Arc Start dan Arc Force Fungsinya untuk apa ?

Arc force itu biasanya digunakan untuk mengatur besar kecilnya busur api dan settingannya lebih kecil dari pada ampere utama. Tujuannya agar kawat las tidak menempel pada material yang di las.


Arc Force Pada Mesin SMAW

Mesin las itu ada 2 output yaitu Constan-Current (CC) Machine dan Constant Voltage (CV) Machine. SMAW dan TIG (GTAW) termasuk kategori mesin las CC, sedang GMAW (MAG dan MIG) serta FCAW termasuk kategori mesin CV. Mesin jenis CC umumnya dipakai secara manual, sedangkan mesin jenis CV bisa manual untuk kapasitas kecil dan juga umum dipakai untuk otomatis dengan robot welding. Jadi dipasaran ada mesin las yang dijual bisa dipakai untuk 2 metoda las yaitu SMAW dan TIG dalam 1 mesin karena sama-sama jenis mesin CC. Kembali ke pembahasan "Arc Start", Arc start umumnya ada di mesin TIG, dimana "Arc start" bertujuan agar busur las (arc) mudah dinyalakan (di-start) yaitu menggunakan teknologi "frequensi tinggi" (high frequency arc). Sehingga welder mudah menyalakan busur saat memulai pengelasan. Untuk pertanyaan "Arc Force" umumnya ada dipengaturan (setting) mesin SMAW jenis digital. "Arc Force" (gaya busur listrik) berkaitan dengan kemampuan (gaya) busur untuk menembus pelat baja yang di las (penembusan - digging). Pengaturannya bisa 10% sampai 100%. Semakin besar persen "arc force" nya maka semakin dalam daya tembusnya sesuai ukuran ampere-nya yang disetting awal, namun semakin besar arc force nya, akar las (root) yang terbentuk menjadi lebih besar dan spatter (puncratan busur) bisa lebih banyak, suara busurnya pun agak berisik serta hasil bead lasnya tidak mulus (smooth). 

Mesin SMAW yang outputnya Constant Current, artinya sekali di set arusnya misalnya 100A maka nilai arus tersebut akan constant di rentang antara 95 - 105 A, artinya saat mengelas, welder yang terampil punya kemampuan mengatur ketinggian ujung elektroda dan permukaan pelat yang di las, ketinggian tersebut disebut panjang busur (arc length) dimana akan menentukan tegangan busur dalam volt. Kalau weldernya kurang terampil maka tegangan busur tersebut akan turun naik sesuai panjang busurnya sehingga arus yang digunakan juga sedikit bervariasi. Tapi kalau weldernya terampil menjaga ketinggian ujung elektroda yang meleleh dengan permukaan pelat yang di las, maka arus akan tetap konstan. Oleh karena itu, peran welder tersebut secara manual yang mengatur arus tersebut agar tetap konstan sebenarnya. Jadi untuk mesin yang dipakai manual seperti TG dan SMAW disebut dengan konstan arus (constant current). Sedangkan GMAW disebut dengan constant-voltage (CV), artinya saat welder men-set voltase busur (panjang busur) nya katakan 25 volt, maka ketinggian panjang busur antara ujung kawat pejal di mesin GMAW yang diumpan akan kontant di ketinggian 6 mm misalnya. Arti nya bila gagang las dinaikan, maka panjang busur akan naik katakan jadi 8mm, tapi karena mesin las ini punya karakter "constant voltage", maka saat itu juga (detik itu) kawat yang diumpan akan menyesuaikan (self-adjustment) di panjang 6mm (25 vott) seperti awal pengaturan (set). Itulah prinsip kerja mesin las yang harus dipahami lebih dahulu oleh para pekerja las (welder, welding supervisor, WI dan WE). Artinya mesin las GMAW apapun yang dibuat oleh beberapa negara akan ada dibuat setting (pengaturan) nya dengan voltase pada mesin GMAW untuk set operasi nya, sedang Ampernya sebenarnya untuk mengatur "kecepatan umpan kawat" nya yang setting tombol Ampernya (arusnya) sudah di buat penyesuaian (pengaturan) antara "kecepan umpan kawat" dan "besar arus" yang tertulis di tombol Amper nya tersebut. jadi produk yang buatan China, sebenarnya agar para welder dipermudah pengaturannya, dimana Amper yang diset tsb merupakan pengaturan dari kecepatan umpan kawat. Demikian mudah2an jadi lebih paham Prinsip Kerja Mesin Las SMAW, TIG serta mesin las GMAW. 

Di GMAW, ada teori di buku handbook tentang "metal transfer" (transfer lelehan logam). Jika seting parameter voltase nya dan ampernya kecil, maka akan terjadi "short arc transfer" dimana parameter ini cocok untuk mengelas pelat tipis. Jika setting parameternya dengan voltase 30 volt dan amper sekitar 250A (tergantung diameter kawatnya ada 0.8, 1.2 dan 1.6mm) maka transfer logamnya akan "spray transfer". Itupun tergantung gas pelindung yang dipakai. Kalau pakai 100 % argon atau campuran gas argon 70% dan CO2 30%, maka transfernya masih bisa terjadi "spray transfer". Tapi kalau CO2 100% atau gas campuran yang CO2 nya lebih dari 30% maka tidak akan diperoleh "spray transfer" tetapi hanya "Globular Transfer" yang umumnya terjadi spatter (puncratan logam cair). Sekedar tambahan pengetahuan metal transfer pada GMAW. 

Soal - Soal Teknik Pengelasan



  • Angka 6 pada gambar simbol pengelasan di atas menunjukkan ........
a. Lebar lasan 6 mm
b. Panjang kaki las 6 mm
c. Tinggi lasan 6 mm
d. Panjang lasan 6 mm
e. Jarak lasan 6 mm

  • Agar menghasilkan pengelasan yang baik dan sempurna, langkah — langkah apa yang perlu dilakukan ?
a. Memiliki peralatan yang serba baru
b. Prosedur pengelasan yang tepat dan benar
c. Memilih yang akan dilas sesuai dengan elektrodenya
d. Mencari tempat yang lapang agar memudahkan pengelasan
e. Mengeringkan elektrode dalam kamar pemanas

  • Apa yang terjadi bila waktu pengelasan ayunan elektrode terlalu melebar ?
a. Porosity
b. Slag inclusion
c. Under cut
d. Penetrasi kurang
e. Crack

  • Alur las terlalu lebar bila dibanding dengan tebal plat, hal ini disebabkan oleh .........
a. Arus terlalu rendah
b. Jarak elektrode terlalu tinggi
c. Jarak elektrode terlalu nempel
d. Kecepatan megelas terlalu tinggi
e. Kecepatan mengelas terlalu lambat

  • Porosity adalah cacat las berupa lubang — lubang kecil yang tampak pada permukaan penampang las, biasanya disebabkan oleh hal — hal berikut kecuali ........
a. Elektrode basah
b. Kampuh kotor
c. Arus terlalu besar
d. Udara sewaktu mengelas terlalu basah
e. Gas yang berasal dari galvanisasi

  • Apabila stang elektrode dihubungkan dengan kutub negatif, maka mesin las ini diseting dengan polaritas
a. Lurus 
d. Bolak - balik
b. Searah 
e. Naik
c. Balik

  • Apabila daerah pinggir lasan termakan busur las dan tidak terisi oleh logam las, hal ini dinamakan cacat las ........
a. Overlap
d. Porositas
b. Pin hole
e. Cracking
c. Under cut

  • Kode posisi las untuk sambungan sudut posisi horizontal adalah .......
a. 1 - F
d. 4 - F
b. 2 - F
e. 5 - F
c. 3 - F

  • Elektrode jenis low hydrogen sebelum dipakai harus dioven dengan temperatur ........
a. 100 C
b. 2000 C
c. 350 C
d. 4500 C
e. 5000 C

  • Yang dimaksud las elektrode terbungkus adalah ........
a. Busur listrik terbentuk diantara logam induk dan ujung elektrode karena panas
    dari busur ini maka logam induk dan ujung elektrode mencair dan kemudian
    membeku bersama
b. Pemantap busur dan penyebab kelancaran pemindahan butrir — butir cairan logam
c. Sumber terak atau gas yang dapat melindungi logam cair terhadap udara
d. Elektrode las yang ada di pasaran biasanya dibungkus dengan campuran bahan — bahan fluks
e. Busurnya ditimbulkan dengan menggunakan listrik arus AC


  • Busur listrik timbul antara batan wolfram dan logam induk dan dilindungi oleh gas argon disebut ........
a. Las MIG
b. Las TIG
c. Las busur rendam
d. Las gaya berat
e. Las busur listrik

  • Cara mengelas dimana logam cair ditutup dengan fluks dan logam pengisi berupa kawat pejal diumpankan terus menerus disebut .........
a. Las SMAW
d. Las GTAW
b. Las GMAW
e. Las SAW
c. Las OAW

  • Apa pengertian dari elektrode seri E 7016 ?
a. Kekuatan tarik min. 70 psi
b. Kekuatan tarik min. 7000 psi
c. Kekuatan tarik maks. 7000 psi
d. Kekuatan tarik min. 70.000 psi
e. Kekuatan tarik maks. 70.000 psi

  • Elektrode dihubungkan pada terminal positif dan benda kerja dihubungkan pada terminal negatif disebut pengkutuban .........
a. Pengkutuban langsung dengan arus DC
b. Pengkutuban terbalik dengan arus DC
c. Pengkutuban langsung dengan arus AC
d. Pengkutuban terbalik dengan arus AC
e. Sirkuit las busur dengan elektrode negatif

  • 7. Untuk menentukan besarnya arus yang digunakan dalam pengelasan adalah ........
a. Sesuai ketebalan plat yang digunakan
b. Sesuai dengan ukuran diameter elektrode
c. Sesuai dengan kapasitas mesin las
d. Sesuai dengan besarnya kabel las
e. Sesuai dengan posisi pengelasan

  • Apa akibat penggunaan arus terlalu rendah dalam mengelas :
a. Busur listrik tidak stabil
b. Terlalu banyak tumpukan las
c. Penembusan kurang baik
d. Terak sukar dibersihkan
e. Semua jawaban benar

  • Arti huruf G pada posisi pengelasan 1G, 2G, 3G, 4G adalah ........
a. Good
d. Grade
b. Groove
e. Gouge
c. Gap

  • Porosity adalah cacat las berupa lubang kecil yang tampak pada permukaan penampang las, hal tersebut terjadi karena ........
a. Ayunan elektrode terlalu cepat
b. Ayunan elektrode terlalu besar
c. Karena elektrode basah dan kotoran pada permukaan yang akan dilas
d. Amper terlalu besar
e. Percikan logam pengisi mendahului busur las

  • Apa yang terjadi bila waktu pengelasan pemakaian arus terlalu besar dan anyunan elektrode yang terlalu pendek :
a. Under cut
d. Slag Unclution
b. Porosity
e. Penetrasi kurang
c. Crack

Melakukan Pengujian Dye Penetrant

Tipe dan Metode Penetrant Test


1. System Water Washable Fluorescent Penetrant

Dalam sistem ini pembersihan dilakukan dengan menggunakan air. Penetran terdiri dari minyak untuk penetrasi, zat warna, zat pengemulsi dan zat penyetabil.
Keuntungannya sebagai berikut :
  • Indikasi mudah dilihat dan terang sekali
  • Mudah dan ekonomis, sekali dilapiskan langsung dicuci
  • Cepat terutama untuk benda uji kecil
  • Baik digunakan untuk permukaan kasar
Kerugian sebagai berikut :
  • Kurang baik untuk mendeteksi cacat yang dangkal
  • Tidak baik bila pencucian berlebih
  • Mudah berubah oleh kontaminan, terutama air
  • Sensitivitas dipengaruhi oleh asam, terutama asam dan senyawa cromat
  • Bila benda uji tidak boleh kena air, sistem tidak dipakai
  • Pemeriksaan harus menggunakan sinar ultraviolet di ruang gelap
Procces Water Washable Fluorescent Penetrant

2. System Post Emulsified Fluorescent Penetrant

Dalam sistem ini pembersihan dilakukan juga dengan air. Penetran tidak mengandung zat pengemulsi. Zat pengemulsi dilapiskan setelah penetran masuk ke dalam celah. Tanpa melapiskan zat pengemulsi, Penetran tidak dapat dibersihkan dari permukaan benda uji.

Keuntungan :
  • Dapat digunakan untuk mendeteksi cacat terbuka yang dangkal
  • Sensitivitas tinggi walaupun cacatnya halus
  • Konsentrasi zat warna tinggi -> hasil lebih jelas
  • Waktu penetrasi pendek
  • Asam dan senyawa kromat tidak mengganggu sensitivitas
Kerugian :
  • Sistem dilakukan dalam dua tahap sebelum pembersihan akhir, jadi lebih lama
  • Selisih waktu antara pelapisan penetran dan emulsifier sangat kritis
  • Benda uji seperti ulir sukar dicuci karena emulsifier tdk dapat mencapai celah yang sempit
  • Lebih mahal

Procces Post Emulsified Fluorescent Penetrant

3. System Solvent Removable Fluorescent and Nonfluorescent Penetrant

Sistem ini sebaiknya dipakai bila metoda water washable tidak dapat digunakan, karena kelebihan penetran dilakukan dalam dua tahap, yaitu:
  1. Benda uji dilap dengan lap bersih dan kering,
  2. Dilap dengan solven.
Sistem solvent removable sangat menguntungkan untuk spot test.

Procces System Solvent Removable Fluorescent and Nonfluorescent Penetrant

Prosedur Dalam Melakukan Penetrant Test

1. Pre-Cleaning

Hal - hal yang harus dilakukan pada tahapan Pre Cleaning, yaitu :
  • Detergen
  • Solvent
  • Vapour Degresing
  • Larutan pembuang kerak
  • Pembuang/pengupas cat
  • Pembersih ultrasonik
  • Blasting
  • Pembakaran
  • Pengeringan setelah pembersihan

Mengupas Cat

Blasting

2. Aplikasi Cairan Penetrant

Hal - hal yang harus dilakukan pada tahapan Aplikasi Cairan Penetrant, yaitu :
  • Pencelupan (dipping)
  • Penyemprotan (Spraying)
  • Pemulasan
  • Penyemprotan elektrostatik
Temperatur penetrant dan permukaan yang akan diuji harus berada di antara 5˚C – 52˚C selama pengujian berlangsung.

Pencelupan

Penyemprotan

Pemulasan

Penyemprotan Elektrostatik

3. Pembersihan Kelebihan cairan Penetrant

Hanya bagian kecil penetran dapat masuk ke dalam cacat sehingga ada sisa penetran yang terdapat pada permukaan. Sisa penetran yang terdapat dipermukaan harus dibersihkan sehingga hanya cairan penetran yang berada pada celah (cacat).

Di lap dengan kain

Di semprot dengan air

4. Aplikasi Developer

Developer berfungsi menyedot cairan yang terdapat dalam celah sehingga akan timbul indikasi pada lapisan developer. Indikasi ini akan menunjukkan adanya cacat.

Tiga macam developer :
  1. Developer basah
  2. Developer kering
  3. Developer Basah non aquaeos
Developer basah

Developer Kering


5. Inspeksi Visual

Inspeksi hasil uji penetrant fluorenscent:
  • Panjang indikasi menunjukkan panjang cacat
  • Lubang kecil akan menghasilkan indikasi berupa titik
  • Retakan akan menghasilkan indikasi garis
uji penetrant fluorenscent:

Inspeksi hasil uji penetran non fluorenscent:
  • Indikasi berwarna merah menunjukkan adanya cacat
uji penetran non fluorenscent

Prosedur Kerja Penetrant Test

Benda Uji

Tahapan kerjanya adalah sebagai berikut :
  • Permukaan yang akan diperiksa, harus bersih dari kotoran, debu, grease atau lainnya, yang mungkin menyumbat/menutup celah, minimal berjarak 25 mm (kiri-kanan) Material yang akan di check /PT tidak oleh di Blasting lasannya.
  • Pergunakan bahan-bahan penetran sesuai dengan prosedur.
  • Bersihkan daerah yang dicheck, semprotkan cleaner, dan ditunggu sampai kering dengan sendirinya, pengeringan kurang lebih 5 menit.
  • Selama pengecekan, temperatur udara diantara 16 ~ 52°C.
  • Semprotkan penetrant pada bagian yang di check, pada jarak sekitar 20 cm. Bersihkan penetrant yang meluber diluar daerah pengecekan (+/- 25 mm kiri-kanan). Biarkan penetrant meresap pada daerah yang diperiksa selama +/- 10 menit atau sesuai petunjuk pabrik pembuatanya.
  • Setelah waktu penetrasi tercapai, penetran pertama-tama dibersihkan dengan lap halus/majun, perhatikan cara menyapunya satu arah saja. Selanjutnya bersihkan jejak penetrant dengan majun/lap yang dibasahi cleaner dan disapukan satu arah, sampai didapatkan jejak-jejak penetrant bersih
  • Biarkan kering dengan sendirinya
  • Semprotkan developer pada daerah yang diperiksa
  • Hasil pemeriksaan didapatkan setelah 7 menit, tetapi setelah 30 menit waktu pengembangan tidak diakui sebagai indikasi. Jadi pemeriksaan harus dilakukan setelah tercapai 7 menit.
  • Ukur cahaya pada daerah yang di examination ukuran cahaya 1000 Lux
  • Setelah hasil pemeriksaan didapatkan, segera dilakukan post cleaning, yaitu bekas-bekas penetrant dibersihkan dengan majun dan disemprotkan cleaner dan dibersihkan sehingga seperti keadaan semula sebelum dilakukan pemeriksaan.

Referensi

Materi Pelatihan Daring Visual Test and Dye-Penetrant for Welding, BBPPMVP BOE Malang. Juni 2021.

PENGELASAN SAMBUNGAN TUMPUL (GROOVE) PELAT dengan PELAT

Menghilangkan Las Cantum (Tack Weld) Sesuai Prosedur

Tack Weld pada hakekatnya adalah las yang pendek. Mengingat kegunaannya hanya untuk sementara, yakni mengunci penyetelan. Setelah pengelasan akar selesai tack weld dibuka kembali, maka biasanya tack weld dilaksanakan dengan amper rendah, sehingga akibatnya bermuka cembung (convex). Karena muka cembung terciptalah takik takik dikedua sisi tack weld tersebut yang berpotensi untuk menghasilkan retak jempol kaki. Karenanya tack weld ibarat sebagai buah simalakama, diperlukan namun sekaligus membahayakan. Itulah sebabnya disini disarankan makin sedikit tack weld digunakan makin baik. Sebagai pengganti penggunaan sirip penyetel yang menggunakan tack weld, dapat digunakan klem mekanis. 

Untuk tack weld yang dilaksanakan di bagian dalam Kampuh las, jika pelaksananya adalah juru las yang tidak berkualifikasi , maka tack weld harus dibongkar Sebelum dilewati las akar. Untuk tack weld dalam kampuh las yang dilaksanakan Oleh juru las yang berkualifikasi, bekas tack weld dapat langsung dilebur bersama las akar . Walaupun hanya satu buah tack weld, namun jika WPS las produksi menentukan harus menggunakan pemanasan awal,  maka pelaksanaan tack weld pun harus didahului dengan pemanasan awal. Sambungan logam dasar di tack weld, untuk mencegah atau mengontrol distorsi pada waktu mengelas. Pengelasan ini dapat dilakukan dalam satu, dua, atau tiga pass, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Tack Weld Sambungan V

Jika dilakukan dalam satu operasi, welder harus menggunakan gerakan weaving untuk mendistribusikan logam bahan tambah pada alur-V dan sehingga memperoleh fusi yang kuat. Jika menggunakan dua atau lebih manik las untuk menyelesaikan pengelasan, maka welder seharusnya membersihkan manik las terlebih dahulu sebelum membuat manik las selanjutnya. Hal ini berfungsi untuk mencegah masukkan terak dalam manik las atau pass selanjutnya. 

Penembusan pada pengelasan ini ringan, dan dibuat di atas permukaan logam dasar Untuk menjamin penembusan sempurna pada alur las, seharusnya menggunakan metode lubang kunci. Lubang kunci hanya dapat dilihat pada lintasan pertama atau akar (root pass). Seiring dengan kawah busur membentuk dan meleleh melalui logam yang lebih tipis pada muka akar (root face), maka akan terbentuk lubang kecil. Lubang kunci secara continue diisi ketika las bergerak maju. Lubang kelihatan seperti lubang kunci model lama, lihat gambar di bawah ini :

Key Hole

Jika diameter lubang kunci dijaga konstan, jumlah penembusan juga akan seragam Juru las perlu menghilangkan tack weld yang menghalangi untuk proses selanjutnya jika tack weld di lakukan di tengah material. Menghilangkan tack weld tersebut dengan cara di gerinda.

Tack Weld

Arah (Pengelasan) Pergerakan Las Sesuai Prosedur

Dalam proses las SMAW  GMAW FCAW arah pengelasan bisa mendorong cairan (maju/Forehand) atau menarik cairan (mundur/Backhand) sesuai kebutuhan dan posisi pengelasan. Pada proses las GTAW dan OAW arah pengelasan harus mendorong cairan (maju/Forehand). Seperti di perlihatkan pada gambar di bawah :

Arah Pengelasan Pada Proses GMAW atau FCAW


Arah Pengelasan Pada Proses GTAW


Sedangkan gerakan/ayunan tang las/elektroda (welding gun) pada SMAW, GMAW,FCAW, GTAW OAW, terutama dipengaruhi oleh: Bentuk sambungan , Tebal bahan, Lebar persiapan sambungan, Jenis bahan dan Posisi pengelasan. Gerakan/ayunan tang las/elektroda diupayakan lurus, apabila tidak memungkinkan gerakan lurus (misal pengelasan arah naik) diusahakan menggunakan ayunan ke samping seminimal mungkin. Misalnya lebar ayunan untuk setiap jalur maksimal 16 mm. Berikut ini merupakan beberapa bentuk gerakan/ayunan pengelasan yang banyak digunakan pada pengelasan menggunakan SMAW, GMAW/FCAW, GTAW OAW, terutama pengelasan pada posisi tegak : 

Bentuk Gerak Ayunan

Arah pengelasan (elektroda) pada proses las busur manual adalah arah mundur atau ditarik (BACKHAND), sehingga bila operator las menggunakan tangan kanan, maka arah pengelasan adalah dari kiri ke kanan. Demikian juga sebaliknya, jika menggunakan tangan kanan, maka tarikan elektroda adalah dari kanan ke kiri. 

Namun, pada kondisi tertentu dapat dilakukan dari depan mengarah ke tubuh operator las.  Dalam hal ini, yang terpenting adalah sudut elektroda terhadap garis tarikan elektroda sesuai dengan ketentuan (prosedur yang ditetapkan) dan busur serta cairan logam las dapat terlihat secara sempurna oleh operator las. 

Referensi :
Buku Informasi, Membuat Sambungan Las Kampuh (Groove) Sesuai Welding Procedure Specification (WPS) Untuk Pengelasan Pelat Ke Pelat dan Sesuai dengan Proses Las yang digunakan, Kementerian Ketenagakerjaan R.I. Direktorat Jenderal Pembinaan Pelatihan Dan Produktivitas Direktorat Bina Standarisasi Kompetensi Dan Pelatihan Kerja. Tahun 2018