PENGELASAN MIG/MAG-GMAW

Pengelasan MIG/MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas) adalah penyambungan dua logam atau lebih menjadi satu dengan menggunakan kawat elektroda  dengan logam dasarnya (base metal) dan dilindungi oleh gas pelindung untuk mencegah terjadinya oksidasi, seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Proses las MIG/MAG

Animasi  Las GMAW

Pada saat ini proses pengelasan MIG/MAG telah banyak digunakan diberbagai sektor industri, tetapi secara luas lebih banyak digunakan di industri otomotif, seperti ditunjukkan pada gambar 4.2. Proses pengelasan MIG/MAG tergolong lebih aman dan mudah untuk menggunakannya. Selain itu proses pengelasan MIG/MAG ini mampu menyambung part secara cepat dan aman tanpa menyebabkan distorsi.

Proses pengelasan MIG/MAG, panas dari proses pengelasan ini dihasilkan oleh busur las yang terbentuk diantara elektroda kawat (wire electrode) dengan benda kerja, seperti ditunjukkan pada gambar 4.3. Selama proses las MIG/MAG, elektroda akan meleleh kemudian menjadi deposit logam las dan membentuk butiran las (weld beads). Gas pelindung digunakan untuk mencegah terjadinya oksidasi dan melindungi hasil las selama masa pembekuan (solidification).

                                                 

Gambar 1. Proses GMAW (MIG/MAG)

Proses pengelasan MIG/MAG beroperasi menggunakan arus searah (DC), biasanya menggunakan elektroda kawat positif. Ini dikenal sebagai polaritas “terbalik” (reverse polarity), seperti ditunjukkan pada gambar 4. Proses pengelasan MIG/MAG menggunakan arus sekitar  50A hingga mencapai 600A, biasanya menggunakan tegangan 15 volt hingga 32 volt.

Gambar 2. Polaritas Terbalik

 

Proses pengelasan MIG/MAG memiliki performa dan hasil yang sangat baik. Proses pengelasan MIG/MAG memiliki beberapa kelebihan, antara lain :

1.        Sangat efisien dan proses pengerjaan yang cepat.

2.      Dapat digunakan untuk semua posisi pengelasan (welding position).

3.      Tidak menghasilkan slag atau terak, yang biasa terjadi pada las SMAW/MMAW.

4.      Memiliki angka deposisi (deposition rates) yang lebih tinggi dibandingkan SMAW.

5.      Proses pengelasan MIG/MAG sangat cocok untuk pekerjaan konstruksi.

6.      Membutuhkan sedikit pembersihan post-weld

Pada proses pengelasan MIG/MAG juga memiliki beberapa kelemahan, antara lain :

1. Wire-feeder yang memerlukan pengontrolan yang kontinyu
2. Sewaktu waktu dapat terjadi burnback
3. Cacat las porositi sering terjadi akibat pengunaan kualitas
4. Gas pelindung yang tidak baik.
5. Busur yang tidak stabil, akibat ketrampilan operator yang kurang baik.
6. Pada  awalnya  set-up  pengelasan  merupakan  permulaan yang sulit.

Peralatan Las MIG/MAG

Secara umum peralatan proses pengelasan MIG/MAG, adalah (gambar 5) :

• Mesin las (Power Source)
• Elektroda (Wirefeeder)
• Welding gun/torch
• Tabung gas pelindung
• Regulator

Gambar 3. Skema Peralatan MIG/MAG

Salah satu faktor terpenting dalam proses pengelasan MIG/MAG adalah pemilihan jenis elektroda yang benar. Elektroda akan bercampur dengan gas  pelindung  sehingga menghasilkan deposit kimia dan menentukan sifat mekanik serta sifat fisik dari pengelasan. Pada dasarnya terdapat lima faktor utama yang mempengaruhi pemilihan jenis elektroda pada proses pengelasan MIG/MAG, yaitu :

• Komposisi kimia benda kerja
• Sifat mekanik benda kerja
• Jenis gas pelindung
• Jenis aplikasi yang dibutuhkan
• Jenis sambungan las 

Sesuai dengan klasifikasi elektroda carbon steel menurut AWS A5.18-93, elektroda  carbon  steel diberi penomoran seperti ditunjukkan pada gambar 6 berikut :

                                     

Gambar 4. Standar Penomoran Elektroda Ferro

Elektroda Besi Karbon

Ø  ER70S-1

Memiliki persentase silicon terkecil diantara elektroda baja padat. Biasanya digunakan dengan gas pelindung argon dan terkadang dengan tambahan sedikit oksigen.

Ø  ER70S-2 (SPOOLARC 65)

Elektroda ini mengandung elemen deoksidasi yang sangat berat, mengandung kombinasi zirconium, titanium dan aluminium deoksidasi dengan jumlah total 0,2% dan karbon 0,07% berat

Ø  ER70S-3 (SPOOLARC 29S dan SPOOLARC 82)

Elektroda dengan klasifikasi ini paling banyak dipakai. Elektroda ini dapat menggunakan gas pelindung campuuran gas-oksigen atau CO2

Ø  ER70S-4 (SPOOLARC 85)

Elektroda ini mengandung lebih banyyak mangan (1,50%) dan silicon (0,85%) dibandingkan elektroda sebelumnya. Gas pelindung yang digunakan adalah Ar-O2; Ar-CO2 dan CO2.

Ø  ER70S-5

Elektroda ini mengandunng tambahan mangan dan silicon, selain itu juga mengandung aluminium (0,5% dan 0,9%) yang berfungsi sebagaielemen deoksidasi. Gas pelindung yang digunakan adalah CO2. Jenis pengelasan ini terbatas hanya pada posisi datar (flat).

Ø  ER70S-6 (SPOOLARC 86)

Elektroda pada kelas ini memiliki kandungan silicon terbesar (1,15%) dan mangan yang besar (1,85%) sebagai elemen doksidasi. Pada umumnya untuk baja karbon rendah menggunakan gas pelindung CO2 dan arus listrik yang tinggi.

Ø  ER70S-7 (SPOOLARC 87HP)

Elektroda ini mengandung sekitar 2% atau lebih mangan. Dapat menggunakan berbagai jenis gas pelindung.

Ø  ER80S-D2 (SPOOLARC 83)

Elektroda ini mengandung silicon dan mangan sebagai doksidasi dan molybdenum (0,4 hingga 0,6%) untuk meningkatkan kekuatan, menggunakan gas pelindung Ar-CO2 dan CO2.

 

Elektroda Stainless Steel

Elektroda stainless steel  menggunakan penomoran dengan standar AWS A5.9.

Ø  ER308L (ARCALOY 308/308L)

Jenis elektroda ini dapat digunakan untuk mengelas stailess steel 304, kandungan krom dan nikel hamper sama.

Ø  ER308L Si (ARCALOY 308Si/308LSi)

Digunakan untuk mengelas stailess steel 304. Perbedaannya dengan ER308L adalah kandungan silicon yang lebih tinggi, yang akan meningkatkan karakteristik wetting dan logam las. Biasanya menggunakan gas pelindung Ar-O2 1%.

Ø  ER309L (ARCALOY 309/309L)

Digunakan untuk mengelas jenis stainless steel 309

Ø  ER316L (ARCALOY 316/316L)

Digunakan untuk mengelas stainless steel 316, kandungan karbon kurang dari 0,04%.

 

Elektroda Aluminium

            Elektroda dasar yang digunakan dalam elektroda aluminium adalah magnesium, mangan, seng, silicon dan tembaga. Alasan utama menambahkan elemen tersebut adalah untuk meningkatkankekuatan dan logam aluminium murni. Selain itu ketahanan korosi dan weldability juga merupakan alasan penambahan elemen tersebut. Elektroda yang paling sering digunakan adalah elektroda yang mengandung magnesium 5356 dan silicon 4043. Elektroda aluminium menggunkan standar penomoran menurut AWS A5.3.

wirefeeder

Pada dasarnya terdapat tiga jenis wirefeeder; yaitu jenis dorong,  jenis  tarik, jenis dorong-tarik. Perbedaannya adalah dari cara menggerakan elektroda dari spool ke tourch. Kecepatan dari wirefeeder dapat  diatur  mulai  dari  1 hingga  22  m/menit  (pada mesin las MIG/MAG performa tinggi, kecepatannya dapat mencapai 30 m/menit). Gambar Wirefeeder MIG/MAG seperti ditunjukkan gambar 7 berikut:

                                                        

Gambar 5. Wirefeeder MIG/MAG

 

Menurut   jenis   rolnya,   wirefeeder dapat dibagi atas dua jenis, yaitu :

·         Sistem 2 rol

·         Sistem 4 rol

Menurut bidang kontaknya, rol dari wirefeeder dapat dibagi atas:

·         Jenis trapesium, halus

·         Jenis setengah-lingkaran, halus

·         Jenis setengah-lingkaran, kasar

                                                       

Gambar 6. Wirefeeder

 

Torch

Sesuai dengan bentuknya torch dibagi atas (gambar 9) :

·         Torch general

·         Torch pistol (gun torch)

Menurut jenis pendinginnya, torch dibagi atas dua jenis (gambar 4.12), yaitu:

·         Torch dengan pendingin udara

·         Torch dengan pendingin air

Gambar 7. Jenis torch 

Pipa Kontak

Pipa  pengarah  elektroda  biasa  juga disebut pipa kontak. Pipa kontak terbuat dari tembaga, dan berfungsi untuk membawa arus listrik ke elektroda yang bergerak dan mengarahkan elektroda tersebut ke daerah kerja pengelasan, seperti ditunjukkan gambar 10. Torch  dihubungkan  dengan  sumber listrik pada mesin las dengan menggunakan  kabel.  Karena elektroda harus dapat bergerak dengan bebas dan melakukan kontak listrik dengan baik, maka besarnya diameter lubang dari pipa kontak sangat berpengaruh.

Gambar 8. Pipa Kontak

 

Nozzle Gas Pelindung

Nozzle gas pelindung akan mengarahkan jaket gas pelindung kepada  daerah  las.  Nozzle  yang  besar  digunakan  untuk proses  pengelasan  dengan  arus  listrik  yang  tinggi.  Nozzle yang  lebih  kecil  digunakan  untuk  pngelasan  dengan  arus listrik yang lebih kecil.

                                            

Gambar 9. Nozzle

DAFTAR PUSTAKA 

1.      American Welding Society,Eighth Edition,  Welding Technology Volume 1 1991

2.      ASME Code Sect. IX, Welding Procedure Specification, 2001

3.      Andrew D. Althouse, Modern Welding, The Good Heart Wilcox Company, Inc 1992, South Holland

4.      Althouse, Turnquist. Bowditch, Bowditch, 1984, Modern Welding, The Goodheart-Willcox Company, Inc., Illinois.

5.      George E.Totten, Steel Heat Treatment Handbook : Metallurgy and Technologies, CRC Press, USA, 2006.

6.      Klas Weman, Welding process handbook,Woodhead Publishing Ltd, 2012

7.      Sri Widarhto, Petunjuk Kerja Las, PT. Pradnya Paramita, Jakarta 2001.

8.      Harsono Wiryosumarto, Prof, Dr, Ir, Teknologi Pengelasan Logam, PT.Pradnya Paramita, Jakarta, 2000.

Jobsheet: GMAW 1F

Baca Juga: SMAW, GTAW, GMAW

Artikel jurnal tentang pengelasan GMAW: https://scholar.google.co.id/scholar?hl=id&as_sdt=0%2C5&q=pengelasan+GMAW&btnG=

(Mohon berikan komentar apabila postingan ini bermanfaat)

Read More