Perbedaan Proses Pengelasan GMAW dan GTAW

Pengelasan adalah salah satu teknik penyambungan populer yang dapat menggabungkan dua atau lebih bahan secara permanen dengan atau tanpa penerapan panas, tekanan, dan bahan pengisi. Pengelasan fusi adalah sekelompok proses pengelasan di mana permukaan faying komponen induk menyatu dengan pemanasan untuk membentuk koalesensi. Pengelasan busur adalah proses pengelasan fusi yang paling populer di mana panas diterapkan melalui busur listrik yang dibentuk antara dua elektroda di bawah adanya perbedaan potensial yang cukup. Ada proses pengelasan busur yang berbeda untuk menggabungkan berbagai bahan dengan cara yang beragam. Pengelasan busur logam gas (GMAW) dan Las busur tungsten gas (GTAW) adalah dua proses pengelasan busur yang menawarkan keunggulan unik tertentu.

Pengelasan busur logam gas (GMAW) adalah salah satu proses penyambungan ekonomi di mana koalesensi dibentuk dengan melelehkan permukaan faying dan logam pengisi melalui busur listrik yang dibentuk antara elektroda habis pakai dan logam induk konduktif. Karena elektroda adalah salah satu konsumsi sehingga terus diumpankan pada tingkat yang konstan melalui pengumpan kawat mekanik. Jadi tidak dapat dilakukan dalam mode autogenous sebagai elektroda konsumsi adalah salah satu bagian integral dari proses. Gas pelindung yang sesuai (inert atau aktif) dapat digunakan untuk melindungi unggun las dari kontaminasi. Namun, logam pengisi dapat diendapkan pada manik las dengan kecepatan yang lebih cepat dan dengan demikian proses ini produktif dan ekonomis. Jika dilakukan dengan benar menggunakan set parameter yang optimal, ini dapat menghasilkan sambungan yang baik dan andal.

Pengelasan busur tungsten gas (GTAW) , yang dikenal sebagai pengelasan tungsten inert gas (TIG), adalah salah satu proses pengelasan fusi yang canggih di mana penyambungan diwujudkan dengan pembentukan koalesensi karena fusi permukaan faying. Di sini busur listrik dibentuk antara bahan dasar konduktif dan elektroda tungsten yang tidak dapat dikonsumsi. Karena elektroda tidak dapat dikonsumsi, bahan pengisi diperlukan untuk diterapkan secara terpisah jika ada celah akar yang cukup. Ini juga menguntungkan untuk mode pengelasan autogenous di mana tidak ada pengisi yang diterapkan. Gas pelindung, lebih disukai gas inert seperti argon, juga diterapkan untuk melindungi kolam logam panas selama pengelasan dari oksigen atmosfer. Meskipun prosesnya relatif lebih lambat, kemampuannya untuk menggabungkan beragam logam dan menghasilkan sambungan yang kuat dan andal menjadikannya salah satu proses yang disukai dalam banyak aplikasi. Tampilan manik las yang indah dan sambungan bebas cacat juga merupakan dua keuntungan penting. GMAW berbeda dari GTAW dalam banyak aspek dan perbedaannya diberikan di bawah ini dalam bentuk tabel.

Tabel:Perbedaan antara proses pengelasan GMAW dan GTAW

Elektroda habis pakai dan tidak habis pakai: Selama pengelasan busur, busur listrik dibuat antara elektroda dan bahan kerja konduktif. Kepadatan panas yang tinggi dari busur ini melelehkan permukaan faying dari komponen induk serta logam pengisi jika diterapkan. Ketika sekering elektroda dan akibatnya deposito pada manik las selama pengelasan, itu disebut sebagai elektroda konsumsi. Dengan kata lain, ketika elektroda dikonsumsi untuk menyediakan pengisi, itu disebut elektroda habis pakai. Dalam pengelasan busur logam gas (GMAW), elektroda adalah jenis yang dapat dikonsumsi karena meleleh karena pemanasan busur dan kemudian mengendap pada manik las. Berlawanan dengan ini, dalam proses las busur tungsten gas (GTAW), elektroda tetap utuh di bawah pemanasan busur intens. Karena tidak meleleh untuk menyimpan logam pengisi yang diperlukan, jadi ini adalah jenis yang tidak dapat dikonsumsi. Akibatnya, umur elektroda GTAW lebih tinggi daripada elektroda GMAW.

Komposisi bahan elektroda: Pada GMAW, komposisi metalurgi elektroda (atau filler) kurang lebih sama dengan komponen induk yang akan disambung. GTAW selalu menggunakan elektroda tungsten runcing, terlepas dari komposisi bahan induknya. Namun, beberapa elemen paduan (misalnya thorium, lantanum oksida, serium oksida, zirkonia, dll.) juga ditambahkan dengan tungsten untuk meningkatkan berbagai karakteristik pengelasan seperti emisivitas elektron, erosi elektroda, dll.

Kemungkinan untuk tampil dalam mode autogenous: Mode pengelasan autogenous dilakukan tanpa menerapkan logam pengisi apa pun. Di sini celah akar dipertahankan minimum, biasanya nol. Selama pengelasan, hanya permukaan faying yang menyatu dengan pemanasan melalui busur listrik dan dibiarkan dingin. Bahan yang menyatu dari dua permukaan akan bercampur dan setelah pendinginan itu menciptakan manik las. Proses GMAW secara inheren menyimpan logam pengisi pada manik las karena menggunakan elektroda yang dapat dikonsumsi. Jadi tidak bisa dilakukan dalam mode autogenous. Karena pengelasan TIG menggunakan elektroda yang tidak dapat dikonsumsi, sehingga dapat dilakukan secara menguntungkan dalam mode autogenous. Faktanya, ini adalah salah satu proses pengelasan yang disukai untuk penyambungan dalam mode autogenous.

Aplikasi logam pengisi secara eksternal: Tidak ada logam pengisi yang diperlukan untuk diterapkan dari sumber eksternal dalam proses GMAW karena elektroda itu sendiri bertindak sebagai logam pengisi. Namun, dalam pengelasan TIG, pengisi dapat diterapkan secara terpisah jika diinginkan. Meskipun TIG lebih disukai untuk penggabungan mode autogenous, TIG juga dapat dilakukan dalam mode homogen atau mode heterogen. Pengisi dalam bentuk batang berdiameter kecil dapat diumpankan ke zona las di bawah busur listrik dengan laju konstan yang telah ditentukan sebelumnya. Batang pengisi ini meleleh karena pemanasan busur dan menyimpan pengisi yang diperlukan. Komposisi batang pengisi ini bisa sama dengan bahan kerja atau bisa berbeda; namun, itu harus kompatibel dengan logam induk jika tidak, sambungan yang rusak akan diproduksi.

Gas pelindung inert dan aktif: Gas pelindung digunakan untuk melindungi manik las panas dari oksigen atmosfer dengan menciptakan lapisan pelindung yang mengelilingi seluruh zona las. Ini juga, secara langsung atau tidak langsung, membantu mengurangi tingkat percikan, menstabilkan busur dan meningkatkan sifat manik las. Gas pelindung ini dapat berupa gas inert atau gas aktif juga. Gas pelindung aktif dapat menunjukkan kemampuan yang lebih baik dalam situasi tertentu. Gas tersebut juga dapat menginduksi unsur kimia pada manik las untuk meningkatkan berbagai sifat mekanik sambungan. Proses GMAW dapat memanfaatkan kedua jenis gas pelindung; dan karenanya dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok—gas inert logam (MIG) dan gas aktif logam (MAG). MIG hanya menggunakan gas inert seperti argon, helium, dll. MAG menggunakan gas aktif seperti karbon di-oksida, oksigen, dll, biasanya dicampur dengan gas inert dalam proporsi yang berbeda. Di sisi lain, proses pengelasan GTAW atau TIG hanya menggunakan gas inert, terutama argon.

GMAW adalah proses yang lebih cepat dibandingkan dengan TIG: Dalam proses GMAW, elektroda berupa kawat berdiameter kecil dan dililitkan di dalam kolam terus menerus diumpankan dengan pengaturan mekanis yang tepat. Jadi filler dapat diendapkan lebih cepat dan akibatnya proses pengelasan ini sangat produktif dibandingkan dengan pengelasan TIG.

Tingkat dan tampilan hujan rintik-rintik: Hujan rintik-rintik adalah tetesan kecil logam filer cair yang dihasilkan karena hamburan busur dan keluar dari zona pengelasan. Hujan rintik-rintik ini menyebabkan hilangnya logam pengisi dan dengan demikian laju deposisi pengisi yang tidak seragam yang terkadang menyebabkan berbagai cacat pengelasan termasuk penguatan negatif dan ketidaktepatan dimensi. Ini juga menghambat penampilan dan membutuhkan penggilingan setelah pengelasan untuk menghilangkannya. Banyak proses pengelasan busur menghasilkan percikan termasuk GMAW. Itu tidak dapat dilakukan dengan cara bebas percikan bahkan jika set parameter proses yang optimal digunakan dan teknik pengelasan yang tepat digunakan. Pengelasan TIG biasanya tidak menghasilkan percikan kecuali permukaan material kerja tidak bersih. Manik las yang dihasilkan oleh pengelasan TIG halus dan sangat menarik.

Kecakapan tukang las: GMAW cukup mudah dilakukan karena sebagian besar gerakan dilakukan secara otomatis. Bahkan pergerakan obor dapat diotomatisasi menggunakan pengaturan yang sesuai. Membangun busur juga lebih mudah. Dibandingkan dengan ini, pengelasan TIG adalah salah satu proses yang canggih dan karenanya membutuhkan tukang las yang berpengalaman untuk melakukan pengelasan dengan lancar tanpa ledakan busur atau pemutusan busur yang tidak diinginkan. Pembentukan busur sangat penting karena elektroda tungsten dapat menempel pada permukaan kerja yang menyebabkan cacat inklusi tungsten.

Perbandingan ilmiah antara Gas metal arc welding (GMAW) dan Gas tungsten arc welding (GTAW) disajikan dalam artikel ini. Penulis juga menyarankan Anda untuk membaca referensi berikut untuk pemahaman topik yang lebih baik.

• Pengelasan gas inert tungsten (TIG atau GTA) oleh TWI-Global.com.
• Buku Panduan Pengelasan Busur Logam Gas oleh W. H. Minnick (2007, Goodheart Willcox).
• Pengelasan TIG &MIG Dasar (GTAW &GMAW) oleh I. H. Griffin, E. M. Roden dan C. W. Briggs (3 ^rd edisi, Delmar Cengage Learning).