Yusril Irwan: Pengelasan TIG

TIG (TUNGSTEN INNER GAS)

Sering di kenal dengan Las GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) atau las TIG. Busur listrik di bangkitkan di antara ujung elektroda tungsten dengan permukaan benda kerja. Busur yang terjadi di lindungi oleh Inner gas dan logam pengisi di umpan dari luar. Dalam proses pengelasan ini elektroda tungsten tidak mencair, hanya berfungsi untuk pembangkit busur. Prinsip peengelasan TIG seperti pada gambar 2.30.

TIG (TUNGSTEN INNER GAS)

Gambar 2.30. Prinsip pengelasan TIG

Dan logam pengisi (filler metal) di masukkan kedalam daerah busur secara manual seperti sketsa pada gambar 2.31. Hingga logam pengisi mencair bersama dengan benda kerja, larut dan membeku bersama.

Gambar 2.31. Sketsa pengelasan TIG

Proses pembangkitan busur awal juga dengan cara penggoresan ujung elektroda tungsten ke permukaan benda kerja atau dengan prinsip Stricking of Arc. Dimana torch atau ujung elektroda tungsten di dekat ke permukaan benda kerja dengan jarak sekitar 2-3mm, sehingga terjadi loncatan api hingga udara di sekitar jarak tersebut mengalami ionisasi dan busur akan stabil. Las TIG juga dapat dilakukan secara manual atau otomatik dengan mengotomatisasikan pergerakan torch dengan bantuan alat.

2. 3.1 Peralatan mesin las TIG

Perlengkapan las TIG seperti pada gambar 2.32, terdiri dari :

a. Pesawat las

b. Tabung gas

c. Torch

d. Sistem Pendingin

Gambar 2.32. Peralatan las TIG

a. Pesawat las

Pesawat las memiliki kabel utama sebagai penghubung dengan sumber listrik. Sumber arus dapat menggunakan AC dan DC. Bentuk arus sangat berpengaruh terhadap hasil pengelasan seperti; kedalaman penetrasi, laju pengelasan dan kualitas pengelasan. Untuk sumber AC, memiliki penetrasi yang dangkal dan lebar tetapi untuk pengelasan alumunium dapat menghilangkan lapisan oksida pada permukaan aluminium tersebut. Untuk sumber DC dapat di atur menjadi dua polaritas yaitu DCEP dan DCEN. Untuk DCEP penetrasi lebih dalam, karena panas paling besar di terima oleh benda kerja dan manik-manik las lebih kecil sedangkan DCEN penetrasi lebih dangkal dan manik-manik las lebih besar. Besarnya arus mesin las TIG berkisar antara 200 hingga 500 Amper. Penggunaan polaritas dapat dilihat pada tabel 2.7.

b. Tabung gas

Tabung gas dilengkapi dengan regulator dan katup untuk menentukan kapasitas aliran gas. Gas yang di gunakan sebagai pelindung selama proses pengelasan adalah:

a. Gas Argon,

b. Helium,

c. Campuran helium dan argon

d. Campuran hidrogen dan argon

e. Campuran Argon dan oksigen

Sifat dari gas yang di gunakan ini tidak mudah bereaksi secara kimia dengan unsur lain. Untuk pengelasan baja lunak, aluminium paduan, tembaga, nikel dan baja tahan karat biasanya menggunakan gas argon atau campuran argon dan helium. Pada tabel 2.7 di bawah dijelaskan jenis gas dan logam yang akan di las.

Tabel 2.7. jenis Pemakaian Gas pelindung untuk TIG dan jenis polaritas

Jenis logam yang akan dilas	Tebal plat	Polaritas	Jenis gas pelindung
Aluminium	Tebal > 5mm	AC	Argon atau argon-Helium
	tipis	DCEN	Argon atau argon-Helium
	tipis	DCEP	Argon
Tembaga paduan	Tebal	DCEN	Argon atau argon-Helium
Tembaga paduan	tipis	AC	Argon
Magnesium Paduan	Tebal	AC	Argon
Magnesium Paduan	tipis	DCEP	Argon
Baja tahan karat	Tebal	DCEN	Argon atau argon-Helium
Baja tahan karat	tipis	AC	Argon
Baja paduan rendah	Tebal atau tipis	DCEN - AC	Argon atau argon-Helium

c. Torch,

Didalam torch terdapat beberapa bagian seperti pada gambar 2.34:

· Elektroda tungsten,

· Nosel tempat saluran gas pelindung

· Saluran pendingin. Berdasarkan pendingin ini Torch memiliki dua jenis. Yaitu torch dengan pendingin dengan air dan torch dengan pendingin udara. Pendinginan dengan udara mengalir bersama dengan gas pelindung sedangkan pendingin air bersirkulasi didalam torch.

Gambar 2.34. Torch dan Sistem saluran pada Torch

Elektroda tungsten tidak ikut mencair selama proses pengelasan. Elektroda tungsten memiliki temperatur cair yang sangat tinggi, yaitu sekitar 3300^oC. Ujung electroda tungsten tidak boleh terlalu runcing, karena akan menyebabkan busur yang terjadi pada ujung elektroda tidak besar dan tidak fokus. Sebaiknya ujung elektroda di buat tumpul berbentuk rata. Untuk preparasi ujung elektroda biasanya menggunakan gerinda. Pada gambar 2.35. dapat dilihat preparasi ujung elektroda tungsten yang salah dan benar.

Filler metal atau logam pengisi panjang seperti kawat. Biasanya logam pengisi memiliki komposisi kimia yang sama dengan base metal (logam induk). Dan pemilihan logam pengisi juga dilihat dari keinginan seperti, kekuatan sambungan yang tinggi, ketahanan impak, ketahanan korosi dan sebagainya.

Gambar 2.35. Preparasi ujung Electroda tungsten.

2.3.2 Keuntungan dan Keterbatasan las TIG

Beberapa keuntungan dalam penggunaan las TIG :

a. Sangat bagus untuk pengelasan pelat tebal dan tipis

b. Logam pengisi tanpa flux, sangat bagus untuk pengelasan logam ringan. Karena tidak akan ada terak sisa pembakaran flux yang ikut terendam kedalam Weld metal. Sangat bagus untuk pengelasan Aluminium. Dan untuk pengelasan multi layer atau multi pas, tidak perlu membersihkan terak pada saat melakukan pengelasan-pengelasan berikutnya.

c. Dapat di lakukan pada berbagai posisi pengelasan.

d. Menghasilkan permukaan hasil lasan yang halus (Good Weaving), karena juru las lebih bisa mengontrol logam pengisi.

e. Hasil pengelasan lebih kuat dan tahan terhadap korosi

f. Tidak terjadi asap dan nyala api yang besar pada daerah lasan sehingga cairan logam bersih.

g. Dapat di gunakan untuk mengelas semua jenis logam.

Dan keterbatasan dari proses TIG :

a. Elektroda tungsten dapat mempengaruhi hasil lasan (menjadi keras dan getas)

b. Pada saat penggantian filler metal, gas pelindung dapat mempengaruhi logam lasan (Weld metal).

c. Peralatan lebih mahal dari peralatan SMAW

d. Juru las harus menggunakan pelindung mata karena sinar dan gas yang dihasilkan oleh busur tungsten dapat merusak mata.

2.3.3. Tahap-tahap pengelasan TIG

Tidak berbeda dengan mesin las lainya, untuk keselamatan dan keawetan mesin, maka mesin las TIG seharusnya memiliki SOP atau prosedur penggunaan alat. Dan sebelum proses pengelasan di lakukan, permukaan benda kerja harus di bersihkan dari oli, kerak, cat atau debu.

Tahap-tahap proses pengelasan TIG sebagai berikut;

Pastikan kabel utama pesawat las sudah tepasang dengan benar pada sumber listrik. Pada saat pemasangan kabel utama pada sumber arus kondisi pesawat las harus dalam kondisi OFF.
lakukan pengecekan ;

Saluran pendingin.
Tekanan gas
Volume campuran gas

Setel besar arus, misal 240 ampere
Setel aliran gas pelindung misal 120 liter/menit
Pakailah alat keselamatan kerja, seperti Helm+kaca mata, sarung tangan dan baju las.
Siapkan benda kerja pada meja kerja
Jepitkan tang massa pada benda kerja atau meja kerja dengan kencang
Lakukan pembangkitan busur awal dengan menggoreskan ujung elektroda tungsten pada benda kerja (Striking Of Arc), hingga mendapat kan busur yang stabil, untuk mendapatkan busur yang stabil maka jarak ujung elektroda dan permukaan benda kerja di tahan pada 1.5 mm hingga 3 mm. Pegaturan jarak ini juga berlaku untuk semi otomatis atau otomatis penuh.
Posisi torch di tahan pada sudut 60^o-85^o, kemudian logam pengisi di umpan dari luar dengan gerakan melingkar memenuhi kampuh las membentuk rigi-rigi las.

Gambar 2.36. Hasil pengelasan dan proses pengelasan TIG