Las Busur Terendam (SAW) : Mesin dan Peralatan Las SAW

SAW (Submerged Arc Welding)

Pengelasan busur terendam dapat digunakan untuk berbagai benda kerja yang sangat luas. Metode ini cocok untuk pengelasan tumpul dan fillet untuk aplikasi seperti bagian struktur di kapal, pembuatan bejana tekan, balok jembatan, pipa air, tutup lembaran tipis dan sebagainya. Selain itu, prosesnya sangat efektif untuk aplikasi cladding, mis. saat melapisi baja karbon ringan dengan stainless bahan baja, atau saat menyimpan bahan keras di atas substrat yang lebih lunak.

Pengelasan busur terendam umumnya dilakukan di dalam ruangan di bengkel fabrikasi. Kerja luar ruangan selalu membawa risiko tingkat kelembapan yang tidak diinginkan masuk ke dalamnya sambungan atau fluks dan menghasilkan porositas las. Jika las busur terendam harus dilakukan di luar ruangan, tindakan pencegahan khusus harus dilakukan, seperti pembangunan atap di atas area kerja.

Pengelasan busur terendam paling efisien jika sambungan dapat diisi dengan lintasan sesedikit mungkin. Jika saat mengerjakan baja ringan, benda kerja dapat dibalik dan jika bahannya tidak terlalu tebal, manik sering diaplikasikan dari setiap sisi sambungan. Jika dasar bahan adalah baja paduan, prosedur multi-lintasan biasanya diperlukan. Hal ini menghasilkan peningkatan biaya proses, tetapi untuk banyak benda kerja keekonomisannya Prosesnya masih cukup menarik untuk pengelasan busur terendam agar biaya lebih efektif daripada pengelasan manual menggunakan elektroda berlapis. Selain itu, akan ada lebih sedikit cacat las dengan pengelasan otomatis.

Prinsip Pengelasan Busur Terendam

Bahan pengisi adalah elektroda kawat kontinu yang tidak dilapisi, diterapkan bersama dengan aliran fluks berbutir halus, yang disuplai dari hopper fluks melalui sebuah tabung. Hambatan listrik elektroda harus serendah mungkin untuk memfasilitasi pengelasan pada arus tinggi, sehingga arus pengelasan disuplai ke elektroda melalui kontak yang sangat dekat dengan busur dan tepat di atasnya. Busur terbakar di atas rongga yang diisi dengan gas dan uap logam. Ukuran dari rongga di depan busur dibatasi oleh bahan dasar yang tidak dilebur, dan di belakangnya oleh las cair. Bagian atas rongga dibentuk oleh fluks cair. Diagramnya juga menunjukkan lasan yang dipadatkan dan fluks yang dipadatkan, yang menutupi lasan dalam lapisan tipis dan yang selanjutnya harus dibuang. Tidak semua fluks yang disuplai habis. Kelebihan fluks dapat disedot dan digunakan kembali.

Skema : Prinsip Las Busur Terendam

Fluks juga memiliki efek isolasi termal, dan dengan demikian mengurangi kehilangan panas dari busur. Hasilnya lebih banyak energi masukan tersedia untuk proses pengelasan yang sebenarnya itu sendiri daripada kasus dengan proses yang melibatkan busur terbuka. Efisiensi termal lebih besar dan laju pengelasan lebih cepat. Bisa disimpulkan bahwa las busur terendam memiliki efisiensi termal sekitar 90%, dibandingkan dengan nilai perkiraan sekitar 75% untuk pengelasan MMA. Pengelasan busur terendam dapat dilakukan dengan menggunakan DC atau AC.

Voltage and Current Control.

Voltage and current control atau trafo las berfungsi sebagai pengatur arus dan tegangan output yang dibutuhkan untuk pengelasan busur listrik. Selain itu juga terdapat banyak pengaturan lain pada trafo las untuk SAW ini. Contohnya adalah laju pengelasan dan tingkat pengumpanan flux. Pada umumnya trafo las sudah dilengkapi dengan roda untuk berjalan pada jalur tertentu yang sudah di setting. Pada trafo las jenis stationary tidak dilengkapi dengan roda karena pada pengelasan ini yang bergerak adalah materialnya bukan mesinnya. 

Trafo las bisa mengakomodasi keperluan kelistrikan untuk pengelasan busur listrik hingga 2 umpanan kawat sekaligus. Tetapi pemakaian 2 trafo las untuk 2 umpanan kawat sekaligus juga merupakan metode yang banyak diterapkan di lapangan. Karena pekerjaan pengelasan SAW biasanya digunakan untuk sambungan panjang dan bisa berdurasi lebih dari 10 menit pada sekali jalan. Maka mesin las SAW diharuskan memiliki duty cycle 100% pada arus listrik yang digunakan, untuk menjaga stabilitas performa mesin selama proses pengelasan. 

Electrode Wire Reel

Electrode wire reel adalah bagian yang berbentuk gulungan yang berguna untuk menampung gulungan filler metal dan mengarahkan kawat tersebut kearah pengumpan untuk diumpankan. Gulungan kawat tersebut biasanya dijual dalam satuan dengan berat 7 kilogram. 

Flux Hopper

Flux hopper adalah komponen mesin SAW yang berfungsi sebagai penampung pasir flux serta mengumpankannya ke dalam kawah las. Untuk mengatur tingkat pengumpanan pasir flux kedalam kawah terdapat sebuah katup yang dapat di atur secara manual oleh welding operator. Gaya gravitasi akan bekerja dan membuat pasir flux pada penampungan turun untuk merendam busur listrik secara terus menerus. Pada model yang lebih baru pengaturan bukaan katup dapat diatur pada mesin las. 

Unfused flux recovery tube

Unfused flux recovery tube adalah bagian yang berfungsi untuk mengumpulkan bagian flux yang tidak mencair menjadi slag. Karena sebagian besar dari pasir flux tidak tersentuh busur listrik sehingga tidak mencair, maka pasir flux ini masih memiliki bisa digunakan kembali sehingga harus dikumpulkan. Mekanisme kerja komponen ini mirip seperti vacuum cleaner. Selang yang digunakan untuk menyedot pasir – pasir flux diletakkan pada bagian belakang rangkaian dan sedikit jauh dari pengumpan kawat dan flux untuk mencegah gangguan pada saat proses las berjalan. 

Electrode wire reel

Electrode wire reel adalah gulungan kawat las yang memiliki diameter kawat diantara 1.6 mm hingga 6 mm. Kawat las ini juga tersedia versi puntir nya yang berfungsi untuk meniru gerakan ayunan pada proses las manual. Elemen untuk penambahan alloy juga ditambahkan pada kawat las ini untuk mengendalikan komposisi kimia dari logam las. Selain itu kawat las SAW juga dilapisi dengan tembaga untuk meningkatkan konduktivitas dan memudahkan proses penyalaan busur.

Skema Mesin Las Busur Terendam (SAW)

Sumber Referensi 

• "Submerged Arc Welding", Penerbit : ESAB AB SE--695 81 LAXÅ SWEDEN, Tahun : 2008.
• "Buku Informasi Membuat Sambungan Las Kampuh (GROOVE)", Penerbit : Kementerian Ketenagakerjaan R.I, Tahun : 2018.