Rabu, 07 Desember 2016

SMAW (Shielded Metal Arc Welding)

Pengelasan SMAW(Shielded Metal Arc Welding) adalah proses pengelasan yang mana peleburan material induk ( parent metal)  di hasilkan  dengan cara memanaskan oleh arus listrik yang terjadi antara kawat las dan benda kerja. Perlindungan di peroleh dengan cara menguraikan pembungkus/cover dari elektroda tersebut. pada pengelasan smaw Fungsi dari cover elektroda adalah untuk mencegah hasil pengelasan dari cacat las.
Di dalam  AWS (American Welding Society), prinsip dari  pengelasan smaw  yaitu  menggunakan panas dari busur untuk mencairkan logam induk dan ujung sebuah consumable elektroda tertutup dengan tegangan listrik yang dipakai 23-45 Volt, dan untuk pencairan digunakan arus listrik berkisar antara 80–200 ampere. Dimana dalam pengelasan smaw dapat terjadi oksidasi, hal ini perlu dicegah karena oksidasi metal merupakan senyawa yang tidak mempunyai kekuatan mekanis dan cenderung mengurangi kekuatan. Adapun untuk mencegah hal tersebut maka bahan penambah las dilindungi dengan selapis zat pelindung yang disebut flux atau slag yang ikut mencair ketika pengelasan. Tetapi karena berat jenisnya lebih ringan dari bahan metal yang dicairkan, cairan flux akan mengapung diatas cairan metal, sekaligus mengisolasi metal tersebut sehingga tidak beroksidasi dengan udara luar, pada saat metal membeku, flux akan ikut membeku dan tetap melindungi metal dari reaksi oksidasi. Adapun fungsi dari fluks/pembungkus pada pengelasan smaw adalah sebagai berikut:
  1. Mencegah terjadinya oksidasi yang dapat mengakibatkan cacat las, yaitu berupa porosity dan crack dll
  2. meningkatkan mekanikal properties hasil pengelasan karna pada fluks terdapat unsur tambahan seperti chroom, mangan, nickel.
  3. mengurangi laju pendinginan, sehingga menghindarkan dari crack dan memperbaiki sifat material.

Jenis Polarity pengelasan  SMAW 

Proses pengelasan smaw dibedakan berdasarkan jenis arusnya meliputi arus AC dan DC, dimana arus DC dibedakan atas DCEN (straight polarity- polaritas langsung) dan DCEP (reverse polarity – polaritas terbalik). berikut penjelasan perbedaan antara  arus AC dan DC pada pengelasan smaw  adalah sebagai berikut:
  • AC
    pada proses pengelasan smaw arus AC (Alternating Current), voltage drop tidak di pengaruhi panjang kabel, kurang cocok untuk arus yang lemah, tidak semua jenis elektroda dapat dipakai, Secara teknik arc starting lebih sulit terutama untuk diameter elektrode kecil. Arus ini menghasilkan pengelasan yang kasar,  sehingga kurang cocok di pakai. biasanya banyak di pakai pada sat di lapangan. 
  • DC                                                                                                                            Sedangkan pada proses pengelasan smaw arus DC (Direct Current), voltage drop sensitif terhadap panjang kabel sependek mungkin, dapat dipakai untuk arus kecil dengan diameter electroda kecil, semua jenis elektrode dapat dipakai, arc starting lebih mudah terutama untuk arus kecil, Mayoritas industry fabrikasi menggunakan polarity DC khususnya untuk pengelaan Carbos steel, Namun pada prinsipnya DC polarity pada pengelasan smaw dibagi kedalam dua bagian:
polarity DCSP. DCRP
DCRP & DCSP
DCEP (Reversed Polarity), material dasar disambungkan dengan kutub negatif (-) dan elektrodenya dihubugkan dengan kutup positif (+) dari mesin las DC, sehingga busur listrik bergerak dari material dasar ke elektrode dan berakibat 2/3 panas berada di elektroda dan 1/3 panas berada di material dasar. Cara ini akan menghasilkan pencairan elektrode lebih banyak sehingga hasil las mempunyai penetrasi dangkal.
DCEN (Straight Polarity), Prinsip dasarnya material dasar atau material yang akan dilas dihubungkan dengan kutub positif (+)dari Travo, dan elektrodenya dihubungkan dengan kutub negatif (-) pada travo las DC. Dengan cara ini busur listrik bergerak dari elektrode ke material dasar,  yang berakibat 2/3 panas berada di material dasar dan 1/3 panas berada di elektroda. Cara ini akan menghasilkan pencairan material dasar lebih banyak dibanding elektrodenya sehingga hasil las mempunyai penetrasi yang dalam, polarity ini umumnya dipakai untuk pengelasan GTAW ( gas tungsten arc welding) 
  1. Klasifikasi AWS dari elektroda pengelasan SMAW
jenis elektroda pada pengelasan smaw di lambangkan dengan susunan kode sebagai berikut:
E-XXXX    Sebagai contoh E 7018 , 7024, E 7016, E 6010 
Dengan keterangan bahwa:
E          : Elektroda
XX      :  Digit ke 2 menyatakan kuat tarik ( 70.000 psi)
X         : Digit ke 3 menyatakan  posisi dari pengelasan  (1 all position , 2 flat and horizontal,                  3 vertikal with   downward progression )
X         :  Digit ke 4 menyatakan simbol dari type coating elektroda dan arus pengelasan,
Berikut penjelasan dari kode-kode elektroda pengelasan smaw tersebut:
  1. 0 : cellulosa sodium, DCEP, deep penetration and 1-10% iron powder.
  2. 1 : Cellulosa potassium , AC and DCEP, deep penetration, 0% iron powder.
  3. 2 : rutile sodium ,  AC and DCEN , Medium penetration,0% iron powder.
  4.  3: Rutile potassium , AC and DC , Light Penetration, 0% iron powder.
  5. 4 : Rutile-iron powder, AC and DC , Light Penetration, 0% iron powder.
  6.  5 : Low hidrogen sodium, DCEP, medium  Penetration, 0% iron powder.
  7.   6: Low hidrogen Potassium, AC and DCEP , 0- % iron powder
  8.   :Iron oxide, AC and DC , 50 % iron powder , medium   peneatrtion
  9.   8 : Low hidrogen sodium , AC and DCEP , 25-40 % iron powder                                                                                                                                                           

Prosedur pengelasan SMAW yang baik

Untuk menghasilkan kualitas pengelasan smaw yang berkualitas ada 7  parameter yang perlu di perhatikan, trik ini di dapatkan dari buku moderen welding teknologi, berikut parameter-paramternya:
  1. Pemilihan jenis elektroda yang tepat mulai dari kuat tarik, jenis material, dan jenis coatingnya agar matching/sesuai dengan material  yang akan di las.
  2. Pemilihan diameter alektroda yang di gunakan. di pertimbangkan berdasarkan type elektroda, posisi pengelasan, joint desain, ketebalan material, dan skill dari weldernya.
  3. Pemakaian arus yang tepat pada pengelasan smaw sangat berpengaruh terhadap hasil lasan , jika arus terlalu besar maka elektroda akan terlalu cepat meleleh  dan susah di kontrol, jika arus terlalu rendah maka hasil pengelasan akan menumpuk dan tak beraturan.
  4. Arc length yang tepat dan konsisten. Pada pengelasan smaw jika arc length terlalu tinggi maka akan terjadi large globule sehingga akan terjadi banyak spatter saat mengelas, dan bisa terjadi porosity  jika arc length yang terlalu pendek maka akan terjadi panas yang berlebih sehingga menghasilkan deep penetration dan bisa menyebabkan base metal jebol( blow hole ).
  5. Tavel speed yang tepat. jika travel speed terlalu tinggi maka logam cair akan cepat membeku dan weld bead akan rendah, kotoran dan gas  akan terjebak dan bisa menimbulkan cacat las,  jika terlalu lambat weld bead terlalu tinggi dan lebar dan hasil pengelasan akan berkerut.
  6. sudut pengelasan yang tepat, pada pengelasan smaw sudut elektroda sangat penting, terutama pada saat pengelasan fillet dan groove sambungan yang dalam. apabila sudut pengelasan yang kurang tepat dapat mengakibatkan  undercut, dll. biasanya sudut yang di pakai 70-80 derajat
  7. Ayunan elektroda ( welding manipulation) yang benar. karna setiap elektroda memiliki karakteristik ayunan yang berbeda2. welding manipulation pengelasan smaw  berdasarkan : type elektroda, desain sambungan, posisi pengelasan dan pengalaman dari welder itu sendiri.
Di dalam industri pengelasan tentu banyak sekali pertimbangan untuk menggunakan suatu proses pengelasan tentu ini berkaiatan dengan kelebihan dan kekurangan suatu proses las. di dalam postingan kali ini saya tuliskan keuntungan dan kekurangan dari peoses pengelasan SMAW, berikut paparannya:

Keuntungan dari  pengelasan SMAW :

1. Biaya awal investasi rendah
2. Secara operasional handal dan sederhana
3. Biaya material pengisi rendah
4. Filler Metal / Material pengisi dapat bermacam-macam
5. Pengelasan dapat di pakai di semua material
6. Dapat dikerjakan pada ketebalan Material berapapun
7. pengelasan SMAW sangat cocok di pakai pada pengelassan di lapangan karna                  fleksibilitassnya tinggi.

Kekurangan dari pengelasan SMAW:

1. Lambat, dalam penggantian elektroda
2. Terdapat slag yang harus dihilangkan
3. Pada low hydrogen electrode perlu penyimpanan khusus yaitu harus di panaskan sebelum di gunakan
4. Efisiensi endapan rendah dan rentan terjadi cacat las poros dan slag inclusion

sumber: http://teknikpengelasan.com/pengelasan-smaw/

Tidak ada komentar:

Posting Komentar