Pengelasan SMAW: Pengertian SMAW, Komponen, Elektroda dan Jenis Polaritas

Las SMAW

Shield Metal Arc Welding  (SMAW)  merupakan salah satu teknik pengelasan logam dengan memanfaatkan percikan busur arus listrik dengan temperatur yang sangat tinggi. Pada pengelasan SMAW menggunakan elektroda yang berfungsi sebagai logam pengisi serta terdapat sebuah salutan yang akan melindungi cairan logam pengelasan, sehingga dalam pengelasan SMAW tidak memerlukan tekanan (pressure) dari gas inert yang berfungsi untuk mengurangi atau menghilangkan pengaruh dari udara lingkungan seperti oksigen atau senyawa partikel-partikel diudara yang dapat menimbulkan korosi (karat) ataupun dapat pula menimbulkan adanya gelembung-gelembung pada hasil pengelasan tersebut. 

las SMAW

Proses pengelasan SMAW  terjadi karena adanya beda potensial (tegangan lstrik) serta terdapat pula  hambatan arus listrik pada permukaan base metal atau logam yang akan dilas terhadap ujung elektroda sehingga menimbulkan hubungan singkat arus listrik pada permukaan base metal tersebut yang menimbulkan percikan busur api yang sangat panas h
ingga mencapai 3000 derajat Celsius, sehingga elektroda dan base metal akan mencair menjadi satu pada saat proses pengelasan terjadi dan salutan elektroda (fluks) akan naik menuju ke permukaan logam cair tersebut kemudian akan mengeras dan melindungi logam hasil pengelasan dari pengaruh lingkungan sekitar untuk menjamin kualitas hasil pengelasan tidak mengalami cacat.

Untuk beberapa orang yang belum terbiasa ataupun masih baru dalam menggunakan pengelasan SMAW seringkali busur listrik pada ujung elektroda akan sering mati ataupun ujung dari elektroda akan menempel pada logam lasan, hal tersebut karena pengaturan jarak antara ujung elektroda dengan logam lasan terlalu jauh ataupu terlalu dekat. Apabila ujung elektroda terlalu jauh maka busur listrik akan padam, sedangkan apabila ujung elektroda terlalu dekat bahkan menempel pada logam lasan maka elektroda akan merekat pada logam lasan tersebut. Jadi pentingnya mengatur jarak antara ujung elektroda dengan logam lasa, jarak yang dianjurkan yaitu sama dengan diameter elektroda yang digunakan untuk menjaga nyala busur listrik tetap stabil dan konstan sehingga tidak terjadi hal yang tidak diinginkan pada saat pengelasan. Oleh karena itu perlunya latihan serta jam terbang untuk mengoperasikan serta menggunakan pengelasan SMAW agar seorang tukag las (welder) mampu memperkirakan jarak yang baik antara ujung elektroda dan logam lasan.

Bagian-bagian Las SMAW

Penjepit Elektroda (Holder)

Penjepit elektrode berfungsi untuk meneruskan aliran arus listrik dari kabel elektroda menuju ke elektroda selain itu juga berfungsi sebagai penjepit atau pemegang ujung elektroda.

Klem Masa

Klem masa berfungsi sebagai penghubung kabel masa dari mesin las logam yang akan dilas dan dijepitkan pada logam lasan tersebut. Klem masa sangat penting pada saat proses pengelasan karena apabila klem masa tersebut longgar ataupun tidak terpasang dengan baik, maka arus yang mengalir menjadi tidak stabil sehingga mempengaruhi nyala busur listrik pada saat pengelasan.

Mesin Las SMAW

Mesin las merupakan sumber arus listrik yang digunakan pada pengelasan busur listrik SMAW, mesin las terbagi menjadi dua jenis yaitu mesin las DC dan mesin las AC, pada mesin las A bagian dalam mesin las terdapat sebuah trafo las, sedangkan pada mesin las DC bagian dalam mesin las tersebut juga terdapat trafo yang dilengkapi dengan sebuah diode atau rectifier (mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah)

Elektroda

Elektroda merupakan sebuah kawat logam yang dilapisi oleh salutan atau fluks yang berfungsi untuk menyalakan busur listrik pada las SMAW, salutan pada elektroda berfungsi sebagai pelindung logam hasil pengelasan dari paparan lingkungan sekitar. Lapisan elektroda atau fluks ini merupakan campuran dari beberapa bahan kimia yang sesuai dengan kegunaan pada saat pengelasan.

Kabel masa dan kabel elektoda

Kabel masa dan kabel elektroda berfungsi sebagai penyalur aliran listrik dari mesin las menuju ke logam pengelasan dan kembali ke mesin las. Diameter penampang dari kabel elektroda dan kabel masa tersebut harus memiliki diameter yang cukup besar agar mampu mengalirkan arus listrik yang besar, apabila kabel yang digunakan kurang besar atau tidak memenuhi standar maka akan menimbulkan panas yang diakibatkan besarnya muatan listrik yang tidak sebanding dengan besarnya luas penampang pada kabel sehingga dapat merusak isolasi kabel dan meleleh karena panas tersebut.

Elektroda Las SMAW

Elektroda merupakan salah satu bagian yang penting pada pengelasan SMAW karena elektroda merupakan sebagai penghantar arus listrik dari pemegang (holder) menuju ke logam lasan sehingga menghaslkan nyala busur listrik. 

Elektroda terdiri dari logam inti sebagai pengisi dan salutan yang berfungsi untuk melindungi cairan logam lasan dari pengaruh lingkungan sekitar. Pada saat proses pengelasan, logam inti dan salutan (fluks) pada elektroda akan mencair akibat panas yang timbul dari percikan busur listrik. Cairan logam inti akan menjadi satu dengan logam lasan atau base metal sedangkan salutan elektroda yang mencair akan terapung menuju ke permukaan logam lasan kemudian lama kelamaan akan mengeras dan menjadi kerak pada permukaan logam hasil lasan dan akan melindungi hasil lasan tersebut dari pengaruh lingkungan ataupun udara luar yang akan mempengaruhi sifat mekanik, sifat kimia serta sifat fisik dari logam hasil pengelasan.

Jenis lapisan pelindung akan sangat berpengaruh terhadap sifat logam hasil pengelasan karena cara perlindungan dan kegunaan yang berbeda pada setiap jenis material. Berikut ini merupakan jenis lapisan pelindung elektroda (fluks) :
a. Low hidrogren potassium.
b. High cellulose potassium.
c. High titania sodium.
d. Low hydrogren potassium.
e. Iron powder, low hydrogren. 
f. High iron oxide.
g. High titania potasium.
h. Iron powder, titania.
i. Low hydrogren sodium.
j. High cellulose sodium.

Arti Kode Elektroda

Dalam pengelesan SMAW terdapat kode atau simbol yang tercantum pada elektroda yang menyatakan spesifikasi dari elektroda tersebut, berikut ini arti kode dan simbol yang tercantum pada elektroda :

(E) menyatakan jenis elektroda untuk jenis pengelasan SMAW.

(E60xx) pada dua digit pertama (60) yaitu menunjukan besarnya kekuatan tarik dalam satuan Kilo Ponds-Square Inch.

(Exx1x) pada digit ketiga (1) yaitu menunjukan posisi pengelasan yang cocok digunakan pada elektroda tersebut.
angka (1) dapat digunakan pada semua posisi pengelasan.
angka (2) dapat digunakan pada posisi horizontal dan flat.
angka (3) digunakan hanya pada posisi flat/datar.

(Exxx2) pada digit keempat (2) yaitu menunjukan spesifikasi :
Penis salutan
Penetrasi busur
Arus las
Serbuk besi (%)

Polaritas Pada Mesin Las SMAW

Pada pengelasan SMAW arus listrik yang dihasilkan oleh mesin las dapat dibedakan berdasarkan jenis arusnya yaitu :
1.Mesin dengan arus bolak balik (DC)
2.Mesin dengan arus searah (AC)
3.Mesin dengan kombinasi bolak balik (AC) dan arus searah (DC)

Pada mesin las arus searah (DC) dilengkapi dengan suatu komponen yang mampu merubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) yaitu dengan diode atau rectifier. Pada mesin las arus kombinasi antara arus olak-balik (AC) dan arus searah (DC) dilengkapi dengan rectifier dan transformator, dimana komponen rectifier ini berfungsi untuk meratakan arus.

Pada proses pengelasan SMAW arus bolak-balik (AC), voltage dropnya tidak di pengaruhi oleh panjang kabel, kurang cocok digunakan pada arus yang lemah, tidak semua tipe elektroda dapat digunakan. Secara penggunaan arc starting (busur awal) lebih sulit terutama pada elektroda dengan diameter yang kecil. Pengelasan arus bolak-balik ini menghasilkan nyala busur yang kasar, Biasanya banyak digunakan pada pekerjaan lapangan.

Sedangkan pada pengelasan SMAW arus searah (DC), voltage dropnya sangat sensitif terhadap panjang kabel yang pendek, dapat digunakan pada arus yang kecil dengan diameter elektroda yang kecil dan semua jenis elektrode dapat digunakan serta arc starting (busur awal) lebih mudah terutama menggunakan arus yang kecil, umumnya industry fabrikasi memakai mesin las SMAW jenis polarity DC.

Pada prinsipnya pengelasan SMAW DC polarity dibagi lagi menjadi dua jenis yaitu polarity jenis DCEP dan DCEN.

1. Polarity DCEP (Reversed Polarity)

Cara kerja polarity DCEP yaitu logam lasan (base metal) dihubungkan dengan kutub negatif dan elektroda dihubungkan dengan kutup positif pada mesin las DC, sehingga aliran aeus listrik bergerak dari logam lasan menuju ke elektrode dan menyebabkan 2/3 panas yang dihasilkan terdapat di elektroda dan 1/3 panas yang dihasilkan terdapat pada logam lasan. Cara polarity DCEP akan menyebabkan kuantitas pencairan pada elektroda lebih banyak sehingga pengelasan menghasilkan penetrasi yang dangkal.

2. Polarity DCEN (Straight Polarity)

Cara kerja polarity DCEN yaitu logam yang akan dilas (base metal) dihubungkan dengan kutub negatif dan elektroda dihubungkan dengan kutub positif pada mesin las DC, sehingga aliran arus listrik mengalir elektroda menuju ke logam lasan, yang menyebabkan 2/3 panas yang dihasilkan terdapat di logam lasan dan 1/3 panas yang dihasilkan terdapat pada elektroda. Cara polarity DCEN akan menyebabkan kuantitas pencairan logam lasan lebih banyak dibandingkan dengan elektroda sehingga pengelasan menghasilkan penetrasi yang dalam.

referensi 1

referensi 2 

referens 3 Rizal Sani, Las Busur Manual 1, PPPG Teknologi Bandung, 1997 

referensi 4 The Lincoln Electric Company, The Procedure Handbook of Arc Welding, The Lincoln Electric Company, 1973 

referensi 5

Share :