TEORI FABRIKASI 2 Gas Metal Arc Welding (GMAW) M. DIDIK SURYADI (06503241001) ANANG ARIF HIDAYAT (06503241002) DWIE SULISTYO N. (06508134060) NU’MAN FAHMI (06508134066) JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2009
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TEORI FABRIKASI 2
Gas Metal Arc Welding (GMAW)
M. DIDIK SURYADI (06503241001) ANANG ARIF HIDAYAT (06503241002) DWIE SULISTYO N. (06508134060) NU’MAN FAHMI (06508134066)
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2009
1
Daftar Pustaka
1 Sejarah GMAW ……………………………………………………………… 1 2 Model Metal transfer ……………………………………………………………... 2 3 Komponen GMAW ……………………………………………………………… 4 4 Gas Pelindung ………………………………………………………………11 5 GMAW Torches ………………………………………………………………13 6 Proses Pengelasan
GMAW a. Carbon and
Low Alloy Steel b. Stainlees Steel c. Alumunium
Alloy
………………………………………………………………17
7 Peralatan Keselamatan Kerja
……………………………………………………………….21
2
GAS METAL ARC WELDING LAS MIG
1. Sejarah GMAW
Sejarah GMAW (gas metal arc welding) mulai dikenalkan di dunia industry
pada tahun 1940-an. Di awal tahun 1950 yang diperkarsai oleh Lyubavshkii and
Novoshilov, melakukan pengembangan GMAW dengan menggunakan diameter
elektroda yang lebih besar dan gas pelindung yang digunakan adalah karbon
dioksida CO2. Pengembangan ini menghasilkan percikan elektroda yang tinggi, dan
panas pada benda kerja yang sedang.
Di akhir tahun1950 terjadi perkembangan dibidang teknologi power source,
dan perkembangan diameter elektroda yang digunakan semakin kecil 0.035" -
0.062" (0.9 - 1.6 mm). Perkembangannya dari tahun ke tahun mengalami
peningkatan, dengan kemajuan teknologi saat ini GMAW dapat diaplikasikan pada
Proses Pengelasan dengan Sistem Otomasi (robot).
2. Jenis perpindahan elektroda (model of metal transfer)
Perpindahan logam elektroda dipengaruhi oleh beberapa variable
diantaranya adalah tipe gas pelindung yang digunakan, tegangan las/voltage,
jenis arus yang digunakan, diameter elektroda dan kecepatan kawat
elektroda. Sehingga metal transfer dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:
a. Short Circuit Transfer
Gambar 01. Ilustrasi short circuit transfer
3
Short circuit metal transfer merupakan jenis perpindahan logam las yang
membutuhkan heat input yang rendah.
Gambar 02. Siklus short circuit transfer.
Prinsip pengoperasian las gas metal terletak pada pengendalian tiga hal yaitu
pembakar las, unit pemakanan kawat, dan sumber tenaga. Pembakar las ini akan
memandu elektroda, arus las dan gas lindung bekerja bersama-sama dengan
komposisi kecepatan pemakanan kawat dan tekanan kerja gas lindung yang
sesuai untuk menghasilkan pengelasan yang baik. Unit pemakanan kawat berfungsi
untuk mengatur kecepatan kawat yang sesuai dengan arus dan ketebalan sambungan
las. Sumber tenaga berfungsi mensuplai arus yang sesuai untuk pengelasan.
Besarnya arus ini bervariasi tergantung tebal-tipisnya plat yang akan disambung
maupun posisi pengelasannya. Ada 3 mode pemindahan logam yang terjadi di dalam las
gas metal yaitu pemindahan pancar aksial (axial spray transfer), globular, dan hubung
pendek (short circuiting transfer). Pancar aksial dan globular amat berkaitan erat
dengan energi busur yang relatif tinggi. Dengan memberikan pengecualian mode
pemindahan pancar pada diameter elektroda yang amat kecil, pancar aksial dan
globular biasanya terbatas hanya pada posisi pengelasan datar dan horizontal
dengan ketebalan plat tidak lebih dari 3,2 mm. Pemindahan hubung pendek
membutuhkan energi rendah biasanya terbatas pada ketebalan plat tidak lebih dari 3,2
mm dan dapat digunakan untuk pengelasan pada semua posisi.
Gambar 03 memberikan ilustrasi di dalam memahami mode
pemindahan hubung pendek.
4
Gambar 03. Mode Pemindahan Hubung Pendek
b. Globular Transfer
Gambar 04. Globular transfer.
Globular transfer merupakan jenis yang memisahkan antara short
circuit transfer dengan Spray Arc Transfer. Bentuk lelehan elektroda yang
mengenai logam las besar-besar dan luas hal ini terjadi sampai elektroda
itu berhenti dan lelehan elektroda itu menerobos ke dalam pada benda
lasan.
Globular transfer dapat terjadi ketika parameter dari voltage,
ampere, dan kecepatan elektroda lebih besar dari standard short circuit
transfer.
5
Kelemahan globular transfer :
1) Terjadinya spatter
2) Sulit untuk mengelas selain posisi flat dan fillet horizontal.
3) Sulit untuk mengelas logam di atas 3 mm.
c. Spray Arc Transfer
Gambar 05. Spray Arc Transfer.
Pengertian tentang cara pemindahan logam elektroda dengan spray
karena logam elektroda yang dipindahkan ke benda kerja sepertinya
disemburkan. Jadi cairan logam yang dipindahkan kecil-kecil, tidak seperti
pada globular. Jenis ini relative digunakan pada voltage yang tinggi, sedikit
panas yang terjadi pada benda kerja, dan digunakan untuk pengelasan
pada plat yang tipis.
3. Komponen GMAW Komponen standard / basic untuk mengelas GMAW di industri, antara lain ada 4
yaitu :
a. Sumber tenaga / listrik berupa mesin las
b. Perangkat penggerak elektroda dan perlengkapannya ( rol penggerak, perangkat
ke tabung, rel untuk gerak)
c. GMAW gun (torch) dan kabel, yang digunakan untuk mengirim gas pelindung
dan electrode ke benda kerja.
d. Gas Pelindung
6
Gambar 06. Komponen standard mesin las GMAW.
Di dunia industri untuk perlengkapan GMAW sudah banyak perkembangannya,
mulai dari yang sederhana yang hanya mampu mensuplay arus 350 amper atau
pun yang cukup rumit hingga mencapai 655 amper. Komponen standard itu telah
disatukan dalam konstruksinya agar welder dapat mudah menggunakannya.
Gambar 07. Perangkat mesin las GMAW.
7
Mesin GMAW dibagi menjadi 3 tipe cara penyetelan, yaitu :
1) Tipe penyetelan semiautomatic dengan menggunakan Constant Speed Feeder.
Gambar 08. Mesin Las GMAW dengan Constant Speed Feeder.
Nama komponen dari gambar di atas antara lain :
1. Constant Voltage (CV)
Welding Power Source
2. Contactor Control / Power Cord
3. Weld Cable to feeder
4. Ground Cable to Workpiece
5. Workpiece
6. Welding Gun
7. Constant Speed Wire Feeder
8. ElectrodeWire
9. Gas Hose
8
2) Tipe penyetelan semiautomatic dengan menggunakan Voltage-Sensing
Feeder.
Yang membedakan tipe pengaturannya terdapat pada pengaturan wire feed
speed, pengaturan arus dan voltage.
Gambar 09. Mesin Las GMAW dengan Voltage-Sensing Feeder.
Nama komponen dari gambar di atas antara lain :
1. Constant Current (CC-DC)
Constant Voltage (CV)
Welding Power Source
2. Weld Cable to Feeder
3. Ground Cable to Workpiece
4. Workpiece
5. Voltage-Sensing Clamp
6. Welding Gun
7. Gun Trigger Receptacle
8. Voltage-Sensing Wire Feeder
9. Gas Hose
10. Shielding Gas Cylinder
9
3) Tipe penyetelan dengan Process Control Setting.
Proses penyetelan ini disebut juga penyetelan secara manual, karena dalam
prosedurnya ada beberapa tahapan yang harus dilakukan, antara lain :
1. Welder harus terlebih dahulu mengukur ketebalan benda kerja yang akan
dilas, kemudian membandingkan ketebalan dengan parameter bahwa
0,001 inchi = 1 ampere, hal ini dilakukan jika menentukan besar Arus yang
akan digunakan.
2. Menentukan ukuran elektroda yang akan digunakan, dengan
menggunakan acuhan tabel berikut.
3. Menentukan kecepatan elektroda (wire feed speed)
4. Setting Voltage
Gambar 10. Urutan seting manual
10
4. Gas Pelindung
Bagan di bawah ini akan menerangkan macam-macam gas pelindung yang
digunakan pada pengelasan GMAW.
Gas mulia seperti, Argon dan helium atau campuran keduanya.
Campuran ini dapat 50%-50% atau 75%-25%. Dengan menggunakan gas
pelindung ini, dapat dilakukan pengelasan pada jenis logam seperti,
aluminium dan aluminium paduan, stainless steel, nikel dan tembaga.
Gas pelindung campuran 25% CO2 dan 75% Argon, dapat digunakan
untuk melindungi pengelasan baja paduan dan baja kekuatan tinggi serta
stainless steel akan dipermudah.
11
5. Logam Yang Dapat Dilas Dengan Las Gas Metal Berikut Dengan Jenis Kawat Lasnya
Logam-logam yang dapat dilas dengan las gas metal adalah aluminium
dan paduannya, magnesium paduan, tembaga dan paduannya, nikel dan
paduannya, titanium dan paduannya, baja tahan karat austenit, serta baja karbon
dengan kadar karbon rendah serta baja karbon paduan rendah maupun baja karbon
dengan kekuatan yang lebih tinggi. Tabel 1 di bawah memberikan data baik jenis
bahan dasar yang akan dilas dengan bahan tambah yang akan diberikan berikut
dengan klasifikasi AWS, ukuran elektroda, berikut dengan arus yang akan digunakan.
Klasifikasi Bahan dan Elektroda dalam Las Gas Metal 1:
12
Klasifikasi Bahan dan Elektroda dalam Las Gas Metal 2: