Welding Design: Cara Memilih Jenis Pengelasan untuk Konstruksi

Welding Design: Cara Memilih Jenis Pengelasan untuk Konstruksi - Pada perancangan konstruksi, pengelasan memegang peranan penting dalam membuat suatu komponen konstruksi yang berasal dari dua atau lebih material sesuai kebutuhan. Material yang digunakan dalam perancangan konstruksi biasanya berupa plat baja (steel plate), baja profile (seperti besi siku, UNP, IWF, H-Beam, dll), plat strip, besi segi empat, pipa dan sebagainya. Sebagian besar proses pembuatan komponen konstruksi dari material tersebut dilakukan melalui proses penyambungan. Banyak sekali jenis sambungan yang bisa digunakan, namun pada postingan kali ini hanya akan dibatasi pada topik sambungan pengelasan.

Pengelasan merupakan salah satu dari jenis sambungan konstruksi. Menurut definisi dari Deutche Industrie Normen (DIN), pengelasan merupakan bentuk ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau mencair. Dengan kata lain pengelasan adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas.

Banyak sekali jenis pengelasan yang dapat digunakan dalam proses penyambungan. Harsono dan Toshi di dalam bukunya Welding Engineering mengklasifikasikan pengelasan berdasarkan cara kerjanya yaitu las gas, las busur listrik, las listrik terak, las listrik gas, las termit, las sinar elektron dan las busur plasma. Namun yang paling umum digunakan di dalam industri konstruksi dan manufaktur adalah las gas dan las busur listrik, oleh karena itu penjelasan tentang jenis pengelasan pada artikel ini hanya dibatasi pada kedua jenis pengelasan tersebut.

Salah satu jenis las gas yang sering digunakan adalah Las Asetelin dan dari jenis las busur listrik adalah las elektroda terbungkus atau Shielded Metal Arc Welding (SMAW). Ada juga jenis las yang merupakan gabungan dari las gas dan las busur listrik yaitu Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) atau dikenal dengan istilah Las TIG dan Gas Metal Arc Welding (GMAW) atau dikenal dengan istilah Las MIG. Bagaimana cara memilih atau menentukan jenis pengelasan tersebut, pada posting ini akan dijelaskan lebih detail berdasarkan bentuk material induk, jenis kawat pengisi, kekuatan pengelasan, sumber energi panas dan biaya pengelasan.

Sebelum memilih jenis pengelasan yang sesuai dengan konstruksi yang akan dirancang, terlebih dahulu kita harus memahami karakteristik dari masing-masing jenis pengelasan. Berikut ini akan dijelaskan satu per satu karakteristik dari beberapa jenis pengelasan yang biasa digunakan dalam perancangan konstruksi.

(1) Las Asetelin (Oxy-Acetylene Welding)

Las asetilen sering juga disebut las karbit adalah salah satu jenis pengelasan yang menggunakan sumber panas yang berasal dari gas. Gas diperoleh dari hasil pembakaran bahan bakar gas yang dicampur dengan oksigen (O2). Proses pembakaran menghasilkan nyala api dengan suhu tinggi (3000 derajat Celcius) yang mampu mencairkan logam induk dan logam pengisinya. Jenis bahan bakar gas yang digunakan adalah asetelin, propana atau hidrogen, sehingga metode pengelasan ini sering disebut las asetelin. Pengelasan ini juga dapat dilakukan secara langsung atau dengan menggunakan logam pengisi tergantung jenis sambungan dan ketebalan logam induknya.

Prinsip kerja las asetelin tidak terlalu rumit, yaitu hanya dengan mengatur gas asetilen dan oksigen, kemudian ujungnya didekatkan ke api maka akan timbul nyala api. Tetapi jumlah gas asetilen dan oksigen yang keluar harus diatur sedemikian rupa dengan memutar pengatur tekanan (regulator) secara perlahan. Jika gas asetelin saja yang dihidupkan maka akan mengeluarkan nyala api biasa dengan jelaga, sedangkan jika gas asetelin terlalu sedikit maka tidak akan ada nyala api.

Keuntungan dari las asetelin adalah:

Peralatan relatif murah dan memerlukan sedikit pemeliharaan.
Cara penggunaannya sangat sederhana, tidak memerlukan teknik pengelasan yang tinggi sehingga mudah untuk dipelajari.
Peralatannya kecil dan sederhana sehingga mudah dibawa dan dapat digunakan di lapangan, pabrik atau bengkel.
Hampir semua jenis logam dapat dilas, melalui teknik pengelasan yang tepat.
Pengelasan ini dapat digunakan untuk proses pemotongan maupun penyambungan.

(2) Las Busur Listrik (Shielded Metal Arc Welding)

Las busur listrik atau Shielded Metal Arc Welding (SMAW) adalah salah satu jenis pengelasan yang menggunakan sumber panas yang berasal dari busur listrik. Busur listrik terjadi pada saat elektroda yang telah dialiri arus listrik positif bersentuhan dengan logam dasar yang beraliran arus istrik negatif. Panas dari busur listrik yang terbentuk diantara logam induk dan elektroda mampu menyebabkan logam induk dan ujung elektroda mencair dan kemudian membeku secara bersamaan.

Prinsip kerja dari las busur listrik juga cukup sederhana, hanya dengan menaikan atau menurunkan arus listrik (ampere) kita dapat menyesuaikan besar kecilnya busur listrik yang dihasilkan. Semakin besar busur listrik yang terjadi, maka semakin cepat proses pencairan logam induk dan elektroda.

Keuntungan dari las busur listrik adalah:

Peralatan las cukup murah, sehingga biaya awal investasi rendah
Operasional yang handal dan sederhana
Biaya bahan pengisi (elektroda) yang cukup rendah
Dapat menggunakan berbagai jenis bahan pengisi (elektroda)
Dapat menggunakan peralatan yang sama untuk berbagai jenis logam induk
Bisa dilakukan pada logam induk dengan ketebalan berapa pun
Dapat dilakukan di semua posisi pengelasan

(3) Las TIG (Gas Tungsten Arc Welding)

Las TIG (Tungsten Inner Gas) atau Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) atau juga dikenal dengan istilah Las Argon termasuk jenis las busur gas dengan elektroda tak terumpan artinya elektroda tidak berfungsi sebagai bahan pengisi (kawat las). Las ini menggunakan batang wolfram sebagai elektroda yang dapat menghasilkan busur listrik tanpa turut mencair. Sebagai bahan pengisi digunakan kawat las yang dimasukan terpisah dengan elektrodanya. Las TIG menggunakan gas mulia sebagai gas pelindung yang umumnya menggunakan gas argon murni.

Keuntungan dari las TIG adalah:

Kecepatan pengumpanan bahan pengisi (kawat las) dapat diatur sendiri tanpa dipengaruhi oleh besarnya arus listrik sehingga penetrasi ke dalam logam induk dapat diatur semaunya (memudahkan pengaturan untuk plat tipis dan plat tebal).
Kualitas yang lebih baik di daerah hasil pengelasan.

(4) Las MIG (Gas Metal Arc Welding)

Las MIG (Metal Inert Gas) atau juga dikenal dengan nama Gas Metal Arc Welding (GMAW) termasuk jenis las busur gas dengan elektroda terumpan. Las MIG menggunakan kawat las sebagai elektroda sekaligus sebagai kawat pengisi. Las MIG menggunakan gas mulia sebagai gas pelindung yang umumnya menggunakan gas Ar dan gas CO2.

Keuntungan dari Las MIG adalah:

Operasi pengelasan mudah karena konsentrasi tinggi dari busur listrik dengan sedikit percikan
Efisiensi yang sangat baik karena dapat menggunakan arus yang tinggi dengan kecepatan tinggi
Hasil lasan yang terbentuk cukup banyak
Sifat ketangguhan, elastisitas, kedap udara dan ketidak pekaan terhadap terak yang sangat baik.

Pertimbangan dalam memilih Jeni Pengelasan

Setelah kita mengetahui jenis pengelasan yang biasa digunakan dalam pembuatan konstruksi, selanjutnya kita dapat memilih jenis pengelasan tersebut sesuai kebutuhan kita dengan mempertimbangkan beberapa hal antara lain:

Logam Induk , jenis material apa yang akan dilas dan berapa ketebalan material tersebut. informasi ini sangat penting karena ada beberapa jenis pengelasan yang tidak cocok untuk material tertentu atau sangat sulit pengerjaannya untuk ketebalan tertentu.
Bahan Pengisi, kita harus menentukan kawat las yang sesuai dengan jenis material logam induk. Kawat Las bisa dipilih berdasarkan material dan jenisnya. Contoh material kawat las seperti carbon steel, stainless steel, aluminum, brass dan lain-lain. Contoh jenis kawat las seperti logam batangan, logam rol, elektroda dan lain-lain. Setelah material dan jenis kawat las dipilih, kita dapat menentukan jenis pengelasan yang sesuai.
Kekuatan Las, hal ini terkait dengan ketebalan penampang lasan. Untuk memperoleh ketebalan penampang lasan yang sesuai, kita harus menentukan jenis sambungan dan jenis kampuh las yang akan digunakan.
Sumber Energi, sumber energi apa yang kita miliki sebagai sumber panas pada proses pengelasan yang sesuai dengan jenis pengelasan.
Biaya, pertimbangan ini sangat menentukan dalam bisnis. Biaya pengelasan ini termasuk investasi awal, biaya perlengkapan, biaya operasional, biaya kawat las atau elektroda dan biaya operator.

Setelah diketahui beberapa pertimbangan di atas, maka kita dapat menentukan jenis pengelasan yang tepat sesuai dengan karakteristik dan kelebihan dari masing-masing jenis pengelasan.

Demikian sedikit penjelasan tentang Welding Design: Cara Memilih Jenis Pengelasan untuk Konstruksi. Jika ada kekeliruan dalam mengemukakan konsep atau kesalahan dalam pengetikan, silahkan memberikan komentarnya di kolom yang telah disediakan.