las fcaw

Posted by BatamNetter on Tuesday, 27 July 2010 FLUX CORED ARC WELDING (FCAW) FCAW = Las busur listrik fluk inti tengah / pelindung inti tengah Merupakan kombinasi antara proses SMAW, GMAW dan SAW Sumber energi pengelasan : menggunakan arus listrik AC atau DC dari pembangkit listrik atau melalui trafo dan atau rectifier. Dalam hal ini dapat menggunakan DCRP atau DCSP. 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 : a. Gas yang dihasilkan pada proses pengelasan  b. Terak / slag yang dihasilkan cukup banyak karena berada pada inti elektroda c. Tambahan gas pelindung dari luar jika diinginkan Proses FCAW pada dasarnya = GMAW dan yang menjadi pembeda utamanya adalah elektrodanya yang berbentuk tubular yang berisi fluks. 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 sist em. 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). 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 den gan 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. Alasan self shielding populer digunakan di luar ruangan (FIELD WORK), yaitu : 1. Menggunakan keluaran elektroda (Electrode extension) yang panjang, antara ½ “ s/d 3 ¾ “ (12 s/d 95 mm) 2. Dengan electrode extension yang tinggi akan menghindari hambatan pengaruh pemanasan elektroda (seperti preheat) yang dapat menstabilkan tegangan listrik (V) serta menurunkan arus lsitrik (A). 3. Penetrasi hasil lasan dangkal dan menyempit yang baik untuk proses build up pada gap

yang melebar 4. Apabila sistem pengendalian Voltage dan amperage pada power station dapat dipertahankan, maka deposition rate meningkat pesat, sehingga meningkatkan produktivity 5. Penetrasi dapat disesuaikan dan untuk menghasilkan penetrasi dangkal, pemakaian arus dan polarity harus DCRP dan penetrasi dalam dengan DCSP Penggunaan utama FCAW : 1. Baja karbon / carbon steel 2. Baja karon Alloy rendah / Low alloy carbon steel 3. Baja tahan karat / Stainless steel 4. Besi tuang / Cast Iron 5. Las titik baja tipis / Sheet steel spot welding 6. Pengerasan & pelapisan permukaan / Steel hard facing and cladding Lay out mesin otomatik FCAW dioperasikan dengan arus DC constant dengan voltage 100% duty cycle. Umumnya penggunaan side shielding ialah untuk pengelasan yang sem pit, penetrasi kampuh yang dalam dan mengurangi spatter dan nozzle dapat dengan pendinginan gas atau air. Pendinginan air apabila menggunakan arus di atas. 600 A Penggunaan nozle secara tandem, untuk deposition r ate yang tinggi dengan pelindung gas dapat dilakukan. Gas pelindung pada FCAW adalah CO2., dengan keuntungan : 1. Harga murah 2. Meningkatkan daya penetrasi, walaupun dapat meningkatkan transfer globular mode mechanism Jika komposisi CO2 pada material rendah maka lasan yang mencair akan mengambilnya dari udara sekitarnya, sehingga hasil lasan baik dan tanpa porosity. Jika komposisi karbon tinggi akan cenderung menghasilkan las an yang banyak porosity, sehingga pemilihann fluks yang mempunyai daya antioksidasi (oxidizer) perlu dipertimbangkan, sehingga mutu lasan dapat memenuhi tanpa porosity. Base metal (metal dasar) yang dilas dengan FCAW ialah secara umum seluruh material yang dapat dilas dengan SMAW, GMAW atau SAW dapat dilakukan dengan baik. Proses kontrol FCAW mencakup : 1. Weding current 2. Arc voltage 3. Electrode extention 4. Travel speed 5. Shielding gas flow 6. Deposition rate 7. Electrode angle Arus pada FCAW berpengaruh langsung secara proposional terhadap elctrode : 1. Feed rate 2. Diameter 3. Composition 4. Extension rate Penggunaan voltage constant pada FCAW ialah untuk mempertahankan pel elehan elektroda

 pada panjang busur tetap. Tegangan busur (arc voltage) dan panjang busur mempunyai hubungan erat karena mutu tampilan, kemulusan, dan sifat lasan dengan FCAW akan sangat dipengaruhi oleh kondisi  panjang busur dan voltage Contoh : Jika voltage busur arus terlalu panjang akan berakibat banyak weld spatter dan manik las melebar. FCAW dengan elektroda tanpa pelindung gas dengan busur voltage tinggi akan mengkonsumsi nitrogen disekitarnya yang dapat berakibat pososity pada pengelsan baja lunak dan akan berakibat retak pada baja tahan karat karena proses akan menngurangi kandungan ferrite pada hasil lasan. Apabila voltage busur terlalu pendek (rendah) akan berakibat capping yang mengecil dan convex / cembung, menurunnya daya penetrasi dan banyak weld spatter. Electrode extension perlu diperhatikan karena merupakan hambatan dalam pemanasan elektrode sebelum meleleh. Kondisi suhu elektrode sebelum meleleh akan berpengaruh terhadap : 1. Penggunaan energy busur (arc energy) 2. Kemampuan beku elektrode (Electrode deposition rate) 3. Daya penetrasi (Penetration ability) Travel speed berpengaruh pada penetrasi dan bentuk ulir pengelasan. Penetrasi pada travel speed yang lambat akan lebih dalam daripada travel speed tinggi. Pengelasan dengan travel speed lambat pada penggunaan arus (A) tinggi akan berakibat  panas yang berlebihan (over heating) pada lasan, yang dapat menyebabkan bentuk bulir yang kasar, terperangkapnya slag dan burn through. Pengelasan dengan travel speed tinggi dengan arus lsitrik (A) tinggi akan menyebabkan bulir las kasar dan undercut Porosity : cacat yang terjadi karena adanya gas yang terperangkap dalam lasan, biasanya  berbentuk butir-butir . Keakuratan aliran gas pelindung tergantung dari : 1. Bentuk nozle las 2. Jarak ujung nozle dengan benda kerja 3. Media gerak dari gas pada area pengelasan. Deposition rate : Jumlah berat metal las beku / jadi per satuan waktu Deposition rate sangat bergantung pada variabel : 1. Diameter elektrode 2. Komposisi elektrode 3. Panjang keluaran elektrode (electrode extension) 4. Arus listrik pengelasan (welding current) Efisiensi pengelasan ialah perbandingan antara jumlah berat kawat l as yang digunakan dengan jumlah berat lasan yang jadi / beku dalam persen Umunnya deposition rate eficiency FCAW : 1. Pelindung gas : 80 –  90 %

2. tanpa pelindung gas (self shielding) : 78 –  87 % Mutu lasan FCAW bergantung : 1. Jenis elektrode yang digunakan 2. Metode yang digunakan 3. Kondisi bahan bakar 4. Desain sambungan las 5. Kondisi pengelsan Keuntungan FCAW : 1. Highest Deposition rate for hand-held welding process 2. Higher tolerance level to contamination than GMAW 3. Self shielding electrode arc suitable for field application 4. Deep penetration arc minimize fusion problem Keterbatasan FCAW : 1. Slag must be removed after welding 2. Smoky process