Makalah Fcaw [PDF]

Citation preview

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Flux Cored Arc Welding (FCAW) merupakan salah satu teknik pengelasan menggunakan proses otomatis yang memanfaatkan elektroda wire roll untuk mencairkan logam. Teknik ini memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan teknik pengelasan umum karena teknik ini memiliki kontrol yang lebih baik serta sifat tarik las baja rendah (Dora,2013). Proses pengelasan memiliki beberapa parameter yang menentukan keberhasilan hasil las. Parameter-parameter tersebut dipilih dan digunakan sesuai dengan kebutuhan untuk mencapai kualitas las yang diinginkan. Permasalahan yang dihadapi oleh operator las adalah bagaimana mengontrol parameter proses input untuk mendapatkan hasil las terbaik. Parameter proses input harus dipilih oleh keterampilan insinyur atau mesin operator yang masih menggunakan cara tradisional yaitu trial and error untuk beberapa respon. Usaha tersebut dirasa memakan waktu yang cukup lama. Sehingga dibutuhkan perhitungan statistika untuk mengetahui kombinasi yang tepat untuk kasus perancangan percobaan multi-respon (Satheesh dan Dhas, 2013). Las FCAW merupakan kombinasi antara proses SMAW, GMAW dan SAW. Sumber energi pengelasan FCAW menggunakan arus listrik AC atau DC dari pembangkit listrik atau melalui trafo dan atau rectifier.Gas pelindungnya juga sama-sama menggunakan karbon dioksida (gas CO2).Selain manual,mesin las FCAW bisa ditambah robot yang bertugas untuk menjalankan pengelasan biasa disebut dengan'super anemo. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa pengertian dari Flux Cored Arc Welding (FCAW) ? 2. Apa saja jenis pengelasan Flux Cored Arc Welding (FCAW) ? 3. Apa saja karakteristik dari Flux Cored Arc Welding (FCAW) ? 4. Apa saja Komponen dalam Flux Cored Arc Welding (FCAW) ? 5. Bagaimana kelebihan dan kekurangan dari Flux Cored Arc Welding (FCAW) ? 1.3 Tujuan 1. Mengetahui pengertian dari Flux Cored Arc Welding (FCAW). 2. Mengetahui berbagai jenis pengelasan Flux Cored Arc Welding (FCAW). 3. Mengentahui karakteristik dari Flux Cored Arc Welding (FCAW). 4. Mengetahui berbagai komponen Flux Cored Arc Welding (FCAW). 3. Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari Flux Cored Arc Welding (FCAW).



BAB 2 PEMBAHASAN 2.1 Pengertian FCAW (Flux cored arc welding) Flux cored arc welding (FCAW) merupakan las busur listrik fluk inti tengah / pelindung inti tengah. FCAW merupakan kombinasi antara proses SMAW, GMAW dan SAW. Sumber energi pengelasan yaitu dengan menggunakan arus listrik AC atau DC dari pembangkit listrik atau melalui trafo dan atau rectifier. FCAW adalah salah satu jenis las listrik yang memasok filler elektroda secara mekanis terus ke dalam busur listrik yang terbentuk di antara ujung filler elektroda dan metal induk. Gas pelindungnya juga sama-sama menggunakan karbon dioxida CO2. Biasanya, pada mesin las FCAW ditambah robot yang bertugas untuk menjalankan pengelasan biasa disebut dengan super anemo.



Flux cored arc welding atau las busur berinti flux mirip dengan proses las GMAW, yaitu menggunakan elektroda solid dan tubular yang diumpankan secara kontinyu dari sebuah gulungan. Elektroda diumpankan melalui gun atau torch sambil menjaga busur yang terbentuk diantara ujung elektroda dengan base metal. FCAW menggunakan elektroda dimana terdapat serbuk flux di dalam batangnya. Butiran-butiran dalam inti kawat ini menghasilkan sebagian atau semua shielding gas yang diperlukan. Jadi berlawanan dengan GMAW, dimana seluruh gas pelindung berasal dari sumber luar. FCAW bisa juga menggunakan gas pelindung tambahan, tergantung dari jenis elektroda, logam yang dilas, dan sifat dari pengelasan yang dikerjakan. 2.2 Jenis-jenis FCAW (Flux cored arc welding) 2.2.1 Jenis FCAW (Flux cored arc welding) berdasarkan metode pelindung. Berdasarkan metode pelindung, FCAW dibedakan : 1. Self shielding FCAW (Pelindungan sendiri) , yaitu melindungi las yang mencair dengan gas dari hasil penguapan dan reaksi inti fluks 2. Gas shielding FCAW (perlindungan gas) = dual gas, yaitu melindungi las yang mencair selain dengan gas sendiri juga ditambah gas pelindung dari luar sistem.



Kedua jenis pelindung di atas sama2 menghasilkan terak las yang memadai untuk melindungi metal las yang akan beku. Perbedaannya terletak pada tambahan sistem pemasok gas dan welding torch (welding gun). 2.2.2 Jenis FCAW (Flux cored arc welding) berdasarkan cara pengoperasian. Berdasarkan cara pengoperasiannya, FCAW dibedakan menjadi : 1. Semi otomatik / semi automatic 2. Otomatik / machine otomatik Sifat-sifat utama (Principal features) FCAW dalam proses pengelasan : 1. Produktivitas yang kontinu dari pasokan elektroda las 2. Sifat metalurgy las yang dapat dikontrol dari pemilihan fluks 3. Pembentukan manik las yang cair dapat ditopang oleh slag yang tebal dan kuat Pelindung gas umumnya menggunakan gas CO2 atau campuran CO2 dengan Argon. Namun dengan keberadaan oksigen kadang akan menimbulkan problem baru yaitu dengan porosity yang dihasilkan reaksi CO2 dan oxygen yang ada di udara sekitar lasan, sehingga perlu memilih fluks yang mengandung zat yang bersifat pengikat oxygen atau deoxydizer. 2.3 Karakteristik Mesin Las FCAW (Flux cored arc welding) Mesin las FCAW menurut arusnya dibedakan menjadi tiga macam yaitu: 1. Mesin las arus searah atau Direct Current (DC) 2. Mesin las arus bolak- balik atau Alternating Current (AC) 3. Mesin las arus ganda , yang merupakan mesin las yang dapat digunakan untuk pengelasan dengan arus searah (DC) dan pengelasan dengan arus bolak-balik (AC). Mesin Las arus DC dapat digunakan dengan dua cara yaitu: - polaritas lurus polaritas terbalik. Mesin las DC polaritas lurus (DC-) digunakan bila titik cair bahan induk tinggi dan kapasitas besar, untuk pemegang elektrodanya dihubungkan dengan kutub negatif dan logam induk dihubungkan dengan kutub positif,sedangkan untuk mesin las DC polaritas terbalik (DC+) digunakan bila titik cair bahan induk rendah dan kapasitas kecil, untuk pemegang fillernya dihubungkan dengan kutub positif dan logam induk dihubungkan dengan kutub negatif. Pilihan ketika menggunakan DC polaritas negatif atau positif adalah terutama ditentukan elektroda yang digunakan. Beberapa filler FCAW didesain untuk digunakan hanya DC- atau DC+. Filler lain dapat menggunakan keduanya DC- dan DC+. 2.4 Komponen-komponen Mesin Las FCAW Gambar berikut menunjukkan skema komponen-komponen las FCAW



1.Tabung Gas CO2 Tabung gas CO2 adalah tabung yang digunakan sebagai tempat gas pelindung wire yang menggunakan gas karbon dioksida(CO2). 2.Regulator Regulator pada gas CO2 berbeda dengan tabung gas pada umumnya karena pada bagian belakang regulator terdapat oven untuk memanaskan gas CO2 karena gas CO2 bersifat dingin, jika tidak dipanaskan maka akan terjadi penyumbatan pada saluran gas buang. 3.Selang gas CO2 Selang gas CO2 adalah alat penyalur gasCO2 ke mesin. 4.Torch / Gun / Stang Las Gun berfungsi sebagai alat penyalur gas buang dan kawat wire pada benda kerja.Serta sebagai penghantar massa.Skema bagian-bagian Torch (stang las fcaw). 5.Control Box Digunakan untuk mengatur posisi, kecepatan, besar kecil ayunan, laju mesin Gun/Torch pada saat pengerjaan. 6.Welding Wire Wire pada mesin FCAW berbeda dengan wire pada umumnya karena wire pada FCAW memiliki selaput pelindung yang melindungi hasil pengelasan dari kontaminasi udara luar. 7.Control System Kontrol system adalah mesin yang digunakan untuk mengatur arus pada mesin FCAW otomatis. 8.Kabel power Kabel power adalah kabel yang menghubungkan antara mesin dan supply tenaga. 9.Trafo Digunakan untuk mengubah arus voltase pada supply tenaga untuk menggerakkan motor pada control box. 10.Rail Digunakan sebagai dudukan control box agar dapat melakukan pengelasan dengan jarak yang panjang.



2.5 Kawat Las FCAW (Flux cored arc welding Las FCAW adalah salah satu jenis las listrik yang memasok filler elektroda secara mekanis terus ke dalam busur listrik yang terbentuk di antara ujung filler elektroda dan metal induk.Elektroda pada FCAW terbuat dari metal tipis yang digulung cylindrical , diisi dengan flux sesuai kegunaannya. Pelindung proses pengelasan ini dari kemungkinan kontaminasi dari luar terlaksana dengan : 1.Gas yang dihasilkan pada proses pengelasan 2.Terak / slag yang dihasilkan cukup banyak karena berada pada inti elektroda 3.Tambahan gas pelindung dari luar jika diinginkan. Proses FCAW pada dasarnya sama dengan GMAW dan yang menjadi pembeda utamanya adalah elektrodanya yang berbentuk tubular yang berisi fluks. Elektroda FCAW-G dapat digunakan untuk mengelas carbon steel, low alloy steel dan stainless steel. Berpedoman pada AWS, elektroda-elektroda yang digunakan pada pengelasan FCAW dibicarakan pada pasal 1.3.3. Pada pengelasan carbon steel dan low alloy steel, jenis elektroda berinti flux yang banyak dipakai adalah : - Tipe T-1 (acid slag), - Tipe T-2 (single pass welding) , dan - Tipe T-5 (basic slag). 2.5.1 Elektroda Tipe T-1 Memiliki sifat-sifat pengelasan bagus, tetapi acid slag tidak membantu menjaga logam las menjadi rendah hydrogen kecuali bila dibuat secara khusus. Hanya sejumlah tertentu elektroda berinti flux yang memenuhi syarat low hydrogen (kurang dari 10 ml/100 g logam las), dan ini adalah yang paling banyak tersedia dari jenis T-1. Elektroda tipe T-1 bisa digunakan baik dengan gas pelindung CO2 ataupun campuran argon-CO2. Elektroda T-1 akan memiliki busur lebih halus dan percikan las lebih sedikit bila



menggunakan gas pelindung argon-CO2, meskipun logam las mempunyai unsur Mn dan Si sedikit lebih tinggi. Elektroda EX0T-1 didisain hanya untuk mengelas pada posisi datar dan horizontal saja. Elektroda EX1T-1 dibuat untuk pengelasan semua posisi dengan diameter hingga 1/16 inch. 2.5.2 Elektroda tipe T-2 Dirancang untuk pengelasan single pass pada logam-logam berkarat, dan mempunyai deoxidizer Mn dan Si lebih tinggi.Elektroda T-2 ini jangan sekali-kali digunakan untuk pengelasan multipass karena peningkatan unsur Mn dan Si menyebabkan tensile strength logam las yang tidak terlarut akan bertambah besar (lebih dari 100 ksi), sehingga menimbulkan masalah retak ketika sedang dilas atau pada kondisi pemakaian sour service.



2.5.3 Elektroda tipe T-5



Mempunyai basic slag dengan kandungan hydrogen logam las lebih rendah dan memperbesar impact properties dan daya tahan terhadap retak yang memuaskan. Meskipun demikian, elektroda ini juga mempunyai sifat-sifat pengelasan lebih buruk dibandingkan dengan elektroda T-1. Saat ini elektroda T-1 terbaru sudah dikembangkan yang menggabungkan dua jenis elektroda yang paling baik, sehingga elektroda T-5 menjadi jarang dipakai lagi. 2.6 Kelebihan dan Kekurangan 2.6.1 Kelebihan Kelebihan Flux-cored arc welding antara lain:    



Elektroda kontinu dan otomatis. Hasil pengelasan halus dan seragam. Murah. Mampu untuk mengelas benda kerja yang tebal karena kecepatan penimbunan yang



tinggi. 



Bisa ditambahkan dengan elemen paduan pada inti elektrodanya.  Elektroda berdiameter kecil memampukan untuk mengelas benda kerja dengan penampang yang kecil.  Serba guna. 2.6.2 Kekurangan



Kekurangan Flux-cored arc welding antara lain:  



Kelengkapan cukup banyak, seperti tabung gas dan kontrol penggerak kawat elektroda. Tidak dapat menjangkau medan las yang sulit (lebih mudah menggunakan SMAW).



BAB 3 PENUTUP 3.1 Kesimpulan Flux-cored arc welding dikembangkan pada tahun 1950an sebagai sebuah adaptasi dari SMAW untuk mengatasi keterbatasan penggunaan batang elektroda. FCAW merupakan pengelasan di mana elektroda yang digunakan adalah elektroda yang dikonsumsi. Elektroda tersebut berbentuk seperti pipa di mana rongga elektroda itu berisi flux dan campuran lainnya. Campuran lain yang digunakan bisa berupa deoxidizers dan elemen paduan. Elektroda pada FCAW bersifat kontinu karena disuplai dari lilitan elektroda (mirip dengan GMAW). FCAW terdiri dari dua versi, yaitu self shielded dan gas shielded. Versi pertama self shielded yaitu pengelasan dengan pelindung las yang berasal dari flux pada inti elektroda, sehingga diberi nama self shielded flux-cored arc welding. Inti dari elektroda tersebut bukan hanya flux tetapi juga campuran lain yang menghasilkan gas pelindung las. Versi pertama ini mirip dengan SMAW. Selanjutnya versi kedua yaitu gas shielded. Gas shielded merupakan pengelasan yang secara primer digunakan untuk mengelas baja. Pelindung las yang digunakan pada versi ini yaitu gas yang disuplai dari luar. Oleh karena itu, versi kedua paling mirip dengan GMAW. Versi kedua dapat disebut dengan gas shielded flux-cored arc welding.



DAFTAR PUSTAKA http://hima-tl.ppns.ac.id/flux-cored-arc-welding-fcaw/ http://www.cnzahid.com/2015/10/proses-pengelasan-fcaw-secara-detail.html https://batamcivilengineeringscope.blogspot.co.id/2017/09/proses-pengelasan-fcaw-flux-coredarc.html