Bagian yang bernama elektroda pada gambar ditunjukkan oleh nomor

Pengelasan Dengan Menggunakan Las Listrik Busur Manual
(Shield Metal Arc Welding–SMAW)
Oleh : Toni Saifudin Zuhri, ST, MT

Abstraksi

Proses pengelasan (welding) merupakan salah satu proses penyambungan material (material joining). Definisi dari proses pengelasan mengacu pada AWS (American Welding Society), dimana proses pengelasan adalah proses penyambungan antara metal atau non-metal yang menghasilkan satu bagian yang menyatu, dengan memanaskan material yang akan disambung sampai pada suhu pengelasan tertentu, dengan atau tanpa penekanan, dan dengan atau tanpa logam pengisi. Salah satunya adalah dengan Las Listrik Busur Manual (Shield Metal Arc Welding)

Pendahuluan

Las busur listrik atau umumnya disebut dengan las listrik adalah termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las Iistrik ini adalah merupakan sambungan tetap.

Las tistrik ini menggunakan alektroda berselaput sebagai bahan tambah. Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistri dan daerah Ias di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar.

Las Listrik Busur Manual (Shield Metal Arc Welding-SMAW)

Proses pengelasan dibedakan menjadi beberapa jenis, dan SMAW merupakan salah satu proses pengelasan yang umum digunakan, utamanya pada pengelasan singkat dalam produksi, pemeliharaan dan perbaikan, dan untuk bidang konstruksi.

SMAW (Shield Metal Arch Welding) adalah las busur nyala api listrik terlindung dengan mempergunagkan busur nyala listrik sebagai sumber panas pencair logam. Jenis ini paling banyak dipergunakan untuk hampir semua keperluan pekerjaan pengelasaan. Tegangan yang dipakai hanya 23 sampai dengan 45 Volt AC atau DC, sedangkan untuk pencairan pengelasan dibutuhkan arus hingga 500 Ampere. Namun secara umum yang dipakai berkisar 80–200 Ampere.

Las busur listrik ini disebut juga Stick Welding atau Manual Metal Arc Welding. Prinsip kerjanya adalah menggunakan logam elektroda consumable dengan komposisi/kandungan yang tepat untuk menghasilkan arc welding antara elektroda dengan benda kerja. Logam elektroda yang meleleh akibat panas mengisi celah antara ujung elektroda dan bergabung dengan benda kerja. Elektroda dilapisi dengan shielding flux yang terbuat dari komposisi khusus. Shielding flux meleleh bersama dengan logam inti dari elektroda, membentuk gas dan kerak, dan melindungi arc welding dan weld pool. Fluks melakukan pembersihan permukaan logam, mensuplai beberapa elemen paduan untuk kontak welding, dan melindungi lelehan logam dari oksidasi dan menstabilkan arc wleding. Kerak dihilangkan setelah dilakukan proses Solidification yaitu proses transformasi dari fase lelehan dari paduan menjadi bagian padat dari paduan, melibatkan kristalisasi dari fase cair, pemisahan kotoran dan elemen paduan, pembebasan gas terlarut dalam lelehan dan pembentukan porositas.

Keuntungan dari metode pengelasan ini :

• Sederhana, peralatan portabel dan low cost;
• Dapat digunakan untuk berbagai jenis logam, posisi pengelasan dan elektroda;
• Sangat sesuai untuk aplikasi luar ruangan.

Kerugian dari metode pengelasan ini :

• Proses diskontinu karena keterbatasan panjang elektroda;
• Hasil las memungkinkan berisi sisa-sisa dari kerak;
• Selama proses pengelasan timbul asap yang seringkali mengakibatkan kesulitan dalam pengontrolannya.

Mesin Las

Mesin-mesin las yang dipakai bermacam­-macam, tapi bila ditinjau dari jenis arus yang digunakan dapat digolongkan sebagai berikut:

• mesin las arus bolak-balik (AC)
• mesin las arus searah (DC)
• mesin las arus bolak-balik dan searah (AC-DC) yang merupakan gabungan dari mesin AC dan DC.

1. Mesin Las Arus Bolak-Balik (AC)

Mesin ini memerlukan arus listrik bolak-balik atau arus AC yang dihasilkan oleh pembangkit listrik, listrik PLN atau generator AC yang digunakan sebagai sumber tenaga dalam proses pengelasan. Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan oleh sumber pembangkit listrik belum sesuai dengan tegangan yang digunakan untuk pengelasan. Mesin las ini sangat banyak dipergunakan karena rendahnya biaya operasi serta hargayang relatif murah.  Mesin las ini membutuhkan voltase rata-rata antara 38-70 volt.

Gambar 2. Mesin las AC

2. Mesin Las Arus Searah (DC)

Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala busur listrik adalah arus searah. 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. Penyearah arus atau rectifier berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).

Gambar 3. Mesin las DC

3. Mesin Las AC-DC

Mesin las AC-DC lebih fleksibel karena mempunyai semua kemampuan yang dimiliki masing-masing mesin las DC atau mesin las AC. Jenis mesin las ini sering digunakan untuk bengkel-bengkel yang mempunyai jenis pekerjaan yang bervariasi, sehingga tidak perlu berganti mesin las untuk pengelasan yang berbeda.

Mesin las ini merupakan gabungan dari mesin las arus bolak-balik dan arus searah, mempunyai transformator satu fasa dan sebuah alat perata dalam satu unit mesin.

Keluaran arus bolak-balik diambil dari terminal lilitan sekunder transformator melalui regulator arus. Adapun arus searah 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.

Gambar 4.  Mesin las AC-DC

Alat Bantu Las

1. Kabel Las

Kabel las biasanya dibuat dari tembaga yang dipilin dan dibungkus dangan karet isolasi Yang disebut kabel las ada tiga macam yaitu :

• kabel elektroda
• kabel massa
• kabel tenaga

Gambar 5.  Kabel las

2. Pemegang Elektroda

Ujung yang tidak berselaput dari elektroda dijepit dengan pemegang elektroda. Pemegang elektroda terdiri dari mulut penjepit dan pegangan yang dibungkus oleh bahan penyekat. Pada waktu berhenti atau selesai mengelas, bagian pegangan yang tidak berhubungan dengan kabel digantungkan pada gantungan dari bahan fiber atau kayu.

Gambar 6.  Pemegang electroda

3. Palu Las

Palu Ias digunakan untuk melepaskan dan me­ngeluarkan terak las pada jalur Iasdengan jalan memukul­kan atau menggoreskan pada daerah las.

Berhati-hatilah membersihkan terak Ias dengan palu Ias karena kemungkinan akan memercik ke mata atau ke bagian badan lainnya.

4. Sikat Kawat

Dipergunakan untuk:

• membersihkan benda kerja yang akan dilas
• membersihkan terak Ias yang sudah lepas dari jalur las oleh pukulan palu las.

5. Klem Massa

Klem massa edalah suatu alat untuk menghu­bungkan kabel massa ke benda kerja. Pada umumnya klem massa dibuat dari bahan dengan penghantar listrik yang baik seperti tembaga, agar arus listrik dapat mengalir dengan baik.

6. Tang (penjepit)

Penjepit (tang) digunakan untuk memegang atau memindahkan benda kerja yang masih panas.

Penyalaan Las Busur Listrik Manual

Dalam pengelasan ini, logam induk mengalami pencairan akibat pemanasan dari busur listrik yang timbul antara ujung elektroda dan permukaan benda kerja. Busur listrik yang ada dibangkitkan dari suatu mesin las. Elektroda yang dipakai berupa kawat yang dibungkus oleh pelindung berupa fluks dan karena itu elektroda las kadang-kadang disebut kawat las. Elektroda selama pengelasan akan mengalami pencairan bersama-sama dengan logam induk yang menjadi bagian kampuh las. Dengan adanya pencairan ini maka kampuh las akan terisi oleh logam cair yang berasal dari elektroda dan logam induk.

Teknik Penyalaan

• Pastikan mesin las sudah dalam kondisi siap pakai dan gunakan alat pelindung keselamatan kerja.
• Pada umumnya untuk latihan digunakan elektroda E 6013 dengan diameter 3,25 mm.
• Jepit ujung elektroda yang tidak berselaput pada tang penjepit elektroda.
• Jika sudah dijepit maka elektroda sudah dialiri arus listrik, hati-hatilah terhadap sentuhan elektroda dengan meja kerja, karena. bisa terjadi penyalaan.
• Berdirilah pada posisi yang nyaman untuk dapat mengikuti gerakan elektroda. jangan memegang pemegang elektroda terlalu kuat atau kakau. Dengan erakan yang rilek akan lebih memudahkan dalam penyalaan dan penarikan busur.
• Arahkan ujung elektroda ke benda kerja dengan sudut elektroda kurang lebih 70 derajat terhadap permukaan benda kerja. Turunkan ujung elektroda yang akan dinyalakan sehingga mencapai 30 mm di atas permukaan benda kerja. Sekarang turunkan pelindung muka (helm las).
• Nyalakan busur dengan menggoreskan ujung elektroda pada permukaan benda kerja seperti mnggoresakan korek api atau menyentuhkannya pada permukaan benda kerja. ketika sudah mulai nampak busur, tarik elektroda hingga kurang lebih 6 mm, kembalikan elektroda ke posisi penyalaan kemudian kurangi tinggi busur sampai jaraknya sebesar diameter kawat inti elektrode (muka dan mata harus selalu dilindungi oleh helm las).
• Ulangi latihan ini sampai menghasilkan penyalaan busur yang baik dan tinggi busur yang tetap.
• Untuk mematikan busur, elektroda harus diangkat dengan cepat, ini dimaksudkan untuk mencegah menempelnya ujung elektroda pada permukaan benda kerja.
• Bila elektroda menempel secara kuat pada benda kerja, maka mesin las segera dimatikan kemudian elektroda dapat dilepas.

Gambar 7. Penyalaan busur las

DAFTAR PUSTAKA

1. Departement of Education and Training. 1998. Gas Tungsten Arc Welding 2. Southern Sydney Institute NSW: Manufacturing and Engineering Education Services Division.
2. Departement of Education and Training. 1998. Gas Tungsten Arc Welding 3. Southern Sydney Institute NSW: Manufacturing and Engineering Education Services Division.
3. Edgin, A., Charles. 1982. General Welding: John Wiley & Sons.
4. The Lincoln Electric Company. 1973. The Procedure Handbook of Arc Welding: The Lincoln Electric Company.
5. http://conectingwillys.blogspot.com/2013/05/peralatan-las-listrik-busur-manual.html
6. http://id.wikipedia.org/wiki/Las_listrik
7. http://www.google.com/