Konstruksi komponen las DC yang berfungsi menurunkan tegangan dan meningkatkan kuat arus adalah

sebanyak pengisian yang diperlukan. Hal ini membuat metode ini sangatcocok untuk akar lasan (root) dan segala posisi pengelasan.Sistem pengelasan TIG terdiri dari sumber daya yang dapat dihubungkan,dalam banyak kasus pada pengelasan arus searah atau bolak-balik, danpembakar las yang terhubung ke sumber arus las melalui paket selang dankabel. Paket selang dan kabel saat pengelasan mengalirkan pasokan gaspelindung, arus las, dan air pendingin (untuk sistem pendingin air).Gambaran tentang Las Busur Gas adalah cara pengelasan dimana aliran gaspelindung menyelubungi daerah lasan dan melindunginya dari pengaruhburuk udara atmosfer, busur las menyala diantara elektroda wolfram (tidakmencair) dan benda kerja. Gas inert yang tidak menimbulkan reaksi kimia,

6 Kemudian pada tahun 1926 las hidrogen ditemukan oleh Lungumir dan las busur listrik dengan pelindung gas mulia ditemukan oleh Hobart dan Dener. Tahun 1936 Wasserman manamukan cara-cara prmbrasingan yang mempunyai kekuatan tinggi. Sumber: deno-pufa.blogspot.com201010sejarah perkembangan las.html

2. Pengertian Pengelasan

Pengelasan menurut DIN Deutsche Industrie Normen adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Berdasarkan cara kerjanya klasifikasi pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu: 1. Pengelasan Cair Pengelasan cair adalah sambungan di panaskan dengan sumber panas dari busur listrik atau semburan api yang terbakar hingga cair. 2. Pengelasan Tekan Pengelasan tekan adalah sambungan di panaskan hingga fase lunak kemudian di tekan hingga menyatu. 3. Pematrian Pematrian adalah sambungan di ikat dengan logam lain yang mempunyai titik cair lebih rendah, dalam hal ini logam induk tidak ikut mencair. Disamping untuk menyambung, pengelasan juga dapat digunakan untuk memotong benda kerja, dandapat juga digunakan untuk menutup lubang pada logam. 7

3. Pengertian Las Listrik

Las busur listrik elektrode terbungkus ialah salah satu jenis proses las busur listrik elektroda terumpan, yang menggunakan busur listrik sebagai sumber panas. Panas yang timbul pada busur listrik yang terjadi antara elektroda dengan benda kerja, mencairkan ujung elektrode kawat las dan benda kerja setempat, kemudian membentuk paduan, membeku menjadi lasan weld metal. Bungkus coating elektrode yang berfungsi sebagai fluks akan terbakar pada waktu proses berlangsung, dan gas yang terjadi akan melindungi proses terhadap pangaruh udara luar. Cairan pembungkus akan terapung dan membeku pada permukaan las yang disebut slag, yang kemudian dapat dibersihkan dengan mudah. SMAW Shield Metal Arc Welding Las Busur Rendam atau disebut juga MMAW Manual Metal Arc Welding menggunakan arus listrik sampai 600 Ampere dan busur nyala listrik itu menimbulkan panas yang tinggi mencapai 6.000 derajat Celsius, yang mampu mencairkan logam yang dilas tersebut dan bersama dengan itu, loncatan busur yang terdiri dari tetesan logam elektroda akan berfungsibersatu dengan benda kerja, dan membentuk suatu kampuh, di mana kampuh las itu akan dilindungi oleh kerak yang ditimbulkan oleh coating pembungkus elektroda yang mencair bersama-sama logam pengisinya. Manual Metal Arc Welding dapat juga diartikan sebagai suatu proses pengelasan yang panasnya diperoleh dari busur nyala listrik dengan menggunakan elektroda yang berselaput. Elektroda berselaput ini berfungsi sebagai bahan pengisi dan memberi perlindungan terhadap kontaminasi admosfir. Elektroda 8 mencairkan logam dasar dan membentuk terak las pada waktu bersamaan, ujung elektroda mencair dan bercampur dengan bahan yang dilas. SMAW termasuk salah satu proses las yang paling banyak digunakan dalam proses manufaktur dan perbaikan barang-barang mekanik dan konstruksi. SMAW ini tidak seefisien las semi otomatis yang lain, karena memerlukan waktu untuk mengganti elektroda dan harus membersihkan terak, akan tetapi peralatan lebih murah, lebih mudah mengoperasikan dan hanya memerlukan pemeliharaan sederhana. SMAW dapat digunakan untuk posisi yang berbeda dan dapat digunakan di bengkel atau lapangan, sehingga banyak di gunakan pada pekerjaan keteknikan, mulai dari yang ringan sampai berat. Misalnya untuk saluran, bejana bertekanan dan rangka baja untuk konstruksi bangunan serta industri alat berat dan perkapalan.

a. Jenis Bahan Elektroda Dalam Proses SMAW

Jenis bahan elektroda yang banyak digunakan adalah elektroda jenis logam walaupun ada juga jenis elektroda dari bahan karbon namun sudah jarang digunakan. Elektroda berfungsi sebagai logam pengisi pada logam yang di las sehingga jenis bahan elektroda harus disesuaikan dengan jenis logam yang di las. Untuk las biasa mutu lasan antara arus searah dengan arus bolak-balik tidak jauh berbeda, namun polaritas sangat berpengaruh terhadap mutu lasan. Kecepatan pengelasan dan keserbagunaan mesin las arus bolak-balik dan arus searah hampir sama, namun untuk pengelasan logampelat tebal, las arus bolak-balok lebih cepat. 9 Elektroda yang digunakan pada pengelasan jenis ini ada 3 macam yaitu : elektroda polos, elektroda fluks dan elektroda berlapis tebal. Elektroda polos adalah elektroda tanpa diberi lapisan dan penggunaan elektroda jenis ini terbatas antara lain untuk besi tempa dan baja lunak. Elektroda fluks adalah elektroda yang mempunyai lapisan tipis fluks, dimana fluks ini berguna melarutkan dan mencegah terbentuknya oksida-oksida pada saat pengelasan. Kawat las berlapis tebal paling banyak digunakan terutama pada proses pengelasan komersil. Lapisan pada elektroda berlapis tebal mempunyai fungsi : 1. Membentuk lingkungan pelindung. 2. Membentuk terak dengan sifat-sifat tertentu untuk melindungi logam cair. 3. Memungkinkan pengelasan pada posisi diatas kepala dan tegak lurus. 4. Menstabilisasi busur. 5. Menambah unsur logam paduan pada logam induk. 6. Memurnikan logam secara metalurgi. 7. Mengurangi percikan logam pengisi. 8. Meningkatkan efisiensi pengendapan. 9. Menghilangkan oksida dan ketidakmurnia. 10. Mempengaruhi kedalaman penetrasi busur. 11. Mempengaruhi bentuk manik. 12. Memperlambat kecepatan pendinginan sambungan las. 13. Menambah logam las yang berasal dari serbuk logam dalam lapisan pelindung. 10 Fungsi-fungsi yang disebutkan diatas berlaku umum yang artinya belum tentu sebuah elektroda akan mempunyai kesemua sifat tersebut. Komposisi lapisan elektroda yang digunakan bisa berasal dari bahan organik ataupun bahan anorganik ataupun campurannya.Unsur-unsur utama yang umum digunakan adalah : 1. Unsur pembentuk terak : SiO2 , MnO2 , FeO dan Al2O3 . 2. Unsur yang meningkatkan sifat busur : Na2O, CaO, MgO dan TiO2 . 3. Unsur deoksidasi : grafit, aluminium dan serbuk kayu. 4. Bahan pengikat : natrium silikat, kalium silikat dan asbes. 5. Unsur paduan yang meningkatkan kekuatan sambungan las : vanadium, sirkonium, sesium, kobal, molibden, aluminium, nikel, mangan dan tungsten.

b. Bahan Fluks Dalam Proses SMAW

Di dalam las elektroda terbungkus fluks memiliki peranan penting karena fluks dapat bertindak sebagai: 1 Pemantapan busur dan penyebab kelancaran pemindahan butir-butir cairan logam. 2 Sumber terak atau gas yang dapat melindungi logam cair terhadap udara di sekitarnya. 3 Pengatur penggunaan. 4 Sumber unsur-unsur paduan Fluks biasanya terdiri dari bahan-bahan tertentu dengan perbandingan tertentu pula. Bahan-bahan yang digunakan dapat digolongkan dalam bahan pemantapan busur, pembuat terak, penghasil gas, deoksidator, unsure paduan, dan 11 bahan pengikat. Bahan-bahan tersebut antara lain oksida-oksida logam, karbonat, silikat, flourida, zat organic, baja paduan dan serbuk besi. Beberapa fluks yang sering digunakan dan sifat-sifat utamanya dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Macam dan Fungsi Bahan Fluks Elektroda las yang ada dipasaran biasanya terbungkus dengan campuran bahan-bahan tertentu yang tergantung dari penggunaanya. Walaupun jenis-jenis elektroda banyak jumlahnya, tetapi secara garis besar dapat digolongkan dalam kelas-kelas berikutyang pembagiannya didasarkan atas fluks yang membungkusnya. 1 Jenis oksida titan: jenis ini juga disebut rutil atau titania dan berisi banyak TiO 2 didalamnya. Busur yang dihasilkan oleh elektroda yang dibungkus 12 dengan fluks jenis ini tidak terlalu kuat, penetrasi atau penembusan cairan logamnya dangkal dan menhasilkan manik las yang halus. Karena itu jenis ini sangat baik sekali untuk pengelasan pelat-pelat baja tipis atau pengelasan terakhir pada pengelasan pelat tebal. 2 Jenis titania kapur: Jenis ini disamping berisi rutil juga mengandung kapur. Di samping sifat-sifat seperti yang dimiliki oleh jenis oksida titan, jenis ini mempunyai keunggulan lain yaitu kemampuan menghasilkan sifat mekanik yang baik. Walaupun penetrasinya dangkal masih juga dapat menghasilkan manik las yangagak halus. Jenis ini sesuai hamper untuk semua posisi pengelasan, terutama posisi tegak dan posisi atas kepala. 3 Jenis ilmenit: Jenis ini terletak di antara jenis oksidasi titan dan jenis oksidasi besi. Bahan fluksnya yang utama adalah ilminit atau FeTiO 3. Busur yang dihasilkan agak kuat dan memberikan penetrasi yang cukup dalam. Derajat kecairan dari terak yang terbentuk cukup tinggi. Dengan sifat tersebut jenis ini dapat menghasilkan sambungan yang mempunyai sifat mekanaik yang tinggi. Karena sifat-sifatnya yang dapat mencakup penggunaan yang cukup luas, maka elektoda yang dibungkus dengan fluks jenis ini dianggap sebagai elektroda yang serba guna. 4 Jenis hidrogen rendah: jenis ini kadang juga disebut juga dengan nama jenis kapur, karena bahan yang digunakan adalah kapur dan flourat. Jenis ini menghasilkan sambungan yang berkadar oksigen rendah, karena itu kepekaan terhadap terak sangat rendah, sehingga ketangguhannya sangat memuaskan. Hal-hal yang kurang menguntungkan adalah busur listriknya 13 yng kurang mantap, sehingga butiran-butiran cairan yang dihasilkan agak besar bila dibandingkan dengan jenis-jenis yang lain. Karena itu dalam pelaksanaanya dibutuhkan juru las yang berpengalaman denan jenis tersebut. Karena fluks ini sangat baik dalam sifat mampu-lasnya maka elektroda dengan fluks jenis ini biasanya digunakan untuk konstruksi- konstrusi yang membutuhkan tingkat keaamanan tinggi seperti konstruksi dengan pelat baja tebal dan bejana tekan. 5 Jenis selulosa: jenis ini kira-kira terdiri dari 30 gas organic yang dapat menghasilkan gas dengan volume besar yang kemudian melindungi logam cair. Busurnya kuat dan penembusanya dalam. Terak yang terbentuk hanya sedikit karena itu sangat baik untuk pengelasan tegak yang menurun. Karena banyaknya percikan percikan yang terjadi maka jenis ini tidak dapat menghasilkan manik las yang halus, karena itu jenis ini tidakbanyak digunakan lagi. 6 Jenis oksida besi: Bahan pokok untuk jenis ini adalah oksida besi. Busur yang dihasilkan terpusat dan penetrasinya dalam, karena itu jenis ini baik untuk pengelasan horizontal. Walaupun demikia penggunaan jenis ini sangat sedikit sekali. 7 Jenis serbuk besi-oksida: Bahan utama dari jenis ini yang meliputi antara 15 sampai 50 adalah silikat ada serbuk besi. Pemindahan butir-butir cairan berupa semburan halus dan tidak banyak percikan. Kecepatan pengisian sangat tinggi karena itu efisiensinya juga sangat baik. Jenis ini banyak sekali digunakan untuk pengelasan sudut horizontal dan pengelasan gaya berat. 14 8 Jenis serbuk besi-titania: Jenis ini menimbulkan busur yang sedang dan menghasilkan manik las yang halus. Karena didalamnya berisi serbuk besi maka effisiensi pengelasan menjadi tinggi. Elektroda dengan fluks ini sangat baik untuk pengelasan sudut horizontal satu lapis. 4. Mesin Las Listrik Mesin las listrik adalah sebuah alat yang dipergunakan untuk mengelas dengan energi utama berasal dari energi listrik yang diubah dari tegangan tinggi kedalam tegangan yang lebih rendah tetapi mempunyai arus yang besar sehingga menghasilkan suhu tinggi yang diperlukan pada proses pengelasan. Mesin las yang ada pada unit peralatan las berdasarkan arus yang dikeluarkan pada ujung-ujung elektroda dibedakan menjadi beberapa macam, diantaranya adalah:

a. Mesin Las Arus Searah Mesin DC

Gambar 1: mesin las arus searah DC Sumber:google.co.idsearchpicturemesin las DC 15 Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala busur listrik adalah arus searah. Arus searah ini berasal dari mesin berupa dinamo motor listrik searah. Dinamo dapat digerakkan oleh motor listrik, motor bensin, motor diesel, atau alat penggerak yang lain. Mesin arus yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak mulanya memerlukan peralatan yang berfungsi sebagai penyearah arus. Penyearah arus atau rectifier berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik AC menjadi arus searah DC. Arus bolak-balik diubah menjadi arus searah pada proses pengelasan mempunyai beberapa keuntungan, antara lain: a. Nyala busur listrik yang dihasilkan lebih stabil b. Setiap jenis elektroda dapat digunakan pada mesin las DC, c. Tingkat kebisingan lebih rendah, d. Mesin las lebih fleksibel, karena dapat diubah ke las arus bolak-balik atau arus searah. Mesin las DC ada 2 macam, yaitu mesin las stasioner atau mesin las portabel. Mesin las stasioner biasanya digunakan pada tempat atau bengkel yang mempunyai jaringan listrik permanen, misal listrik PLN. Adapun mesin las portabel mempunyai bentuk relatif kecil biasanya digunakan untuk proses pengelasan pada tempat-tempat yang tidak terjangkau jaringan listrik. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian mesin las adalah penggunaan yang sesuai dengan prosedur yang dikeluarkan oleh prabrik pembuat mesin, perawatan yang sesuai dengan anjuran. Sering kali gangguan-gangguan timbul pada mesin las. 16 Table 2. Kelebihan mesin DC dan AC Mesin las DC Mesin las AC Busur nyala listrik yang dihasilkan Stabil Perlengkapan dan perawatan lebih murah Dapat menggunakan semua jenis Elektroda Kabel massa dan kabel elektroda dapat ditukar tapi tidak mempengaruhi amper busur las Dapat digunakan untuk pengelasan pelat tipis Nyala busur kecil sehingga mengu- rangi timbulnya keropos pada rigi-rigi las sumber: Dasar-dasar pengelasan, pengembangan proyek kurikulum, 2003:13 Sumber penyebab gangguan pada mesin las bisa terjadi dari dalam mesin internal atau dari luar eksternal. Gangguan-gangguan dari luar yang bisa terjadi misalnya arus dari sumber tegangan mati atau tegangan dari sumber lemah atau turun. Adapun gangguan dari dalam mesin sendiri misalnya sikat katup mesin DC kotor, mesin las terlalu panas, kumparan pada trafo rusak akibat hubung singkat atau lilitannya putus, atau ada salah satu instalasi yang tidak terhubung ada kabel putus. Gangguan-gangguan yang timbul dapat diatasi dengan beberapa cara, antara lain menaikkan putaran generator untuk menaikkan tegangan atau menaikkan arus yang lemah, memperbaiki atau mengganti lilitan kumparan trafo, mendinginkan mesin, jika kabel amper rusak diganti yang baik, memperbaiki hubungan kabel, membersihkan sikat pada katup, dan menghidupkan listrik cadangan bial sumber utamanya mati. 17

b. Mesin Las Arus Bolak-balik Mesin AC

Gambar 2: Mesin las AC Sumber: google.co.idsearchpicturemesin las DC Mesin memerlukan arus listrik bolak-balik atau arus AC yang dihasilkan oleh pembangkit listrik, listrik PLN atau generator AC, dapat digunakan sebagai sumber tenaga dalam proses pengelasan. Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan oleh sumber pembangkit listrik belum sesuai dengan tegangan yang digunakan untuk pengelasan Bisa terjadi tegangannya terlalu tinggi atau terlalu rendah, sehingga besarnya tegangan perlu disesuaikan terlebih dahulu dengan cara menaikkan atau menurunkan tegangan. Alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan ini disebut transformator atau trafo. Sebagian besar trafo yang digunakan pada peralatan las adalah jenis trafo step-down , yaitu trafo yang berfungsi menurunkan tegangan. Hal ini disebabkan kebanyakan sumber listrik, baik listrik PLN maupun listrik dari sumber yang lain, mempunyai tegangan yang cukup tinggi, padahal kebutuhan tegangan yang dikeluarkan oleh mesin las untuk pengelasan hanya 55 volt sampai 70 volt. 18 Transformator yang digunakan pada peralatan las mempunyai daya yang cukup besar. Untuk mencairkan sebagian logam induk dan elektroda dibutuhkan energi yang besar, karena tegangan pada bagian terminal kumparan sekunder hanya kecil, maka untuk menghasilkan daya Pengatur arus halus yang besar perlu arus besar. Arus yang digunakan untuk peralatan las sekitar 10 ampere sampai 500 ampere. Besarnya arus listrik dapat diatur sesuai Kontak terbuka Tegangan dengan keperluan las. Untuk keperluan daya besar diperlukan arus yang lebih besar pula, dan sebaliknya.

c. Mesin Las Ganda Mesin AC-DC

Mesin las ini mampu digunakan dalam pengelasan dengan arus searah DC dan pengelasan dengan arus bolak-balik AC. Mesin las ganda mempunyai transformator satu fasa dan sebuah alat perata dalam satu unit mesin. Keluaran arus bolak-balik diambil dari terminal lilitan sekunder transformator melalui regulator arus. Adapun arus searah diambil dari keluaran alat perata arus. Pengaturan keluaran arus bolak-balik atau arus searah dapat dilakukan dengan mudah, yaitu hanya dengan memutar alat pengatur arus dari mesin las. Mesin las AC-DC lebih fleksibel karena mempunyai semua kemampuan yang dimiliki masing-masing mesin las DC atau mesin las AC. Mesin las jenis ini sering digunakan untuk bengkel-bengkel yang mempunyai jenis-jenis pekerjaan yang bermacam-macam, sehingga tidak perlu mengganti-ganti las untuk pengelasan berbeda. 19

5. Transformator

Transformator adalah alat yang berfungsi mengubah, yaitu menaikkan menurunkan GGL tegangan sumber berdasarkan prinsip imbas elektromagnetik. Gambar skema dapat dilihat pada gambar Gambar 3: Skema transformator las Salah satu kumparan disebut kumparan primer dan kumparan sekunder. Tegangan sumber disambung dengan terminal kumparan primer, dan beban tersambung dengan terminal kumparan sekunder. Sehingga tranformator mesin las adalah sebuah alat yang digunakan untuk menurunkan tegangangan dan menaikan arus yang diperlukan dalam proses pengelasan sesuai dengan prinsip imbas elektromagnetik.

6. Prinsip Kerja Transformator

Jika ada aliran arus pada kumparan primer, maka akan timbul perubahan fluks magnetik dibagian primer. Akibatnya fluks magnetik yang dilingkupi oleh sekunder ikut berubah, sehingga pada bagian kumparan sekunder juga terjadi Infrentof 20 GGL imbas. Perubahan kuat arus pada bagian primer harus terus menerus. Oleh karena itu arus yang melewati kumparan primer harus arus bolak-balik arus yang berubah terhadap waktu. Sehingga fungsi dari transformator dalam sebuah mesin las adalah alat yang dipergunakan untuk menurunkan tegangan listrik, dan menaikan arus listrik sehingga dapat tercipta panas yang dibutuhkan untuk dapat melakukan sebuah proses pengelasan.

7. Jenis Transformator