PENGELASAN GMAW ( Gas Metal Arc Welding )

 

PENGELASAN GMAW

( Gas Metal Arc Welding )

1.1    Pengertian Pengelasan

Prosedur pengelasan kelihatannya sangat sepele dan sederhana, namun sebenarnya didalamnya banyak masalah-masalah yag harus diatasi di mana pemecahannya  memerlukan  bermacam-macam  pengetahuan.  Karena  itu dalam pengelasan, pengetahuan  harus turut serta mendampingi  praktek. Secara lebih terperinci dapat dikatakan bahwa dalam perancangan konstruksi bangunan dan mesin dengan sambungan las, harus direncanakan pula tentang cara pengelasan, cara pemeriksaan, bahan las dan jenis las yang akan dipergunakan berdasarkan fungsi dari bagian-bagian bangunan atau mesin yang dirancang. Definisi las berdasarkan DIN (Deutche Industrie Normen) adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam panduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Secara umum pengelasan dapat didefinisikan sebagai penyambungan dari beberapa batang logam dengan memanfaatkan energi panas.

Pengelasan secara umum adalah suatu proses penyambungan logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa pengaruh tekanan atau dapat juga didefinisikan sebagai ikatan metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom.  Menurut “Welding Handbook” pengelasan adalah proses penyambungan bahan yang menghasilkan peleburan bahan dengan memanasinya dengan suhu yang tepat dengan atau tanpa pemberian tekanan dan dengan atau  tanpa pemakaian  bahan pengisi. Pengelasan adalah suatu proses penggabungan logam dimana logam menjadi satu akibat panas las, dengan atau tanpa pengaruh tekanan, dan dengan atau tanpa logam pengisi

(Howard,1981).

  

1.2    Sejarah dan Perkembangan Las MIG ( Metal Inert Gas )

Las MIG (Metal Inert Gas) merupakan sebuah pengembangan dari pengelasan GMAW (gas metal arc welding). Las GMAW mempunyai dua tipe gas pelindung yaitu inert gas dan actif gas yang kemudian sering dikenal dengan sebutan las MIG (Metal Inert Gas) dan las MAG (Metal Actif Gas). GMAW (gas metal arc welding) atau sering di sebut dengan las MIG (Metal Inert Gas) mulai dikenalkan di dunia industri pada tahun 1940-an.

Di awal tahun 1950 yang diprakarsai oleh Lyubavshkii and Novoshilov, melakukan pengembangan GMAW dengan menggunakan diameter elektroda yang lebihbesar dan gas pelindung yang digunakan adalah karbon dioksida CO2. Pengembangan ini menghasilkan percikan elektroda yang tinggi, dan panas pada benda kerja yang sedang. Di akhir tahun1950 terjadi perkembangan dibidang teknologi power source, dan perkembangan diameter elektroda yang digunakan semakin kecil 0.035" - 0.062" (0.9 - 1.6 mm).

 

1.3    Pengertian Las MIG ( Metal Inert Gas )

Las MIG (Metal Inert Gas) yaitu merupakan proses penyambungan dua material logam atau lebih menjadi satu melalui proses pencairan setempat, dengan menggunakan elektroda gulungan (filler metal) yang sama dengan logam dasarnya (base metal) dan menggunakan gas pelindung (inert gas).

Las  MIG  (Metal  Inert  Gas)  merupakan  las  busur  gas  yang menggunakan  kawat las sekaligus sebagai elektroda. Elektroda tersebut berupa gulungan kawat (rol) yang gerakannya diatur oleh motor listrik. Las ini menggunakan gas argon dan helium sebagai pelindung busur dan logam yang mencair dari pengaruh atmosfir. Secaraa bagan perkkembangan llas GMAW (Gas Metaal Arc Weldding) aapat di lihhat dalam gambar sebagai berikut di bawah ini :

 

 

Gambar 3.1 Bagan alur Las GMAW / Las MMIG

 

1.4    Proses Mesin Las MIG (Metal Inert Gas )

Proses pengelasan  IG (metal inertgas ), panas dari proses pengelasan ini dihasilkan oleh busur las yang terbentuk diantara elektroda kawat (Wire Electrode) dengan benda kerja. Selama proses las MIG (Metal Inert Gas), elektroda akan meleleh kemudian menjadi deposit logam las dan membentuk butiran las. Proses pengelasan MIG (Metal Inert Gas), beroperasi menggunakan arus searah (DC), biasanya menggunakan elektroda kawat positif. Ini dikenal sebagai polaritas “terbalik” (Reverse Polarity). Polaritas searah sangat jarang digunakan karena transfer logam yang kurang baik dari elektroda kawat ke benda kerja. Hal ini karena pada polaritas searah, panas terletak pada elektroda. Proses pengelasan MIG (Metal Inert Gas), menggunakan arus sekitar 50 A hingga mencapai 600 A, biasanya digunakan untuk tegangan las 15 volt hingga 32 volt. Adapun proses Las MIG dapat dilihat dalam gambar di bawah ini :

Gambar 3.2 Proses penngelasan las MIG (Metaal Inert Gas)

Gambar 3.3 Proses permindahan sembur pada Las Mig

 

1.5    Aplikasi Penggunaan Las MIG (Metal Inert Gas )

Penggunaan las MIG (Metal Inert Gas) misalnya digunakan dalam pengelasan di dunia Industri untuk pembuatan suatu barang atau alat. Dengan contoh dalam pembuatan kapal terbang, rangka mobil, teralis besi dan sebagainya. Adapun contoh gambar aplikasi pengunaan las MIG (Metal Inert Gas) dapat dilihat :

Gambar 3.4 Aplikasi Las MIG (Metal Inert Gas)

 

1.6    Kelebihan dan Kelemahan Las MIG (Metal Inert Gas)

1.      Kelebihan Las MIG (Metal Inert Gas)

Penggunaan  Las MIG (Metal Inert Gas)   dalam berbagai pengelasan memiliki beberapa kelebihan antara lain dapat disebutkan berikut ini :

a)      Sangat efisien dan proses pengerjaan yang cepat.

b)      Dapat digunakan untuk semua posisi pengelasan (welding positif).

c)      Tidak menghasilkan slag atau terak,layaknya terjadi pada las SMAW.

d)      Memiliki angka  deposisi (deposition rates) yang  lebih tinggi dibandingkan SMAW.

e)      Membutuhkan kemampuan operator yang baik.

f)       Proses pengelasan MIG (Metal Inert Gas) sangat cocok untuk pekerjaan konstruksi.

2.      Kelemahan Las MIG ( Metal Inert Gas )

Pada proses pengelasan  MIG (Metal Inert Gas) memiliki beberapa kelemahan, antara lain :

a.       Wire-feeder yang memerlukan pengontrolan yang kontinou.

b.      Sewaktu waktu dapat terjadi Burnback.

c.       Cacat las porositi sering terjadi akibat pengunaan kualitas gas pelindung yang tidak baik.

d.      Busur yang tidak stabil, akibat ketrampilan operator yang kurang baik.

e.       Pada awalnya set-up pengelasan merupakan permulaan yang sulit.

1.7    Peralatan utama las MIG (Metal Inert Gas)

Peralatan utama adalah peralatan yang berhubungan langsung dengan proses pengelasan, yakni minimum terdiri dari:

1.      Mesin las

Sistem pembangkit tenaga pada mesin MIG (metal inert gas) pada prinsipnya adalah sama dengan mesin SMAW yang dibagi dalam 2 golongan, yaitu : Mesin las arus bolak balik (Alternating Current / AC Welding Machine) dan Mesin las arus searah (Direct Current/DC Welding Machine), namun sesuai dengan tuntutan pekerjaan dan jenis bahan yang di las yang kebanyakan adalah jenis baja, maka secara luas proses pengelasan dengan MIG  (metal inert gas) adalah menggunakan mesin las DC. Adapun gambar rangkaian perlengkapan mesin las adalah sebagai berikut:

Gambar 3.5 Rangkaian mesin las mig

 

Mesin las  MIG merupakan mesin las DC, umumnya berkemampuan sampai 250 amper. Dilengkapi dengan sistem kontrol, penggulung kawat gas pelindung, system pendingin dan rangkaian lain. Sumber tenaga untuk Las MIG (Metal Inert Gas) merupakan mesin las bertegangan konstan. Tenaga yang dikeluarkan dapat berubah-ubah sendiri sesuai dengan panjang busur. Panjang busur adalah jarak antara ujung elektroda ke benda kerja. Panjang busur ini bisa distel. Bila busur berubah menjadi lebih pendek dari setelan semula, maka arus bertambah dan kecepatan kawat berkurang. Sehingga panjang busur kembali semula. Sebaliknya bila busur berubah menjadi lebih panjang, arus berkurang, kecepatan kawat elektroda bertambah. Dengan sistem otomatis seperti ini, yaitu mesin yang mengatur sendiri, maka panjang busur akan konstan dan hasil pengelasan akan tetap baik. Adapun contoh gambar mesin las mig sesuai keterangan diatas adalah sebagai berikut :

Gambar 3.6 Mesin las MIG ( metal inert gas )

 Umumnya mesin las arus searah (DC) mendapatkan sumber tenaga listrik dari trafo las (AC) yang kemudian diubah menjadi arus searah dengan voltage yang konstan (Constant-Voltage). Pemasangan kabel-kabel las (pengkutuban) pada mesin las arus searah dapat diatur/dibolak-balik sesuai dengan keperluan pengelasan, ialah dengan cara:

a)      Pengkutuban langsung (Direct Current Straight Polarity/ DCSP/ DCEN) Dengan pengkutuban langsung berarti kutub positif(+) mesin las dihubungkan dengan benda kerja dan kutub negatif (-) dihubungkan dengan kabel elektroda. Dengan hubungan seperti ini panas pengelasan yang terjadi 1/3 bagian panas memanaskan elektroda sedangkan 2/3 bagian memanaskan benda kerja.

b)      Pengkutuban terbalik (Direct Current Reverce Polarity /DCRP/ DCEP) Pada pengkutuban terbalik, kutub negatif (-) mesin lasdihubungkan dengan  benda  kerja,  dan  kutub  positif  (+)  dihubungkan  dengan elektroda. Pada hubungan semacam ini panas pengelasan yang terjadi 1/3 bagian panas memanaskan benda kerja dan 2/3 bagian memanaskan elektroda.

2.      Unit pengontrol Kawat Elektroda (Wire Feeder)

Alat pengontrol kawat elektroda (wire feeder unit) adalah alat/ perlengkapan utama pada pengelasan dengan MIG (metal inert gas). Alat ini biasanya tidak menyatu dengan mesin las, tapi merupakan bagian yang terpisah dan ditempatkan berdekatan dengan pengelasan. Fungsinya adalah sebagai berukut:

a.       Menempatkan rol kawat elektroda.

b.      Menempatkan kabel las (termasuk welding gun dan nozzle) dan sistem saluran gas pelindung.

c.       Mempermudah  proses/penanganan  pengelasan,  dimana wire tersebut dapat dipindah-pindah sesuai kebutuhan.

Gambar 3.7 Bagian-bagian Utama Wire Feeder

Pada dasarnya terdapat tiga jenis wirefeeder; yaitu jenis dorong, jenis tarik, jenis dorong-tarik. Perbedaannya adalah dari cara menggerakan elektroda dari spool ke tourch. Kecepatan dari wirefeeder dapat diatur mulai dari 1 hingga 22 m/menit pada mesin las MIG ( metal inert gas ) performa tinggi, kecepatannya dapat mencapai 30 m/menit).

Gambar 3.8 Gambar wirefeedeer jenis tarik.

 

                Welding Gun

Gambar 3.9 Welding gun las MIG (metal inert gas)

                                                

Untuk jenis rolnya wirefeeder dibagi dalam dua jenis yaitu sistem 2 (dua) rol dan sistem 4 (empat) rol. Sedangkan menurut bidang kontaknya rol dari wirefeeder dapat dibagi menjadi jenis trapesium halus, jenis setengah lingkaran halus, dan jenis setengah lingkaran kasar.

4.       

5.              Regulator Gas Pelindung

Fungsi utama dari regulator adalah untuk mengatur pemakaian gas. Untuk pemakaian gas pelindung dalam waktu yang relatif lama, terutama gas CO2 diperlukan pemanas (heater-vaporizer) yang dipasang antara silinder gas dan regulator.Hal ini diperlukan agar gas pelindung tersebut tidak membeku yang berakibat terganggunya aliran gas.

Gambar 3.10 Cilinder dan Regulator Gas Pelindung

 

6.     7.      Nozzel Gas Pelindung

Nozzle gas pelindung akan mengarahkan jaket gas pelindung kepada daerah las. Nozzle yang besar digunakan untuk proses pengelasan dengan arus listrik yang tinggi. Nozzle yang lebih kecil digunakan untuk pngelasan dengan arus listrik yang lebih kecil. Adapun gambar dari pipa kontak dapat dilihat dalam gambar 2.10

Gambar 3.12 Nozzel gas pelindung

 

 1.8    Peralatan Bantu Las MIG (Metal Inert Gas)

1.      Sikat Baja

Untuk membersihkan hasil las, yaitu pengaruh oksidasi udara luar sehingga rigi-rigi las benar-benar bebas dari kotoran, selain itu digunakan untuk membersihkan bidang benda kerja sebelum dilas.

Gambar 3.13 Sikat baja

 

2.      Smith Tang / Tang Panas

Untuk memegang benda kerja yang panas dipergunakan smith tang atau tang panas penjepit dengan macam-macam bentuk, seperti bentuk moncong rata, moncong ulat, moncong serigala dan moncong kombinasi.

Gambar 3.14 Smith tang

 

3.      Tang Pemotong Kawat

Pada kondisi tertentu, terutama setiap akan memulai pengelasan kawat elektroda perlu dipotong untuk memperoleh panjang yang ideal. Untuk itu diperlukan tang pemotong kawat.

Gambar 3.15 Tang Pemotong Kawat

4.      Palu

Setelah  proses  pengelasan  biasanya  benda  kerja  mengalami kerusakan  atau  cacat  pengelasan.  Untuk  itu  dugunakan  palu  untuk membantu proses pembersihan benda kerja akibat cacat las.

Gambar 3.16  Palu las