Panduan Lengkap Las GMAW, Anak Teknik Wajib Baca

Halo sobat Teknik Indonesia, kali ini admin akan memberikan Panduan Lengkap Las GMAW, mulai dari pengertian las GMAW, peralatan las GMAW, hingga keuntungan dan kerugian menggunakan las GMAW.

Artikel ini di harapkan dapat menjadi referensi makalah atau tugas sobat Teknik Indonesia.

Pengertian Las GMAW

Pengelasan GMAW( Gas Metal Arc Welding) MIG MAG Merupakan salah satu kategori proses Pengelasan ataupun penyambungan bahan logam yang memakai sumber panas dari tenaga listrik yang dirubah ataupun dikonversi jadi tenaga panas, pada proses Las GMAW ini memakai kawat las yang digulung dalam sesuatu roll serta memakai gas selaku pelindung logam las yang mencair dikala proses pengelasan berlangsung.

Proses pengelasan GMAW ini bisa terjadi sebab terdapatnya perpindahan ion anoda serta katoda pada base metal serta logam pengisi sehingga menimbulkan munculnya tenaga panas yang menimbulkan logam induk serta filler metal mencair.

Peralatan Las GMAW

Pada proses pengelasan GMAW atau juga di sebut las MIG MAG pada dasarnya peralatan yang digunakan terdiri dari :

1. Power Source.
2. Wire Drive/wire feeder beserta aksesorisnya.
3. GMAW gun.
4. Kabel Las

 Dibawah ini adalah gambar peralatan dari proses GMAW

Peralatan pengelasan GMAW dapat di modifikasi sesuai dengan penggunaan dan jenis produksi yang akan dilakukan, pada proses produksi sederhana dapat menggunakan peralatan standar sedangkan untuk proses produksi yang lebih kompleks dapat menggunakan peralatan GMAW yang lebih kompleks seperti gambar di bawah ini:

Peralatan GMAW yang kompleks digunakan untuk berbagai proses produksi yang membutuhkan konsistensi dari konsumsi kawat las dalam jangka waktu yang lama serta untuk proses semi otomasi maupun otomasi, penggunaan peralatan tersebut dapat menekan ongkos produksi dengan sangat signifikan oleh karena itu peralatan tersebut sangat cocok digunakan industri manufaktur dengan production based.

Baca Juga : Panduan Lengkap Las SMAW

Selain peralatan diatas proses pengelasan GMAW juga dapat dimodifikasi menjadi 2 kawat las sekaligus dalam satu proses pengelasan, sistem ini disebut dengan sistem GMAW tandem, keuntungan sistem ini adalah besarnya konsumsi kawat las dan dapat mengelas di dua area pengelasan sekaligus dalam satu kali proses pengalasan, seperti terlihat pada gambar dibawah ini :

Mesin las untuk proses GMAW karakter output terbagi menadi dua, yaitu:

1. Constant current
2. Constant voltage

Masing-masing dari kedua istilah ini merujuk pada karakteristik volt ampere mesin las, dan dalam beberapa kasus, volt ampere berhubungan dengan penurunan output, pada gambar 6 dan 7 dapat dilihat perbandingan output dari CC (constant current) dan CV (constant voltage).

Biasanya, aplikasi arus konstan  terbatas pada  pada aplikasi pengelasan GMAW alumunium atau aplikasi pengelasan GMAW baja karbon dengan cairan las yang besar.

Mesin las yang didesain untuk penggunaan proses GMAW harus terdapat fungsi induktansi, fungsi induktansi ini adalah komponen yang sangat penting untuk short circuiting transfer dan pada globular tansfer dengan kecepatan wire feed yang rendah. 

Variabel kontrol induktansi penting untuk proses short circuiting transfer karena sangat gampang melakukan penyetingan pada busur las untuk meminimalkan terdapatnya spatter pada hasil las serta meningkatkan pencairan pada kaki las.

Mesin las GMAW secara tradisional terdapat tombol analog atau digital meters yang digunakan untuk memperlihatkan besaran arus dan voltage. Hal tersebut menjadi sebuah variabel yang esensial dan akurasi dari penunjukan besaran ampere dan voltage tersebut sangat mempengaruhi kualitas dari hasil pengelasan.

Pada saat ini sudah banyak dilakukan pengembangan dan perubahan pada bentuk mesin las GMAW menjadi lebih ringkas seperti inverter yang meningkatkan portabilitas atau mudah dibawa serta tidak lagi membutuhkan ruangan yang besar untuk menyimpan mesin las GMAW, dan hal tersebut membawa keuntungan yang besar pada peningkatan efektifitas penggunaan ruangan pada industri manufaktur secara keseluruhan, inverter memiliki karakter yang efisien dalam penggunaan dilapangan serta sangat mudah dalam pengaturan ampere maupun voltage untuk menghasilkan busur listrik yang stabil.

Banyak dari desain inverter tersebut di kombinasikan atau diintegrasikan dengan software untuk mempermudah dalam menghasilkan kualitas hasil las yang baik.

Perlengkapan Las GMAW

untuk selanjutnya kita akan mempelajari  tentang perlengkapan Las GMAW lainnya antara lain: 

1. Wire Feeder Motor
2. Welding Gun/Torch

Wire Feeder Motor

Dalam mendukung proses pekerjaan GMAW dengan kualitas yang tinggi maka pada prosesnya haruslah didukung dengan konstannya aliran kawat las yang keluar dari welding gun, hal ini dapat terjadi hanya dengan adanya wire feeder motor pada pekerjaan proses GMAW.

GMAW wire feeder dapat digunakan untuk berbagai macam ukuran kawat las baik kawat las solid maupun kawat las metal core dengan ukuran mulai dari 0,6 mm – 2 mm, kecepatan wire feeder bisa diatur dan dikondisikan sesuai dengan pekerjaan yang dilakukan dengan mengatur tombol atau switch yang terdapat pada wire speed control, ketepatan dalam pemilihan kecepatan wire feeder ini sangat penting dalam menghasilkan hasil las yang memiliki kualitas tinggi.

Kecepatan wire feeder sangatlah penting pada proses pekerjaan GMAW dan range kecepatan pada wire feeder adalah antara 2 – 20 M/min, pada beberapa wire feeder juga ada yang mengakomodasi kecepatan sampai 30 M/min. dalam prosesnya wire feeder ini memiliki roll feeder yang berfungsi sebagai pengantar kawat las ke welding torch, ada dua macam roll feeder ini yaitu dua roll feeder sistem dan empat roll feeder sistem.

Selain itu, dalam mendukung fungsi wire feeder sesuai dengan yang diinginkan ada beberapa aksesoris untuk mendukung proses pekerjaan GMAW yang menghasilkan kualitas  tinggi.

Welding Gun/Torch dan aksesoris

Dalam proses GMAW banyak jenis dan bentuk dari welding gun tersebut, dan hal tersebut dikarenakan untuk membuat proses pekerjaan GMAW menjadi lebih efektif dan efisien sesuai dengan jenis pekerjaan yang ada.

Mulai dari welding gun yang ringan dengan ampere yang rendah untuk pekerjaan terbatas sampa pada welding gun untuk pekerjaan berat dengan ampere yang tinggi, pada kedua jenis welding gun tersebut terdapat pendingin dengan sistem pendingin air atau sistem pendingin udara, welding gun dengan sistem pendingin udara memungkinkan untuk dapat bekerja sampa 600 ampere dengan duty cycle yang rendah, dan ampere yang sama dapat juga dikerjakan secara konstan dengan menggunakan sistem pendingin air.

Pada welding gun terdapat beberapa aksesoris dalam mendukung proses pekerjaan GMAW, yaitu :

• Contact tip
• Gas nozzle
• Electrode conduitand/or liner
• Gas hose
• Water hose (untuk pendingin air)
• Kabel power
• Control switch

Contact Tip

Contact tip biasanya terbuat dari bahan tembaga atau tembaga paduan, bahan ini digunakan untuk mengantarkan arus listrik ke kawat las yang akan mengantarkan ke benda kerja. Contact tip terhubung langsung dengan power source untuk mendapatkan arus listrik melalui kabel power, bagian paling pentin dari contact tip adalah bagian lubang dalam yang berfungsi untuk memudahkan kawat las keluar dari contact tip menuju benda kerja dan juga sebagai pembawa arus listrik. 

Pemilihan ukuran contact tip haruslah disesuaikan dengan ukuran kawat las serta ukuran benda kerja yang akan dipakai pada pekerjaan GMAW, contact tip haruslah berada tepat pada posisi di tengah dari nozzle gas pelindung.

Nozzle

Nozzle mengarahkan shielding gas ke area pengelasan secara konstan, aliran gas pelindung ini sangat penting dalam memberikan perlindungan yang memadai pada cairan las dari kontaminasi atmosfer, besarnya nozzle harus dipilih dan disesuaikan dengan proses pekerjaan yang dilakukan, nozzle dengan ukuran yang besar digunakan untuk ampere yang tinggi dan cairan las yang lebar dan nozzle dengan ukuran kecil untuk ampere yang rendah dengan cairan las yang kecil, electrode liner berfungsi untuk menyelaraskan aliran kawat las untuk dapat dengan mudah keluar dari kontak tip, aliran kawat las ini tidak boleh terhambat pada prosesnya untuk mencegah tergulungnya kawat didalam feed rolls, liner electrode mengarahkan, melindungi dan meneruskan kawat las dari feed rolls menuju contact tip.

Dalam beberapa kejadian bahan dari liner ini sangatlah penting untuk menjamin  lancarnya aliran kawat las, liner dari bahan baja direkomendasikan pada penggunaan kawat las yang keras seperti baja dan perunggu, dan penggunaan material nylon untuk liner direkomendasikan pada penggunaan kawat las yang lembut seperti alumunium dan magnesium.

Gas Pelindung Dalam Las GMAW

Lancarnya aliran gas pelindung ke area pengelasan pada saat proses pekerjaan GMAW sangatlah penting untuk mendapatkan hasil pengelasan yang memiliki kualitas tinggi, proses GMAW membutuhkan sebuah regulator untuk mengukur dan memastikan besaran aliran gas pelindung ke area pengelasan dalam tahap cukup, tidak kurang dan tidak juga berlebihan, pada regulator ini biasanya terdapat dua macam ukuran yang dapat dibaca oleh welder, yaitu :

Pertama adalah besaran tekanan yang terdapat pada silinder dan hal tersebut dapat juga diartikan berapa volume sisa gas yang terdapat pada silinder tersebut, 

Kedua adalah untuk mengukur besaran untuk aliran gas pelindung yang keluar dari silinder. Tingkatan gas pelindung yang keluar dari silinder diukur dalam cubic feet per hour (cfh) atau liters per minute (L/min).

Sebuah selang gas tersambung antara regulator ke selenoid gas di wire feeder, lalu sebuah selang tersambung pada bagian depan wire feeder ke arah welding torch. 

Tingkat konsumsi gas pelindung untuk short circuiting transfer baik untuk gas CO2 maupun gas campuran biasanya antara 25 – 30 cfh (12 – 17 L/min). untuk globular transfer atau axial spray transfer tingkat konsumsi gas pelindung antara 35 – 50 cfh (17 – 21 L/min). 

Prosedur khusus dilakukan pada pekerjaan yang menggunakan diameter kawat las yang lebih besar dari 1,6 mm dikarenakan membutuhkan konsumsi gas yang lebih besar. Juga untuk penggunaan gas helium dikarenakan memiliki kepadatan yang rendah untuk menghasilkan hasil las yang bagus diharuskan menggunakan konsumsi gas yang lebih tinggi dari yang disebutkan diatas.

Jenis-jenis Gas Pelindung

Gas-gas pelindung untuk MIG ( metal inert gas ) adalah pelindung untuk mempertahankan atau menjaga stabilitas busur dan perlindungan cairan logam las dari kontaminasi selama pengelasan, terutama dari atmosfir dan pengotoran dearah las. 

Fungsi utama gas pelindung adalah untuk membentuk sekeliling daerah pengelasan dengan media pelindung yang tidak bereaksi dengan daerah las tersebut. Sedangkan menurut “ sri widharto “ fungsi utama dari gas lindung adalah mengusir mengusir udara di sekitar busur dan kolam las agar tidak bersinggungan dengan cairan metal untuk mencegah terjadinya proses oksidasi metal tersebut oleh oksigen dalam udara.

Jenis gas pelindung yang digunakan untuk mengelas baja karbon dan baja paduan adalah sebagai berikut : 

Gas argon 

Argon adalah jenis gas pelindung yang digunakan secara sendiri atau dicampur dengan gas lainnya untuk mencapai karakteristik busur  yang diinginkan pada pross pengelasan logam fero maupun non-fero. Hampir semua proses pengelasan GMAW dapat menggunakan gas argon atau campuran gas argon untuk mendapatkan mampu las, properti mekanik, karakteristik busur dan produktifitas yang baik. Gas argon digunakan secara sendiri tanpa campuran untuk proses pengelasan logam non-fero, seperti alumunium, paduan nikel, paduan tembaga, dan lainnya. Gas argon dapat menghasilkan stabilitas busur yang baik pada pengelasan busur spray, dan menghasilkan penetrasi serta bentuk bead weld yang baik. Ketika menggunakan logam fero, gas argon biasanya dicampur dengan gas lainnya sperti oksigen, dan helium. Potensi ionisasi yang rendah dari gas argon, menghasilkan kestabilan busur yang superior “riswan dwi jatmiko “.

Gas Helium 

Helium adalah gas peliundung yang digunakan untuk aplikasi 

pengelasan yang membutuhkan masukan panas (heat input) yang lebih besar untuk meningkatkan bead wetting, penetrasi yang lebih dalam dan kecepatan pngelasan yang lebih cepat. 

Karbondioksida  

Gas karbon dioksida umumnya digunakan  untuk proses pengelasan untuk logam fero. Kelebihan dari gas pelindung karbon dioksida adalah kecepatan pengelasan yang cepat dan penetrasi yang lebih dalam. Gas karbon dioksida juga dapat dicampur dengan gas pelindung lainnya untuk menambah karakteristik kimia gas tersebut.

Keuntungan dan Manfaat Dari Las GMAW

Proses Gas Metal Arc Welding (GMAW) sangat luas dipakai di berbagai proses produksi karena hasil las yang berkualitas tinggi, dan dapat digunakan untuk mengelas berbagai macam material baik ferrous maupun non ferrous serta dengan biaya produksi yang rendah, selain itu proses GMAW juga memiliki keuntungan, yaitu:

1. Mampu mengelas berbagai tipe material.
2. Mampu mengelas pada ketebalan.
3. Dibandingkan dengan proses pengelasan lainnya, GMAW memiliki efisiensi penggunaan kawat las yang tinggi, antara 93% s.d 98%.
4. Dibandingkan dengan proses las listrik lainnya, GMAW memiliki efisiensi yang tinggi pada faktor welder.
5. GMAW dapat dengan mudah diadaptasikan pada aplikasi pengelasan robotic, otomasi dan semi otomasi. 
6. Dapat melakukan pengelasan pada semua posisi.
7. Tampilan welding bead yang sangat baik.
8. Rendahnya hydrogen yang ada pada welding deposit, biasanya kurang dari 5 mL/100 g dari cairan las.
9. Dibandingkankan dengan proses pengelasan lainnya GMAW menggunakan heat input yang rendah.
10. Kurangnya spatter dan slag dapat mempercapet proses pembersihan hasil las.
11. Gas berbahaya sangat sedikit dibandingkan dengan proses SMAW dan FCAW.
12. Kemungkinan distorsi sangat rendah pada proses GMAW – P (Pulsed Spray Transfer Mode), GMAW – S (Short Circuit Transfer Mode), dan STT TM (Surface Tension Transfer TM)

Bagikan Artikel ini