Pengertian Pengelasan: Jenis - jenis pengelasan dan Pengertiannya

Konten [Tampil]

Sarana Teknik - Pengelasan adalah proses penggabungan dua atau lebih bahan logam dengan menggunakan panas. Metode ini digunakan untuk menghasilkan sambungan permanen antara material yang berbeda atau untuk memperbaiki atau memodifikasi struktur logam yang sudah ada. Pengelasan adalah salah satu teknik penting dalam industri manufaktur, konstruksi, dan perbaikan.

Pengelasan melibatkan pemanasan material hingga titik leleh atau suhu yang sangat tinggi, sehingga material tersebut dapat meleleh dan bergabung bersama. Setelah meleleh, material yang sama atau logam pengisi tambahan dapat digunakan untuk mengisi celah antara bahan yang akan digabungkan. Setelah proses pendinginan, bahan-bahan tersebut membentuk sambungan kuat yang dapat menahan beban dan tegangan.

Pengertian Pengelasan: Proses Menggabungkan Material dengan Panas

Proses pengelasan umumnya melibatkan penggunaan sumber panas seperti busur listrik, gas nyala, atau laser. Setiap metode pengelasan memiliki karakteristik, keuntungan, dan batasan masing-masing, tergantung pada jenis material yang digunakan, lingkungan kerja, dan persyaratan struktural.

Jenis - jenis pengelasan dan Pengertiannya

Ada beberapa jenis pengelasan yang dapat dijelaskan beserta pengertiannya. Berikut ini adalah beberapa jenis pengelasan dan penjelasannya:

1. Shielded Metal Arc Welding (SMAW)

Shielded Metal Arc Welding (SMAW)

Pengelasan jenis ini menggunakan elektroda dilapisi fluks untuk mencegah oksidasi dan membentuk gas pelindung yang melindungi daerah pengelasan dari udara luar dan oksidasi. Busur listrik yang dihasilkan mencairkan logam dasar dan elektroda sehingga terjadi penyambungan.

Keuntungan dari SMAW adalah dapat dilakukan pada berbagai jenis logam dan dalam berbagai posisi. Selain itu, alat dan bahan yang dibutuhkan relatif murah dan mudah didapat.

Namun, proses pengelasan jenis ini memerlukan keterampilan dan ketelitian yang tinggi oleh operator pengelas, serta dapat menghasilkan banyak asap, debu dan bising sehingga perlu terdapat pengamanan yang cukup untuk melindungi operator, lingkungan dan pekerja sekitarnya.

2. Gas Metal Arc Welding (GMAW)

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

Pengelasan jenis ini menggunakan busur listrik dengan gas pelindung untuk melindungi area pengelasan dari oksidasi. Proses pengelasan ini bisa dilakukan dengan penggunaan elektroda logging (dilapisi logam) atau tanpa elektroda (tanpa logam).

Gas Metal Arc Welding (GMAW), juga dikenal sebagai Metal Inert Gas (MIG) atau Metal Active Gas (MAG) welding, adalah metode pengelasan yang menggunakan gas pelindung untuk melindungi logam cair dari oksidasi dan kontaminasi.

Proses pengelasan GMAW melibatkan pemanasan logam cair yang dibutuhkan untuk menggabungkan dua atau lebih bahan logam dengan bantuan bahan tambah yang digunakan dalam bentuk kawat elektroda.

GMAW dapat dilakukan dengan menggunakan gas pelindung aktif seperti karbon dioksida, yang cocok untuk pengelasan pipa baja, atau gas pelindung inaktif seperti gas Argon, yang cocok untuk pengelasan Stainless Steel atau Aluminium. GMAW adalah salah satu metode pengelasan yang paling umum digunakan di sebagian besar industri manufaktur, seperti otomotif, perkapalan, peralatan listrik, dan konstruksi.

Keuntungan dari proses pengelasan GMAW termasuk kecepatan pengelasan yang tinggi, hasil akhir yang halus dan rapi, kurangnya butuhan untuk membersihkan permukaan logam sebelum pengelasan, serta kemampuan untuk digunakan pada bahan logam tebal.

Namun, beberapa kelemahan dari proses ini meliputi biaya gas pelindung yang tinggi, kerentanan terhadap gelembung udara dan cacat lainnya dalam hasil las, serta kebutuhan akan keahlian dan pengalaman khusus untuk mengoperasikan peralatan pengelasan GMAW dengan aman dan efektif.

3. Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) adalah suatu jenis pengelasan busur listrik yang menggunakan elektroda tak terumpan (non-consumable electrode) atau tidak berkurang pada saat dilas dengan gas pelindung yang inert, seperti argon atau helium. Elektroda ini terbuat dari tungsten, yang memiliki titik lebur yang sangat tinggi, sehingga tidak akan meleleh saat dipaparkan pada suhu tinggi.

Keuntungan dari GTAW adalah pengelasan yang sangat presisi, karena menggunakan elektroda tungsten yang tidak mudah terbakar. Selain itu, pengelasan GTAW mampu menghasilkan sambungan yang lembut dan halus, sehingga cocok untuk mengelas material yang tipis dan halus.

Namun, pengelasan jenis ini memerlukan keterampilan dan ketelitian yang tinggi oleh operator pengelas, serta peralatan dan bahan yang lebih mahal jika dibandingkan dengan jenis pengelasan lainnya.

Pengelasan GTAW sering digunakan untuk material logam yang tipis dan kompleks, seperti logam mulia, titanium, dan stainless steel. Selain itu, proses GTAW juga sering digunakan dalam aplikasi industri seperti pembuatan pesawat terbang, kendaraan NASA, dan komponen mesin.

4. Plasma Arc Welding (PAW)

Plasma Arc Welding (PAW)

Plasma Arc Welding (PAW) adalah proses pengelasan busur yang serupa dengan Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) tetapi memiliki beberapa perbedaan. Salah satunya adalah elektroda pada PAW ditempatkan di dalam tubuh obor sehingga busur plasma terpisah dari selaput gas pelindung.

Plasma kemudian dipaksa melewati nozzle tembaga berlubang kecil yang menyempitkan busur dan plasma keluar dari lubang pada kecepatan yang sangat tinggi (memiliki suhu yang mencapai 28.000°C atau lebih tinggi). Selama pengelasan, busur plasma berkontraksi dan memercikkan cahaya avian yang sebagian besar terlihat dari bagian luar dari mobilisasi asetilklorida dan serat fabrik.

Proses pengelasan PAW sangat efisien dan dapat menghasilkan hasil pengelasan yang berkualitas tinggi pada banyak bahan logam seperti aluminium dan baja.

Namun, peralatan PAW terkadang lebih mahal dibandingkan dengan peralatan pengelasan lainnya, dan dibutuhkan keahlian dan pengalaman khusus untuk mengoperasikannya dengan aman dan efektif.

Selain dari pengelasan, PAW juga memiliki potensi yang besar dalam upaya pemotongan logam. Ketika digunakan untuk pemotongan, aliran gas plasma ditingkatkan sehingga aliran plasma yang sangat penetrasi dapat memotong melalui bahan logam dan mencairkan bahan yang terpotong. Molten material ini kemudian diambil sebagai dross potongan.

5. Flux Core Arc Welding (FCAW)

Flux Core Arc Welding (FCAW)

Pengelasan jenis ini menggunakan elektroda flux core yang melibatkan pengunaan fluks yang mencair pada pengelasan. Fluks yang mencair ini akan bersifat korosif sehingga dapat melindungi daerah pengelasan dari oksidasi.

Flux Core Arc Welding (FCAW) adalah proses pengelasan busur listrik yang menggunakan elektroda berinti serbuk (flux) sebagai pelindung logam. Serbuk ini mencair dan menutupi titik pengelasan untuk melindungi dari pengaruh lingkungan, oksidasi, dan kontaminasi. FCAW sering digunakan dalam pengelasan logam berat dan dalam situasi di mana diperlukan kecepatan yang tinggi.

FCAW biasanya dilakukan dengan menggunakan gas pelindung, seperti argon, untuk membentuk lingkungan tanpa oksigen di area pengelasan. Gas ini dapat ditiupkan melalui nozzle di sekitar elektroda untuk membentuk perlindungan tambahan pada area pengelasan.

Keuntungan dari proses pengelasan FCAW termasuk kecepatan pengelasan yang tinggi, produk pengelasan yang berkualitas karena logam cair tidak teroksidasi, dan digunakan pada logam dengan ketebalan yang berbeda, serta memiliki kelenturan dalam kondisi pengelasan vertikal dan over head.

Namun, kelemahan dari proses ini meliputi biaya elektroda serbuk yang lebih tinggi dibandingkan dengan elektroda pengelasan lainnya dan kebutuhan akan keahlian dan pengalaman khusus untuk mengoperasikan peralatan pengelasan FCAW dengan aman dan efektif.

6. Electron Beam and Laser Welding

Electron Beam and Laser Welding

Pengelasan jenis ini menggunakan sinar elektron atau laser sebagai sumber panas. Pengelasan jenis ini sangat presisi dan efisien.

Electron Beam Welding (EBW) dan Laser Beam Welding (LBW) merupakan teknik pengelasan yang memanfaatkan sinar elektron atau sinar laser sebagai sumber energi untuk melelehkan logam yang hendak disambung.

EBW menggunakan aliran elektron berkecepatan tinggi yang difokuskan oleh magnet ke titik sambung bahan logam. Elektron menimbulkan panas yang cukup tinggi sehingga bahan logam cair dan akhirnya terbentuklah sambungan yang erat.

Sedangkan pada LBW, sinar laser difokuskan pada titik sambungan bahan logam sehingga energi panas dapat menghasilkan lelehan logam. LBW dapat digunakan pada logam yang sulit dihubungkan menggunakan teknik pengelasan konvensional seperti aluminium, magnesium, dan bahan-bahan logam tertentu.

Keuntungan dari EBW dan LBW adalah hasil pengelasan yang sangat presisi dan akurat, hasil las yang halus dan tanpa cacat dengan deformasi minimal, serta kemampuan untuk mengelas material yang berbeda dengan ketebalan yang sangat tipis. Namun, kelemahan dari teknik ini adalah biaya peralatan yang mahal dan kebutuhan akan pengalaman khusus dalam pengoperasiannya.

7. Friction Welding

Friction Welding

Pengelasan jenis ini melibatkan penggunaan putaran roda logam untuk menghasilkan panas melalui gesekan. Proses pengelasan ini biasa digunakan untuk mengelas material dengan sifat yang berbeda.

Friction Welding (las gesek) adalah teknik pengelasan solid-state di mana penggabungan logam terjadi melalui kombinasi panas yang dihasilkan akibat gesekan dan tekanan antara dua permukaan logam yang hendak disambungkan.

Proses pengelasan ini dilakukan dengan menggesekkan dua benda kerja terhadap satu sama lain sampai tercipta suhu tinggi. Setelah suhu mencapai titik leleh, benda kerja tersebut bisa disambungkan melalui tekanan. Friction Welding biasanya digunakan untuk menghubungkan logam yang sulit disambungkan dengan teknik pengelasan lain, seperti baja ke tembaga atau aluminium ke stainless steel.

Keuntungan dari teknik pengelasan ini meliputi kecepatan pengelasan yang tinggi, kualitas hasil pengelasan yang baik dengan deformasi minimal pada benda kerja, dan kemampuan untuk menyambung material dengan ketebalan berbeda.

Namun, kelemahan dari teknik tersebut adalah biaya peralatan yang mahal dan suhu yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada permukaan logam yang dihubungkan.

Friction Welding juga memiliki variasi, seperti Friction Stir Welding (FSW) yang menggunakan alat pengaduk untuk mencampurkan dua bagian material yang hendak disambungkan. Teknik ini sangat cocok untuk material seperti aluminium dan tembaga karena dapat mencegah terbentuknya cacat dan porositas dalam sambungan.

Itulah penjelasan mengenai jenis-jenis pengelasan. Setiap jenis pengelasan memiliki cara dan aplikasi yang berbeda-beda tergantung pada kebutuhan dan material yang diuapkan.

Dalam memilih jenis pengelasan yang tepat, beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan antara lain kekuatan struktur yang dibutuhkan, sifat material yang akan dilas, posisi pengelasan, dan kecepatan pengelasan yang diinginkan. Selain itu, perlu juga memperhatikan faktor keselamatan kerja dan lingkungan kerja untuk memastikan bahwa pengelasan dilakukan dengan aman dan bertanggung jawab.

Peran pengelasan di bidang manufaktur

Pengelasan memiliki peran yang sangat penting dalam berbagai industri. Dalam industri konstruksi, pengelasan digunakan untuk menghubungkan struktur baja, seperti jembatan dan gedung pencakar langit. Bahkan, dalam industri pesawat terbang dan antariksa, pengelasan memiliki peran yang sangat vital dalam menghasilkan struktur yang kokoh dan tahan terhadap tekanan dan beban yang ekstrem.

Selain itu, pengelasan juga digunakan dalam industri perkapalan, pembuatan peralatan industri, manufaktur pipa, dan banyak industri lainnya. Proses pengelasan juga digunakan untuk perbaikan dan pemeliharaan peralatan, seperti perbaikan rangka mobil yang rusak atau penggantian bagian yang aus pada mesin.

Proses dalam pengelasan

Pada umumnya, proses pengelasan melibatkan sejumlah langkah penting.

Pertama, persiapan permukaan adalah tahap di mana material yang akan digabungkan dibersihkan dari kotoran, oksida, dan cat yang mungkin ada. Hal ini penting untuk memastikan adanya kontak yang baik antara material saat pengelasan dilakukan.

Selanjutnya, sambungan antara material harus dipersiapkan dengan cara yang sesuai, seperti pemotongan, pemotongan sudut, atau penggilingan agar tepi material dapat saling bertemu dengan baik saat dilakukan pengelasan.

Setelah persiapan permukaan dan sambungan, proses pengelasan sebenarnya dapat dilakukan. Selama proses ini, panas diterapkan pada area pengelasan menggunakan sumber panas yang sesuai. Material yang akan digabungkan akan meleleh dan, jika diperlukan, logam pengisi tambahan dapat digunakan untuk mengisi celah antara material.

Pengendalian suhu, kecepatan pengelasan, dan perlindungan gas pelindung (jika diperlukan) sangat penting untuk menghasilkan sambungan yang kuat dan berkualitas tinggi.

Setelah proses pengelasan selesai, sambungan yang baru harus didinginkan secara perlahan agar tidak terjadi tegangan internal atau distorsi yang berlebihan. Selanjutnya, area pengelasan mungkin perlu dipoles atau diratakan untuk mendapatkan tampilan yang rapi dan permukaan yang halus.

Penting untuk memahami bahwa pengelasan membutuhkan keahlian dan pengetahuan yang mendalam tentang bahan yang akan digabungkan, teknik pengelasan yang tepat, serta standar keamanan dan kualitas yang berlaku.

Operator pengelasan harus mematuhi langkah-langkah keamanan yang ketat, seperti menggunakan perlindungan mata dan peralatan pelindung diri yang sesuai, serta memastikan ventilasi yang memadai saat melakukan pengelasan.

Kesimpulan

Dalam kesimpulannya, pengelasan adalah proses yang melibatkan penggabungan material logam dengan menggunakan panas. Metode ini digunakan dalam berbagai industri untuk menghasilkan sambungan yang kuat dan tahan lama antara material yang berbeda.

Pengelasan memainkan peran penting dalam pembuatan struktur, perbaikan peralatan, dan pemeliharaan industri secara umum. Keahlian, pengetahuan, dan kepatuhan terhadap standar keamanan adalah faktor penting dalam menjalankan proses pengelasan dengan sukses.