Proses pengelasan busur yang menghasilkan peleburan logam dengan menggunakan panas busur
antara elektroda logam pengisi kontinu (dapat di umpan) dan pekerjaan. Pelindung disediakan oleh fluks yang terkandung di dalam elektroda tubular. Pelindung tambahan mungkin dtambahkan atau tidak dari gas yang disuplai atau campuran gas.
Beberapa tipe kawat elektroda dapat melindungi secara keseluruhan proses tersebut, artinya fluksinya dapat melindungi cairan las dari kontaminasi udara luar pada saat proses las berlangsung dan membentuk terak pelindung saat pembekuan. Namun ada tipe kawat elektroda yang membutuhkan gas pelindung tambahan ( kedua ), seperti gas Carbon Dioksida ( CO2 ) atau campuran gas Argon / CO2.
Kawat elektroda berinti fluksi ( flux-core electrode wire ) diklasifikasikan berdasarkan beberapa hal, antara lain :
Sistem penulisan pada pengklasifikasian kawat elektroda dibagi tiga kelompok, di mana tiap kelompok terdiri dari huruf dan angka yang akan menunjukkan arti dari klasifikasi kawat tersebut. Ada beberapa sistem klasifikasi elektroda yang dipakai saat ini, antara lain menurut sistem klasifikasi American Welding Society ( AWS ), Australian Standard ( AS ), JIS, DIN, dan lainnya.
antara elektroda logam pengisi kontinu (dapat di umpan) dan pekerjaan. Pelindung disediakan oleh fluks yang terkandung di dalam elektroda tubular. Pelindung tambahan mungkin dtambahkan atau tidak dari gas yang disuplai atau campuran gas.
Penyiapan FCAW Secara Umum
Persiapannya hampir sama dengan GMAW, salah satu yang membedakannya pada kawat yang digunakan, GMAW menggunakan kawat solid sementara FCAW menggunakan kawat tubular berinti Fluks. Yaitu :- Sumber daya potensial yang konstan (cocok untuk bekerja)
- Pengumpan kabel kecepatan konstan (cocok untuk kabel yang akan digunakan)
- Elektroda (kawat) cocok untuk bekerja
- Regulator / flowmeter (disesuaikan dengan gas atau campuran)
- Silinder campuran gas atau gas (cocok untuk bekerja)
- Rakitan gun dan kabel yang sesuai
- Panjang kabel las yang sesuai
- Panjang kabel arde dan penjepit yang sesuai
- Helm las dan alat pelindung
Klasifikasi Kawat Elektroda
FCAW adalah proses las yang menggunakan kawat elektroda kontinyu, di mana inti fluksi akan melindungi cairan las dan kemudian membentuk terak ( tipis ) setelah cairan las beku, seperti proses las busur manual.Beberapa tipe kawat elektroda dapat melindungi secara keseluruhan proses tersebut, artinya fluksinya dapat melindungi cairan las dari kontaminasi udara luar pada saat proses las berlangsung dan membentuk terak pelindung saat pembekuan. Namun ada tipe kawat elektroda yang membutuhkan gas pelindung tambahan ( kedua ), seperti gas Carbon Dioksida ( CO2 ) atau campuran gas Argon / CO2.
Kawat elektroda berinti fluksi ( flux-core electrode wire ) diklasifikasikan berdasarkan beberapa hal, antara lain :
- bahan yang dilas
- gas pelindung yang gunakan
- posisi pengelasan
- jenis arus yang dipakai
- bentuk konstruksi
Sistem penulisan pada pengklasifikasian kawat elektroda dibagi tiga kelompok, di mana tiap kelompok terdiri dari huruf dan angka yang akan menunjukkan arti dari klasifikasi kawat tersebut. Ada beberapa sistem klasifikasi elektroda yang dipakai saat ini, antara lain menurut sistem klasifikasi American Welding Society ( AWS ), Australian Standard ( AS ), JIS, DIN, dan lainnya.
Sumber daya potensial konstan (CP) atau tegangan konstan (CV) tersedia dengan kontrol mekanis, elektrik, atau solid state dalam berbagai kapasitas. Pengumpan kabel kecepatan konstan tersedia dalam berbagai kapasitas yaitu ukuran kawat, kecepatan umpan kawat, dll.
Klasifikasi Elektroda FCAW menurut AWS
Elektroda FCAW di tulis seperti berikut, Contoh ER70T-9 dimana :
- ER = Electrode Rod (Kawat Elektroda
- 70 = Kekuatan tarik minimum dalam 1000 psi
- T = Kawat Tubular
- 9 = Kelas khusus berbasis kawat pada analisis kimia dan properti fisik
Pemilihan Kawat Elektroda
Jenis elektroda yang akan digunakan pada suatu pengelasan sangat ditentukan oleh keperluan pengelasan itu sendiri. Secara umum jenis kawat elektroda untuk FCAW adalah : rutile, hydrogen controlled, serbuk besi ( metal cored ) dan self-shieding yang penggunaannya adalah sebagai
berikut :
1. Rutile
Kawat elektroda rutile digunakan untuk pengelasan sambungan tumpul ( butt ) dan sudut ( fillet ) jalur tunggal atau bertumpuk ( multiple ) pada baja tegangan rendah atau medium untuk posisi flat, vertikal dan di atas kepala.
2. Basic ( Hydrogen Controlled )
Kawat elektroda jenis ini digunakan untuk pengelasan kualitas tinggi, sehingga susuai untuk mengelas baja tegangan tinggi atau untuk penggunaan di mana dibutuhkan sifat mekanik yang baik. Secara umum kawat elektroda hydrogen controlled cocok untuk pengelasan semua posisi.
3. Serbuk Besi ( Metal Cored )
Kawat elektroda jenis ini dibuat dengan menambahkan serbuk besi, bahan-bahan paduan dan sedikit stabiliser arus. Proses pengelasan menggunakan DC + dan gas pelindung adalah Argon-mix . Menghasilkan pengisian/ jalur las yang baik pada penggunaan arus tinggi dan volume yang banyak dengan terak yang tipis.
4. Self-Shielding
Jenis kawat elektroda ini tidak membutuhkan gas pelindung tambahan, artinya kebutuhan gas pelindung sudah tercukupi oleh fluksi yang ada pada inti kawat.
Kelebihan kawat las self-shielding :
- Biaya pengoperasian lebih murah, karena tidak memerlukan gas pelindung, regulator, dan flow meter.
- Dapat digunakan pada pengelasan di daerah terbuka, di mana tiupan angin menjadi masalah.
- Harga tang las dan biaya perawatan lebih murah.
- Jenis kawat las lebih bervariasi ( a.l : untuk jalur bertumpuk, root, paduan, dan untuk konstruksi berat).
Kelemahan kawat las self-shielding :
- Sensitif terhadap kondisi pengelasan ( hasil tidak maksimal jika teknik las dan penanganan atau setting tidak sesuai ).
- Asap las sangat banyak, sehingga memerlukan sistem pengisap jika mengelas dalam ruangan (tempat) tertutup.
Stickout
Stickout adalah panjang kawat elektroda yang keluar dari ujung nozzle. Untuk mendapatkan hasil yang terbaik, maka pengaturan stickout harus sesuai dengan jenis pekerjaan dan diameter kawat, namun secara umum adalah lebih panjang bila dibandingkan dengan penggunaan pada GMAW, yaitu antara 10 mm untuk kawat diameter kecil sampai 30 mm untuk kawat diameter besar. Biasanya tiap pabrik pembuat kawat las flux cored merekomendasikan panjang stickout yang sesuai untuk memperoleh hasil las yang optimum, yakni dengan mengacu pada :
- jenis gas pelindung ( jika tipe kawat non self-shielding )
- diameter kawat
- posisi pengelasan
- pengkutuban.
Pengaturan Besar Arus dan Tegangan Pengelasan
1. Rutile
Tabel berikut ini adalah ketentuan untuk DC positif, gas pelindung CO2 pada penggunaan 8 – 12 L/min:
2. Hydrogen Controlled
Tabel berikut ini adalah ketentuan untuk DC positif, gas pelindung 18% Argon/ CO2 pada penggunaan 15 – 20 L/min:
3. Serbuk Besi
4. Self-Shielding
Pengelasan hanya menggunakan DC negatif:
Keselamatan dan Kesehatan Kerja FCAW (review )
Sama halnya dengan proses-proses las yang lain, khususnya yang menggunakan las busur listrik, maka pekerjaan FCAW adalah salah satu jenis pekerjaan yang cukup berpotensi menyebabkan gangguan terhadap kesehatan atau malah dapat menyebabkan kecelakaan kerja.
Gangguan kesehatan atau kecelakaan dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, yakni operator atau teknisi las itu sendiri, mesin dan alat-alat las, atau lingkungan kerja, namun secara umum ada beberapa resiko kalau bekerja dengan proses FCAW, yaitu kejutan listrik ( electric shock ), sinar las, debu dan asap las dan luka bakar serta kebakaran.
Kejutan Listrik
Kecelakaan akibat kejutan listrik dapat terjadi setiap saat, baik itu pada saat pemasangan peralatan, penyetelan atau pada saat pengelasan. Resiko yang akan terjadi dapat berupa luka bakar, terjatuh, pingsan serta dapat meninggal dunia. Upaya mencegah kecelakaan pada mesin FCAW :
- Kabel primer harus terjamin dengan baik, mempunyai isolasi yang baik.
- Kabel primer usahakan sependek mungkin
- Hindarkan kabel-kabel las dari goresan, loncatan bunga api dan kejatuhan benda panas
- Periksalah sambungan-sambungan kabel, apakah sudah ketat, sebab persambungan yang longgar dapat menimbulkan panas yang tinggi serta dapat mengganggu kestabilan arus las.
- Jangan meletakkan tang las pada meja las atau pada benda kerja
- Perbaikilah segera kabel-kabel yang rusak
- Pemeliharaan dan perbaikan mesin las sebaiknya ditangani oleh orang yang ahli di bidangnya.
- Jangan mengganggu komponen-komponen dari mesin las.
Sinar las
Dalam proses pengelasan menggunakan FCAW timbul sinar yang membahayakan operator las dan pekerja lain didaerah pengelasan. Sinar yang membahayakan tersebut adalah :
- Cahaya tampak
- Sinar infra merah
- Sinar ultra violet
Pencegahan Kecelakaan karena Sinar Las :
- Memakai pelindung mata dan muka ketika mengelas, yaitu kedok atau helm las.
- Memakai peralatan keselamatan dan kesehatan kerja ( pakaian pelindung ) pakaian kerja , apron/jaket las, sarung tangan , sepatu keselamatan kerja ).
- Buatlah batas atau pelindung daerah pengelasan agar orang lain tidak terganggu (menggunakan kamar las yang tertutup, menggunakan tabir penghalang.
Debu dan Asap Las
Debu dan asap las besarnya berkisar antara 0,2 mikro meter sampai dengan 3 mikro meter yang biasanya terdiri dari jenis debu eternit dan hidrogen rendah. Butir debu atau asap dengan ukuran 0,5 mikro meter dapat terhisap, tetapi sebagian akan tersaring oleh bulu hidung dan bulu pipa pernapasan, sedang yang lebih halus akan terbawa ke dalam dan ke luar kembali. Debu atau asap yang tertinggal dan melekat pada kantong udara diparu-paru akan menimbulkan penyakit, seperti sesak napas dan lain sebagainya. Karena itu debu dan
asap las perlu dapat perhatian khusus.
Pencegahan kecelakaan karena debu dan asap las :
- Peredaran udara atau ventilasi harus benar-benar diatur dan diupayakan, di mana setiap kamar las dilengkapi dengan pipa pengisap debu dan asap yang penempatannya jangan melebihi tinggi rata-rata / posisi wajah ( hidung ) operator las yang bersangkutan.
- Menggunakan kedok/ helm las secara benar, yakni pada saat pengelasan berlangsung harus menutupi sampai di bawah wajah ( dagu ), sehingga mengurangi asap/ debu ringan melewati wajah.
- Menggunakan baju las (Apron) terbuat dart kulit atau asbes.
- Menggunakan alat pernafasan pelindung debu, jika ruangannya tidak ada sirkulasi udara yang memadai ( sama sekali tidak ada ).
Luka Bakar
Luka bakar dapat terjadi karena :
- Logam panas
- Busur cahaya
- Loncatan bunga api
Untuk mencegah luka bakar, operator las harus memakai baju kerja yang lengkap yang
meliputi :
- Baju kerja (overall) dari bahan katun
- Apron / jaket kulit
- Sarung tangan kulit
- Topi kulit ( terutama untuk pengelasan posisi di atas kepala )
- Sepatu kerja
- Helm / kedok las
- Kaca mata bening, terutama pada saat membuang terak.
Artikel Terkait : Peralatan FCAW
Referensi
Indonesia Australia Partnership for Skills Development, Batam Institutional Development Project :
dasar-las-flux-core-fcaw . Tahun 2002.