Dalam lanskap manufaktur yang terus berkembang, pengelasan tetap menjadi proses penting untuk menyatukan komponen logam. Seiring kemajuan teknologi, metode pengelasan baru muncul untuk melengkapi teknik tradisional. Artikel ini membandingkan pengelasan laser dengan metode pengelasan konvensional, memeriksa kekuatan, keterbatasan, dan aplikasinya dalam manufaktur modern.
Metode Pengelasan Tradisional
Metode pengelasan tradisional telah menjadi tulang punggung fabrikasi logam selama beberapa dekade. Berikut adalah beberapa teknik yang paling umum:
Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW/MIG)
Pengelasan Busur Logam Gas, umumnya dikenal sebagai pengelasan MIG, menggunakan umpan kawat kontinu sebagai elektroda dan bahan pengisi. Gas pelindung, biasanya argon atau campuran argon dan CO2, melindungi kolam las dari kontaminasi. Pengelasan MIG banyak digunakan dalam aplikasi industri karena kecepatan dan kemudahan penggunaannya. Pengelasan ini sangat efektif untuk mengelas pelat logam tebal dan pipa berlubang besar
Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW/TIG)
Pengelasan Busur Tungsten Gas, atau pengelasan TIG, menggunakan elektroda tungsten yang tidak dapat dikonsumsi untuk menghasilkan pengelasan. Bahan pengisi terpisah sering digunakan, dan gas inert, seperti argon, melindungi area las. Pengelasan TIG dikenal dengan presisi dan pengelasan berkualitas tinggi, sehingga ideal untuk bagian tipis baja tahan karat dan logam non-besi seperti aluminium dan tembaga. Metode ini umumnya digunakan dalam industri kedirgantaraan dan otomotif
Pengelasan Busur Logam Terlindung (SMAW)
Juga dikenal sebagai pengelasan tongkat, Pengelasan Busur Logam Terproteksi menggunakan elektroda sekali pakai yang dilapisi fluks. Lapisan fluks akan hancur selama pengelasan, melepaskan gas yang melindungi area pengelasan dari kontaminasi. SMAW serbaguna dan dapat digunakan untuk mengelas berbagai logam, termasuk baja, besi, dan paduan nikel. Ini sering digunakan dalam konstruksi, pembuatan kapal, dan pekerjaan perbaikan karena kesederhanaan dan keefektifannya
Pengelasan Busur Inti Fluks (FCAW)
Pengelasan Busur Inti Fluks mirip dengan pengelasan MIG tetapi menggunakan kawat tubular yang diisi dengan fluks. Metode ini dapat digunakan dengan atau tanpa gas pelindung eksternal, tergantung pada jenis inti fluks. FCAW sangat efisien dan menghasilkan lasan yang kuat, sehingga cocok untuk aplikasi tugas berat seperti fabrikasi baja struktural dan pembuatan kapal. Namun, proses ini cenderung menghasilkan lebih banyak asap dan membutuhkan ventilasi yang baik
Pengelasan Busur Terendam (SAW)
Dalam Pengelasan Busur Terendam, zona las ditutupi oleh lapisan fluks granular, yang mencegah kontaminasi dan menstabilkan busur. Metode ini sepenuhnya otomatis dan mampu menghasilkan lasan berkualitas tinggi dengan penetrasi yang dalam. SAW umumnya digunakan dalam industri fabrikasi berat, termasuk pembangunan jembatan, kapal, dan bejana tekan
Masing-masing metode pengelasan tradisional ini memiliki keunggulan unik dan dipilih berdasarkan persyaratan spesifik aplikasi, seperti jenis logam, ketebalan, dan kualitas las yang diinginkan.
Apa itu Pengelasan Laser?
Pengelasan laser adalah teknik yang menggunakan sinar laser yang terfokus untuk melelehkan dan memadukan bahan. Masukan panas yang terkonsentrasi menciptakan lasan yang sempit dengan penetrasi yang tepat, sehingga ideal untuk bahan yang halus dan peka terhadap panas. Pengelasan laser sangat otomatis dan dapat menyatukan berbagai macam logam, termasuk logam yang berbeda.
Jenis-jenis Mesin Las Laser
Berdasarkan Jenis Laser:
- Mesin Las Laser CO2
Mesin las laser CO2 menggunakan laser CO2 untuk menghasilkan sinar laser untuk pengelasan. Laser ini dikenal dengan daya tinggi, efisiensi, dan kecepatan pengelasan yang cepat, sehingga cocok untuk mengelas material logam yang luas. - Mesin Las Laser Serat
Mesin las laser serat menggunakan sinar kontinu yang dipancarkan oleh laser serat. Mesin ini menawarkan output energi yang stabil dan presisi pengelasan yang tinggi, menjadikannya salah satu perangkat pengelasan laser yang paling banyak digunakan di pasaran. Mereka terutama digunakan untuk mengelas bahan presisi.
Dengan Metode Pengelasan:
- Mesin Las Laser Genggam
Mesin las laser genggam dirancang untuk pengoperasian manual. Mesin ini sederhana dan fleksibel untuk digunakan, memungkinkan pengelasan pada posisi dan sudut yang berbeda. Mesin ini cocok untuk pengelasan batch kecil berbagai bahan. - Mesin Las Laser Otomatis
Mesin las laser otomatis menghemat biaya tenaga kerja dan memungkinkan otomatisasi pengelasan. Mesin ini ideal untuk produksi berskala besar dan bervolume tinggi, meningkatkan efisiensi, serta memenuhi standar keselamatan dan lingkungan.
Dengan Bahan Pengelasan:
- Mesin Las Laser Logam
Mesin las laser logam digunakan untuk mengelas bahan logam seperti baja tahan karat, baja karbon, tembaga, aluminium, dan paduannya. - Mesin Las Laser Non-Logam
Mesin las laser non-logam cocok untuk mengelas bahan non-logam seperti plastik, kaca, keramik, dan komposit.
Membandingkan Pengelasan Tradisional dan Pengelasan Laser
1. Prinsip Kerja:
- Pengelasan Laser: Memanfaatkan sinar laser dengan kepadatan energi tinggi untuk menyinari permukaan benda kerja, langsung melelehkan dan menyatukan material. Pengelasan laser memiliki fitur pemanasan non-kontak dan terlokalisasi dengan energi yang terkonsentrasi dan sangat terkendali.
- Pengelasan Tradisional: Termasuk pengelasan busur, pengelasan resistansi, dan pengelasan berpelindung gas (seperti MIG/MAG dan TIG). Metode-metode ini terutama menggunakan busur listrik, panas resistansi, atau panas reaksi kimia untuk melelehkan benda kerja secara lokal, menyelesaikan pengelasan dengan bahan pengisi atau fusi sendiri.
2. Efek Proses:
- Pengelasan Laser: Zona yang terpengaruh panas lebih kecil, kecepatan pengelasan lebih cepat, presisi lebih tinggi, pengelasan sempit dengan rasio kedalaman-ke-lebar yang tinggi. Mencapai hasil pengelasan berkualitas tinggi, terutama cocok untuk pengelasan presisi dan pelat tipis, dengan deformasi minimal.
- Pengelasan Tradisional: Zona yang terpengaruh panas relatif lebih besar, kecepatan pengelasan bervariasi menurut metode, lapisan las lebih lebar dengan rasio kedalaman-ke-lebar yang umumnya lebih kecil. Lebih rentan terhadap masalah deformasi dan retak panas, tetapi lebih cocok untuk mengelas material yang lebih tebal.
3. Rentang Aplikasi:
- Pengelasan Laser: Banyak digunakan dalam instrumen presisi, manufaktur otomotif, dirgantara, perangkat medis, dan produk elektronik 3C. Sangat menguntungkan untuk pengelasan struktural presisi tinggi dan kompleks.
- Pengelasan Tradisional: Diterapkan secara luas dalam pembuatan kapal, konstruksi jembatan, struktur baja, bejana tekan, dan manufaktur mesin umum. Cocok untuk produksi skala besar dan operasi pengelasan yang kurang presisi.
4. Biaya dan Peralatan:
- Pengelasan Laser: Investasi peralatan awal yang lebih tinggi, tetapi berpotensi menurunkan biaya unit dalam operasi jangka panjang karena efisiensi, presisi, dan penghematan energi. Secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi dalam manufaktur skala besar.
- Pengelasan Tradisional: Biaya peralatan yang relatif lebih rendah, teknologi yang matang, dan biaya perawatan yang lebih rendah. Namun, memerlukan pertimbangan persyaratan keterampilan operator, efisiensi pengelasan, dan biaya pasca-pemrosesan (mis.)
5. Aspek Lingkungan dan Keselamatan:
- Pengelasan Laser: Menghasilkan lebih sedikit asap dan zat berbahaya selama pengelasan, sehingga menghasilkan lingkungan kerja yang lebih baik. Namun demikian, memerlukan tindakan pencegahan keamanan yang lebih tinggi untuk perlindungan laser.
- Pengelasan Tradisional: Biasanya menghasilkan lebih banyak asap, gas beracun, dan panas yang memancar, sehingga memerlukan ventilasi yang komprehensif dan tindakan perlindungan.
Mesin las laser dan metode pengelasan tradisional berbeda secara signifikan dalam proses, kualitas las, efisiensi, dan rentang aplikasinya. Memilih metode pengelasan yang sesuai untuk persyaratan tertentu sangat penting untuk mencapai hasil pengelasan yang optimal.