Suber Daya Las Listrik

SUMBER DAYA

Banyak tipe dari sumber daya yang dapat digunakan pada proses las SMAW. Bila arus bolak-balik (alternating current) digunakan sumber daya voltase tinggi (high voltage power) adalah transformer. Bila arus searah (direct current) digunakan adalah generator atau transformer rectifier uniy. Kedua-duanya baik AC ataupun DC dapat digunakan untuk pengelasan baja karbon rendah, pemilihan mana yang digunakan biasanya tergantung pada equipment yang tersedia dan tipe elektroda yang digunakan.

1.            Arus searah (DC)

Dengan arus searah, aliran arus adalah tetap sehingga busur listrik menjadi steady.

Prinsip karakteristik dan beberapa aspek penting dari arus searah pada penggunaannya diproses las SMAW adalah sebagai berikut :

-          Penurunan voltase (voltage drop) pada kebel.

Kabel las harus sependek mungkin, panjang kabel lebih kritis pada DC disbanding AC.

-          Arus rendah

Arus rendah melebihi arus bolak-balik pada penggunaan temperatur rendah dengan diameter elekroda kecil.

-          Elektrode

Semua kelas dari elektroda dapat digunakan dengan baik pada DC

-          Penyalaan busur (arc starting)

Pada DC lebih mudah dibanding AC khususnya untuk diameter electrode yang kecil.

-          Pengawasan panjang busur (maintaining a short arc)

Bila busur harus dekat terhadap cairan las maka lebih mudah dengan DC disbanding AC.

-          Semburan busur (arc Blow)

Semburan busur dengan DC lebih mudah berpengaruh bila pengelasan mendekati ujung sambungan disbanding dengan AC.

-          Posisi pengelasan

Dengan DC sedikit lebih mudah digunakan pada posisi sulit untuk pengelasan pelat-pelat tebal bila dibandingkan sengan AC karena ampere rendah dapat digunakan.

-          Pengelasan pelat lembaran

DC lebih disukai untuk pengelasan pelat lembaran karena busurnya lebih steady dan penyalaan awalnya lebih mudah.

Dengan DC ini digunakan 2 polaritas yaitu :

Polaritas lurus (straight polarity) dan polaritas balik (reverse polarity). Factor yang penting dalam pemilihan polaritas ini adalah tipe elektroda, logam yang akan dilas dalam penembusan yang diinginkan.

Beberapa elektroda dibuat khusus untuk penembusan yang dalam dan paling baik digunakan dengan polaritas balik sedang ada juga elektroda yang dibuat khusus untuk penembusan yang dangkal dan digunakan dengan polaritas lurus.

Contoh :

a.             E 6010 dan E 6011 adalah jenis elektroda yang memberikan penembusan yang dalam dan dapat digunakan untuk semua posisi pengelasan, slag mudah dikeluarkan, deposit las mempunyai sifat mekanik yang dapat diuji radiographi, bahan selaput adalah cellulose dan untuk E 6011 mengandung potassium untuk membantu menstabilkan busur bila arus yang digunakan adalah AC.

b.            E 6012 dan E 6013 adalah jenis elektroda untuk penembusan sedang. Kedua-duanya dapat digunakan pada posisi pengelasan yang sulit (diluar posisi-posisi yang umum) dan untuk E 6013 sangat baik untuk posisi vertkal down. E 6012 dapat digunakan pada arus las yang relatif tinggi karena selaput fluksnya terdiri dari hanya sedikit selulosa dan sebagian besar material yang sulit mencair E 6013 umumnya mengandung potassium yang lebih banyak dibanding E 6012 sehingga penembusannya lebih dangkal. Untuk ukuran-ukuran diameter kecil umumnya E 6013 digunakan untuk pengelasan lembaran-lembaran logam.

c.             E 6020 adalah jenis elektroda yang memberikan penembusan antara dalam dan sedang, dapat menghasilkan slag yang mudah dikeluarkan mempunyai deposit las yang tinggi.

d.            E 7016 adalah jenis electrode low hydrogen dan karena kandungan titanium dioksida tinggi dan potassium silicate pada selaput membuat alaktrode ini dapat digunakan pada arus AC sebagaimana pada DC polaritas balik.

e.             E. 7015 adalah jenis electrode low hydrogen yang dapat digunakan dengan arus DC polaritas balik.

Arus searah terdiri dari

a.             Arus searah  polaritas lurus

Arus searah polaritas lurus (DCSP) adalah apabila electrode dihubungkan dengan kutub negatif sedang benda kerja dengan kutub positif.

Hal 7 arc welding

Untuk pengelasan semua jenis baja (kecuali bila elektroda yang digunakan adalah jenis low hydrogen) tetapi tidak untuk semua jenis non ferrous. Pencairan dan deposit las lebih tinggi bila dibanding dengan polaritas balik dan penembusannya lebih dangkal dan lebih sempit.

Panas lebih terkonsentrasi  pada electrode, pengelasan lebih cepat dan kemungkinan terjadinya distorsi pada benda kerja lebih kecil. Polaritas lurus ini lebih diutamakan untuk pengelasan logam lembaran karena penembusannya yang dangkal.

b.            Arus searah polaritas balik.

Arus searah polaritas balik (DCRP) adalah merupakan kebalikan dari DCSP yaitu electrode dihubungkan dengan kutub positif sedang benda kerja dengan kutub negatif.

Hal 8 arc dan welding

Penembusan yang dihasilkan adalah dalam dan penggunaannya lebih baik untuk pengelasan pada akar las (root pass) pada sambungan groove dengan menggunakan backing bar atau strip dan juga untuk posisi-posisi diluar posisi yang umum.

2. Arus bolak balik (AC)

            Arus bolak balik dapat juga dikatakan sebagai kombinasi dari DCSP dengan DCRP dengan siklus yang berganti-ganti secara tetap.

Pada masing-masing siklus, arus dimulai dari nol kemudian sampai harga maksimum dan kembali ke nol pada satu arah selanjutnya bergerak kemaksimum dan kembali ke nol lagi demikian seterusnya selama pengelasan berlangsung. Perobahan siklus ini terjadi 120 kali/detik. Deposit las dan dalamnya penetrasi yang diperoleh adalah kira-kira diantara polaritas balik dan polaritas lurus dengan besar arus ampere yang sama.

Beberapa karakteristik khusus dari arus bolak-balik ini dan aspek penting dalam penggunaannya adalah sebagai berikut :

a.             Penurunan voltase (voltage drop) pada kabel.

Untuk  penggunaan kabel yang panjang lebih dimungkinkan dengan AC dari pada DC karena voltage drop pada kabel relatif lebih kecil panjang dari yang diperlukan karena kemungkinan overhead dari transformer dapat terjadi.

b.            Arus rendah

Arus AC kurang menguntungkan bila digunakan pada ampere rendah (bila menggunakan diameter electrode yang kecil).

c.             Elektrode

Hanya electrode AC/DC dengan selaput khusus yang dapat digunakan pada AC.

d.            Penyalaan awal

Bila harus menggunakan diameter electrode electrode yang kecil adalah sulit dengan AC.

e.             Menjaga jarak busur pendek

Dengan AC membuat jarak busur pendek adalah sulitkecuali bial menggunakan iron powder electrode.

f.             Semburan busur (arc blow)

Hal ini jarang menjadi persoalan pada AC karena mempunyai sifat siklus balik secara alamiah yang menyebabkan madan magnit dari benda kerja secara berganti-ganti yang dapat menetralisir medan magnit tersebut.

g.            Percikan las

Percikan las sedikit lebih banyak dari pada DC.

h.            Posisi pengelasan

Dengan menggunakan electrode yang tepat maka untuk semua posisi dapat digunakan.

i.              Pengelasan logam-logam lembaran.

Untuk pengelasan logam-logam lembaran sedikit lebih sulit karena penyalaan awal yang lebih sukar dibanding DC.

j.              Pengelasan logam-logam yang tebal.

Untuk pengelasan logam-logam tebal sangat baik karena dapat menggunakan diameter electrode yang besar dan juga karena semburan busur jarang menjadi masalah.

Untuk posisi datar pada pelat-pelat tebal, maksimum deposit rate dapat dicapai bila electrode yang digunakan adalah tepat.

Semburan busur (arc blow)

Arus listrik yang melalui elektroda dan benda kerja akan membentuk medan magnit yang arahnya tegak lurus pada arah arus.

Bila sekitar electrode atau benda kerja arah arus tidak balans maka arahnya akan berobah melalui konsentrasi medan magnit yang lebih besar. Penyimpangan arah ini disebut semburan busur (arc blow). Gambar di bawah ini menunjukan medan magnit sekitar elektroda dan benda kerja.

Medan magnit sekitar elektroda pada arah maju (defleksi) pada arah gerakan elektroda) dan pada arah mundur (defeksi pada arah yang berlawanan dengan gerakan elektroda). Kadang-kadang defleksi adalah dalam arah gerakan elektroda atau sebaliknya.

Arah mundur medan magnit terjadi bila arah pengelasan maju ke arah hubungan kabel dibenda kerja, di depan dari ujung sambungan atau pada sudut. Arah maju medan magnit terjadi bila arah pengelasan menjauhi hubungan kabel dibenda kerja atau pada permulaan sambungan. Sebagai akibat dari semburan busur ini adalah dapat menimbulkan kurangnya pengisian atau terjadinya percikan yang berlebihan.

Bila semburan busur terjadi maka metoda perbaikannya adalah :

1.            Rubah ke arah bolak-balik.

2.            Kurangi  arus las dan pertahankan panjang busur serendah mungkin.

3.            Buat pengelasan kearah las cantum yang paling kuat.

4.            Untuk pengelasan panjang, gunakan backstep.

5.            Tempatkan kabel untuk benda kerja a) sejauh mungkin dari pengelasan, b) pada permulaan pengelasan dan kemudian lasa kearah las cantum yang lebih kuat atau c) di akhir pengelasan.

Faktor-faktor pemilihan daya.

Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan daya adalah tersedianya sumber daya, ruangan yang cukup, harga awal, lokasi sari pengoperasian (diruangan atau di lapangan), personil yang tersedia untuk perawatan, output yang dibutuhkan, efisiensi dan tipe dari elektroda yang digunakan.

Transformer

Biasanya menghasilkan arus AC yang mempuyai karakteristik arus konstan. Motor generator dan transformer rectifier adalah sumber daya arus DC.