Las busur logam gas

Pengelasan busur logam gas atau (Gas metal arc welding: GMAW), yang kadang disebut berdasarkan subtipenya sebagai pengelasan logam gas inert (MIG) atau pengelasan logam gas aktif (MAG), merupakan suatu proses pengelasan di mana sebuah busur listrik terbentuk antara elektroda kawat MIG yang dapat terkonsumsi dan logam benda kerja. Busur ini memanaskan logam benda kerja hingga mencapai titik peleburan sehingga kedua logam tersebut dapat menyatu. Bersamaan dengan elektrode kawat, gas pelindung dialirkan melalui pistol las untuk melindungi proses pengelasan dari kontaminasi atmosfer.

Proses ini dapat dilakukan secara semiotomatis maupun otomatis. Sumber daya tegangan konstan dengan arus searah merupakan yang paling umum digunakan dalam GMAW, meskipun sistem dengan arus konstan maupun arus bolak-balik juga dapat diterapkan. Terdapat empat metode utama perpindahan logam dalam GMAW, yaitu globular, hubung-singkat (short-circuiting), semprotan (spray), dan semprotan berdenyut (pulsed-spray). Masing-masing memiliki karakteristik, keunggulan, dan keterbatasannya sendiri.

GMAW pertama kali dikembangkan pada dekade 1940-an untuk pengelasan aluminium dan bahan-bahan nonfero lainnya. Tak lama kemudian, metode ini diterapkan pada baja karena menawarkan waktu pengelasan yang lebih cepat dibandingkan dengan proses las lainnya. Namun, tingginya biaya gas inert semula membatasi penggunaannya pada baja hingga beberapa tahun kemudian, ketika gas semiinert seperti karbon dioksida mulai umum digunakan. Perkembangan lebih lanjut selama tahun 1950-an dan 1960-an menjadikan proses ini semakin serbaguna, dan sejak itu GMAW berkembang menjadi salah satu metode pengelasan industri yang paling banyak digunakan.

Kini, GMAW menjadi proses pengelasan industri yang paling umum karena keunggulannya dalam hal fleksibilitas, kecepatan, dan kemudahan adaptasi terhadap sistem otomasi robotik. Tidak seperti proses pengelasan yang tidak menggunakan gas pelindung, seperti pengelasan busur logam terlindung, metode ini jarang digunakan di luar ruangan atau di area yang memiliki aliran udara bergerak. Proses yang berkaitan dengannya, yakni pengelasan busur teras fluks, sering kali tidak menggunakan gas pelindung, tetapi memanfaatkan kawat elektrode berongga yang berisi fluks di dalamnya.

Sejarah

Proses pengelasan busur logam gas sebagian besar digunakan dalam industri fabrikasi las sejak lebih dari setengah abad untuk semi otomatis dan kemudian pada las otomatis banyak logam dan logam paduan yang digunakan dalam dunia keteknikan.^[1] Konsep dasar proses las busur logam gas dikenal pada tahun 1920-an dengan hanya menggunakan kawat elektrode dan arus searah, serta memanfaatkan tegangan busur untuk mengatur laju pemakanan. Kemudian proses tersebut baru berkembang secara komersial pada tahun 1948 oleh Batelle Memorial institute. Pengelasan pada masa ini menggunakan sumber daya tegangan yang konstan dan elektrode berdiameter lebih kecil dari versi sebelumnya. Pada tahun 1953, penggunaan karbon dioksida (CO₂) mulai dikembangkan, yang memberikan keuntungan pengelasan baja lebih ekonomis. Hal ini membuat las busur logam gas semakin populer di dunia industri.^[2]

Pengelasan melibatkan berbagai fenomena seperti fisika plasma, aliran panas, aliran fluida, dan perpindahan panas dan logam. Pada awalnya, proses tersebut termasuk dalam gas lembam untuk pelindung elektrode dan karenanya disebut las logam gas lembam. Perkembangan selanjutnya menggunakan gas reaktif seperti CO₂ dan campuran gas lainnya, yang mengarah ke terminologi las busur logam gas melalui perombakan gas lembam dan gas reaktif.^[3]

Deskripsi

Las busur logam gas adalah proses pengelasan menggunakan busur listrik yang menggabungkan beberapa logam melalui proses pemanasan logam hingga mencapai titik leburnya. Busur listrik tersebut terletak di antara kawat elektrode yang terpakai dengan logam atau benda kerja yang sedang dilas. Busur ini terlindungi oleh gas pelindung dari kontaminasi udara di ruangan.^[4] Pengelasan model busur logam gas merupakan proses elektrode yang mana busur listrik bertegangan rendah dibuat antara elektrode kawat pengisi dan logam yang terlindungi gas inert atau gas reaktif. Hal Ini dapat mencairkan logam pengisi dan logam dasar dengan pemanasan busur. Dengan demikian, proses pengelasan busur logam gas dalam penyelesaian pekerjaanya menggunakan dua jenis bahan habis pakai, yaitu kawat pengisi fluks padat atau tubular dengan diameter yang umumnya berada pada kisaran 0,8–2 mm dan gas pelindung busur las.^[1]

Metode

Pengelasan busur logam gas dapat dilakukan melalui tiga cara yang berbeda, yaitu:^[4]

Pengelasan semi-otomatis, operator cukup mengontrol peralatan yang berhubungan dengan pemakanan kawat elektrode. Gerakan alat/ pistol las dikendalikan secara manual oleh tangan operator. Cara seperti ini dapat disebut sebagai pengelasan genggam.
Mesin pengelasan, pengelasan menggunakan alat atau pistol pengelasan yang terhubung dengan alat-alat mekanis lainnya. Operator harus terus-menerus mengatur dan melakukan pengendalian terhadap mesin pengelasan.
Pengelasan otomatis, menggunakan peralatan yang mana operator tidak harus selalu mengontrol dan memperbaiki posisi pengelasan. Pada beberapa peralatan, perangkat secaramampu memiliki kepekaan terhadap pengontrolan dan penyelarasan alat / pistol pengelasan secara tepat.

Karakteristik

Kualitas pengelasan busur logam gas sangat tergantung pada pemilihan jenis elektrode, ukuran kawat pengisi, penggunaan gas pelindung, dan penerapan parameter pengelasan yang tepat. Penetrasi atau penembusan las dalam pengelasan busur logam gas ditentukan oleh panas busur yang disuplai ke permukaan cekungan las dan penerimaan panas oleh tetesan yang didorong di dalam cekungan tersebut hingga mencapai kedalaman tertentu.^[5]

Cacat las

Pada proses pengelasan busur logam gas, parameter pengelasan berkaitan dengan prosedur dan posisi pengelasan, apabila tidak sesuai maka akan berdampak buruk pada kualitas pengelasan. Cacat las yang sering terjadi dalam proses pengelasan busur logam gas adalah kurangnya muatan fusi, penetrasi yang kurang sempurna, retak dingin, retak panas, inklusi terak serta porositas.^[5]

Keuntungan dan kelemahan

Secara spesifik penggunaan pengelasan busur logam gas sangat praktis untuk pengaplikasiannya di berbagai sektor industri, bebrapa di antaranya adalah sebagai berikut:^[3]

Pengelasan busur logam gas sangat mudah digunakan pada segala jenis bahan baku logam murni maupun logam campuran.
Pengelasan dapat dilakukan dari berbagai sudut dan posisi yang memudahkan operator melakukan pekerjaannya.
Laju pengendapan logam lebih tinggi daripada pengelasan menggunakan las busur logam terperisai.
Kecepatan pengelasan lebih tinggi daripada pengelasan menggunakan pengelasan busur logam terperisai.
Tidak menghasilkan slag atau terak sehingga mampu meminimalisir proses pembersihan pasca pengelasan.

Kelemahan dan kekurangan pengelasan busur logam gas dapat menghambat Proses pengelasan, beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:^[3]

Membutuhkan peralatan yang lebih lengkap serta pengaturan awal yang lebih rumit dibandingkan dengan pengelasan busur logam terperisai.
Seriing terjadi cacat las porositi/ lubang- lubang- kecil pada permukaan las karena gas pelindung yang kurang berkualitas.

Tindakan keamanan

Perlunya perhatian khusus untuk melakukan tindakan preventif terhadap beberapa faktor penyebab berikut agar terhindar dari terjadinya kecelakaan kerja saat melakukan proses pengelasan.^[6]

Perlindungan terhadap pembakaran

Logam yang mencair, percikan, terak, dan permukaan benda kerja yang panas merupakan hasil sampingan dari proses pengelasan, pemotongan, dan serangkaian pekerjaan yang serupa. Apabila tidak hati-hati, maka dapat menyebabkan luka bakar bahkan pada bagian tubuh operator/ pekerja. Persiapan yang harus diperhatikan adalah operator harus mengenakan alat pelindung diri yang terbuat dari bahan tahan api, manset lengan panjang, legging kulit, sarung tangan tahan api, sepatu tertutup, dan helm khusus atau dapat juga menggunakan perisai tangan yang dapat melindungi bagian permukaan wajah, leher, dan telinga, serta penutup kepala untuk melindungi bagian atas kepala. Selain itu, untuk perlindungan mata gunakan kacamata las khusus.^[6]

Bahaya tegangan listrik

Sengatan listrik dapat berakibat fatal pada operator kerja bahkan hingga menyebabkan kematian. Namun, hal tersebut bisa dihindari dengan tertib terhadap prosedur tata cara kerja, seperti; komponen listrik yang menyala/ masih menyala tidak boleh disentuh. Timbulnya bahaya oleh sengatan listrik dapat bersumber pada pemasangan rangkaian dan peletakan komponen yang salah dan tidak tepat, serta pengoperasian dan pemeliharaan peralatan listrik yang tidak sesuai prosedur operasi.^[6]

Paparan asap dan gas

Pada dasarnya proses pengelasan juga menghasilkan sisa pembuangan (disposal) berupa asap dan gas yang berbahaya bagi kesehatan tubuh. Hindari menghirup atau kontak udara secara langsung pada area mesin las yang sedang bekerja. Untuk mencegah hal tersebut, area pengelasan dengan ruangan yang terbatas harus menyediakan sistem ventilasi udara. Gunakan pembuangan asap titik pengelasan saat mengelas baja galvanis, seng, timah hitam, kadmium, kromium, mangan, kuningan, atau perunggu.^[6]

Tabung gas

Tabung gas harus tersimpan dalam keadaan tertutup apabila tidak sedang digunakan dan ikat dengan rantai ke dinding atau penyangga lainnya.^[6]

Radiasi

Proses pengelasan dapat menimbulkan radiasi cahaya tampak, ultraviolet, dan inframerah. Selalu gunakan seragam APD berlisensi untuk melindungi kulit dan mata dari radiasi yang berbahaya.^[6]

Referensi

1 2 Prakriti, Kumar Ghosh (2017). Pulse Current Gas Metal Arc Welding Characteristics, Control and Applications (PDF). Singapura: Springer Nature Singapore. hlm. 1. ISBN 978-981-10-3557-9. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.
↑ "Mig Welding History: GMAW, Timeline and Pictures". Weld Guru (dalam bahasa American English). 2019-11-26. Diakses tanggal 2020-02-15.
1 2 3 Selahatin, Ozcellik (2003). Modeling, Sensing and Control of Gas Metal Arc Welding (PDF). Kidlington, Oxford, United Kingdom: Elsevier Science. hlm. 9–10. ISBN 0 08 044066 5. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.
1 2 Miller. Guidelines For Gas Metal Arc Welding (GMAW) (PDF). hlm. 5. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.
1 2 Prakriti, Kumar Ghosh (2017). Pulse Current Gas Metal Arc Welding: Characteristics, Control and Applications (PDF). 2017: Springer Nature Singapore. hlm. 19–25. ISBN 978-981-10-3557-9. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15. Pemeliharaan CS1: Lokasi (link)
1 2 3 4 5 6 The Everyday Pocket Handbook for Gas Metal Arc Welding (GMAW) and Flux Cored Arc Welding (FCAW) (PDF). United States of America: American Welding Society. 1997. hlm. 4–5. ISBN 978-0-8138-2076-7. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.

[:1-1] 1 2 Prakriti, Kumar Ghosh (2017). Pulse Current Gas Metal Arc Welding Characteristics, Control and Applications (PDF). Singapura: Springer Nature Singapore. hlm. 1. ISBN 978-981-10-3557-9. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.

[2] "Mig Welding History: GMAW, Timeline and Pictures". Weld Guru (dalam bahasa American English). 2019-11-26. Diakses tanggal 2020-02-15.

[:3-3] 1 2 3 Selahatin, Ozcellik (2003). Modeling, Sensing and Control of Gas Metal Arc Welding (PDF). Kidlington, Oxford, United Kingdom: Elsevier Science. hlm. 9–10. ISBN 0 08 044066 5. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.

[:0-4] 1 2 Miller. Guidelines For Gas Metal Arc Welding (GMAW) (PDF). hlm. 5. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.

[:2-5] 1 2 Prakriti, Kumar Ghosh (2017). Pulse Current Gas Metal Arc Welding: Characteristics, Control and Applications (PDF). 2017: Springer Nature Singapore. hlm. 19–25. ISBN 978-981-10-3557-9. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15. Pemeliharaan CS1: Lokasi (link)

[:4-6] 1 2 3 4 5 6 The Everyday Pocket Handbook for Gas Metal Arc Welding (GMAW) and Flux Cored Arc Welding (FCAW) (PDF). United States of America: American Welding Society. 1997. hlm. 4–5. ISBN 978-0-8138-2076-7. Diarsipkan (PDF) dari versi aslinya tanggal 2020-02-15. Diakses tanggal 2020-02-15.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]