Memahami Pengelasan Permukaan: Teknik, Manfaat, dan Aplikasi

Bayangkan memperpanjang masa pakai mesin industri Anda, mengurangi waktu henti, dan meningkatkan kinerja-semuanya melalui teknik pengelasan khusus. Di sinilah pengelasan permukaan berperan. Tidak seperti pengelasan biasa, yang terutama menyatukan material, pengelasan permukaan melibatkan penambahan lapisan material ke permukaan untuk meningkatkan sifat-sifatnya. Teknik ini sangat diperlukan dalam industri yang membutuhkan ketahanan aus, perlindungan korosi, dan perbaikan komponen yang sudah aus.

Dalam artikel ini, kita akan mempelajari berbagai teknik pengelasan permukaan, mengeksplorasi berbagai manfaatnya, dan mengungkap beragam aplikasinya. Mulai dari perbaikan mesin hingga membuat lapisan tahan aus, pengelasan permukaan menawarkan solusi praktis yang dapat menghemat waktu dan biaya. Kami juga akan membahas material dan elektroda yang digunakan, dan bagaimana menginterpretasikan simbol pengelasan yang spesifik untuk pengelasan permukaan. Siap untuk meningkatkan pengetahuan pengelasan Anda dan melihat bagaimana pengelasan permukaan dapat mengubah proyek Anda? Mari kita mulai.

Definisi dan Tujuan Pengelasan Permukaan

Definisi Pengelasan Permukaan

Pengelasan permukaan, juga dikenal sebagai pengelasan permukaan, melibatkan penambahan lapisan logam pada benda kerja untuk meningkatkan sifat permukaannya. Proses ini berbeda dengan pengelasan tradisional, yang menyambungkan potongan-potongan logam yang terpisah. Sebaliknya, pengelasan permukaan berfokus pada peningkatan permukaan benda kerja, biasanya untuk meningkatkan ketahanan panas, ketahanan aus, dan ketahanan korosi.

Tujuan Pengelasan Permukaan

Perbaikan dan Pemulihan

Pengelasan permukaan memperbaiki dan memulihkan permukaan yang aus atau rusak, membangunnya kembali ke spesifikasi asli atau meningkatkannya untuk meningkatkan fungsionalitas dan memperpanjang usia komponen. Komponen mekanis dapat mengalami keausan, korosi, atau ketidakakuratan dimensi karena penggunaan yang lama atau kesalahan manufaktur. Dengan memulihkan permukaan ini, pengelasan permukaan membantu menjaga integritas dan kinerja komponen.

Penguatan dan Perlindungan

Tujuan utama lain dari pengelasan permukaan adalah untuk memperkuat dan melindungi komponen mekanis. Dengan mengaplikasikan lapisan logam dengan sifat khusus, seperti kekerasan tinggi atau ketahanan korosi yang unggul, bahan dasar yang mendasarinya terlindungi dari kondisi pengoperasian yang keras. Lapisan pelindung ini mengurangi keausan, meminimalkan kebutuhan perawatan, dan mencegah kerusakan dini.

Pemanfaatan Material

Pengelasan permukaan juga mendorong pemanfaatan material yang efisien. Alih-alih mengganti seluruh komponen karena degradasi permukaan, pengelasan permukaan hanya meningkatkan permukaannya saja. Pendekatan ini hemat biaya dan bermanfaat bagi lingkungan, karena mengurangi kebutuhan bahan baku baru dan mengurangi limbah.

Manfaat Pengelasan Permukaan

• Masa Pakai Peralatan yang Lebih Lama: Dengan meningkatkan ketahanan aus dan korosi, pengelasan permukaan secara signifikan memperpanjang umur operasional peralatan.
• Penghematan Biaya: Memperbaiki dan memulihkan permukaan melalui pengelasan permukaan bisa lebih ekonomis daripada mengganti seluruh komponen.
• Kustomisasi: Pengelasan permukaan memungkinkan penyesuaian properti permukaan untuk memenuhi tuntutan operasional tertentu, mengoptimalkan kinerja peralatan.
• Mengurangi Waktu Henti: Meningkatkan dan memperbaiki permukaan secara in situ mengurangi waktu henti yang terkait dengan pemeliharaan dan penggantian peralatan.

Teknik dalam Pengelasan Permukaan

Berbagai teknik digunakan dalam pengelasan permukaan untuk mencapai sifat permukaan yang diinginkan:

• Permukaan Berbasis Las Busur: Metode seperti pengelasan busur logam terlindung (SMAW), pengelasan busur logam gas (GMAW), dan pengelasan busur terendam (SAW) digunakan untuk mendepositkan lapisan paduan ke benda kerja.
• Pendinginan Micro-Jet: Teknik canggih ini melibatkan pendinginan las yang cepat dengan menggunakan semburan gas mikro, yang membantu mengontrol struktur mikro dan meningkatkan sifat-sifat seperti kekerasan dan ketahanan aus.
• Peralatan Khusus: Pemilihan mesin las dan elektroda sangat penting untuk mencapai hasil yang optimal. Peralatan yang berbeda digunakan berdasarkan bahan dasar dan sifat permukaan yang diinginkan.

Dengan menerapkan pengelasan permukaan, Anda dapat secara signifikan meningkatkan daya tahan dan efisiensi peralatan Anda, sehingga memberikan keunggulan kompetitif melalui peningkatan kinerja dan pengurangan biaya.

Apa itu Pengelasan Permukaan?

Pengantar Pengelasan Permukaan

Pengelasan permukaan, atau pengelasan permukaan, adalah proses khusus yang menambahkan lapisan logam ke permukaan benda kerja yang sudah ada. Tujuan utama dari proses ini adalah untuk meningkatkan atau memulihkan sifat permukaan logam dasar, seperti ketahanan aus, ketahanan korosi, atau ketahanan panas.

Karakteristik Utama

Lapisan Pelindung

Pengelasan permukaan menambahkan lapisan pelindung yang terbuat dari paduan yang tahan terhadap keausan, korosi, dan suhu tinggi. Lapisan ini sangat penting untuk memperpanjang masa pakai komponen yang terpapar pada kondisi yang keras.

Pengelasan Non-Sendi

Teknik ini mendepositkan logam las dalam bentuk stringer atau manik-manik tenun, meningkatkan sifat permukaan tanpa mengubah integritas struktural logam dasar. Tidak seperti pengelasan konvensional, yang menyatukan dua bagian logam, pengelasan permukaan hanya berfokus pada peningkatan permukaan.

Bagaimana Pengelasan Permukaan Bekerja

Pengelasan permukaan dicapai dengan memilih teknik pengelasan dan elektroda yang sesuai berdasarkan sifat permukaan yang diinginkan. Metode yang umum meliputi:

• Pengelasan Busur Inti Fluks (FCAW): Menggunakan kawat kontinu dengan fluks untuk menyimpan logam las.
• Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW): Menggunakan umpan kawat dan gas pelindung untuk pengelasan yang halus dan konsisten.
• Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW): Memberikan kontrol yang presisi, ideal untuk pelapisan tipis.
• Pengelasan Busur Terendam (SAW): Cocok untuk pelapisan yang besar dan tebal dengan tingkat deposisi yang tinggi.
• Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW): Serbaguna untuk berbagai aplikasi dengan elektroda yang berbeda.
• Permukaan Busur Plasma: Menghasilkan pengelasan berkualitas tinggi dengan pengenceran minimal.
• Pengelasan Oxy-Acetylene: Terutama digunakan untuk perbaikan yang lebih kecil dan terlokalisasi.

Aplikasi Pengelasan Permukaan

Pengelasan permukaan diterapkan secara luas di berbagai industri karena keserbagunaan dan keefektifannya dalam meningkatkan kinerja komponen. Aplikasi utama meliputi:

• Membangun Kembali Suku Cadang yang Sudah Usang: Mengembalikan komponen ke dimensi dan tingkat performa aslinya.
• Lapisan Tahan Aus: Menambahkan lapisan paduan keras pada permukaan yang terpapar abrasi dan keausan.
• Lapisan Tahan Korosi: Melindungi peralatan pemrosesan bahan kimia dari zat korosif.
• Permukaan Tahan Panas: Meningkatkan komponen yang terpapar suhu tinggi, seperti komponen tungku.
• Lapisan Pelindung: Melindungi dari lingkungan yang abrasif, erosif, atau korosif di pertambangan, pertanian, dan manufaktur.

Manfaat Pengelasan Permukaan

• Memperpanjang Umur Peralatan: Meningkatkan ketahanan terhadap keausan dan korosi, sehingga mesin dapat bertahan lebih lama.
• Penghematan Biaya: Mengurangi kebutuhan untuk mengganti seluruh komponen dengan memulihkan permukaan, sehingga biaya perawatan menjadi lebih rendah.
• Peningkatan Kinerja: Mengembalikan dimensi yang sudah aus dan meningkatkan kemampuan untuk bertahan dalam kondisi yang keras.
• Efisiensi Material: Memungkinkan penggunaan logam dasar yang lebih murah dengan paduan permukaan khusus, sehingga mengoptimalkan biaya secara keseluruhan.
• Keserbagunaan: Dapat beradaptasi dengan berbagai macam logam dan paduan, sehingga cocok untuk beragam aplikasi industri.

Jenis-jenis Teknik Pengelasan Permukaan

Manik-manik Stringer

Manik-manik stringer adalah teknik pengelasan dasar di mana logam las diendapkan dalam garis lurus dan sempit. Metode ini ideal untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol yang tepat terhadap pengelasan, seperti pada pelapisan keras atau penerapan lapisan tahan aus. Manik-manik stringer biasanya digunakan dalam proses seperti Shielded Metal Arc Welding (SMAW) dan Gas Metal Arc Welding (GMAW).

Menenun Manik-manik

Manik-manik tenun melibatkan gerakan elektroda las dari sisi ke sisi, menciptakan manik-manik yang lebih lebar daripada manik-manik stringer, sehingga bermanfaat untuk menutupi area permukaan yang lebih luas ketika lapisan logam las yang lebih tebal diperlukan. Teknik ini sering digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan lapisan yang lebih luas dan lebih seragam, seperti pada konstruksi komponen mesin besar.

Permukaan keras

Hardfacing adalah teknik pengelasan permukaan yang menambahkan lapisan keras dan tahan aus pada bahan dasar, meningkatkan daya tahan dan umur komponen yang terpapar keausan parah, seperti peralatan pertambangan dan pertanian. Hardfacing dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai proses pengelasan, termasuk:

Permukaan Pengelasan Busur Terendam (SAW)

SAW membentuk busur antara elektroda kawat yang diumpankan secara kontinu dan benda kerja di bawah selimut fluks. Fluks ini melindungi lasan dari kontaminasi dan menciptakan terak yang menutupi manik. SAW menawarkan tingkat deposisi yang sangat baik dan penetrasi yang dalam, cocok untuk penggunaan di dalam dan di luar ruangan. Fluks sering kali dapat didaur ulang, membuat metode ini efisien untuk aplikasi permukaan tugas berat.

Permukaan Pengelasan Busur Inti Fluks (FCAW)

FCAW menggunakan elektroda tubular yang diisi dengan fluks dan membutuhkan sumber daya tegangan konstan. Ini memberikan tingkat deposisi yang tinggi dan penetrasi yang baik. FCAW serbaguna, cocok untuk semua posisi pengelasan, dan dapat dioperasikan secara manual, semi-otomatis, atau otomatis. Mobilitas dan kecepatannya membuatnya ideal untuk konstruksi dan perbaikan komponen besar.

Permukaan Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW)

Juga dikenal sebagai pengelasan tongkat, SMAW menggunakan elektroda habis pakai tertutup yang menghasilkan gas pelindung dan terak untuk melindungi kolam las. Meskipun memiliki tingkat deposisi yang lebih rendah dibandingkan dengan FCAW dan SAW, SMAW bersifat portabel, cocok untuk lokasi terpencil, dan kompatibel dengan banyak logam dan paduan. Biasanya digunakan dalam pemeliharaan dan perbaikan las permukaan.

Permukaan Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW)

GMAW menggunakan elektroda kawat padat yang diumpankan secara kontinu dan gas pelindung untuk melindungi kolam las. Hal ini memungkinkan tingkat deposisi yang tinggi dan kontrol yang tepat dari lasan, membuatnya ideal untuk aplikasi permukaan yang detail.

Permukaan Las Busur Tungsten Gas (GTAW)

GTAW (pengelasan TIG) menggunakan elektroda tungsten yang tidak dapat dikonsumsi dan pelindung gas inert. Pengelasan ini menghasilkan pengelasan permukaan yang bersih dan berkualitas tinggi dengan kontrol yang sangat baik, sering kali digunakan untuk material tipis atau aplikasi presisi yang membutuhkan permukaan akhir dan pengenceran minimal.

Pengelasan Permukaan Oxy-Acetylene

Metode tradisional ini menggunakan nyala api oksi-asetilen untuk melelehkan permukaan dan menambahkan bahan pengisi. Metode ini sederhana dan portabel, tetapi kurang umum digunakan untuk permukaan industri karena tingkat deposisi yang lebih lambat dan kualitas las yang kurang konsisten.

Permukaan Busur Plasma

Pengelasan busur plasma menggunakan busur plasma untuk melelehkan permukaan dan menyimpan bahan pengisi. Proses ini memberikan konsentrasi panas yang tinggi dan kontrol yang presisi, berguna untuk permukaan khusus yang membutuhkan kontrol manik-manik yang halus.

Tungku Peleburan

Ini adalah metode permukaan termal di mana permukaan dipanaskan dalam tungku dan menyatu dengan bahan pengerasan. Ini bukan proses pengelasan dan lebih merupakan perawatan metalurgi untuk meningkatkan sifat permukaan.

Masing-masing teknik ini menawarkan keunggulan yang unik dan dipilih berdasarkan persyaratan spesifik aplikasi, seperti jenis bahan dasar, sifat permukaan yang diinginkan, dan kondisi operasional.

Aplikasi Umum Pengelasan Permukaan

Perbaikan Mesin

Pengelasan permukaan biasanya digunakan untuk memperbaiki komponen mesin yang sudah aus. Teknik ini mengembalikan dimensi dan kinerja asli komponen seperti poros, roda gigi, dan bantalan yang telah mengalami keausan karena penggunaan dalam waktu lama. Dengan menempatkan lapisan material baru pada permukaan yang aus, pengelasan permukaan membantu memperpanjang usia komponen ini, mengurangi waktu henti dan biaya perawatan.

Perawatan Alat

Pengelasan permukaan digunakan untuk memperbarui dan memperkuat alat potong, cetakan, dan cetakan. Perkakas ini sering mengalami tekanan dan keausan tingkat tinggi. Menerapkan lapisan tahan aus melalui pengelasan permukaan dapat secara signifikan meningkatkan kekerasan dan ketahanannya terhadap abrasi, sehingga meningkatkan masa pakai dan efisiensi operasional.

Peralatan Konstruksi

Peralatan konstruksi, seperti bilah buldoser, bucket excavator, dan rahang penghancur, terpapar keausan yang ekstrem, dan pengelasan permukaan memperkuat komponen-komponen ini dengan lapisan yang tahan lama dan tahan aus. Proses ini membantu menjaga integritas dan fungsionalitas peralatan, memastikan bahwa peralatan tersebut dapat bertahan dalam kondisi kerja yang keras dan terus bekerja secara efektif.

Lapisan Tahan Aus

Pengelasan permukaan sangat penting untuk mengaplikasikan pelapis tahan aus pada komponen industri. Pelapis ini dirancang untuk melindungi komponen dari keausan abrasif dan erosif, yang biasa terjadi di industri seperti pertambangan, semen, dan manufaktur baja. Dengan meningkatkan sifat permukaan dengan paduan khusus, pengelasan permukaan membantu mengurangi frekuensi penggantian dan perbaikan, sehingga berkontribusi pada efisiensi operasional yang lebih tinggi dan biaya perawatan yang lebih rendah.

Mesin Pertanian

Mesin pertanian, termasuk bajak, garu, dan peralatan panen, sangat diuntungkan dengan adanya pengelasan permukaan. Mesin-mesin ini bekerja dalam kondisi abrasif, yang menyebabkan keausan yang cepat pada bagian-bagiannya. Teknik pengelasan permukaan, seperti hardfacing, digunakan untuk mengaplikasikan lapisan material tahan lama yang dapat menahan kerasnya penggunaan di bidang pertanian. Hal ini memastikan bahwa mesin tetap berfungsi untuk waktu yang lebih lama, sehingga mengurangi kebutuhan penggantian suku cadang yang sering.

Sektor Transportasi

Di sektor transportasi, pengelasan permukaan digunakan untuk meningkatkan ketahanan aus dan korosi pada komponen kendaraan seperti suku cadang mesin, cakram rem, dan roda kereta api. Dengan menerapkan pengelasan permukaan, komponen-komponen ini dapat menahan tekanan mekanis dan faktor lingkungan yang dihadapinya, sehingga meningkatkan keandalan dan masa pakai.

Industri Kimia dan Perminyakan

Pengelasan permukaan memainkan peran penting dalam industri kimia dan perminyakan, di mana peralatan sering kali terpapar zat yang sangat korosif. Menerapkan lapisan tahan korosi melalui pengelasan permukaan melindungi komponen penting seperti katup, pompa, dan jaringan pipa, memastikan umur panjang dan mengurangi risiko kegagalan. Hal ini sangat penting dalam menjaga keselamatan dan efisiensi operasi di sektor-sektor ini.

Pembangkit Listrik

Dalam pembangkit listrik, pengelasan permukaan digunakan untuk melindungi turbin, boiler, dan komponen bersuhu tinggi lainnya dari keausan dan korosi. Kondisi operasi yang keras di pembangkit listrik mengharuskan penggunaan pengelasan permukaan untuk mengaplikasikan paduan tahan panas yang dapat menahan suhu dan tekanan ekstrem yang dihadapi selama operasi. Hal ini membantu menjaga efisiensi dan keandalan peralatan pembangkit listrik.

Manfaat Pengelasan Permukaan

Ketahanan Aus yang Ditingkatkan

Pengelasan permukaan sangat meningkatkan ketahanan aus komponen logam. Dengan mengaplikasikan lapisan material yang keras dan tahan aus, komponen dapat bertahan di lingkungan yang abrasif, erosif, dan korosif dengan lebih baik, yang sangat bermanfaat dalam industri seperti pertambangan, pertanian, dan konstruksi.

Masa Pakai Komponen yang Diperpanjang

Salah satu manfaat yang paling menonjol dari pengelasan permukaan adalah perpanjangan masa pakai komponen yang substansial. Dengan memperkuat permukaan dengan bahan yang tahan lama, masa pakai komponen logam dapat ditingkatkan hingga 300%. Masa pakai yang lebih lama ini berarti bahwa komponen memerlukan lebih sedikit penggantian, yang berarti biaya operasional yang lebih rendah dan waktu henti yang lebih sedikit.

Penghematan Biaya

Pengelasan permukaan menawarkan penghematan biaya yang signifikan dengan meminimalkan kebutuhan untuk sering mengganti komponen yang aus atau rusak. Perusahaan dapat menghemat 25% hingga 75% untuk biaya penggantian dari waktu ke waktu. Pengurangan konsumsi material ini tidak hanya menurunkan biaya langsung tetapi juga mengurangi kebutuhan untuk memelihara persediaan suku cadang yang besar.

Mengurangi Waktu Henti

Waktu henti peralatan dapat menjadi masalah besar di banyak industri, yang menyebabkan kerugian finansial yang besar. Pengelasan permukaan membantu mengurangi masalah ini dengan memungkinkan pemulihan cepat komponen yang aus. Ini berarti bahwa peralatan dapat diperbaiki di tempat, tanpa perlu menunggu suku cadang baru dibuat atau dikirim. Kemampuan untuk memulihkan komponen dengan cepat sangat berharga di lokasi terpencil atau sektor di mana gangguan operasional sangat mahal.

Peningkatan Efisiensi Operasional

Dengan meningkatkan dan memulihkan komponen, pengelasan permukaan berkontribusi pada peningkatan efisiensi operasional. Hal ini mengurangi frekuensi pemeliharaan dan tenaga kerja yang diperlukan untuk perbaikan. Hasilnya, mesin beroperasi lebih lancar dan efektif, sehingga mengurangi gangguan dan meningkatkan produktivitas.

Perlindungan Permukaan yang Ditingkatkan

Pengelasan permukaan memberikan perlindungan permukaan yang unggul terhadap berbagai bentuk degradasi, termasuk korosi, abrasi, dan benturan. Lapisan pelindung ini memastikan bahwa komponen mempertahankan integritas struktural dan fungsionalitasnya dalam waktu yang lebih lama, bahkan di lingkungan yang paling menantang. Hal ini sangat penting untuk industri yang peralatannya menghadapi bahan kimia yang keras atau keausan fisik.

Keserbagunaan dalam Aplikasi

Keserbagunaan pengelasan permukaan memungkinkannya untuk digunakan di berbagai aplikasi. Mulai dari membangun kembali suku cadang mesin yang aus dan memperbaiki peralatan hingga meningkatkan daya tahan peralatan konstruksi, pengelasan permukaan beradaptasi dengan berbagai kebutuhan industri. Fleksibilitas ini menjadikannya teknik yang tak ternilai untuk memelihara dan meningkatkan kinerja beragam mesin dan komponen.

Dengan memanfaatkan manfaat pengelasan permukaan, industri dapat mencapai keandalan dan efisiensi yang lebih besar dalam operasi mereka. Proses ini tidak hanya meningkatkan daya tahan dan fungsionalitas komponen, tetapi juga memberikan penghematan biaya dan waktu yang signifikan, menjadikannya praktik penting dalam manufaktur dan pemeliharaan modern.

Bahan dan Elektroda yang Digunakan dalam Pengelasan Permukaan

Bahan yang Digunakan dalam Pengelasan Permukaan

Bahan Dasar

Memilih bahan dasar yang tepat sangat penting dalam pengelasan permukaan karena mempengaruhi kompatibilitas dan efektivitas lapisan permukaan. Bahan dasar yang umum meliputi:

• Baja: Banyak digunakan karena kekuatan dan keserbagunaannya, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi industri.
• Besi Cor: Besi tuang, yang dikenal dengan kemampuan mesin dan ketahanan terhadap keausan, sering digunakan dalam komponen mesin dan otomotif, sedangkan logam non-besi seperti paduan aluminium dan tembaga dipilih berdasarkan kebutuhan aplikasi tertentu.

Bahan Permukaan

Memilih bahan permukaan yang tepat adalah kunci untuk mencapai sifat permukaan yang diinginkan, seperti kekerasan, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap korosi. Bahan permukaan yang umum meliputi:

• Paduan yang Menghadapi Keras: Ini dirancang untuk meningkatkan ketahanan aus dan kekerasan. Contohnya antara lain:
• Tungsten Karbida: Menawarkan kekerasan dan ketahanan aus yang luar biasa, ideal untuk kondisi abrasi yang ekstrem.
• Kromium Karbida: Memberikan keseimbangan yang baik antara kekerasan dan ketangguhan, cocok untuk aplikasi keausan sedang hingga berat.
• Paduan Berbasis Nikel: Dikenal karena ketahanannya yang istimewa terhadap suhu tinggi dan korosi, sehingga cocok untuk lingkungan yang keras.
• Baja tahan karat: Digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan korosi yang tinggi, seperti peralatan pemrosesan bahan kimia.
• Paduan Nikel dan Kobalt: Digunakan di lingkungan bersuhu tinggi karena ketahanan dan daya tahan panasnya yang istimewa.

Elektroda yang Digunakan dalam Pengelasan Permukaan

Elektroda Habis Pakai

Elektroda yang dapat dikonsumsi digunakan secara luas dalam berbagai proses permukaan. Elektroda ini memainkan peran penting dalam menentukan kualitas dan sifat lapisan permukaan. Jenis yang umum meliputi:

• Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW): Memanfaatkan elektroda berlapis fluks untuk melindungi kolam las dari kontaminasi atmosfer.
• Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW): Menggunakan kawat yang diumpankan secara terus menerus dan gas pelindung, memberikan tingkat deposisi yang tinggi dan kontrol yang baik.
• Pengelasan Busur Inti Fluks (FCAW): Menggunakan kawat tubular yang diisi dengan fluks, menawarkan keserbagunaan dan laju deposisi yang tinggi.

Jenis-jenis Elektroda

Pemilihan elektroda sangat penting untuk mencapai karakteristik yang diinginkan dari pengelasan permukaan. Berbagai jenis elektroda menawarkan keunggulan spesifik:

• Elektroda Selulosa: Elektroda ini memiliki lapisan berbasis selulosa yang menciptakan atmosfer kaya hidrogen, sehingga memungkinkan penetrasi yang dalam. Elektroda ini cocok untuk aplikasi berkekuatan tinggi tetapi memiliki risiko porositas yang lebih tinggi.
• Elektroda Rutil: Mengandung titanium dioksida (TiO2), elektroda ini menawarkan busur yang mulus dan penghilangan terak yang mudah, sehingga ideal untuk aplikasi yang memerlukan hasil akhir berkualitas tinggi.
• Elektroda Berlapis Mineral: Ini membentuk lapisan terak pelindung di atas lasan, melindunginya dari gas atmosfer. Biasanya digunakan untuk mengelas baja dan besi tuang.
• Elektroda Dasar: Dikenal dengan kandungan hidrogennya yang rendah, elektroda ini digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan keuletan dan ketangguhan yang tinggi. Elektroda ini cocok untuk aplikasi kritis yang mengutamakan kualitas pengelasan.
• Elektroda Asam: Mengandung silikon dioksida (SiO2) dan titanium dioksida (TiO2), elektroda ini memberikan busur yang stabil dan fluiditas terak yang baik. Namun, elektroda ini menghasilkan kandungan oksigen dan hidrogen yang lebih tinggi dalam lasan, yang mungkin tidak cocok untuk semua aplikasi.

Teknik dan Aplikasi

Teknik permukaan yang berbeda digunakan tergantung pada hasil yang diinginkan. Sebagai contoh, Shielded Metal Arc Welding (SMAW) lebih disukai karena portabilitas dan kesederhanaannya, sehingga ideal untuk perbaikan di tempat dan pengerasan permukaan.

• Pengelasan Busur Terendam (SAW): Menawarkan laju deposisi yang tinggi, ideal untuk pelapisan tebal dan aplikasi berskala besar.
• Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW) dan Pengelasan Busur Inti Fluks (FCAW): Teknik ini memberikan operasi permukaan berkecepatan tinggi dengan kualitas yang konsisten dan penetrasi yang baik.

Pemilihan bahan dan elektroda sangat penting dalam mencapai sifat yang diinginkan dari las permukaan, memastikan peningkatan kinerja dan umur komponen yang lebih panjang.

Memahami Simbol Pengelasan untuk Pengelasan Permukaan

Apa yang dimaksud dengan Las Permukaan?

Pengelasan permukaan, juga disebut lapisan las atau hardfacing, mengaplikasikan material las ke permukaan benda kerja. Jenis pengelasan ini terutama meningkatkan sifat permukaan daripada menyatukan dua bagian. Tujuan utamanya termasuk memulihkan permukaan yang aus, menambahkan lapisan tahan aus atau tahan korosi, dan meningkatkan ketebalan komponen.

Simbol Pengelasan untuk Pengelasan Permukaan

Untuk memastikan komunikasi yang jelas dalam desain dan fabrikasi pengelasan, American Welding Society (AWS) telah menetapkan simbol-simbol khusus untuk pengelasan permukaan.

Karakteristik Simbol

Simbol pengelasan untuk las permukaan adalah khas dan mudah dikenali. Simbol ini terdiri dari dua setengah lingkaran yang ditempatkan di bawah garis referensi, sehingga mudah dikenali.

• Spesifikasi Tinggi: Sisi kiri simbol menunjukkan ketebalan las.
• Spesifikasi Panjang: Panjang las permukaan, jika perlu, ditentukan pada sisi kanan simbol.
• Penempatan: Simbol ini biasanya ditempatkan pada sisi panah sambungan, dengan panah pengelasan menunjuk langsung ke area di mana permukaan akan diaplikasikan.

Detail Tambahan

Ekor simbol dapat menyertakan detail tambahan tentang arah dan orientasi pengelasan:

• Indikator Arah: Istilah-istilah seperti aksial, sirkumferensial, longitudinal, dan lateral dapat menentukan arah las permukaan.
• Informasi Tambahan: Detail tambahan seperti kontur, hasil akhir, atau metode aplikasi dapat disertakan jika relevan.

Menafsirkan Simbol Las Permukaan

Memahami komponen simbol las permukaan sangat penting untuk interpretasi dan aplikasi yang akurat:

• Setengah Lingkaran Ganda: Simbol ini membedakan las permukaan dari jenis lainnya, seperti las fillet atau alur.
• Dimensi Tinggi: Ketinggian yang ditentukan pada sisi kiri menunjukkan ketebalan atau penumpukan lapisan las.
• Dimensi Panjang: Panjang di sisi kanan menunjukkan luas permukaan yang akan ditutupi oleh las permukaan.
• Informasi Tambahan: Data tambahan di bagian ekor dapat memberikan kejelasan lebih lanjut tentang aplikasi dan karakteristik las.

Aplikasi Pengelasan Permukaan

Pengelasan permukaan meningkatkan kinerja komponen dengan berbagai cara:

• Pemulihan: Pengelasan permukaan memperbaiki dan memulihkan permukaan yang aus atau terkorosi pada komponen mesin, sehingga memperpanjang masa pakainya.
• Permukaan keras: Aplikasi ini menambahkan lapisan tahan aus pada komponen yang terpapar abrasi atau benturan, seperti peralatan pertambangan dan pertanian.
• Penumpukan Dimensi: Meningkatkan ketebalan komponen untuk memenuhi spesifikasi baru atau untuk memperpanjang masa pakai.
• Ketahanan Korosi: Menerapkan paduan tahan korosi pada permukaan yang terpapar pada lingkungan yang keras, memastikan daya tahan jangka panjang.

Manfaat Pengelasan Permukaan

Penggunaan las permukaan menawarkan beberapa keuntungan:

• Masa Pakai Peralatan yang Diperpanjang: Dengan meningkatkan ketahanan aus dan korosi, pengelasan permukaan secara signifikan memperpanjang masa pakai komponen.
• Efektivitas Biaya: Memperbaiki permukaan melalui pengelasan permukaan bisa lebih ekonomis daripada mengganti seluruh bagian.
• Kustomisasi: Pengelasan permukaan memungkinkan untuk menyesuaikan sifat permukaan untuk memenuhi tuntutan operasional tertentu, mengoptimalkan kinerja.
• Efisiensi: Pengelasan permukaan memungkinkan modifikasi permukaan lokal tanpa perlu penggantian komponen secara menyeluruh, sehingga menghemat waktu dan sumber daya.

Panduan Langkah-demi-Langkah untuk Pengelasan Permukaan

Identifikasi Logam Dasar

Mulailah dengan mengidentifikasi komposisi logam dasar, karena hal ini sangat penting untuk pengelasan permukaan yang efektif. Dengan memahami sifat-sifat logam dasar, Anda dapat memilih bahan dan teknik pengelasan yang tepat.

Bersihkan Permukaan

Bersihkan permukaan secara menyeluruh dengan menggunakan sikat kawat, gerinda, atau pembersih kimiawi untuk menghilangkan karat, kotoran, minyak, dan lemak. Permukaan yang bersih sangat penting untuk daya rekat yang kuat pada bahan permukaan.

Siapkan Peralatan Pengelasan

Siapkan peralatan las Anda dengan memilih batang atau kawat las yang tepat dan sesuaikan pengaturan daya untuk bahan permukaan yang dipilih. Pastikan mesin las dikalibrasi dengan benar untuk menangani persyaratan khusus dari bahan permukaan dan logam dasar.

Menerapkan Lapisan Permukaan

Aplikasikan bahan permukaan dalam pengelasan yang tumpang tindih menggunakan las MIG, TIG, atau las tongkat, tergantung pada hasil akhir yang diperlukan dan sifat material. Pastikan setiap lintasan memiliki jarak yang sama dan diendapkan secara seragam untuk mendapatkan lapisan yang konsisten dan tahan lama.

Selesai dan Periksa

Periksa lasan untuk mengetahui adanya cacat atau ketidakkonsistenan, seperti porositas, retakan, atau cakupan yang tidak merata. Lakukan lintasan tambahan jika perlu untuk memastikan cakupan yang lengkap dan merata. Perawatan pasca-pengelasan seperti pemesinan atau penggerindaan mungkin diperlukan untuk mencapai permukaan akhir yang diinginkan dan menghilangkan material berlebih.

Teknik dan Pertimbangan

Metode Pengelasan

• Pengelasan MIG: Ideal untuk permukaan yang lebih besar karena kecepatan dan efisiensinya yang tinggi.
• Pengelasan TIG: Memberikan kontrol yang presisi dan hasil akhir yang bersih, cocok untuk pekerjaan yang rumit atau halus.
• Pengelasan Tongkat: Serbaguna dan mampu menangani berbagai jenis logam, sehingga cocok untuk perbaikan dan pemeliharaan di lapangan.

Bahan Permukaan

Pilih bahan berdasarkan sifat yang diperlukan, seperti ketahanan aus atau ketahanan korosi. Bahan yang umum termasuk karbida kromium, karbida tungsten, dan baja tahan karat.

Pemanasan Awal dan Pendinginan

Pemanasan awal logam dasar mungkin diperlukan untuk mencegah guncangan termal, terutama pada baja karbon tinggi atau bahan yang dapat dikeraskan lainnya. Mengontrol laju pendinginan untuk mengelola tegangan sisa dan menghindari keretakan. Pendinginan lambat mungkin diperlukan untuk paduan tertentu untuk mencapai sifat metalurgi yang diinginkan.

Manfaat dan Aplikasi

Pengelasan permukaan memperpanjang usia mesin dengan melindungi dari keausan dan korosi. Pengelasan ini biasanya digunakan pada mesin pertanian, peralatan konstruksi, dan industri minyak dan gas.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Di bawah ini adalah jawaban atas beberapa pertanyaan yang sering diajukan:

Apa yang dimaksud dengan pengelasan permukaan dan apa bedanya dengan pengelasan biasa?

Pengelasan permukaan adalah teknik di mana lapisan material dengan sifat tertentu, seperti ketahanan terhadap keausan, korosi, atau panas, diterapkan pada permukaan benda kerja. Ini berbeda dengan pengelasan biasa, yang biasanya melibatkan penyambungan dua bagian logam yang terpisah. Tujuan utama pengelasan permukaan adalah untuk meningkatkan karakteristik permukaan komponen, sehingga memperpanjang masa pakai dan meningkatkan kinerjanya di berbagai lingkungan. Pengelasan biasa berfokus pada penciptaan ikatan yang kuat antara logam, sedangkan pengelasan permukaan bertujuan untuk meningkatkan daya tahan dan fungsionalitas satu bagian dengan menambahkan lapisan pelindung. Bahan yang digunakan dalam pengelasan permukaan sering kali dipilih karena kemampuannya untuk bertahan dalam kondisi yang keras, membuat teknik ini berharga dalam industri di mana komponen terkena keausan yang signifikan.

Apa manfaat utama dari pengelasan permukaan?

Pengelasan permukaan, khususnya hardfacing, adalah teknik khusus yang meningkatkan sifat permukaan komponen logam dengan mengaplikasikan lapisan tahan aus. Manfaat utama dari pengelasan permukaan adalah memperpanjang masa pakai dan daya tahan komponen secara signifikan dengan meningkatkan ketahanannya terhadap abrasi, benturan, dan korosi. Penguatan ini memungkinkan komponen tahan terhadap kondisi yang keras, mengurangi frekuensi penggantian dan menghasilkan penghematan biaya yang besar. Pengelasan permukaan juga meminimalkan waktu henti dengan memungkinkan perbaikan di tempat yang cepat, memastikan operasi yang berkelanjutan. Selain itu, ini meningkatkan efisiensi proses dan kontrol kualitas, terutama ketika diintegrasikan dengan pengelasan robotik, dan menawarkan keserbagunaan untuk berbagai aplikasi dan material. Keunggulan ini menjadikan pengelasan permukaan sebagai strategi yang berharga bagi industri yang membutuhkan solusi yang tahan lama dan hemat biaya untuk memelihara dan meningkatkan komponen logam.

Jenis metode dan bahan pengelasan permukaan apa saja yang tersedia?

Pengelasan permukaan, juga dikenal sebagai hardfacing, melibatkan berbagai metode dan bahan yang dirancang untuk mengaplikasikan lapisan pelindung pada permukaan logam, sehingga meningkatkan ketahanan terhadap keausan dan korosi. Teknik utamanya meliputi:

1. Manik-manik Stringer: Menerapkan manik-manik las yang sempit dan lurus untuk membangun permukaan.
2. Menenun Manik-manik: Menciptakan lasan yang lebih lebar melalui gerakan dari sisi ke sisi, cocok untuk area permukaan yang lebih luas.
3. Permukaan keras: Secara khusus ditujukan untuk meningkatkan ketahanan aus, sering kali menggunakan bahan yang lebih keras.

Bahan yang digunakan dalam pengelasan permukaan biasanya meliputi:

• Paduan Berbasis Besi: Hemat biaya, cocok untuk ketahanan aus secara umum.
• Paduan Berbasis Nikel: Ideal untuk ketahanan korosi dan suhu yang tinggi.
• Paduan Berbasis Kobalt: Unggul dalam kondisi ekstrem, menawarkan ketahanan aus dan panas yang sangat baik.
• Paduan Khusus (misalnya, NiCrMoNb): Disesuaikan untuk kebutuhan spesifik, memberikan performa yang lebih baik di lingkungan yang agresif.

Metode dan bahan ini membantu memperpanjang masa pakai komponen dan mesin industri, mengurangi biaya perawatan dan waktu henti.

Bagaimana las permukaan direpresentasikan dalam simbol pengelasan?

Dalam simbol pengelasan, pengelasan permukaan diwakili oleh simbol unik dua setengah lingkaran, menyerupai punuk ganda, yang ditempatkan di bawah garis referensi. Hal ini menunjukkan bahwa material harus diendapkan pada permukaan logam dasar, bukan menyambung dua sisi. Panah pada simbol pengelasan menunjuk tepat ke permukaan di mana las permukaan akan diterapkan.

Ukuran las permukaan, yang merupakan tinggi dari logam dasar ke permukaan las, ditunjukkan di sebelah kiri simbol, sedangkan panjang las, jika ditentukan, dicatat di sebelah kanan. Jika beberapa lapisan atau lintasan diperlukan, hal ini biasanya ditunjukkan melalui catatan atau beberapa garis referensi. Simbol ini sangat penting untuk komunikasi yang jelas dalam teknik pengelasan, memastikan aplikasi yang tepat dan kontrol kualitas dalam operasi permukaan.