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