Skip to content

Elektroda Las

April 12, 2011

BAB I
LAS LISTRIK

I. PENDAHULUAN

Pada era sekarang ini banyak dilakukan penyambungan pada logam plat dengan mempergunakan arus listrik dimana arus digunakan untuk melumerkan bahan tambah agar dapat menyatukan dua plat yang akan disambung. Pelumeran bahan tambah pada las listrik dilakukan oleh busur elektroda listrik. Busur elektroda listrik ini memberikan panas yang tinggi untuk melumerkan bahan tambah serta bahan yang akan dilas
Pada umumnya las listrik dibedakann menjadi 2, yaitu
1. Las Tekan
Las tekan adalah pengelaasan yang dilakukan untuk mengalirkan arus listrik melalui bidang – bidang dari bagian benda kerja yang akan dilas, dimana tahanan yang ditimbulkan arus listrik akan menghasilakan panas yang besar yang digunakkan untuk melumerkan bagian logam yang akan disambung.
Logam yang disambung tadi mendapat tekanan dan akan bersatu karena panas yang dibangkitkan arus pada bidang – bidang logam. Contoh las tekan antara lain las tumpul, las titik, dan las roda (las roll)

2. Las Lumer
Las lumer disebut juga las busur nyala karena pengelasan yang dilakukan dengan jalan melelehkan logam yang dilas dengan busur nyala listrik. Jadi panas yang diperoleh untuk melelehkan benda kerja didapat dari busur nyala listrik yang dibentuk dari arus listrik diantara elektroda dan benda kerja (masa las listrik).

Kedua jenis las listrik tersebut adalah yang paling banyak digunakan untuk menyambung bagian-bagian dari llogam, dimana untuk menyambung dua bidang logam dengan car alas lumer dipergunakan bahan tambahan yang dinamakan elektroda las, sedangkan las tekan hanya berdasarkan panas yang didapat dari pengaliran arus listrik.

II. LAS BUSUR NYALA
Las busur nyala adalah termasuk salah satu cara yang paling banyak digunakan untuk menyambung bidang-bidang dari 2 buah logam dengan sumbeer pemanasan atau pelumerannya dari busur nyala listrik.
Busur nyala yang menimbulkan panas digunakan untuk melelehakan bidang-bidang benda kerja yang akan disambung, di mana untuk mendapatkan bususr nyala adalah dengan mengontakkan elektroda las dengan benda kerja yang akan di las, setelah arus listrik mengalir dari elektroda ke benda kerja maka kontak akan diputuskan dengan menarik elektroda sedikit di atas benda kerja, sehingga jarak antara benda kerja dengan elektroda menimbulkan busur nyala.
Pada umumnya suatu busur nyala terjadi karena arus listrik yang megalir melalui udara dari elektroda ke benda kerja yang disebabkan adanya selisih tegangan antara elktroda dan masa benda kerja yang disebut tegangan busur nyala. Tegangan busur nyala untuk mesin las arus searah sekitar 40-45 volt dan mesin las arus bolak-balik sekitar 50-60 volt dan tegangan busur nyala ini akan turun apabila busur nyala terjadi, dimana busur nyala akan tetap stabil sekitar 15-30 volt setelah mulai pengelasan benda kerja dilakukan.
2.1 Mesin (trafo) Las
Mesin las digunakan untuk membagi tegangan untuk mendapatkan busur nyala yang memberikan panas untuk mencairkan logam-logam yang di las. Mesin las memperoleh sumber tenaga atau dynamo las digerakkan oleh:
a. Aliran listrik dari gardu induk dimana arus listrik dari gardu masih mempunyai tegangan tinggi yang belum dapat digunakan sabagai arus las. Oleh karena itu arus yang mempunyai tegangan tinggi sebelum digunakan terlebih dahulu arus tersebut dirubah menjadi arus searah melalui transformator.
b. Motor listrik, motor bensin atau motor diesel yang memutar poros generator las.

Berdasarkan arus yang bekerja pada mesin las, mesin las dibedakan menjadi dua, yaitu mesin las dengan arus bolak – balik atau A.C dan mesin las dengan arus searah atau D.C .

a. Mesin las arus bolak – balik (A.C)
Mesin las arus bolak balik memperoleh busur nyala dari transformator, dimana dalam pesawat las ini arus dari jaring – jaring listrik dirubah menjadi arus bolak – balik oleh transformator yang sesuai dengan arus yang digunakan untuk mengelas, sehingga mesin las ini disebut juga mesin las transformator.
Transformator las mempunyai dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan pada transformator ini mengacu pada transformator step down, dimana kumparan transformator ini dapat menggadakan arus yang berasal dari gardu induk.
Arus pada transformator dapat disetel sesuai kebutuhan dengan memutar ulir penyetel arus. Pada transformator las A.C, terdapat dua kabel yaitu kabel busur dan kabel masa, dimana jika kedua kabel tersebut tertukar, tidak akan mempengaruhi perubahan temperature yang timbul

Keuntungan transformator A.C adalah
1. Dapat menghasilkan rigi – rigi las yang baik dan dapat menghindarkan timbulnya keropos – keropos karena mempunyai busur nyala yang kecil
2. Pengawasan, perawatan, dan perlengkapan mesin las lebih murah.
Kerugiannya antara lain :
1. Tidak dapat dipergunakan untuk semua jenis elektroda
2. Tidak dapat digunakan untuk mengelas semua jenis logam

b. Mesin las arus searah (D.C)
Mesin las arus searah memperoleh busur nyala dari arus listrik yang diperoleh dari dynamo las arus searah dan pesawat perata arus sehingga berdasarkan hal tersebut , pesawat mesin las dibedakan menjadi dua, yaitu dynamo las yang digerakkan oleh mesin diesel / bensin dan mesin las yang mengambil sumber arus AC dan menyearahkannya menjadi DC.
Mesin las yang digerakkan oleh mesin diesel atau bensin sangat baik dipakai dalam pengerjaan di lapangan dan bengkel – bengkel yang tidak mempunyai jaringan listrik , karena mesin las ini bersifat portable.
Mesin las DC mempunyai polaritas yang berbeda – beda, tidak seperti mesin las AC yang dapat digunakan dengan kutub sembarang (terbalik – balik). Berikut ini adalah polaritas mesin las DC

1. Hubungan arus polaritas terbalik (DCRP)
DCRP (Direct Current Reverse Polarity) adalah jika kabel masa dipasang pada benda kerja dengan kutub anoda dan kabel elektroda dihubungkan dengan kutub anoda.
Pada hubungan DCRP panas yang diberikan oleh mesin las didistribusikan 1/3 ke benda kerja dan 2/3 nya ke elektroda sehingga panas yang diberikan mesin las ke elektroda lebih banyak daripada panas yang diberikan ke benda kerja.

2. Hubungan arus polaritas lurus (DCSP)
DCSP (Direct Current Straight Polarity) adalah pemasangan kabel las dengan menghubungkan antara kabel masa (benda kerja) dengan kabel anoda (positif) dan kabel elektroda dengan kutub katoda (negatif).
Pada hubungan DCSP, panas yang diterima benda kerja lebih banyak daripada panas yang diterima elektroda dengan perbandingan 2/3 banding 1/3.

Keuntungan mesin las arus DC adalah sebagai berikut :
1. Seluruh jenis elektroda dapat dipergunakan (elektroda berbalut dan tidak berbalut)
2. Seluruh jenis logam dapat dilas
3. Dapat dipergunakan untuk mengelas plat yang tipis
4. Mempunyai nyala busur yang stabil
5. Mesin las ini tidak mempunyai bagian – bagian yang berputar seperti dynamo las
6. Dapat dipergunakan untuk pekerjaan lapangan atau bengkel yang tidak dilalui jaring – jaring listrik

c. Mesin las arus ganda (AC / DC)
Mesin las arus ganda adalah mesin las yang mempunyai transformator satu phase dan alat perata dalam sebuah rangka. Arus dari jaringan kabel AC dirubah menjadi arus DC dengan generator penyearah arus. Pengaturan arus dapat disetel dengan jalan memtuar ulir pengeluaran arus.
Mesin las arus ganda dapat menyuplai arus antara 25 ampere sampai 140 ampere yagn digunakan untuk mengelas plat – plat tipis, baja anti karat (stainless steel) dan alumunium. Untuk mengelas benda kerja yang tebal ,arus dapat disetel 60 – 300 ampere.

2.2 Alat-alat perlengkapan las listrik
Bengkel las selain mempunyai mesin las, juga dilengkapi dengan alat-alat perlengkapan lainnya seperti: kabel las, pakaian las, palu las, sikat kawat baja, kap atau topi las, dsb.
a. Ruangan las
Tempat atau ruang las adalah suatu perlengkapan yang harus dimiliki. Walaupun ruangan ini tidak begitu diperlukan oleh pekerja las, tetapi oleh Jawatan Pengawasan Keselamatan Kerja mengharuskan setiap bengkel las harus mempunyai perengkapan tersebut.

b. Perlengkapan pengaman
Perlengakpan ini harus dipunyai setiap bengkel las untuk melindungi dari asap dan radiasi panas serta sinar ultra violet. Peralatan pengaman terdiri dari:
1. Perlengkapan pelindung muka
2. Perlengkapan pelindung badan

c. Kabel las
Digunakan sebagai tempat mengalirnya arus dari sumber tenaga ke mesin las dan dari mesin las ke elektrodalali kembali ke mesin las melalui kabel masa. Pada setiap mesin terdapat dua kabel yaitu primer dan sekunder. Kabel primer adalah kabel yang digunakan untuk mengalirkan arus listrik dari sumber tegangan ke dalam mesin las. Sedangkan kabel sekunder digunakan untuk mengalirkan arus dari mesin las ke penjepit elektroda dan kembali ke mesin las melalui kabel masa.

d. Tang las
Perlengkapan sewaktu mengelas yang gunanya untuk menjepit elektroda dan benda kerja. Tang las terdiri dari tang elektroda dan tang masa, dimana alat-alat ini terdiri dari beberapa jenis yaitu: tang elektroda itu sendiri, tang masa magnit, dan tang masa klem.

e. Palu terak (bik hammer) dan sikat baja
Palu terak adalah sebuah palu yang khusus dimana salah satu ujungnya dibuat berbentuk runcingyang digunakan untuk mengetok sudut rigi-rigi las dan ujung yang sebelah lagi berbentuk pahat picak yang digunakan untuk mengetok permukaan rigi-rigi las.
Sikat baja digunakan untuk membersihkan bidang benda kerja sebelum dan sesudah di las, juga membersihkan kotoran, debu dan sisi terak pada rigi-rigi las setelah diketok dan dipahat oleh palu terak.

f. Tang penjepit benda kerja panas
Sebuah tang yang digunakan untuk menjepit benda kerja yang masih panas setelah di las. Tang ini terbuat dari baja karbon pada keseluruhan tang dan berdasarkan kegunaan dalam menjepit benda kerja panas.

BAB II
ELEKTRODA LAS

I . PENDAHULUAN
Di dalam mengelas harus diperlukan ketrampilan dalam pemilihan elekrtoda oleh juru las, sehingga hasil las dapat maksimal. Pengetahuan tentang las yang sempurna meliputi
a. Pengetahuan dasar penyambungan metal dengan las
b. Pengetahuan bahan yang mempelajari sifat fisik, kimia dan mekanis suatu bahan yang ada hubungannya dengan proses mengelas serta unjuk kerjanya terhadapa suatu kondisi operasi (erosi, korosi, panas tinggi, cryogenic dan lain – lain)
c. Pengetahuan tentang keselamatan dan kesehatan kerja las
d. Pengetahuan tentang bahan tambah atau elektroda batang las (welding rod)

II. ELEKTRODA
A. Elektroda dibagi menjadi beberapa klasifikasi, antara lain :
1. Elektroda menurut bahannya
a. Elektroda baja karbon
b. Elektroda baja paduan
c. Elektroda bukan baja (non ferrous)
Komposisi bahan elektroda dibedakan untuk dapat mempermudah memilih bahan tambah untuk mengelas benda kerja yang sesuai dengan bahan elektroda.
2. Elektroda berdasarkan fungsinya dalam kaitan hubungan dengan bahan pengelasan yaitu:
a. Elektroda yang habis terpakai (Shielded Metal Arc Welding)
Elektroda yang habis terpakai maksudnya adalah elektroda yang habis menutupi bahan atau kampuh las dalam proses las dan juga gas yang keluar akibat melelehnya elektroda dan lapisan pelindung digunakan sebagai pelindung saat pengelasan busur. Tujuannya lapisan las dilindungi adalah untuk mencegah oksidasi. Lapisan pelindung ini jika sudah mengering akan membentuk terak yang mudah untuk dihilangkan dengan palu atau sikat terak. Sedangkan bahan yang digunakan untuk melindngi oksidasi berasal dari gas pembakaran busur itu sendiri atau dengan lapisan pelindung kimia dan butir – butir zat pelindung oksidasi pada las SAW (Submerged Arc Welding).
Adapun lapisan – lapisan tersebut terdiri dari beberapa jenis yang disesuaikan dengan maksud dan cara perlindungan yang tepat untuk berbagai jenis pengelasan. Jenis – jenis lapisan pelindung yang dimaksud antara lain ;
- High cellulose sodium
- High cellulose potassium
- Low hydrogen sodium
- Low hydrogen potassium
- Iron powder, low hydrogen
- High iron oxide
- High iron oxide, iron powder
- High titania potassium
- Iron powder, titania
- High tittania sodium
- Low hydrogen potassium, iron powder
b. Elektroda yang tidak langsung habis terpakai (tungsten electrode)
Adalah jika elektroda yang dipakai berbahan tungsten, yaitu elektroda yang memiliki ketahanan panas yang tinggi terhadap suhu las dan hanya digunakan sebagai busur tetap untuk jarak tertentu. Elektroda ini digunakan pada pengelasan dengan metode GTAW (Gas Tungsten Arc Welding).

3. Elektroda menurut lapisan pelindungnya
a. Elektroda berbalut
Elektroda las yang berbalut banyak dipergunakan pada proses mengelas dengan busur nyala, dimana balutan dari suatu kawat inti elektroda terbuat dari bahan – bahan seperti soda silikat, alumunium silikat, besi mangan, titan dioksida, kalsium karbonat dan sebagainya.
Pada umumnya elektroda berbalut dibedakan menjadi dua yaitu
- Elektroda berbalut tipis mempunyai tebal lapisan balutan 0,1mm dan berat lapisan sekitar 1% – 5% dari berat elektroda.
- Elektroda berbalut tebal mempunyai lapisan sekitar 1 – 3 mm dan berat lapisan sekitar 15% – 30% dari berat elektroda.

Secara keseluruhan, fungsi lapisan elektroda adalah sebagai beikut:
1. Menyediakan Suatu perisai yang melindungi sekeliling busur api sehingga oksigen dan nitrogen tidak memasuki logam las.
2. Membuat busur api stabil dan mudah dikontrol.
3. Mengisi setiap kekurangan yang disebabkan oleh oksidasi elemen-elemen tertentu dari genangan las.
4. Menyediakan suatu terak pelindung untuk menurunkan kerapuhan akibat pendinginan.
5. Membantu pengontrolan ukuran dan frekuensi tetesan logam cair.
6. Memungkinkan dipergunakannya posisi-posisi yang berbeda.

b. Elektroda tidak berbungkus (elektroda polos)
Elektroda ini sangat jarang digunakan karena sukar memelihara kestabilan busur nyala dibandingkan dengan elektroda berbalut.
Pada umumnya elektroda ini digunakan dalam menggunakan las otomatis karena kampuh las mempunyai bahan pengisi tersendiri dan pemakainnya pada mesin las tangan hanya pada mesin las arus searah yang digunakan untuk mengelas benda kerja yang tidak terlalu penting (berkualitas rendah) seperti : mengela pagar, jeruji jendela, dan sebagainya.

B. Simbol Elektroda dan Maknanya
Berhubung sangat banyaknya jenis elektroda yang dipergunakan untuk berbagai jenis pengelasan, maka untuk memudahkan pengidentifikasiannya agar sesuai dengan bahan yang akan dilas dan cara pengelasannya, dibuatlah system symbol atau kode yang akan mengidentifikasi jenis bahan dan lapisan pelindungnya, kekuatan mekanisnya, posisi/cara pengelasan, dan jenis arus serta polaritas listrik yang dikehendaki.
Masing-masing Negara maju menyusun symbol untuk negaranya sendiri sehingga sangat banyak jumlah symbol yang digunakan. Namun dengan persetujuan diantara mereka, terdapat kesamaan ataupun kemiripan dalam sifat mekanis maupun susunan kimianya, sehingga dapat disusun suatu daftar, cara, dan metode pembacaan yang berorientasi pada AWS (American Welding Society).

- Bagian elektroda yang tidak berlapis pelindung
Dimaksudkan untuk nantinya dijepit oleh geraham las. Bagian elektroda tersebut adalah sebagai berikut:

Untuk pengumpan (feeder) yang otomatis, bagian tak bersalut elektroda untuk pegangan tanggam tidak boleh kurang dari 1” (25mm). Ujung elektroda harus terbuka dan sisi lapis pelindung harus diserong untuk memudahkan penorehan busur nyala pendahuluan. Lapis pelindung harus menyelubungi kawat inti paling sedikit ¼ lingkaran kawat tersebut dari nyala busur listrik.

- Pengujian Elektroda
Semua jenis elektroda diuji untuk menentukan mutu apakah sesuai dengan semua persyaratan suatu elektroda las yang baik. Adapun cara pengujiannya adalah sebagai berikut:
a) Uji analisis kimiawi
Komposisi kimiawi elektroda baja karbon tidak boleh melebihi limitasi yang tertera pada table limit komposisi logam las.
b) Uji mekanis
- Uji mekanis meliputi uji tarik bahan yang sudah dilaskan secara transversal
- Uji tumbukan (Charpy u-notch impact test)
- Uji lengkung bahan yang sudah dilaskan secara longitudinal terarah (longitudinal guided bend test)
c) Uji las fillet
Setelah bahan dilaskan secara fillet, hasilnya diuji sifat wujudnya untuk menentukan apakah las fillet bebas dari retakan, overlap, kerak terperangkap, porositas permukaan, dan undercut yang lebih dalam dari 1/32” (0,8 mm). Kecembungan dan panjang kakinya harus sesuai dengan table berikut:

- Ukuran standar dan panjang
Ukuran standar dan panjang elektroda tercantum dalam tebel di bawah:

- Kandungan air pada lapis pelindung
Elektroda dibuat dengan limit kandungan air yang dapat diterima tergantung dari jenis dan kekuatan kawat intinya. Elektroda low hydrogen (E7015, E7016, E7018, E7028, dan E7048) sangat peka terhadap penyerapan air. Lapis anorganiknya dirancang untuk mengandung sangat sedikit kelembaban sehingga penyimpanannya harus sangat teliti. Jika ternyata elektroda telah banyak menyerap air melebihi batas yang dibolehkan, maka agar dapat dipergunakan kembali elektroda harus dipanaskan untuk menghilangkan kandungan air tadi. Berikut adalah daftar syarat penyimpanan dan pengeringan elektroda:

Secara keseluruhan, elektroda dapat diklasifikasikan menurut klasifikasi AWS, jenis bahan pelindung, posisi pengelasan yang sesuai, dan jenis arus listrik. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table di bawah ini:

Dalam penulisan kode elektroda pada tabel klasifikasi elektroda, biasanya berisi EXXXX. Dengan keterangan sebagai berikut:
- E = Elektroda
- XX = dua huruf X terdepan (XX) menandakan kekuatan tarik bahan las setelah dilaskan, misalnya E60XX berarti bahan tersebut kuat tariknya setelah dilaskan 60.000 psi, E70XX berarti bahan tersebut kuat tariknya setelah 70.000 psi, begitu pula seterusnya.
- X = huruf X ketiga menunjukkan posisi pengelasan yang tepat. Untuk angka “1” menunjukkan boleh dipergunakan untuk semua posisi. Angka “2” menunjukkan hanya bisa dipergunakan dengan posisi tertentu.
- X = huruf X terakhir menunjukkan jenis arus listrik yang sesuai dengan lapisan elektrodanya.

BAB III
PENUTUP

Dalam makalah ini dijelaskan tentang klasifikasi elektroda beserta penggunaannya pada system las listrik. Serta dicantumkan pula table dengan cara pembacaannya dimaksudkan untuk memudahkan pembaca memahami isi makalah kami.
Kami meyakini dalam penyusunan makalah ini masih banyak sekali kekurangan atau masih sangat jauh dari sempurna, oleh karena itu dibutuhkan kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk kita agar dalam penyusunan makalah selanjutnya dapat kami perbaiki segala kekurangannya.
Akhir kata semoga makalah kami dapat bermanfaat bagi pembaca.
Terima Kasih.

SEMOGA BERMANFAAT.

About these ads
3 Comments leave one →
  1. July 23, 2011 7:28 PM

    elctrodes mekanical

  2. rahmat permalink
    November 22, 2011 11:01 AM

    tolong carikan artikel tentang cara menghitung jumlah elektroda yang dibutuhkan dalam suatu pengelasan dan berat jenis suatu elektroda

    • ntrux permalink*
      November 22, 2011 10:08 PM

      maaf saya juga baru belajar, maklum MABA, pengetahuan masih ‘nol’ :D

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: