingga terjadi aliran arus listrik, kemudian elektroda diangkat sedikit sehingga timbullah busur. Panas pada busur bisa mencapai 5.5000C. Las busur bisa menggunakan arus searah maupun arus bolak-balik. Mesin arus searah dapat mencapai kemampuan arus 1000 amper pada tegangan terbuka antara 40 sampai 95 Volt. Pada waktu pengelasan tegangan menjadi 18 sampai 40 Volt. Ada 2 jenis polaritas yang digunakan yaitu polaritas langsung dan polaritas terbalik. Pada polaritas langsung elektroda berhubungan dengan terminal negatif sedangkan pada polaritas terbalik elektroda berhubungan dengan terminal positif.

Proses Kerja

Pada proses las elektroda terbungkus,busur api listrik yang terjadi antara ujung elektro danlogam induk (base metal) akan menghasilkan panas. Panas inilah yang mencairkan ujungelektroda (kawat las) dan benda kerja secara setempat. Dengan adanya pencairan ini maka kampuh las akan terisi oleh logam cair yang berasal dari elektroda dan logam induk,terbentuklah kawah cair, lalu membeku maka terjadilah logam lasan (weldment) dan terak(slag). Jenis Elektroda

Elektroda untuk pengelasan SMAW ada berbagai macam (dipengaruhi oleh jenis fluks-nya, antara lain: Type Cellulose Type Rutile Type Acid Type Basic

Perbedaan dari ke-empat jenis elektroda diatas adalah pada lelehan elektroda selama proses pengelasan berlangsung, seperti gambar dibawah ini:

Keterangan gambar :

a. Type Celluloseb. Type Rutilec. Type Acidd. Type Basic

Pemilihan jenis elektroda akan mempengaruhi kualitas dan hasil lasan, untuk itu, selain pemilihan jenis fluks, pemilihan elektroda harus disesuaikan dengan material yang akan dilas.

Arus Listrik

Arus listrik yang digunakan untuk pengelasan SMAW adalah arus DC (Direct Current) dan arus AC (Alternating Current).

Keuntungan1. Dapat dipakai dimana saja, diluar, dibengkel & didalam air.2. Satu set dapat mengelas berbagai macam tipe dari material mild steel ke copper alloy dengan rectifier.3. Set-up yang cepat dan sangat mudah untuk diatur.4. Pengelasan dengan segala posisi.5. Elektroda tersedia dengan mudah dalam banyak ukuran dan diameter.6. Perlatan yang digunakan sederhana, murah dan mudah dibawa kemana-mana.7. Tingkat kebisingan rendah.8. Tidak terlalu sensitif terhadap korosi, oli & gemuk.

Kerugian1. Pengelasan terbatas hanya sampai sepanjang elektoda dan harus melakukan penyambungan.2. Setiap akan melakukan pengelasan berikutnya slag harus dibersihkan.3. Tidak dapat digunakan untuk pengelasan bahan baja non - ferrous.4. Mudah terjadi Oksidasi akibat pelindung logam cair hanya busur las dari fluks.5. Diameter elektroda tergantung dari tebal pelat dan posisi pengelasan.

Peralatan Mesin las (Welding Machine) Elektroda (Electrode) Alat bantu dan keselamatan

Jenis Mesin Las (Power Source) Transformator Rectifier Inverter GeneratorSubmerged Arc Welding (SAW) (las busur rendam) SUBMERGED ARC WELDING (SAW)LAS BUSUR RENDAM

A. INSTALASI SAWSAW adalah salah satu jenis las listrik dengan proses memadukan material yang dilas dengan cara memanaskan dan mencairkan metal induk dan elektroda oleh busur listrik yang terletak diantara metal induk dan elektroda. Arus dan busur lelehan metal diselimuti (ditimbun) dengan butiran flux di atas daerah yang dilas.SAW tidak membutuhkan tekanan dan bahan pengisi (filler metal) dipasok secara mekanis terus ke dalam busur lsitrik yang terbentuk diantara ujung filler elektroda dan metal induk yang ditimbun oleh fluks.Elektroda pada proses SAW terbuat dari metal padat (solid). Prinsip pada pengelasan ini hampir sama dengan pengelasan pada SMAW. Bedanya dengan SMAW adalah pada SAW flux tidak di bungkus ke elektroda, menggunakan elektroda kontinu, arus lebih tinggi sehingga dapat digunakan untuk mengelas benda yang lebih tebal hanya dengan langkah yang sedikit.Hal-hal yang berkaitan dengan pengelasan ini antara lain :1. Karena seluruh cairan tertutup oleh fluks maka kwalitas daerah las sangat baik2. Karena dapat digunakan kawat las yang besar, maka arus pengelasan juga besar sehingga penetrasi cukup dalam dan efisiensi pengelasan tinggi.3. Karena kampuh las dapat dibuat kecil, maka bahan las dapat dihemat4. Karena prosesnya secara otomatik maka tidak diperlukan keterampilan juru las yang tinggi dan perubahan-perubahan teknik pengelasan yang dilakukan oleh juru las tidak banyak pengaruhnya terhadap kwalitas las.5. Karena busur yang tidak kelihatan, maka penentuan pengelasan yang salah dapat menggagalkan seluruh hasil pengelasan6. Posisi pengelasan terbatas hanya pada posisi horizontal7. Karena prosesnya otomatik, maka penggunaannya lebih terbatas bila dibandingkan las dengan tangan atau semi otomatik5(lima)faktor yang perlu diperhatikan sebelum pengelasan SAW :1. Komposisi kimia dan properti mekanikal lasan yang diharapkan2. Ketebalan material yang akan dilas3. Cara pengelasan4. Posisi pengelasan yang dibuat5. Frekuensi atau volume pengelasan yang diinginkanSAW dapat dioperasikan dengan 3 cara :1. Semi otomatik (filler dipasok dengan tangan welder)2. Automatic (filler dipasok oleh mesin)3. Dengan mesin (welding travel secara manual dan juga digunakan unruk elektroda diameter kecil).SAW sangat baik dioperasikan secara otomatik dan dengan mesin untuk menghasilkan mutu, deposition rate yang tinggi.

B. Proses SAW

Metode pengendalian proses las SAW ada dua cara :1. Pengendalian Digital2. Pengendalian analogKeuntungan utama dari sistem pengendali digital ialah dengan keakuratan hasil pengendalian.

Kekurangan pengendali digital dibanding pengendali analog :1. Power source yang ada belum tentu sesuai, perlu modifikasi2. Perawatan lebih sukar dibanding dengan type analog.Bahan baku logam yang mampu dilas dengan SAW secara umum ialah semua material yang ada dipasar dewasa ini mulai dari baja karbon sederhana hingga logam nikel dan alloy yang rumit.SAW tidak dipakai unutk root, FCAW bisa dipakai untuk root dengan:Deposit rate SAW > FCAWSlag SAW solid dan keras > FCAW

Fluk dalam SAW dapat berguna untuk 4M :1. Melindungi metal yang mencair dari udara luar dengan menutupinya dengan slag yang sedang mencair2. Membersihkan metal yang mencair3. Memodifikasi komposisi metal lasan4. Mempengaruhi pembentukan bulir las dan properti mekanikalnya.Fluks adalah campuran komposisi mineral sesuai dengan formula penggunaanya yang berbentuk granular / butiran.Berdasarkan metode pembuatan fluks dibedakan menjadi 3 :1. Type dilebur dan menyatu (fusi) : fused tye2. Type digabungkan / bonded type or agglomerated3. Type dicampur secara mekanis / mechanical mixed

Variabel Pengoperasian yang penting pada SAW :1. Welding amperage2. Type of flux and particle distribution3. Welding voltage4. Welding speed5. Electrode speed6. Electrode extension7. Type of electrode8. Width and depth of the layer of flux

Disadvantages SAW :1. Need to remove slag covering2. Arc covered during welding may result in incomplete penetration and / or of fusion due to improper tracking.3. Posisi terbatas4. Filler metal tertutup flux5. Perlu waktu yang cukup untuk fit-up6. Solidifation crack -> width to depth ratioCara mengurangi efek Arc Blow1. Rubah dari DC ke AC2. Perpendek Arc length3. Kurangi welding current4. Gunakan back step technique5. Grounding work piece pada kedua sisi

C. Mesin SAW

Perlindungan proses pengelasan ini dilakukan dengan :1. Timbunan flux yang belum dan sedang mencair2. Gas yang dihasilkan pada proses pengelasan3. Terak / slag yang dihasilkan

FLUX sangat menentukan dalam :1. Penyetabil busur las / welding arc stabilizer2. Mengontrol properti mekanikal dan kimiawi hasil lasan3. Mutu akhir lasan

Keunggulan SAW :1. Dapat dioperasikan dengan arus tinggi hingga 2000 A / Hi current2. Dapat dioperasikan dengan arus DC atau AC pada waktu bersamaan 3. Dapat dioperasikan menggunakan satu elektroda atau lebih secara bersamaanPrinsip pengoperasian : Dengan memasukkan ujung dari solid filler metal yang dipasok secara mekanis pada gundukan fluks pada daerah yang akan dilas.Penambahan flux berlangsung terus menerus di depan dan di sekitar ujung pasokan filler metal.Panas yang timbul mengembangkan sebagian fluks dan mencairkan ujung elektroda bahan pengisi dan permukaan metal induk berdekatan, hingga menghasilkan welding pool (kawah lasan) yang berada di bawah flux yang mencair. Dalam kawah lasan yang mencair terjadi arus kisar (turbulensi) dan dengan pengaruh gravity, gelembung udara yang terbentuk tergusur ke arah permukaan dan fluks yang mencair mengapung ke atas kawah las yang mencair. Flux yang mencair dan akan membeku secara sempurna melindungi metal las dari udara luar.

D. BAGIAN-BAGIAN SAW

Peralatan SAW :1. Power supply2. Electrode delivery system3. Flux distribution system4. Travel arrangement5. Control system6. Flux recovery (pemulung flux) sebagai pilihan7. Positioning equipment (Alat pengarah) sebagai pilihanKabel pemasok arus harus menggunakan kabel arus tegangan tinggi 100 % duty cycle.DC Voltage constant (CV) tersedia dalam model transformer rectifier motor generator antara 400 A s/d 1500 A.SAW semi-automatik umumnya menggunakan seumber tenaga listrik antara 300 s/d 600 A untuk penggunaan elektroda siameter 1.6, 2.0, dan 2.4 mmSumber tenaga DC di atas 1000 A sangat jarang digunakan karena akan menimbulkan arc blow yang kuat terutama pada penggunaan elektroda tunggal.DC Voltage konstan (CV) merupakan self controlling, karena dapat dipakai untuk menjalankan pemasok elektroda secara konstan tanpa bantuan pengatur voltage dan amperage untuk mempertahankan kestabilan busur. CV akan menghasilkan kecepatan pasokan elektrode yang konstan.Power source DC dengan konstan voltage sangat ideal untuk SAWDC Current kons1tan (CC) baik digunakan untuk GTAW, SMAW dan carbon arc gouging. CC tidak mempunyai self regulating seperti CV, sehingga penggunaannya akan membutuhkan pengatur Current Sensing Variable Wire Speed Control. Type pengontrol ini akan mengatur kecepatan pasokan elktroda apabila ada perubahan voltage. Voltage perlu dipantau untuk menjaga panjang busur tetap konstan.Sumber tenaga kombinasi CV dan CC yaitu sumber tenaga yang dapat dirubah dari mode DC voltage konstan menjadi mode DC arus konstan. Kapasitas hingga 1500 APenggunaan pengelasan SAW dengan sumber tenaga AC voltage konstan ialah untuk pemakaian :1. Arus tinggi2. Elektrode majemuk (Tandem, triple, atau quarter)3. Pengelasan dengan kampuh sempit (Narrow gap)4. Untuk menghindari arc blow kalau terjadi

D. Aplikasi Produksi Submerged Arc Welding