Sambungan las [Konsep Sambungan Struktur Baja]

4. Sambungan las

**Sambungan Las: Dari Sejarah Hingga Kini**

a) Proses dasar

Sambungan las adalah cara menggabungkan dua potongan logam dengan meleburkannya hingga keadaan plastis atau bahkan cair, semuanya ini bisa dilakukan dengan atau tanpa tekanan. Konsep dasar "pengelasan" sudah dikenal dan digunakan oleh manusia selama ribuan tahun. Diperkirakan, orang Mesir kuno mulai menggunakannya sekitar 5500 tahun sebelum masehi. Mereka menggunakan proses pengelasan dengan tekanan untuk membuat pipa tembaga dengan cara memalu lembaran logam hingga menyatu. Bahkan seni benda-benda buatan orang Mesir pada tahun 3000 SM terbuat dari campuran tembaga dan emas yang mereka lebur dan bentuk. Proses pengelasan ini disebut sebagai pengelasan tempa (forge welding), dan ini adalah usaha manusia pertama untuk menyambung dua potongan logam.

Namun, saat ini, teknik pengelasan telah berkembang pesat dan jauh lebih kompleks dibandingkan dengan zaman dahulu. Salah satu perkembangan penting adalah pengelasan tahanan listrik (resistance welding) yang dimulai pada tahun 1877 ketika Profesor Elihu Thompson melakukan eksperimen dengan mengubah polaritas pada gulungan transformator. Ia mendapatkan hak paten pertamanya pada tahun 1885, dan mesin las tumpul tahanan listrik (resistance butt welding) pertama kali diperkenalkan di American Institute Fair pada tahun 1887. Pada tahun 1889, Coffin memperoleh hak paten untuk pengelasan tumpul nyala partikel (flash-butt welding), yang menjadi salah satu proses las tumpul yang penting.

Pada tahun 1885, Zerner memperkenalkan proses las busur nyala karbon (carbon arc welding) dengan menggunakan dua elektroda karbon. Kemudian pada tahun 1888, N.G. Slavinoff di Rusia menjadi orang pertama yang menggunakan proses busur nyala logam dengan elektroda yang telanjang (tanpa lapisan). Coffin, yang bekerja secara independen, juga menyelidiki proses busur nyala logam dan mendapatkan hak paten Amerika pada tahun 1892. Pada tahun 1889, A.P. Strohmeyer memperkenalkan konsep elektroda logam yang dilapisi untuk mengatasi beberapa masalah yang muncul saat menggunakan elektroda telanjang.

Pada tahun 1887, Thomas Fletcher menggunakan pipa dengan campuran hidrogen dan oksigen yang terbakar, dan ia berhasil memotong atau melelehkan logam. Antara tahun 1901-1903, Fouche dan Picard mengembangkan teknik pemotongan dengan menggunakan asetilena (gas karbit), yang mengawali era pengelasan dan pemotongan dengan oksiasetilen (gas karbit oksigen).

Setelah tahun 1919, penggunaan las sebagai metode konstruksi dan fabrikasi mulai berkembang. Penggunaan elektroda paduan tembaga-wolfram untuk pengelasan titik diperkenalkan pada tahun 1920. Pada periode 1930-1950, terjadi banyak perkembangan dalam mesin las. Proses pengelasan busur nyala terbenam (submerged) yang menutupi busur di bawah lapisan bubuk fluks pertama kali digunakan secara komersial pada tahun 1934 dan dipatenkan pada tahun 1935.

Saat ini, ada lebih dari 50 jenis proses pengelasan yang dapat digunakan untuk menggabungkan berbagai jenis logam dan paduan. Dari semua proses ini, pengelasan busur listrik adalah yang paling umum digunakan, terutama dalam pengelasan baja struktural. Ini melibatkan penggunaan energi listrik untuk memanaskan logam dasar dan bahan pengisi hingga mereka meleleh. Namun, ada juga berbagai proses lain yang menggunakan sumber energi yang berbeda dan beberapa di antaranya bahkan tidak memerlukan peleburan logam. Maka dari itu, pengelasan adalah seni dan ilmu yang terus berkembang, memberikan beragam solusi untuk berbagai kebutuhan konstruksi dan manufaktur.

b) Pengelasan Busur Nyala Logam Terlindung (SMAW)

c) Pengelasan Busur Nyala Terbenam (SAW)

**Pengelasan Busur Nyala Terbenam (SAW): Proses Tanpa Nyala yang Menyembunyikan Rahasia**

Di proses SAW (Submerged Arc Welding), ada sesuatu yang berbeda dari metode pengelasan lainnya: nyala tidak terlihat! Mengapa? Karena nyala ini sebenarnya tersembunyi di balik lapisan butiran bahan yang dapat melebur.

Coba lihat gambar di bawah ini:

Gambar Pengelasan Busur Nyala Terbenam (SAW)

Pada metode ini, digunakan elektroda logam yang tidak berlapis dan akan terus berkurang karena digunakan sebagai bahan pengisi. Namun, ujung elektroda selalu dilindungi oleh cairan fluks yang ada di bawah lapisan fluks granular yang tidak melebur.

Fluks ini adalah hal yang khas dari proses SAW ini. Ini memberikan penutupan lengkap sehingga pengelasan ini tidak akan menimbulkan percikan api, asap, atau kotoran. Lapisan fluks granular ini biasanya diletakkan secara otomatis sepanjang jalur gerak elektroda. Tugas fluks ini sangat penting. Selain melindungi kolam logam yang meleleh dari pengaruh atmosfer, fluks ini juga berfungsi sebagai agen pembersih untuk logam las dan mengubah komposisi kimia dari logam las itu sendiri.

Keuntungan dari pengelasan dengan metode busur nyala terbenam adalah hasilnya memiliki mutu tinggi, sangat seragam, memiliki daktilitas yang baik (artinya tahan terhadap pembebanan), memiliki kekuatan kejut yang tinggi, memiliki kerapatan yang tinggi, dan juga tahan terhadap karat. Jadi, bisa dibilang las yang dihasilkan dengan metode ini setara dengan atau bahkan melebihi kualitas bahan dasarnya.

d) Pengelasan Busur Nyala Logam Gas (GMAW)

e) Pengelasan Busur Nyala Berinti Fluks (FCAW)

Pengelasan Busur Nyala Berinti Fluks (FCAW): Sederhana, Tapi Lebih Canggih

Proses pengelasan FCAW (Flux Cored Arc Welding) adalah saudara dekat dari GMAW (Gas Metal Arc Welding), tapi dengan sedikit perbedaan yang membuatnya semakin canggih. Gimana caranya? Yuk, kita bahas!

Dalam FCAW, kita masih menggunakan elektroda logam pengisi yang menerus, tapi bedanya, elektroda ini berbentuk seperti tabung (mirip pipa) dan berisi bahan fluks di dalamnya. Fungsinya hampir sama dengan lapisan pada SMAW atau fluks granular pada SAW.

Sebagai tambahan, pada kawat yang disuplai secara menerus, lapisan luar elektroda ini tidak akan tetap melekat pada kawatnya. Nah, gas pelindung dalam FCAW sebenarnya dihasilkan oleh inti fluks, tapi seringkali kita tambahkan gas pelindung ekstra, seperti CO2, untuk hasil yang lebih baik.

Jadi, FCAW adalah metode pengelasan yang sederhana, tapi dengan bantuan inti fluks dan gas pelindung tambahan, kita bisa mendapatkan hasil pengelasan yang lebih canggih!

f) Pengelasan-Terak Listrik (ESW)

Pengelasan Listrik Terak (ESW): Pengelasan Hebat untuk Besi Besar

Nah, sekarang kita masuk ke dalam proses pengelasan yang sering digunakan untuk besi berukuran besar, nih! Namanya ESW (Electroslag Welding). Ini biasanya kita pake buat ngelas di posisi vertikal, terutama kalo kita butuh pengelasan sepanjang satu jalan aja, misalnya buat ngegabungin dua bagian besi kolom yang gede.

Jadi, gimana caranya? Pertama-tama, kita bikin alur di antara dua potongan besi yang kita mau gabungin. Trus, kita letakin kayak semacam "sepatu" yang disiram air buat ngebuat ruang kosong di bawahnya. Nah, di ruang kosong inilah kita bakal naro logam las. Terak cair, yang bisa ngalirin listrik, digunakan buat ngejagain proses pengelasan dan juga buat meleburin bahan pengisi serta tepi plat.

Tapi, nih, awalnya kita butuh busur nyala buat meleburin terak dan panasin platnya. Begitu prosesnya udah berjalan lancar, kita bisa matiin busur nyala dan lanjutin pengelasannya. Gimana bisa? Panas yang kita perlukan sekarang didapetin dari tahanan terak terhadap aliran arus listrik, bukan lagi dari busur nyala. Jadi, bisa dibilang, ESW itu sebenarnya lebih ke penggunaan tahanan terak daripada busur nyala.

Pokoknya, ESW ini bener-bener oke buat ngelas besi-besi gede!

g) Pengelasan Stud

Las Stud: Metode Keren Buat Gabungin Baut!

Kalian, kalo lagi butuh metode buat ngegabungin baut (yang nggak pake ulir) ke material dasar, nih, ada yang paling populer, namanya "pengelasan stud busur nyala" alias "arc stud welding." Proses ini sih otomatis banget, tapi konsepnya mirip banget sama proses SMAW.

Jadi, ini gini, si stud itu jadi kayak elektroda gitu, trus ada busur listrik yang muncul dari ujung stud ke plat. Nah, si stud ini dipegang kamu oleh penembak yang bisa ngatur waktu selama proses berlangsung. Buat ngelindungin prosesnya, kita pasang cincin keramik di sekeliling ujung stud yang ada di penembak itu.

Selanjutnya, penembaknya ditaro di posisi yang pas, dan baru deh busur listrik nyala pas cincin keramik udah punya logam cair. Nah, setelah beberapa detik, penembaknya mendorong stud ke dalam kolam logam yang cair, dan akhirnya, terbentuklah las sudut (fillet weld) keren di sekitar stud itu.

Ceritanya, proses ini bisa ngepenetrasiin material dasar dan studnya dengan sempurna, dan yang paling keren, prosesnya biasanya cuma butuh waktu kurang dari satu detik, nih! Jadi, praktis banget buat bikin gabungan baut yang kuat.

Beli bahan konstruksi grosir, bisa ke Mitra.Jayasteel.com

Jasa konstruksi : www.Omasae.com / Arra.Jayasteel.com

Selengkapnya mengenai Teknik Struktur Bangunan

Buku PR, TUGAS, dan Catatan Sekolah