Las

Las adalah penyambungan (besi dan sebagainya) dengan cara membakar. Lebih lanjut, pengelasan adalah salah satu proses fabrikasi logam, termoplastik, atau semacamnya yang berupa penggabungan dua benda dari bahan-bahan tersebut dengan cara melelehkan ujung kedua benda bersama-sama menggunakan panas tinggi dan kemudian membiarkannya menjadi dingin sehingga kedua ujung tersebut menyatu. Pengelasan berbeda dengan teknik penyambungan logam bersuhu lebih rendah seperti pematrian dan penyolderan, yang harus menggunakan logam tambahan yang mudah meleleh dan tidak melelehkan logam dasar. Tergantung penerapannya, las boleh menggunakan logam pengisi pada sambungannya.

Definisi las 

Deutsche Industrie Normen (DIN) dalam Harsono dkk(1991:1), mendefinisikan bahwa "Las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilakukan dalam keadaan lumer atau cair." Sedangkan Maman Suratman (2001:1) mengemukakan bahwa mengelas, yaitu "Salah satu cara menyambung dua bagian logam secara permanen dengan menggunakan tenaga panas". Sedangkan Sriwidartho mengatakan, "Las adalah suatu cara untuk menyambung benda padat dengan cara mencairkannya melalui pemanasan."

Proses pengelasan 

Proses pengelasan berkaitan dengan lempengan baja yang dibuat dari kristal besi dan karbon sesuai struktur mikronya, dengan bentuk dan arah tertentu. Lalu sebagian dari lempengan logam tersebut dipanaskan hingga meleleh. Kalau tepi lempengan logam itu disatukan, terbentuklah sambungan. Umumnya, pada proses pengelasan juga ditambahkan dengan bahan penyambung seperti kawat atau batang las. Kalau campuran tersebut sudah dingin, molekul kawat las yang semula merupakan bagian lain kini menyatu.

Proses pengelasan tidak sama dengan menyolder di mana untuk menyolder bahan dasar tidak meleleh. Sambungan terjadi dengan melelehkan logam lunak misalnya timah, yang meresap ke pori-pori di permukaan bahan yang akan disambung. Setelah timah solder dingin maka terjadilah sambungan. Perbedaan antara solder keras dan lunak adalah pada suhu kerjanya di mana batas kedua proses tersebut ialah pada suhu 450 derajat Celcius. Pada pengelasan, suhu yang digunakan jauh lebih tinggi, antara 1500 hingga 1600 derajat Celcius.

Sejarah pengelasan 

Pengelasan dengan metode yang dikenal sekarang, mulai dikenal pada awal abad ke 20. Sebagai sumber panas digunakan api yang berasal dari pembakaran gas acetylena yang kemudian dikenal sebagai las karbit. Waktu itu sudah dikembangkan las listrik namun masih langka.

Pada Perang Dunia II, proses pengelasan untuk pertama kalinya dilakukan dalam skala besar. Dengan las listrik, dalam waktu singkat, Amerika Serikat dapat membuat sejumlah kapal sekelas dengan kapal SS Liberty, yang merupakan kapal pertama yang diluncurkan dengan di las. Di mana sebelumnya kapal yang dikeluarkan, proses pengerjaan menggunakan paku keling (‘’rivets’’). Pada masa itu, muncul pula cara pertama untuk mengetes hasil pengelasan, seperti uji ‘’kerfslag’’ (lekukan yang tertutup lapisan).

Deskripsi 
Pengelasan (welding) adalah salah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang kontinu.

Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam kontruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran dan sebagainya.

Disamping untuk pembuatan, proses las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya untuk mengisi nlubang-lubang pada coran. Membuat lapisan las pada perkakas mempertebal bagian-bagian yang sudah aus, dan macam –macam reparasi lainnya.

Pengelasan bukan tujuan utama dari kontruksi, tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Karena itu rancangan las dan cara pengelasan harus betul-betul memperhatikan dan memperlihatkan kesesuaian antara sifat-sifat lasdengan kegunaan kontruksi serta kegunaan disekitarnya.

Prosedur pengelasan kelihatannya sangat sederhana, tetapi sebenarnya di dalamnya banyak masalah-masalah yang harus diatasi dimana pemecahannya memerlukan bermacam-macam penngetahuan.

Karena itu di dalam pengelasan, penngetahuan harus turut serta mendampingi praktik, secara lebih bterperinci dapat dikatakan bahwa perancangan kontruksi bangunan dan mesin dengan sambungan las, harus direncanakan pula tentang cara-cara pengelasan. Cara ini pemeriksaan, bahan las, dan jenis las yang akan digunakan, berdasarkan fungsi dari bagian-bagian bangunan atau mesin yang dirancang.

Berdasarkan definisi dari DIN (Deutch Industrie Normen) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Pada waktu ini telah dipergunakan lebih dari 40 jenis pengelasan termasuk pengelasan yang dilaksanakan dengan cara menekan dua logam yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom molekul dari logam yang disambungkan.klasifikasi dari cara-cara pengelasan ini akan diterangkan lebih lanjut.

Pada waktu ini pengelasan dan pemotongan merupakan pengelasan pengerjaan yang amat penting dalam teknologi produksi dengan bahan baku logam. Dari pertama perkembangannya sangat pesat telah banyak teknologi baru yang ditemukan. Sehingga boleh dikatakan hamper tidak ada logam yang dapat dipotong dan di las dengan cara-cara yang ada pada waktu ini.

Jenis-jenis pengelasan dan pemotongan 
Sampai pada waktu ini banyak sekali cara-cara pengklasifikasian yang digunakan dalam bidang las, ini disebabkan karena perlu adanya kesepakatan dalam hal-hal tersebut. Secara konvensional cara-cara pengklasifikasi tersebut vpada waktu ini dapat dibagi dua golongan, yaitu klasifikasi berdasarkan kerja dan klasifikasi berdasarkan energi yang digunakan.

Klasifikasi pertama membagi las dalam kelompok las cair, las tekan, las patri dan lain-lainnya. Sedangkan klasifikasi yang kedua membedakan adanya kelompok-kelompok seperti las listrik, las kimia, las mekanik dan seterusnya.

Bila diadakan pengklasifikasian yang lebih terperinci lagi, maka kedua klasifikasi tersebut di atas dibaur dan akan terbentuk kelompok-kelompok yang banyak sekali.

Diantara kedua cara klasifikasi tersebut di atas kelihatannya klasifikasi cara kerja lebih banyak digunakan karena itu pengklasifikasian yang diterangkan dalam bab ini juga berdasarkan cara kerja.

Berdasarkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu: pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.

 Pengelasan cair adalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau sumber api gas yang terbakar.
 Pengelasan tekan adalah pcara pengelasan dimana sambungan dipanaskan dan kemudian ditekan hingga menjadi satu.
 Pematrian adalah cara pengelasan diman sambungan diikat dan disatukan denngan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam hal ini logam induk tidak turut mencair.

Pemotongan yang dibahas dalam buku ini adalah cara memotong logam yang didasarkan atas mencairkan logam yang dipotong. Cara yang banyak digunakan dalam pengelasan adalah pemotongan dengan gas oksigen dan pemotongan dengan busur listrik.

Pengelasan yang paling banyak ndigunakan pada waktu ini adalah pengelasan cair dengan busur gas. Karena itu kedua cara tersebut yaitu las busur listrik dan las gas akan dibahas secara terpisah. Sedangkan cara-cara penngelasan yang lain akan dikelompokkan dalam satu pokok bahasan. Pemotongan, karena merupakan masalah tersendiri maka pembahasannya juga dilakukan secara terpisah.

Dibawah ini klasifikasi dari cara pengelasan:
 Pengelasan cair
 Las gas
 Las listrik terak
 Las listrik gas
 Las listrik termis
 Las listrik elektron
 Las busur plasma
 Pengelasan tekan
 Las resistensi listrik
 Las titik
 Las penampang
 Las busur tekan
 Las tekan
 Las tumpul tekan
 Las tekan gas
 Las tempa
 Las gesek
 Las ledakan
 Las induksi
 Las ultrasonic
 Las busur
 Elektrode terumpan
 Las busur gas
 Las m16
 Las busur CO2
 Las busur gas dan fluks
 Las busur CO2 dengan elektrode berisi fluks
 Las busur fluks
 Las elektrode berisi fluks
 Las busur fluks
 Las elektrode tertutup
 Las busur dengan elektrode berisi fluks
 Las busur terendam
 Las busur tanpa pelindung
 Elektrode tanpa terumpan
 Las TIG atau las wolfram gas

Terdapat berbagai jenis pengelasan yang digunakan dalam proses penyatuan logam. Dalam beberapa literatur, terdapat hingga 40 bahkan 200 metoda pengelasan. Berikut ini dijelaskan beberapa metode pengelasan yang dikenal

Las karbit 

Las Karbit adalah proses penyambungan logam dengan logam (pengelasan) yang menggunakan gas karbit (gas aseteline=C2H2) sebagai bahan bakar, prosesnya adalah membakar bahan bakar yang telah dibakar gas dengan O2 sehingga menimbulkan nyala api dengan suhu yang dapat mencairkan logam induk dan logam pengisi.

Las listrik 

Pada las listrik, panas yang diperoleh untuk proses pelelehan diperoleh dari perbedaan tegangan antara ujung tangkai las dengan benda yang akan di las. Kalau elektrode las cukup dekat dengan benda yang akan dikerjakan itu, akan terjadi loncatan bunga api permanen yang berasal dari arus listrik. Selama melakukan las listrik, tetesan elektrode lempengan logam berdiameter tertentu, berjatuhan menjadi kumpulan cairan logam.

Salah satu metode modern dari las listrik adalah las plasma . Plasma adalah gas panas yang suhunya sedemikian tinggi sehingga elektron luar molekul-molekul gas terpisahkan dan membentuk ion. Elektrode untuk las plasma dibuat dari bahan yang kuat, misalnya wolfram

Arus listrik mengionisasi gas plasma sehingga terjadi arus tunggal. Sewaktu terbentuk cairan panas, kawat las bisa ditambahkan.

Las Plasma sangat stabil. Cara ini bisa dijalankan secara automatis, antara lain karena hasil pengelasan tidak terpengaruh oleh panjang arus. Karena las plasma sangat cepat, ia bisa digunakan ntuk mamasang lapisan anti karat dan anti aus pada konstruksi baja.

Las Listrik merupakan dasar dari banyak proses las dengan aplikasi khusus. Salah satu yang paling terkenal adamah las MIG/MAG ( Metal Inert Gas/ Metal Active Gas). Bedanya dengan las listrik biasa ialah, dari ujung tangkai las juga keluar aliran gas. Dapat beripa gas karbondioksida yang disebut las CO2, tetapi dapat juga argon atau campuran beberapa gas. Aliran gas itu melindungi cairan yang meleleh dari udara sekitarnya. Udara mengandung oksigen yang pada suhi sekitar 1800 derajat Celcius dapat membuat karat.

Elektrode 
Elektrode atau kawat las ialah suatu benda yang dipergunakan untuk melakukan pengelasan listrik yang berfungsi sebagai pembakar yang akan menimbulkan busur nyala.

Banyak orang yang berpikir bahwa kawat las hanya memiliki satu jenis saja. Apapun barang yang dilas, maka jenis las dan bentuk kawatnya pun hanya itu-itu saja. Padahal sebenarnya, terdapat banyak sekali jenis kawat las yang biasa dipanggil elektrode di pasaran. Satu jenis eletroda ini dipakai khusus untuk suatu pekerjaan pengelasan. Elektrode atau kawat las ini menentukan seberapa besar arus listrik yang pas untuk suatu pengerjaan pengelasan. Elektrode sendiri memiliki berbagai kode spesifikasi yang dapat kita lihat pada kardus pembungkus kawat las. Kebanyakan pengelas biasanya menggunakan insting, pengalaman, dan kebiasaan dalam menentukan kawat las dan besarnya arus listrik, namun, kita dapat mengenal beberapa kode yang tertulis dalam bungkus elektrode atau kawat las, khususnya yang memiliki tipe SMAW.

Kebanyakan masyarakat awam yang tidak memiliki pengetahuan yang mendalam mengenai dunia pengelasan berpikir bahwa hanya ada satu kawat las saja. Tidak banyak yang mengetahui bahwa sebenarnya ada berbagai jenis kawat las yang dipergunakan untuk melakukan pengelasan untuk jenis material yang berbeda. Perbedaan yang ada di antara berbagai jenis kawat las listrik atau yang sering juga disebut elektrode ini terletak pada berbagai hal termasuk juga besaran arus listrik yang akan dipergunakan dalam proses pengelasan. Material yang berbeda membutuhkan besaran arus listrik yang berbeda pula untuk memberikan hasil las yang paling pas, sesuai dengan kebutuhan yang ada.

Standar Kawat Las Listrik
Ada standar tertentu yang dipergunakan oleh para pelaku industri pengelasan untuk bisa menentukan elektrode yang akan dipakai dan besaran arus listrik yang diperlukan. Standar yang umum dipakai adalah standar yang ditentukan oleh AWS (American Welding Society), yang merupakan badan pengelasan resmi di Amerika Serikat. Standar yang ditetapkan oleh badan ini telah diakui secara luas dan dipergunakan sebagai standar pengelasan di berbagai negara. Badan ini mengeluarkan standar yang dinyatakan dengan tanda E XXXX yang berarti:

 E merujuk pada keterangan kawat las listrik alias elektrode
 XX (dua angka pertama) merujuk pada kekuatan tarikan dari kawat las yang dinyatakan dalam satuan kilo pund square inch atau Ksi. Satuan ini juga sering dinyatakan dalam lb/in²
 X (angka ketiga) merujuk pada posisi pengelasan yang bisa dilakukan dengan elektrode tersebut. Angka 1 menunjukkan penggunaan pada semua posisi, angka 2 menunjukkan bahwa kawat las tersebut dapat dipakai pada posisi datar dan horizontal dan angka 3 menunjukkan bahwa kawat las tersebut hanya dapat dipakai pada posisi flat saja
 X (angka keempat) merujuk pada jenis pelapis dan arus yang dipergunakan pada elektrode tersebut

Spesifikasi tersebut berlaku untuk penggunaan pengelasan pada Mild Steel sementara untuk spesifikasi atau standar untuk proses pengelasan yang lain seperti untuk Low Alloy Steel dan juga untuk Stainless Steel memiliki berbagai kode tambahan lagi di belakang kode standar yang telah disebutkan di atas. Para pelaku industri pengelasan wajib mengetahui dengan persis apa yang tercantum pada kotak kemasan elektrode yang akan mereka beli sehingga mereka bisa mengetahui kegunaan yang spesifik dari elektrode tersebut.

Kawat Las Listrik Baja
Untuk elektrode yang akan dipergunakan untuk pengelasan baja lunak sendiri terdiri atas berbagai jenis tergantung dari material yang dipergunakan. Beberapa contoh diantaranya adalah:

 Elektrode untuk proses pengelasan besi tuang yang terbagi lagi atas beberapa jenis elektrode yaitu elektrode baja, elektrode nikel, elektrode perunggu dan elektrode dengan hydrogen rendah
 Elektrode untuk aluminium
 Elektrode untuk pelapis keras yang bertujuan untuk memberikan lapisan yang keras pada material yang dilas sehingga material tersebut bisa lebih tahan terhadap berbagai hal. Elektrode jenis ini sendiri terbagi atas 3 macam yaitu elektrode tahan aus, elektrode tahan pukulan dan elektrode tahan kikisan

Las gesekan 

Pada las gesekan, panas timbul sebagai akibat gesekan kedua bagian logam yang akan disambung dengan berputar dalam kecepatan tinggi . Panas hasil gesekan tersebut akan melelehkan logam, dan kalau diberikan sedikit tekanan, maka akan terjadi sambungan. Setelah logam mulai meleleh, koefisien gesekan akan turun dan pertambahan panas akan berhenti, sehingga bahan tidak mungkin kepanasan.

Untuk mengelas pipa ledeng besar dengan las gesekan, diperlukan las gesekan radikal. Kedua bagian pipa harus sedikit terpisah sewaktu cincin logam yang mengelilinginya diputar. Pada saat tertentu, cincin yang berputar itu ditekan. Panas hasil gesekan itu akan melelehkan cincin bagian dalam serta ujung kedua pipa. Proses pengelasan selesai.

Las gesekan umumnya digunakan dalam industri mobil, untuk menyambung as, komponen bak persneling dan kolom kemudi. Dengan metode las gesek ini akan lebih mudah untuk menyambung bahan-bahan yang sulit dilas dengan proses biasa. Misalnya untuk menghubungkan baja dengan tembaga, tembaga dengan aluminium dan titanium.

Las termit 

Las Termit adalah penyambungan/las antara dua batang rel melalui suatu reaksi kimia dengan menggunakan termit (besioksida dengan bubuk aluminium). Metode ini dilaksanakan dengan bahan yang sederhana dan menghasilkan sambungan yang baik.
Reaksinya seperti berikut:

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3 + 850 kJ

Hasil reaksi tersebut berupa besi ditambah dengan kerak Al2O3 serta panas yang terjadi cukup untuk mencairkan besi yang berada disekitar rel yang pada gilirannya akan memadukan besi hasil reaksi dengan rel.

Las eksplosi 

Las eksplosi digunakan untuk memasang lapisan anti karat pada logam biasa. Metodanya dapat digambarkan sebagai berikut.
Apabila dua lempengan A dan B akan di las. Kedua lempengan ditumpuk, dan di luar A diletakkan selapis bahan peledak yang disulut. Lempengan A akan ditekan keras pada B dan keuda lempengan akan meleleh pada tempat kontak. Setelah beberapa seratus detik gelombang kejut ledakan itu hilang, bahan akan mendingin dan bagian A dan B sudah melekat.

Las laser 

Dalam proses las laser, digunakan sinar laser dikarenakan laser bersifat mengumpulkan energy dalam satu titik. Umumnya digunakan untuk mengelas komponen yang mengandung peralatan-peralatan sensitif terhadap panas. Seperti kotak pacu jantung yang didalamnya terdapat komponen-komponen elektronika. Keuntungannya, panas hanya terkumpul pada tempat yang kecil. Untuk pekerjaan seperti itu dipakai laser bahan padat seperti ‘’neodymuim-YAG-laser’’. Bahan yang lebih tebal tidak dapat disambung dengan laser seperti itu .

Namun disebut-sebut laser CO2 memiliki energi yang lebih banyak untuk setiap milimeter perseginya. Laser ini dapat melelehkan logam sampai sedalam 15 milimeter.

Las sinar elektron 

Selain sinar laser yang digunakan dalam las laser, sinar elektron juga bisa dipakai untuk memanaskan logam hingga titik leburnya. Bahan yang akan dilas dihujani elektron bermuatan negatif dari batang logam untuk menyambung, yang akan menuju ke muatan positif dari bahan yang akan dikerjakan. Sinar elektron yang terdiri atas sejumlah elektron, setelah bertubrukan dengan logam akan memproduksi panas.
Las dengan sinar elektron selain digunakan dalam industri nuklir, juga digunakan dalam pembuatan mesin jetpesawat terbang. Namun kelemahannya hanya bisa dipakai di ruangan hampa udara. Molekul udara dapat mencerai beraikan sinar elektron dan energinya langsung memudar.

Filler metal 
Filler metal adalah bahan penambah yang digunakan dalam pengelasan. Metal tersebut digunakan manakala kampuh cukup lebar dan diperlukan efisiensi sambungan yang sekuat bahan dasar yang utuh.

Komposisi kimiawi bahan filler untuk GTAW dalam proses pengelasan didasarkan pada komposisi kimiawi bahan induk. Jadi makin tepat bahan filler terhadap bahan induk, makin baik. Pemilihan filler metal dalam teknik pengelasan ditentukan oleh faktor faktor dibawah ini:
 Kuat tarik yang mendekati bahan dasar
 Keuletan ( toughness ) yang mendekati bahan dasar
 Konduktivitas listrik bahan filler
 Konduktivitas termal bahan filler
 Ketahanan terhadap serangan karat ( coorosion resistance )
 Tampak ujud yang baik.

Kampuh Las 
Kampuh las merupakan bagian dari logam induk yang akan diisi oleh logam las, kampuh las awalnya adalah berupa kubungan las yang kemudian diisi dengan logam las. Sambungan las dengan menggunakan alur kampuh dikategorikan kedalam sambungan las tumpul. Sambungan las tumpul adalah jenis sambungan paling efisien. Sambungan ini dibagi menjadi dua yaitu sambungan penetrasi penuh dan sambungan penetrasi sebagian.

Pada dasarnya dalam memilih bentuk kampuh harus menuju kepada penurunan masukan panas dan penurunan logam las sampai kepada harga terendah dan tidak menurunkan mutu sambungan. Untuk kampuh-kampuh las pada saat pembakarannya dapat mengisi pada seluruh tebalnya pelat. Sebelum pengelasan dilaksanakan kampuh las harus melalui proses pengerjaan awal. Karat, minyak, cat harus dihilangkan. Untuk memperoleh pembakaran yang baik, pada kampuh V dipakai elektrode dengan diameter yang kecil atau disesuaikan dengan besar sudut kampuh dan tebal pelat yang akan dilas.

Keterampilan operator las 

Mutu dari hasil pengelasan, bergantung pada keahlian operator atau juru ataupun tukang las sendiri. Cara mengelas yang buruk dapat mengakibatkan kerusakan fatal baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang, mulai dari kasus sederhana seperti pipa ledeng yang bocor ataupun ke hal-hal yang lebih fatal seperti runtuhnya bangunan berkonstruksi baja yang menggunakan bahan yang di las.

Pada saat pengelasan, kesalahan sering terjadi dan sambungan las jarang sekali jadi. Hal yang perlu diperhatikan adalah menghindari bara api pada bagian yang di las tanpa mengulangi las di tempat yang sama. Kalau hal itu terjadi, hubungan akan menjadi rapuh dan terbentuk titik awal retakan kecil. Selain itu, bagian logam yang bersebelahan dengan bagian yang di las tidak meleleh tetapi berubah karena panas. Pemanasan yang diikuti dengan pendinginan yang cepat bisa menghasilkan struktur logam seperti kaca, sehingga mudah retak.

Untuk las konvensional yang menggunakan tenaga manusia, operator las dengan tangkai las yang menentukan berhasil tidaknya proses pengelasan. Karena operatorlah yang menentukan suhu cairan logam, memilih diameter elektrode las dengan kekuatan arus listrik dan mengatur jumlah gas dan tekanan kawat las, serta menentukan campuran kawat las dan posisi tangkai las. Operator las juga menghadapi situasi lingkungannya, baik musim yang nantinya berpengaruh pada hasil las, cuaca ekstrim, iklim lokasi yang perlu di las dan tantangan untuk pengelasan bawah laut.
Automatisasi dilakukan dengan bantuan robot las operator terbantu dengan sistem kontrol las yang diberikan. Robot diprogram sedemikian rupa untuk dapat memberikan kontrol jalur sambungan yang perlu di las dengan sistem pengikut sambungan melalui sensor yang diberikan.

Efek Sinar Las 
Beberapa Laporan menyebutkan efek samping dari kontak langsung dengan sinar las, umumnya adalah rasa pedih pada mata dan juga rasa seperti ada pasir di kelopak mata. Adapun untuk pertolongan pertamanya adalah dengan obat tetes mata ataupun analgesik. Selain itu dianjurkan setelah melakukan proses pengelasan kompres mata menggunakan air dingin atau es agar tidak terjadi kelelahan pada mata.

Referensi 

 
 
 
 
 
 
Achmadi, Rizal (2015). www.pengelasan.net

Pranala luar 

 

 
Pengerjaan logam