PRINSIP - PRINSIP SHIELDED METAL ARC WELDING (SMAW)



Proses Las SMAW

Arus ampere tegangan rendah dan tinggi mengalir untuk membuat busur di antara ujung elektroda dan benda kerja. Hal ini menghasilkan panas akibat proses pengelasan dan menyebabkan ujung elektroda serta logam dasar meleleh.

Lapisan fluks pada elektroda terurai (terbakar) karena panas dari busur dan menghasilkan pelindung gas, yang melindungi kawah las dan panas di sekitar logam dari atmosfer. Elektroda meleleh dan ditransfer melintasi busur dalam bentuk tetesan. Logam cair yang disediakan oleh elektroda menambah logam leleh induk dan mereka menjadi logam las saat dipadatkan.

Fluks elektroda cair yang ditransfer melintasi busur bertindak sebagai pelindung, serta mengangkat kotoran dari permukaan logam induk. Terak yang terbentuk menutupi kolam las, memadatkan dan melindungi logam las panas saat mendingin. Bahan fluks memberikan ionisasi busur (celah udara antara ujung elektroda menjadi konduktif secara elektrik), memungkinkan penggunaan arus bolak-balik.


Pengelasan Busur

Penerapan Proses Las SMAW

Banyak operator pengelasan menggunakan proses MMAW. Secara umum terbukti bahwa las SMAW mudah diatur dan digunakan, menjadikannya pilihan pertama. Biaya peralatan yang rendah membuat proses dapat diakses oleh sebagian besar orang, dan SMAW tidak memiliki persyaratan khusus seperti pelindung gas eksternal atau inisiasi busur frekuensi tinggi. Proses pengelasannya cenderung tidak menghasilkan cacat las seperti kurangnya fusi yang umum terjadi di GMAW.

MMAW banyak digunakan untuk:
  • pekerjaan struktur bangunan
  • bejana tekan
  • perpipaan
  • pengelasan pemeliharaan
  • konstruksi dilapangan
  • fabrikasi umum.


Keuntungan Menggunakan Las SMAW

Keuntungan dari MMAW adalah keserbagunaannya dan ketersediaannya yang luas bahan habis pakai. Waktu penyiapan singkat, membuat prosesnya ideal untuk pekerjaan kecil, produksi pendek berjalan dengan baik serta pengelasan dilakukan di lokasi.

MMAW menawarkan keunggulan berikut dibandingkan proses pengelasan lainnya:
  • biaya modal yang rendah untuk peralatan
  • keserbagunaan di berbagai aplikasi
  • peralatan sederhana dan andal
  • perawatan peralatan yang rendah
  • ideal untuk pekerjaan dilapangan
  • daya tarik operator yang luas

Keterbatasan Menggunakan Las SMAW

Meskipun lebih cepat dari beberapa proses pengelasan, MMAW memiliki tingkat deposisi yang lebih rendah daripada proses pengelasan lain yang menggunakan arus lebih tinggi. Sehingga proses tersebut memiliki siklus kerja operator yang rendah, dengan operator menghabiskan banyak waktu untuk mengganti elektroda dan membersihkan terak. Kedua faktor ini membatasi penerapan proses ini, terutama jika dibutuhkan tingkat produksi yang tinggi.


Mesin Las SMAW

Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW) atau Stick welding atau Manual Metal Arc Welding (MMAW) adalah proses melebur dan menggabungkan logam dengan memanaskannya busur antara elektroda logam berlapis dan benda kerja. Lapisan luar elektroda, disebut fluks, membantu dalam menstabilkan busur dan menyediakan gas pelindung dan penutup terak untuk melindungi lasan dari kontaminasi. Elektroda inti menyediakan sebagian besar logam pengisi las. Ketika elektroda digerakkan di sepanjang benda kerja dengan kecepatan yang benar, logam mengendap dalam lapisan seragam yang disebut manik/rigi las.

Sumber daya pengelasan Stick menyediakan arus konstan (CC) dan dapat berupa arus bolak-balik (AC) atau searah arus (DC), tergantung pada elektroda yang digunakan. Karakteristik pengelasan terbaik biasanya diperoleh dengan menggunakan sumber daya DC. Daya dalam sirkuit pengelasan diukur dalam voltase dan arus. Tegangan (Volt) diatur oleh panjang busur antara elektroda dan benda kerja dan dipengaruhi oleh diameter elektroda. Arus adalah ukuran daya dalam sirkuit las dan diukur dalam ampere (Amps).

Mesin Las SMAW


Arus listrik yang dibutuhkan untuk mengelas tergantung pada diameter elektroda, ukuran dan ketebalan potongan benda kerja yang akan dilas, dan posisi pengelasan. Logam tipis membutuhkan lebih sedikit arus daripada logam tebal, dan elektroda kecil membutuhkan lebih sedikit arus listrik dari pada yang besar. Lebih disukai mengelas pada pekerjaan dalam posisi datar atau horizontal. Namun bila terpaksa mengelas secara vertikal atau overhead posisi itu sangat membantu untuk mengurangi arus listrik dari yang digunakan saat pengelasan horizontal. Hasil pengelasan terbaik dapat dicapai dengan mempertahankan busur pendek, menggerakkan elektroda dengan kecepatan seragam, dan mengumpankan elektroda ke bawah dengan kecepatan konstan saat meleleh.


Instalasi Las SMAW



Kabel Las

Kabel las biasanya dibuat dari tembaga yang dipilin dan dibungkus dengan karet isolasi. Yang disebut kabel las ada tiga macam, yaitu :
  1. Kabel elektroda , yaitu kabel yang menghubungkan pesawat las dengan elektroda
  2. Kabel masa, yaitu yang menghubungkan pesawat las dengan benda kerja
  3. Kabel tenaga, yaitu kabel yang menghubungkan sumber tenaga atau jaringan lisrtik dengan pesawat las.
Kabel Las & Skun Kabel


Pemegang Elektroda dan Klem Arde

Ujung yang berselaput dari elektroda dijepit dengan pemegang elektroda.Ini terdiri dari mulut penjepit dan pemegang yang dibungkus oleh bahan penyekat (biasanya dari embonit) sedang Klem Massa adalah alat untuk menghubungkan kabel masa ke benda kerja.Terbuat dari bahan yang menghantar dengan baik (tembaga).Klem Arde dilengkapi dengan pegas yang kuat, yang dapat menjepit benda kerja dengan baik.Tempat yang dijepit harus bersih dari kotoran (karet, cat, minyak dan sebagainya).

Holder elektroda & Klem Massa


Parameter Las SMAW 

Jenis dan diameter elektroda 

Pemilihan jenis elektroda disesuaikan dengan bahan yang dilas, posisi pengelasan dan polaritas listriknya sesuai WPS. Diameter elektroda sangat mempengaruhi besar kecilnya arus listrik yang akan digunakan. Hal tersebut berhubungan dengan laju peleburan atau laju penimbunan (fusion rate/deposition rate) dan kedalaman penetrasi (penetration). 

Tegangan busur las 

Tingginya tegangan busur tergantung pada jenis elektroda yang digunakan dan panjang busur yang diinginkan. Tegangan busur yang diperlukan berbanding lurus dengan panjang busur. 

Besar arus las 

Besarnya arus listrik yang diperlukan tergantung dari bahan dan ukuran dari sambungan las, geometri sambungan, posisi pengelasan, jenis elektroda dan diameter inti elektroda. Besarnya arus listrik yang akan digunakan dapat pada spesifikasi elektroda yang sudah direkomendasikan oleh fabrikan pembuatelektroda. Penggunaan arus listrik yang tidak tepat (terlalu besar) dapat mengakibatkan hasil lasan yang tidak sempurna 

Kecepatan pengelasan 

Kecepatan pengelasan adalah laju dari elektroda pada waktu proses pengelasan. Kecepatan pengelasan tergantung pada jenis elektroda, diameter inti elektroda, bahan yang dilas, geometri sambungan dan ketelitian sambungan serta tingkat ketrampilan weldernya. 


Polaritas listrik 

Pemilihan polaritas tergantung pada WPS, jenis bahan pembungkus elektroda, kapasitas panas sambungan. Bila titik cair bahan induk tinggi dan kapasitas panas besar sebaiknya digunakan polaritas lurus (elektrodanya dihubungkan dengan kutub negatif), sedangkan bila kapasitas panas kecil seperti pada plat tipis maka dianjurkan menggunakan polaritas balik (elektrodanya dihubungkan dengan kutub positif).


Sumber Referensi

  • "Guidelines For Shielded Metal Arc Welding (SMAW)", Penerbit : Miller Electric Mfg. LLC, Tahun : 2018
  • "BASIC MANUAL METAL ARC WELDING (MMAW)", Penerbit : Department of Training and Workforce Development, Government Of Western Australia, Tahun : 2016
  • "Modul Pelatihan Berbasis Kompetensi Sub-Sektor Industri Barang Dari Logam Sub Bidang Pengelasan", Penerbit : Kemenaker RI, Tahun : 2018 

ALAT BANTU & ALAT KESELAMATAN KERJA pada Pekerjaan Pengelasan

Alat Bantu pada Proses Pengelasan

Chipping Hammer (Palu Terak)

Palu terak atau Chipping Hammer adalah alat yang digunakan untuk menghilangkan terak pada permukaan rigi/manik las, terutama setelah penggunaan proses las busur manual (SMAW/MMAW).

Chipping Hamer/Palu Terak/Palu Las


Wire Brush (Sikat Kawat)

Sikat kawat berfungsi untuk membersihkan benda kerja pada saat sebelum dan sesudah proses pengelasan dilakukan. Sebelum proses pengelasan lakukan pembersihan benda kerja dari debu, karat maupun gemuk. Setelah proses pengelasan dilakukan bisa digunakan untuk membersihkan terak yang masih tersisa pada permukaan rigi las maupun percikan sisa pada permukaan benda kerja yang di las.

Sikat Kawat Bergagang



Sikat Kawat Mangkok


Mesin Gerinda Tangan

Gerinda tangan ini berfungsi untuk menyiapkan material yang akan di las berupa penyiapan kampuh las. Gerinda ini juga digunakan untuk membantu dalam proses pengelasan khususnya dalam pembersihan lasan sebelum di sambung atau sebelum ditumpuki dengan lasan lapis berikutnya. gerinda 
tangan ini juga digunakan untuk membantu dalam memperbaiki cacat las yang memerlukan penggerindaan dalam persiapannya sebelum diperbaiki cacat pengelasan tadi.

Tang Penjepit Material 

Untuk memegang benda kerja yang panas dipergunakan alat ( tang ) penjepit dengan macam-macam bentuk, seperti bentuk moncong rata, moncong bulat, moncong srigala dan moncong kombinasi.

Smit Tang


Tang Pemotong Kawat

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


Kikir

Kikir adalah alat perkakas tangan yang berguna untuk pengikisan benda kerja, sebelum melakukan pengelasan ada baiknya menghilangkan bagian yang tajam pada benda kerja menggunakan alat ini.

Kikir

Penggaris Siku

Penggaris siku merupakan salah satu alat yang sangat penting dalam pertukangan. Sering dipakai dalam dasar pekerjaan serta pengukuran bagian yang berhubungan dengan kesikuan bahan maupun ruang yang akan dikerjakan. Penggaris siku adalah alat tercepat dan termudah untuk menandai garis persegi untuk pemotongan, serta dapat digunakan dengan cepat untuk menandai setiap sudut hingga 45 derajat dan 90 derajat.

Penggaris Siku

Palu Konde

Palu Konde merupakan salah satu alat pertukangan yang berbentuk datar dan bulat. Sisi datar digunakan untuk memukul benda. Sedangkan sisi yang berbentuk bulat digunakan untuk membuat cekungan pada bidang kerja tertentu.

Palu Konde



Pahat Baja

Pahat adalah perkakas pertukangan berupa bilah besi. Pada pekerjaan pengelasan digunakan pada saat selesai proses pengelasan dan dgunakan salah satunya untuk mengikis dan menghilangkan Spatter pada permukaan benda kerja.

Pahat


Penitik & Penggores

Penitik adalah alat yang digunakan untuk membuat lubang pada benda kerja. Penitik terbuat dari bahan baja karbon tinggi yang dikeraskan. Sedangkan ujungnya  runcing membentuk sudut 30° sampai 90°. Batang penggores (alat gores) adalah suatu alat untuk menarik garis-garis gambar pada permukaan benda kerja yang akan di kerjakan selanjutnya. Alat penggores ini terbuat dari bahan baja perkakas, di mana bagian badannya dibuat kartel (gerigi) agar tidak lincin pada waktu di pegang. Salah satu atau kedua ujungnya dibuat runcing membentuk sudut ±30°.

Penitik

Penggores



Kaca Pembesar

Fungsi utama kaca pembesar digunakan untuk memperbesar/ memperjelas objek, atau komponen-komponen kecil yang susah dilihat dengan mata telanjang. Pada pekerjaan pengelasan digunakan sebagai alat bantu untuk melakukan visual test hasil pengelasan.

Lup


Welding Gauge

Welding Gauge merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengetahui dimensi dari persiapan pengelasan seperti sudut bevel, lebar gap dan juga untuk mengetahui dimensi hasil pengelasan seperti tinggi, capping, tinggi root penetration, mengukur fillet weld (leg length, actual throat thickness), untuk mengukur kedalaman cacat undercut dan lainnya.

Welding Gauge



Alat Keselamatan Kerja pada Proses Pengelasan

Kacamata Pengaman (Safety glasses)

Kacamata pengaman harus dipakai setiap saat di area kerja!

Berkacamata Pengaman

Safety Glasses



Respirator

Respirator dengan filter HEPA harus dipakai saat bekerja dengan yang mengandung bahan asbes. Pekerja harus diuji kesehatannya sebelum melakukan pekerjaan .

Menggunakan Respirator



Tampak Depan & Belakang Respirator


Sepatu Safety

Sepatu Bot Kerja harus dipakai setiap saat saat bekerja di area yang beresiko cedera kaki serius karena material jatuh ke kaki.

Safety Shoes



Sarung Tangan

Sarung tangan kerja pengelasan harus dipakai bila ada risiko cedera tangan selama kursus tugas kerja.

Sarung Tangan Las



Helmet

Topi keras harus dipakai saat bekerja di lingkungan yang berisiko benda yang jatuh dari atas atau di tempat yang berisiko tinggi mengenai kepala Anda benda.


Helmet




Helm Las

Helm las harus dijaga dalam kondisi baik dan memiliki pelindung yang rapat dengan lensa persyaratan seleksi untuk tugas tersebut.



Helm Las Manual




Helm Las Manual




Helm Las Otomatis



Pakaian Pelindung

Pakaian pelindung harus dipakai setiap kali pemotongan, pengelasan dan penggilingan dilakukan. Ini termasuk jaket las, sarung tangan las, dan diperlukan respirator.


Jaket Las



Pelindung Lengan



Apron / Celemek



Sumber Referensi 

  • "Welding Safety & Health Guide" Penerbit : Miller Electric Mfg, Tahun 2015.
  • "Indonesia Australia Partnership for Skills Development" Penerbit : Batam Institutional Development Project , Tahun 2001.