Memilih Teknik Pengelasan Lembaran Logam Terbaik:Panduan Profesional

Pengelasan lembaran logam adalah salah satu cara paling efektif untuk membuat sambungan permanen yang kuat pada komponen logam tipis. Lembaran logam dapat dimanipulasi dengan berbagai cara:membengkokkan, mengeriting, meninju, menginjak, dan seterusnya. Namun terkadang produsen tidak perlu memotong atau mengubah bentuk lembaran logamnya—mereka hanya perlu menyatukan dua lembar logam.

Salah satu cara untuk menyambung lembaran logam adalah dengan menggunakan pengencang seperti sekrup dan paku keling lembaran logam. Pengencang lembaran logam harganya terjangkau, menghasilkan sambungan yang kuat, dan dapat dengan mudah dilepas untuk memudahkan pembongkaran atau daur ulang bagian lembaran logam. Mereka juga hemat biaya ketika sebuah proyek hanya memerlukan pengikatan mekanis sederhana.

Namun, produsen mungkin menginginkan ikatan yang lebih permanen daripada sekrup atau paku keling, atau mereka mungkin memerlukan sambungan lembaran logam yang sangat kuat atau kedap air.

Untuk mendapatkan sambungan yang kuat, permanen, dan estetis, produsen biasanya beralih ke pengelasan—sebuah proses yang telah ada selama ribuan tahun. Lembaran logam las menggunakan panas untuk melelehkan dan menyatukan dua bagian logam dasar, sehingga membentuk sambungan yang kuat tanpa memerlukan komponen tambahan.

Karena ada banyak jenis pengelasan, artikel ini membahas proses pengelasan terbaik untuk lembaran logam, termasuk pengelasan jahitan, pengelasan titik, MIG/TIG, dan lain-lain. Panduan ini membahas teknik pengelasan mana yang terbaik untuk berbagai material, pengukur, dan aplikasi penggunaan akhir, serta menyediakan bagan jenis pengelasan yang berguna untuk pengambilan keputusan yang cepat.

Mengapa Pengelasan untuk Lembaran Logam?

Pengelasan baja lembaran dan logam lainnya adalah proses umum di toko dan pabrik di seluruh dunia—termasuk di 3ERP, penyedia layanan fabrikasi lembaran logam yang andal.

Hal ini disebabkan karena terdapat begitu banyak metode pengelasan, sebagian karena terdapat banyak lembaran logam yang cocok untuk pengelasan, dan sebagian lagi karena pengelasan menawarkan begitu banyak keuntungan mekanis. Misalnya, baja tahan karat yang digunakan pada banyak struktur yang dilas memberikan ketahanan terhadap korosi, sehingga ideal untuk lingkungan luar ruangan atau lingkungan berat.

Alasan popularitas lembaran logam yang dilas meliputi:

• Beberapa metode pengelasan :Berbagai jenis pengelasan pada lembaran logam dapat disesuaikan dengan aplikasi yang berbeda.
• Fleksibilitas material :Ada banyak alat pengukur dan jenis logam untuk dilas, termasuk baja, baja tahan karat, dan aluminium.
• Sendi yang kuat dan permanen :Tidak seperti pengencang, pengelasan menghasilkan sambungan yang kuat dan permanen antara dua komponen logam.
• Kedap air dan kedap udara :Pengelasan lembaran logam dapat menghasilkan segel yang lengkap, sehingga cocok untuk tangki dan penutup.
• Daya tarik estetika :Beberapa jenis pengelasan dapat menghasilkan sambungan yang bersih dan estetis sehingga mempertahankan daya tarik estetika logam.
• Konsolidasi sebagian :Pengelasan menyatukan dua bagian logam dibandingkan memerlukan komponen terpisah seperti pengikat, sehingga berpotensi mengurangi biaya dan kerumitan.

Tukang las lembaran logam harus terampil dalam berbagai teknik pengelasan, karena teknik yang berbeda sesuai dengan skenario yang berbeda:Beberapa teknik paling baik untuk mengelas lembaran logam tipis, beberapa paling baik untuk mengelas bagian-bagian kecil, sementara beberapa lainnya sangat cocok untuk jenis logam tertentu yang digunakan dalam pengelasan.

Di bagian ini, kita melihat beberapa proses pengelasan teratas yang digunakan di 3ERP untuk menyambung bagian lembaran logam.

Pengelasan MIG (Pengelasan Busur Logam Gas)

Kelebihan :Cepat, terjangkau, cocok untuk pemula

Terbaik untuk :Baja ringan, bahan pengukur tebal

Pengelasan gas inert logam (MIG) adalah subtipe pengelasan busur logam gas (GMAW) yang menggunakan busur semi otomatis atau otomatis penuh untuk melakukan pengelasan. MIG adalah metode pengelasan elektroda habis pakai, artinya kawat kontinu yang dimasukkan melalui pistol las berfungsi sebagai elektroda pembawa listrik dan  logam pengisi yang membentuk sambungan.

Selama proses MIG, busur terbentuk antara ujung kawat dan permukaan benda kerja lembaran logam. Hal ini menghasilkan panas yang cukup untuk melelehkan kawat dan lembaran logam, sehingga keduanya dapat menyatu saat mendingin. Proses ini menawarkan kecepatan dan keandalan yang baik bahkan pada material yang lebih tebal.

Keuntungan utama dari lembaran logam las MIG adalah biaya rendah, kemudahan penggunaan, dan kecepatan yang sangat cepat. Oleh karena itu, proses ini ideal untuk pekerjaan lembaran logam yang mengutamakan efisiensi dibandingkan presisi atau estetika.

Lembaran logam las MIG yang cocok mencakup baja ringan, baja tahan karat, dan lainnya, meskipun lembaran logam yang lebih tebal lebih mudah digunakan.

Pengelasan TIG (Pengelasan Busur Tungsten Gas)

Kelebihan :Lasan yang presisi dan bersih

Terbaik untuk :Baja tahan karat atau aluminium, logam tipis, jahitan terlihat

Pengelasan gas inert tungsten (TIG) atau pengelasan busur tungsten gas (GTAW) juga menggunakan busur listrik untuk melelehkan lembaran logam dan membentuk las. Namun, elektroda TIG merupakan elektroda tungsten yang tidak dapat dikonsumsi dan terpisah dari bahan pengisi yang dapat dikonsumsi.

Untuk mengelas lembaran logam TIG, tukang las TIG menggunakan satu tangan untuk memasukkan batang bahan pengisi yang terpisah ke dalam kolam las sementara tangan lainnya digunakan untuk mengarahkan elektroda. Hal ini membuat prosesnya lebih sulit dibandingkan pengelasan MIG, namun dapat memberikan hasil yang lebih unggul.

Manfaat utama pengelasan lembaran logam TIG mencakup tingkat presisi yang tinggi dan sambungan yang bersih dan estetis.

Lembaran logam TIG yang mungkin termasuk aluminium, titanium, dan logam eksotik, ditambah logam yang lebih mudah dilas seperti baja. TIG juga lebih baik dibandingkan MIG dalam membuat las pada lembaran logam tipis dan untuk mengelas lapisan yang terlihat.

Pengelasan Titik

Kelebihan :Otomatis, efisien untuk penggabungan sheet skala besar

Terbaik untuk :Panel otomotif, produksi massal, lembaran logam tipis

Pengelasan titik pada lembaran logam adalah proses pembuatan las yang sangat kecil antara dua lembar lembaran logam. Ini adalah jenis pengelasan hambatan listrik.

Selama proses pengelasan titik, dua elektroda paduan tembaga berbentuk memusatkan arus pengelasan untuk menciptakan “titik” antara dua potongan lembaran logam yang tumpang tindih hingga setebal 3 mm, dengan jarak 1 mm. Elektroda secara bersamaan menekan lembaran untuk membentuk las.

Keuntungan pengelasan titik meliputi kecepatan tinggi, penggunaan energi terbatas, dan deformasi rendah pada benda kerja lembaran logam. Seluruh proses juga dapat diotomatisasi dan dilakukan oleh robot. Namun, kekuatan las rendah, biaya peralatan bisa tinggi, dan proses ini tidak cocok untuk lembaran logam tebal

Salah satu aplikasi utama pengelasan titik lembaran logam adalah produksi massal suku cadang otomotif, dengan banyak mobil yang memiliki ribuan titik las individual. Secara umum, pengelasan titik cocok untuk lembaran logam tipis, khususnya material seperti baja karbon rendah, baja ringan, baja tahan karat, dan baja galvanis.

Pengelasan Jahitan &Tack

Kelebihan :Lengkungan rendah pada logam tipis, cepat dan mudah

Terbaik untuk :Sambungan non-kritis atau sementara, digabungkan dengan MIG/TIG

Pengelasan jahitan dan pengelasan paku adalah dua proses pengelasan yang berbeda namun terkait untuk lembaran logam. Pengelasan jahitan, juga dikenal sebagai pengelasan lewati atau pengelasan intermiten, melibatkan penggunaan batang pengisi untuk membuat sambungan kecil antara dua lembar logam secara berkala. Ini digunakan ketika jahitan yang dilas sepenuhnya tidak diperlukan.

Pengelasan paku adalah proses pengelasan yang cepat dan efisien untuk lembaran logam. Las paku diterapkan untuk merekatkan dua potong logam, membentuk ikatan yang cukup lemah namun menjaga agar potongan-potongan tersebut tetap sejajar, biasanya sehingga sambungan yang lebih kuat dapat dibuat pada tahap selanjutnya. Ini menyerupai pengelasan titik tetapi tidak menghasilkan ikatan yang kuat dan permanen.

Keuntungan pengelasan jahitan dan paku meliputi kecepatan, biaya rendah, dan tingkat kesulitan rendah. Namun, lasan tidak kuat atau kedap air.

Kedua proses ini cukup serbaguna dalam hal material benda kerja, dan keduanya cocok untuk membuat sambungan non-kritis dengan kecepatan tinggi. Pengelasan tack biasanya dikombinasikan dengan proses pengelasan berkekuatan lebih tinggi seperti MIG/TIG, yang dapat dilakukan lebih lanjut.

Plasma  Busur  Pengelasan

Kelebihan :Presisi tinggi

Terbaik untuk :Dirgantara, elektronik, fabrikasi presisi

Pengelasan busur plasma (PAW) adalah salah satu bentuk pengelasan busur yang berkaitan erat dengan GTAW/TIG. Busur listrik dibuat antara elektroda tungsten—terletak di dalam badan obor—dan benda kerja lembaran logam. Penempatan elektroda di dalam obor memisahkan busur plasma dari selubung gas pelindungnya.

Selama proses pengelasan busur plasma lembaran logam, arus dapat disesuaikan agar sesuai dengan alat pengukur yang berbeda. Plasma panas melelehkan kedua lembaran tersebut, membentuk sambungan yang kuat dan presisi.

Keuntungan pengelasan busur plasma mencakup tingkat presisi yang tinggi, kecepatan tinggi, dan kebutuhan daya yang rendah. Kualitas estetika hasil lasan juga tinggi. Namun, ini adalah salah satu proses pengelasan yang lebih mahal.

Pengelasan busur plasma sangat ideal untuk aplikasi penyambungan lembaran logam yang memerlukan lembaran sangat tipis. Ini menawarkan kontrol yang sangat baik dengan risiko distorsi yang rendah. Ini efektif bahkan saat mengelas bahan yang sensitif terhadap panas berlebihan. Ini adalah salah satu proses pengelasan terbaik yang digunakan dalam manufaktur presisi, khususnya di bidang seperti ruang angkasa, elektronik, dan perawatan kesehatan, atau untuk pengelasan logam reaktif.

Teknik Pengelasan Lainnya

Berbagai macam proses pengelasan dapat digunakan untuk aplikasi lembaran logam. Teknik pengelasan lembaran logam lainnya meliputi:

• Pengelasan Sekering :Pengelasan sekering atau fusi melelehkan dua benda kerja menjadi satu, sehingga menghasilkan lasan kedap air namun tampak kasar pada baja atau baja tahan karat.
• Pengelasan Jahitan :Pengelasan jahitan atau fillet adalah teknik pengelasan busur yang menghasilkan lasan yang panjang dan kontinu sepanjang jahitan antara dua lembar. Pada pelapisan lembaran logam, sambungannya kuat dan kedap air, namun berisiko mengalami deformasi benda kerja dan memerlukan pembersihan yang signifikan.
• Pengelasan Berkas Elektron :Pengelasan berkas elektron adalah proses berbiaya tinggi yang menggunakan sumber panas berkas elektron untuk memadukan potongan lembaran logam dengan akurasi tinggi, bahkan pada material yang sulit.
• Pengelasan Laser :Pengelasan laser bekerja dengan cara yang mirip dengan pengelasan berkas elektron, dan menghasilkan hasil yang sebanding. Ini sedikit lebih serbaguna tetapi menawarkan lebih sedikit penetrasi.

Tabel Perbandingan Pengelasan Lembaran Logam

Tabel di bawah ini menunjukkan perbandingan beberapa proses pengelasan lembaran logam teratas dalam hal biaya pekerjaan, kekuatan las, kecepatan pengelasan, dan kualitas estetika. Untuk pemeriksaan lebih detail tentang cara memilih teknik pengelasan yang tepat, lihat bagian berikut atau bicarakan dengan pakar di 3ERP.

MIG TIG Sekring Tempat Taktik Menjahit Jahitan Plasma Biaya RendahTinggiRendahRendahRendahMediumSedangKekuatan TinggiSangat tinggiSedangTinggiRendahSedangTinggiKecepatan TinggiRendahSedangSangat TinggiSangat TinggiTinggiTinggiTinggiSelesai SedangTinggiTinggiRendahRendahMediumTinggiSedang

Cara Memilih Metode Pengelasan yang Tepat

Memilih metode pengelasan lembaran logam yang tepat bergantung pada faktor-faktor seperti jenis lembaran logam, ukuran (ketebalan), skala pekerjaan (yaitu, berapa banyak potongan yang harus dilas), dan jenis las yang diperlukan.

Jenis dan Ukuran Bahan

Beberapa teknik pengelasan lembaran logam lebih cocok untuk logam dan paduan tertentu. Misalnya, meskipun baja ringan dapat dilas oleh sebagian besar tukang las, bahan seperti aluminium memberikan respons terbaik terhadap proses seperti TIG karena penggunaan arus AC dan tingkat presisi yang tinggi.

• Baja ringan :Sebagian besar proses pengelasan
• Baja tahan karat :TIG, MIG, pengelasan titik
• Aluminium :TIG, pengelasan sinar laser, pengelasan sinar elektron
• Tembaga, kuningan, perunggu :MIG, TIG
• Titanium :TIG, pengelasan titik, pengelasan jahitan

Beberapa proses pengelasan sebaiknya tidak digunakan dengan logam tertentu. Misalnya, logam yang sangat reaktif seperti aluminium dan titanium umumnya tidak cocok untuk pengelasan tempel atau bahkan pengelasan MIG. Dan sebagian besar proses pengelasan akan gagal mengelas dua logam terpisah dengan titik leleh yang sangat berbeda dengan benar—aluminium dan baja, misalnya.

Pengukur lembaran logam juga penting. Untuk lembaran tipis, proses presisi seperti TIG memiliki kinerja terbaik, dengan risiko deformasi minimal. Namun, proses lain seperti MIG dan pengelasan jahitan juga dapat digunakan.

Lembaran yang lebih tebal cocok untuk proses seperti pengelasan MIG dan busur plasma, serta teknik lain seperti pengelasan busur inti fluks dan pengelasan tongkat.

Skala Produksi

Skala produksi mempengaruhi pilihan proses pengelasan lembaran logam. Beberapa proses paling cocok untuk komponen yang dibuat satu kali atau dalam jumlah kecil, sementara proses lainnya cocok untuk produksi massal.

Secara keseluruhan, metode pengelasan manual seperti MIG dan TIG lebih baik untuk pekerjaan kecil. Akses terhadap peralatan manual dan tenaga kerja manual relatif rendah, dan biaya per suku cadangnya masuk akal bahkan dalam jumlah kecil.

Untuk produksi serial atau massal (1.000+ suku cadang), opsi lain harus dipertimbangkan. Salah satu pilihan tersebut adalah pengelasan titik; Meskipun hal ini memerlukan beberapa pekerjaan manual, hal ini sangat cepat, memungkinkan hasil yang tinggi bahkan dalam volume besar, oleh karena itu popularitasnya di industri otomotif. Prosesnya dapat diotomatisasi untuk lebih meningkatkan kecepatan.

Proses lain yang dapat diotomatisasi pada skala pabrik meliputi MIG robotik, pengelasan laser, dan pengelasan berkas elektron.

Desain Sambungan Pilihan

Sebagaimana ditentukan oleh American Welding Society (AWS), lima jenis sambungan las utama adalah sambungan Butt, Lap, Corner, T (Tee), dan Edge. Proses pengelasan yang berbeda bisa lebih baik untuk mencapai jenis sambungan spesifik ini.

Beberapa contoh proses tercantum di bawah, meskipun tukang las yang terampil akan mampu melaksanakan sebagian besar desain sambungan dengan sebagian besar proses.

• Sendi pantat :Jika dua potong logam disambung ujung ke ujung pada bidang yang sama, TIG unggul karena kontrol panasnya yang presisi, sedangkan pengelasan MIG dan sekering berfungsi dengan baik ketika kecepatan lebih penting daripada penampilan.
• Sendi pangkuan :Jika dua lembar saling tumpang tindih, teknik yang lebih cepat dan kurang presisi dapat digunakan seperti MIG dan pengelasan titik.
• Sambungan sudut :Dimana dua lembar bertemu di sudut, TIG kembali unggul, meskipun proses lain seperti MIG juga dapat digunakan. Pengelasan busur plasma adalah pilihan lainnya.
• Sendi T :Jika satu lembar diposisikan 90° dari lembar lainnya untuk membentuk bentuk T, pengelasan MIG dan jahitan merupakan pilihan yang tepat.
• Sambungan tepi :Dimana lembaran disambung pada tepi flanging, cocok untuk proses seperti TIG dan pengelasan jahitan.

Tips dan Trik Pengelasan Lembaran Logam

Mengetahui cara mengelas lembaran logam memerlukan pengetahuan yang baik tentang teknik pengelasan yang dipilih, serta pertimbangan khusus yang berkaitan dengan lembaran logam (dibandingkan dengan bentuk benda kerja lainnya). Meskipun buku panjang dapat ditulis tentang setiap proses pengelasan, kami telah mencantumkan beberapa tip dan trik utama untuk pengelasan lembaran logam di bawah ini:

1. Kontrol panas :Aspek utama keberhasilan pengelasan, kontrol termal dapat dicapai dengan berbagai cara. Beberapa proses seperti pengelasan jahitan memungkinkan terjadinya jeda intermiten yang cepat sehingga panas dapat hilang; strategi lain untuk mengendalikan panas termasuk mempertahankan kecepatan perjalanan yang cepat dan konsisten, menggunakan heat sink tembaga, atau mengelas dengan sudut ke bawah.
2. Pencegahan kerusakan :Untuk meminimalkan cacat pengelasan pada bagian lembaran logam, ada baiknya membersihkan benda kerja secara menyeluruh, menggunakan bahan pengisi kering tulang (idealnya mengandung hidrogen dalam jumlah rendah), memilih gas pelindung yang sesuai dengan metode dan bahan yang dipilih, dan merancang bagian dan sambungannya dengan baik—bahkan menggunakan perangkat lunak simulasi pengelasan untuk menghasilkan lasan yang sempurna.
3. Pengurangan lengkungan :Tukang las mempunyai beberapa strategi untuk meminimalkan lengkungan lembaran logam. Misalnya, pengelasan backstep atau backstepping adalah teknik yang melibatkan pengelasan segmen pendek pada suatu sambungan, lalu bergerak mundur untuk memulai segmen berikutnya, tumpang tindih dan mengikat dengan pengelasan sebelumnya.

Layanan Pengelasan Ahli dengan 3ERP

Pengelasan adalah keterampilan yang sulit untuk dikuasai, dan tukang las yang terampil dapat menjadi pembeda antara komponen lembaran logam berkualitas rendah dan berkualitas tinggi. Itulah sebabnya banyak insinyur dan perancang produk beralih ke layanan pengelasan ahli yang disediakan oleh 3ERP, spesialis dalam fabrikasi lembaran logam dan jenis manufaktur bervolume rendah lainnya.

Akumulasi selama bertahun-tahun, pengalaman kami dalam fabrikasi lembaran logam telah membuat kami memproduksi suku cadang di berbagai industri, mulai dari luar angkasa hingga barang konsumsi. Kami juga dapat mengerjakan sebagian besar lembaran logam, termasuk baja, paduan aluminium, dan paduan tembaga.

Selain layanan pengelasan lembaran logam, kami juga dapat menangani aspek lain dari pembuatan lembaran logam, termasuk banyak proses deformasi dan pemotongan, selain prosedur penyelesaian logam seperti pemolesan, peledakan abrasif, pelapisan, dan pengecatan.

Untuk proyek pengelasan lembaran logam Anda berikutnya, minta penawaran dari 3ERP.

Pertanyaan Umum (FAQ)

Apa itu pengelasan lembaran logam?

Pengelasan adalah jenis penyambungan lembaran logam tugas berat yang menggunakan panas dan bahan pengisi untuk merekatkan dua potong logam dengan kuat, lalu menggabungkannya menjadi satu struktur.

Jenis las apa yang umumnya digunakan untuk logam tipis?

TIG sangat ideal untuk memadukan lembaran logam berukuran sangat tipis karena tingkat presisinya yang tinggi. Pengelasan busur plasma adalah pilihan lain untuk logam tipis.

Apa saja 5 jenis las?

Menurut American Welding Society (AWS), lima jenis sambungan las utama adalah sambungan Butt, Lap, Corner, T (Tee), dan Edge. Jenis sambungan berbeda dari proses pengelasan yang digunakan untuk membuatnya.

Bagaimana cara mencegah lengkungan dan distorsi saat mengelas lembaran logam?

Kelengkungan lembaran logam dapat dicegah dengan beberapa cara. Langkah-langkah penting mencakup pengendalian panas (dengan pengelasan pendek atau backstepping, misalnya), penggunaan perlengkapan dan klem, dan prediksi penyusutan terlebih dahulu.

Bagaimana cara mengelas baja ke baja?

Beberapa teknik pengelasan dapat digunakan untuk mengelas lembaran baja ke lembaran baja, termasuk pengelasan MIG dan TIG.

Dapatkah Anda mengelas aluminium dengan alat las inti fluks?

Sangat sulit untuk mengelas aluminium dengan tukang las inti fluks karena banyaknya percikan yang dihasilkan. MIG dan TIG menyediakan pelindung gas untuk mencegah hal ini.

Apa metode pengikatan lembaran logam yang terbaik?

Itu tergantung pada jenis sambungan yang dibutuhkan. Pengencang seperti baut dan paku keling cukup aman dan dapat dilepas, sehingga berguna untuk perbaikan, pembongkaran, dan daur ulang komponen. Namun, pengelasan dapat menghasilkan sambungan yang kuat, kedap air, dan permanen, yang sering kali lebih disukai. Teknik lainnya mencakup perekatan, clinching, dan hemming, yang semuanya memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Apa saja tindakan pencegahan keselamatan untuk operasi pengelasan lembaran logam?

Tindakan pencegahan keselamatan pengelasan mencakup APD (helm, sarung tangan, pakaian tahan api), ventilasi yang baik untuk mengendalikan asap, langkah-langkah pencegahan kebakaran, pemeriksaan peralatan, dan protokol pencegahan bahaya lainnya.

Apa perbedaan antara pengelasan titik dan pengelasan jahitan?

Pengelasan titik digunakan untuk membuat serangkaian nugget las individual antara lembaran yang tumpang tindih menggunakan elektroda dan tekanan. Pengelasan jahitan menggulung elektroda roda kontinu melintasi sambungan, menghasilkan las yang panjang, tersegel, dan kedap air.

Proses pengelasan manakah yang memberikan hasil akhir paling bersih pada lembaran logam?

Pengelasan TIG umumnya menghasilkan hasil akhir yang paling bersih dan paling kosmetik karena—di tangan tukang las yang ahli—pengelasan ini menawarkan kontrol yang presisi dengan percikan minimal. Pengelasan sekering dan pengelasan laser juga dapat memberikan hasil yang sangat bersih bila pemasangan sambungannya sempurna.

Dapatkah lembaran baja tahan karat dilas tanpa distorsi?

Tidak juga, tapi distorsi bisa diminimalkan. Baja tahan karat menghantarkan panas dengan buruk, sehingga teknik seperti TIG pulsa, las jahitan terhuyung, heat sink, dan penjepitan membantu mengontrol ekspansi dan kontraksi.