Pengelasan Stick (SMAW) Dijelaskan: Peralatan, Proses, dan Panduan Langkah demi Langkah

Apa Itu Pengelasan Stick (SMAW)?

Shielded metal arc welding (SMAW), juga dikenal sebagai manual metal arc welding (MMA atau MMAW), flux shielded arc welding, atau secara informal sebagai pengelasan stick, adalah proses pengelasan arc manual yang menggunakan elektroda yang dapat dikonsumsi dilapisi flux untuk menaruh las.

Arus listrik, dalam bentuk arus bolak-balik atau arus searah dari pasokan daya pengelasan, digunakan untuk membentuk arc listrik antara elektroda dan logam yang akan digabungkan. Werkstück dan elektroda meleih membentuk kolam logam cair (kolam las) yang mendingin untuk membentuk sambungan.

Saat las ditempatkan, lapisan flux elektroda hancur, mengeluarkan uap yang berfungsi sebagai gas pelindung dan menyediakan lapisan scoria, keduanya melindungi area las dari kontaminasi atmosfer.

Karena keahlian proses dan kesederhanaan peralatan serta operasinya, shielded metal arc welding adalah salah satu proses pengelasan pertama dan paling populer di dunia.

Proses ini mendominasi proses pengelasan lain di industri pemeliharaan dan perbaikan, dan meskipun flux-cored arc welding semakin populer, SMAW terus digunakan secara luas dalam pembangunan struktur baja berat dan fabrikasi industri. Proses ini terutama digunakan untuk mengelasi besi dan baja (termasuk stainless steel) tetapi aluminium, nikel, dan logam perunggu tembaga juga dapat dielas dengan metode ini.

Apa yang Dibutuhkan untuk Memulai Pengelasan?

1. Perlengkapan Keselamatan

Saat mengelasi, pertimbangan yang paling penting adalah selalu keselamatan Anda. Anda harus membaca dan mengikuti semua informasi keselamatan dan instruksi yang diberikan dengan manual untuk setiap peralatan yang Anda gunakan saat pengelasan stick.

Saat mengelasi Anda akan memerlukan perlindungan tubuh untuk melindungi dari panas dan sinar ultraviolet serta percikan yang dihasilkan oleh arc. Pakaian lengan panjang tahan api akan melindungi tubuh Anda, dan kacamata selamat serta helm pengelasan akan melindungi kepala dan mata Anda.

Pengelasan hanya boleh dilakukan ketika ada ventilasi yang memadai karena asap yang dipancarkan. Jika Anda di luar dalam angin sepoi-sepoi Anda akan baik-baik saja, tetapi jika Anda di dalam ruangan Anda memerlukan ventilasi. Buang asap adalah cara terbaik untuk menghilangkan asap dari area.

2. Mesin Pengelasan Stick

Anda tidak akan dapat melakukan pengelasan stick apa pun tanpa mesin pengelasan stick. Anda dapat menggunakan mesin pengelasan multipurpose yang memungkinkan Anda melakukan lebih dari satu jenis pengelasan, misalnya, MIG, TIG & Stick. Atau Anda dapat menggunakan mesin pengelasan stick-only, yang jauh lebih murah.

Ada banyak mesin pengelasan di pasar. Anda dapat melihat panduan lengkap kami tentang memilih mesin pengelasan stick untuk bantuan lebih lanjut ini.

3. Klem Ground

Klem ground Anda biasanya akan datang dengan mesin. Itu harus dihubungkan ke mesin pengelasan stick dan diklemkan ke werkstück.

4. Alat Pengeluaran Scoria

Pengelasan stick menghasilkan scoria di atas las Anda. Untuk alasan ini, Anda perlu membersihkan las setelah Anda selesai. Anda paling baik menggunakan sendok dan palu penguras scoria untuk menguraikan scoria, dan diikuti oleh membersihkan dengan sikat kawat.

5. Memilih Elektroda Anda

Ada ratusan jenis elektroda stick yang berbeda di luar sana, dan Anda perlu memilih yang tepat yang cocok dengan proyek pengelasan Anda. Yang paling populer adalah 6010, 6011, 6012, 6013, 7014, 7024, dan 7018.

Saat Anda bekerja pada baja ringan, elektroda E60 atau E70 mana pun akan bekerja. 7018 mungkin elektroda paling populer dari semua ini dan menghasilkan las yang sangat kuat tetapi 6013 adalah pilihan yang bagus untuk pemula.

Untuk memahami elektroda mana yang harus dipilih Anda perlu memahami arti dari masing-masing 4 angka.

• Dua angka pertama menunjukkan kekuatan tarik minimum. Misalnya, elektroda kekuatan tarik 60.000 psi akan dimulai dengan 60. Ini harus cocok dengan properti kekuatan logam dasar.
• Angka ketiga menunjukkan posisi mana elektroda dapat digunakan saat mengelasi. Angka satu mewakili kemampuan untuk digunakan dalam posisi manapun, sementara angka 2 hanya dapat digunakan dalam posisi datar.
• Angka keempat memberi tahu Anda arus yang dapat Anda gunakan untuk elektroda, dan lapisan pada elektroda. Kami memiliki tabel referensi untuk itu di bawah.

6. Pengaturan Pengelasan Stick

Pengelasan stick adalah pengaturan yang cukup sederhana. Ingat bahwa pengaturan polaritas Anda akan tergantung pada elektroda yang Anda gunakan jadi pastikan untuk memeriksa kembali apakah itu AC/DC-/DC+. Untuk memulai coba beberapa elektroda 6013 pada DCEN pada beberapa plate baja 3/16 inci.

Cara Menaruh Las Stick Pertama Anda

Jadi, Anda telah menyiapkan semuanya, sekarang Anda siap menaruh las. Pastikan pengaturan Anda semua benar dan dapatkan beberapa potong logam sisa dan letakkan sebagai sambungan butt joint. Pengelasan stick membutuhkan sedikit keterampilan, jadi selalu lebih baik berlatih pada logam sisa terlebih dahulu sebelum Anda langsung mencoba mengelasi pada proyek aktual.

Membentuk Arc

Setelah elektroda penuh berada di tongkat elektroda, nyalakan mesin. Untuk membentuk arc, tempatkan ujung elektroda pada logam, dan seret dengan cepat seolah-olah Anda mencoret korek api. Jika arc terbentuk, angkat elektroda sangat sedikit dan kemudian Anda dapat menariknya juga ke logam.

Elektroda menempel pada logam dan terlepas dengan memberinya sedikit putaran. Jika arc terputus, maka Anda telah mengangkat elektroda terlalu tinggi dari permukaan dan harus menurunkannya. Setelah arc menyala seharusnya berbunyi seperti bacon yang digoreng, bunyi keras dan agresif maka Anda perlu menurunkan amperase.

Gerakan Elektroda

Setelah Anda menyalakan arc Anda harus menggerakkan elektroda melintasi sambungan untuk melakukan las. Sebelum Anda menggerakkan elektroda, Anda perlu menempatkannya pada sudut yang benar yaitu antara 15 dan 30 % terhadap vertikal.

Sudut Pengelasan Stick

Setelah Anda menempatkannya pada sudut yang benar Anda perlu perlahan menarik elektroda kembali ke arah Anda. Anda tidak dapat mendorong elektroda karena scoria akan terjebak di kolam las dan menyebabkan porositas.

Anda perlu menjaga tangan tetap stabil jadi coba istirahatkan siku lain Anda di meja dan pegang tangan yang memegang elektroda untuk menstabilkannya. Cobalah beberapa kali dan troubleshoot dengan menggunakan bagian troubleshooting di akhir posting ini.

Posisi Pengelasan Lainnya

Jika Anda mengelasi fillet T weld terbalik, Anda harus menyesuaikan sudut ke sekitar 35 % dari garis horizontal. Ini karena las akan mulai jatuh sedikit akibat gaya gravitasi jika sudut tidak disesuaikan untuk membantu mendorong bead kembali ke atas melawan gaya gravitasi.

Semakin banyak scoria yang dibuat semakin besar sudut yang Anda butuhkan. Jika sudut Anda terlalu kecil, scoria akan jatuh ke kolam las Anda dan menyebabkan cacat las.

Kesalahan Umum dan Cara Menguranginya

Saat Anda memulai pengelasan stick kemungkinan Anda akan membuat beberapa kesalahan, bahkan jika Anda berpengalaman dalam MIG atau TIG. Kesalahan umum yang saya lihat adalah arc terlalu panjang, sudut drag yang salah, mengelasi pada kecepatan yang salah, dan suhu yang salah.

• Banyak Spatter: Ada banyak penyebab untuk terlalu banyak spatter saat Anda mengelasi, salah satu yang paling umum adalah arc terlalu panjang. Anda hanya harus memegang elektroda sangat sedikit di atas werkstück, else arc tidak akan dapat fokus dan akan melompat di sekitar secara tidak teratur alih-alih halus. Jika ada spatter dan arc mengeluarkan bunyi derit keras maka Anda mungkin telah mengatur amperase terlalu tinggi dan harus menurunkannya.
• Porositas: Salah satu penyebab utama porositas di las stick adalah elektroda pada sudut yang terlalu curam. Jika Anda tidak menjaga scoria di belakang kolam las dengan menarik elektroda kembali pada sudut maka scoria akan mencampur ke dalam puddle dan menyebabkan porositas.
• Undercut: Undercut adalah crater kecil di sisi las antara las dan plate logam, yang membuat las lebih lemah. Jika Anda memiliki undercut dan las terlihat terbakar, coba menurunkan amperase karena terlalu panas.
• Bead Tipis: Bead stick yang ideal akan sekitar 2,5 kali diameter elektroda. Jika las sangat sempit maka tidak akan memiliki penetrasi yang cukup. Coba perlambat dengan sekitar setengah kecepatan yang awalnya Anda tarik elektroda dan Anda seharusnya melihat hasil yang lebih baik.
• Bead Bergrindil: Jika Anda menarik elektroda terlalu lambat, filler metal akan tumpuk dan bergrindil. Penyebab lain adalah amperase terlalu rendah yang akan membatasi penetrasi dan menyebabkan filler metal hanya duduk di atas sambungan.
• Sulit Memulai Arc: Jika Anda sulit memulai arc maka akan karena terlalu dingin yang menyebabkan arc lemah. Coba naikkan dengan 15 amp atau lebih dan lihat apakah lebih mudah.

Lima Langkah untuk Meningkatkan Teknik Pengelasan Stick Anda

Banyak orang, terutama mereka yang baru atau mungkin tidak mengelasi setiap hari, pengelasan stick, yang juga dikenal sebagai shielded metal arc welding (SMAW), adalah salah satu proses yang lebih sulit untuk dipelajari. Pengelasan berpengalaman yang dapat mengambil stinger, memasukkan elektroda, dan menaruh las yang hebat berkali-kali dapat menginspirasi kagum bagi kita yang lain. Mereka membuatnya terlihat mudah.

Kita yang lain mungkin kesulitan dengannya. Dan kita tidak harus, tidak jika kita memperhatikan lima elemen dasar teknik kita: pengaturan arus, panjang arc, sudut elektroda, manipulasi elektroda, dan kecepatan perjalanan atau CLAMS, singkatnya. Mengatasi dengan benar lima area dasar ini dapat meningkatkan hasil Anda.

1. Persiapan Awal

Sementara pengelasan stick mungkin proses yang paling mengampuni pada logam kotor atau berkarat, jangan gunakan itu sebagai alasan untuk tidak membersihkan material dengan benar. Gunakan sikat kawat atau gerinda untuk menghilangkan kotoran, kotoran, atau karat dari area yang akan dielas.

Mengabaikan langkah-langkah ini melukai peluang Anda untuk membuat las yang baik pada kali pertama. Kondisi tidak bersih dapat mengarah pada retak, porositas, kurangnya fusion, atau inklusi. Sambil Anda melakukannya, pastikan Anda memiliki tempat yang jelas untuk klem kerja. Koneksi listrik yang kuat dan solid penting untuk mempertahankan kualitas arc.

Posisikan diri Anda sehingga Anda memiliki tampilan yang baik pada kolam las. Untuk tampilan terbaik, tetapilah kepala Anda di samping dan keluar dari asap las untuk memastikan Anda mengelasi di dalam sambungan dan menjaga arc di tepi leading edge dari puddle. Pastikan postur Anda memungkinkan Anda untuk dengan nyaman mendukung dan memanipulasi elektroda.

Jangan kecewa! Ada kurva pembelajaran dengan pengelasan stick, yang banyak orang percaya mendapat namanya karena saat belajar mengelasi, setiap orang menempelkan elektroda pada werkstück.

2. Pengaturan Arus

Elektroda yang Anda pilih akan menentukan apakah mesin Anda harus diatur pada DC positive, DC negative, atau AC. Pastikan Anda telah mengaturnya dengan benar untuk aplikasi Anda. (Electrode positive memberikan sekitar 10 persen penetrasi lebih banyak pada amperase yang sama dibandingkan AC, sementara DC straight polarity, electrode negative, mengelasi logam tipis lebih baik.)

Pengaturan amperase yang benar terutama bergantung pada diameter dan jenis elektroda yang Anda pilih. Produsen elektroda biasanya menunjukkan rentang operasi elektroda pada kotak atau materi yang disertakan.

Pilih amperase Anda berdasarkan elektroda (aturan umum adalah 1 amp untuk setiap .001 inci diameter elektroda), posisi pengelasan (sekitar 15 persen panas lebih sedikit untuk pekerjaan di atas kepala dibandingkan las datar), dan pemeriksaan visual las yang selesai. Sesuaikan mesin Anda dengan 5 hingga 10 amp sekaligus, hingga pengaturan ideal tercapai.

3. Panjang Arc

Panjang arc yang benar bervariasi dengan setiap elektroda dan aplikasi. Sebagai titik awal yang baik, panjang arc tidak boleh melebihi diameter bagian logam (core) elektroda. Misalnya, elektroda 6010 1/8 inci dipegang sekitar 1/8 inci dari logam dasar.

4. Manipulasi Elektroda

Setiap pengelasan memanipulasi elektroda sedikit berbeda. Kembangkan gaya Anda sendiri dengan mengamati orang lain, berlatih, dan mencatat teknik mana yang menghasilkan hasil terbaik. Perhatikan bahwa pada material 1/4 inci dan lebih tipis, weaving elektroda biasanya tidak diperlukan karena bead akan lebih lebar dari yang diperlukan. Dalam banyak kasus, bead lurus adalah semua yang diperlukan.

Untuk membuat bead yang lebih lebar pada material tebal, manipulasi elektroda dari samping ke samping, membuat seri berkelanjutan lingkaran yang sebagian tumpang tindih dalam pola ‘Z,’ semi-lingkaran atau stutter-step. Batasi gerakan samping ke samping dua kali diameter core elektroda. Untuk menutupi area yang lebih luas, buat beberapa pass atau gunakan stringer beads.

Saat mengelasi vertikal ke atas, jika Anda fokus pada mengelasi sisi sambungan, tengah akan mengurus dirinya sendiri. Bergerak di tengah sambungan perlahan cukup sehingga kolam las dapat menangkap, dan jeda sedikit di sisi untuk memastikan ikatan padat ke dinding samping. Jika las Anda terlihat seperti sisik ikan, Anda bergerak ke depan terlalu cepat dan tidak memegang cukup lama di sisi.

5. Kecepatan Perjalanan

Kecepatan perjalanan Anda harus memungkinkan Anda untuk menjaga arc di satu terdepan dari kolam las. Bergerak terlalu lambat menghasilkan bead yang lebar dan konveks dengan penetrasi dangkal dan kemungkinan cold-lapping, di mana las tampaknya hanya duduk di permukaan material.

Kecepatan perjalanan yang terlalu cepat juga mengurangi penetrasi, membuat bead yang lebih sempit dan/atau tinggi corong, dan mungkin underfill atau undercut, yang terjadi ketika area di luar las cekung atau tenggelam. Perhatikan di ujung bead di gambar di bawah bagaimana bead tampaknya tidak konsisten seolah-olah puddle mencoba untuk catch up.

Keuntungan Pengelasan Stick

• Pengelasan stick portabel. Mesin pengelasan stick kecil dapat bekerja pada logam tebal, tidak sangat berat, dan Anda tidak memerlukan wire feeder atau peralatan tambahan apa pun seperti tabung gas.
• Pengelasan stick adalah pilihan terbaik untuk kondisi luar ruangan. Pengelasan dengan gas tidak akan menghasilkan hasil yang baik dalam kondisi berangin.
• Lebih mudah untuk dikuasai daripada TIG welding, tetapi memerlukan beberapa keterampilan.
• Anda dapat mengelasi logam dengan mill scale atau karat.

Kekurangan Pengelasan Stick

• Memerlukan lebih banyak keterampilan daripada MIG karena Anda perlu menjaga elektroda pada jarak tertentu dari logam saat terbakar.
• Menghasilkan banyak spatter dan scoria.
• Waktu pembersihan yang meningkat mengakibatkan efisiensi yang menurun.
• Las tidak akan sejajam atau berkualitas tinggi seperti TIG.