Penjelasan Teknik Pengelasan SAW dan Prinsip Kerjanya

Pengelasan SAW (Sumberged Arc Welding) adalah satu dari beberapa metode las busur listrik yang umum digunakan dalam industri. Proses pengelasan ini menggunakan tipe elektroda terkonsumsi dan flux yang berbentuk butiran seperti pasir. Teknik las SAW pertama kali dikembangan pada tahun 1930-an.

Pada pengelasan SAW, elektroda dan benda kerja dipanaskan sekaligus dicairkan menggunakan busur listrik. Busur listrik ini berada diantara logam induk dan logam pengisi (elektroda), namun tidak terlihat.  

Sebab, selama proses pengelasan SAW berlangsung kawah las dan busur listrik tertutup oleh lapisan butiran-butiran flux serta lelehan flux.

Butiran flux itu berfungsi sebagai pelindung cairan logam pengisi selama proses pengelasan. Sehingga, tidak terkontaminasi udara luar dan menghasilkan las-lasan berkualitas baik.

Mari disimak uraian berikut agar lebih paham dengan teknik las Sumberged Arc Welding (SAW).

Cara Kerja Pengelasan SMAW (Sumberged Arc Welding)

Proses las SAW sama sekali tidak membutuhkan tekanan, dimana elektroda (filler metal) akan dipasok secara otomatis dan terus menerus oleh lilitan elektroda sampai pengelasan selesai. Elektroda yang digunakan berasal dari material metal solid atau padat.

Pada tahap ini, flux dijatuhkan menuju ke area pengelasan dengan bantuan hopper dan memanfaatkan gaya gravitasi. Kemudian, flux tertimbun secara total sehingga mencegah terjadinya spatter, percikan las dan radiasi berbahaya.

Flux yang berada di dekat busur selanjutnya mencair dan tercampur menjadi satu dengan cairan logam untuk membersihkan kotoran sekaligus memadat pada sambungan las atau bagian atas.

Flux yang sudah memadat akan menciptakan slag berbentuk seperti kaca. Sementara itu, sisa flux dan slag yang tidak ikut tercampur berguna untuk melindungi logam secara maksimal dari pengaruh atmosfer, sekaligus mengisolasi panas di area las.

Panas yang terisolasi memberikan dampak baik, karena membuat proses pendinginan menjadi lebih lambat. Pada akhirnya, ini mampu memberikan kualitas sambungan pengelasan yang bagus.

Nantinya, sisa flux yang tidak ikut tercampur disedok kembali oleh penampang flux dan memungkinkan untuk digunakan ulang.

Pada dasarnya, prinsip pengelasan SAW mirip seperti metode las SMAW. Perbedaannya terletak pada elektroda yang digunakan, las SAW memakai flux berbentuk pasir sedangkan SMAW menggunakan elektroda yang diselimuti Flux. Selain itu, SAW tergolong sebagai pengelasan otomatis sedangkan SMAW tergolong las manual.

Kelebihan Teknik Las SAW

Proses pengelasan SAW bisa digunakan untuk menyambung material stainless steel, carbon steel, low alloy steel dan sejumlah paduan nikel tinggi.  Dalam praktek yang lebih luas, las SAW dimanfaatkan untuk menciptakan lapisan anti karat menggunakan elektroda yang berbentuk lembaran (lebar 60 mm dan tebal 0,5 mm).

Secara umum, pengelasan Submerged Arc Welding digunakan pada fabrikasi bejana berdiameter besar, tangki, baja berbentuk struktur (seperti i-beam dilas), menyambung pipa dan komponen mesin-mesin besar. Las SMAW bisa digunakan untuk pelat dengan ketebalan lebih dari 25 mm.

Las SAW mendukung penggunaan elektroda berganda dan arus lebih tinggi, sehingga kecepatan pengisian bisa 10x lebih cepat dibandingkan metode SMAW. Karakteristik penetrasinya membuat kampuh las bisa diubah menjadi lebih sempit, sehingga mengurangi jumlah lapisan yang dibutuhkan dan mempercepat waktu pengelasan.

Karena SAW tergolong sebagai pengelasan busur terbuka, sehingga tidak menciptakan radiasi tinggi dan membuat juru las merasa lebih nyaman. Ia juga tergolong las rendah hydrogen, namun tetap saja kandungan hydrogen didalamnya tergantung jenis flux yang digunakan dan tingkat kekeringan.  

Kekurangan Metode Pengelasan SAW

Pengelasan SAW biasa menghasilkan tampilan bead yang halus, sehingga membuat inspeksi visualnya rentan mengalami cacat las. Baik itu disebabkan oleh kesalahan fungsi peralatan atau kesalahan operator.

Untuk bisa melakukan pengelasan pada posisi datar, membutuhkan persiapan khusus dengan waktu pemasangan dan penangan lebih banyak. Pengelasan SAW tidak cocok untuk menyambung tool steel, baja karbon tinggi, dan mayoritas logam non ferro.

Dalam proses SAW, gravitasi dibutuhkan untuk menyediakan butir-butir flux. Oleh sebab itu, benda kerja yang hendak dilas perlu diorientasikan secara horizontal. Ini juga menuntut pengelasan SAW harus memakai plat yang diletakkan di bagian bawah sambungan sampai proses las selesai.

Metode pengelasan SAW kurang cocok untuk pekerjaan kecil, karena membutuhkan waktu pemasangan lebih lama daripada SMAW dan GMAW.

Panas masukan harus diatur standar, jangan sampai panas masukannya lebih besar. Karena bisa memicu terbentuknya butiran-butiran kasar pada daerah HAZ.  Sejumlah aplikasi tidak diperbolehkan sampai muncul butiran kasar tersebut.

Untuk mengelas material yang memiliki lapisan berjumlah banyak, maka dibutuhkan kombinasi flux/kawat yang tepat demi mencegah pembentukan unsur Si dan Mn. Kedua unsur ini menyebabkan retak pada sour service, menaikkan kekerasan dan menurunkan ketangguhan.

Aplikasi Las SAW Pada Pekerjaan

Secara umum, banyak perusahaan yang tidak menerapkan teknik pengelasan SAW otomatis kecuali banyak permintaan. Meskipun tersedia peralatan yang memungkinkan penerapan las semi otomatis, pengelasan SAW dirasa kurang memuaskan dibandingkan GMAW. Pasalnya, metode las GMAW dinilai lebih serba guna.

Pengelasan SAW biasa digunakan oleh suplier untuk menyambung berbagai macam struktur besar. Seperti kapal, tangki, anjungan lepas pantai, pressure vessel dan alat pengeboran bawah laut. Juga biasa membuat lapisan selubung, entah itu menggunakan elektroda kawat atau lembaran.

Demikianlah sedikit pembahasan tentang pengelasan SAW, semoga bermanfaat.