Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

Pada artikel kali ini kita akan membahas tentang jenis pengelasan yang sudah cukup umum digunakan dalam penyambungan logam, yaitu GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Pengelasan ini berbeda dengan dengan jenis SMAW dimana jika SMAW menggunakan elektroda yang dijepit pada holder kemudian elektroda itu lah yang di tempelkan di benda kerja, jika GTAW elektrodanya terpisah dari holder pengelasan. Pada arikel ini kita akan coba memahami tentang las GTAW mulai dari definisi, cara kerja, kelebihan dan juga kekurangan dari pengelasan GMAW. Berikut ini adalah penjelasannya.

Apa Yang Dimaksud Dengan Pengelasan?

Pengelasan adalah proses panas tinggi yang melelehkan bahan dasar yang berupa elektroda. Hal ini juga menjasi faktor pembeda utama dengan proses penyolderan dan brazing dimana hanya bahan pengisi saja yang meleleh dan tidak terjadi peleburan antar bahan induk aau material uama. Proses pengelasan bekerja dengan menyatukan dua benda kerja atau lebih pada suhu yang tinggi. Panas tersebut menyebabkan melelehnya elektroda dan akan menutup permukaan yang akan disambung, setelah mengalami pendinginan, mengeras menjadi satu bagian, membentuk las – lasan bahkan lasan ini bisa lebih kuat dari logam induknya.

Apa Yang Dimaksud dengan GTAW (Gas Tungsten Arc Welding)?

GTAW adalah Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) atau yang biasa disebut TIG (Tungsten Inert Gas). Tipe ini menggunakan elektroda tungsten dalam proses pengelasannya. Tidak seperti pengelasan SMAW, pada pengelasan ini membutuhkan gas pelindung tambahan dan biasanya menggunakan gas argon sebagai pelindung gas. Karena sifat tungsten yang dapat bertahan dalam suhu yang sangat tinggi, sehingga tungsten tidak akan meleleh dan habis selama proses pengelasan. Tidak seperti elektroda pada pengelasan SMAW dan GTAW yang akan meleleh dan habis selama proses pengelasan. Metode ini sangat cocok digunakan atau di aplikasikan pada media las yang terlihat dan material yang memiliki ketebalan yang tipis. Biasa nya jenis pengelasan ini banyak dijumpai pada dunia otomotif dan pembuatan kapal serta pesawat.

Bagaimana Prinsip Kerja Dari Pengelasan GTAW?

Berikut ini adalah prinsip kerja dari pengelasan GTAW:

Proses pengelasan GTAW terjadi saat bsur listrik timbul karena terdapat perpinahan ion saat ujung elektroda menyentuh benda kerja. Pengelasan dapat terjadi saat panas dari busur listrik tersebut melelehkan benda kerja dan filler metal yang terbuat dari tungsten (apabila mengunakan bahan tambahan). Obor las akan bergerak sesuai dengan arah dari pengerjaan yang akan dilakukan. Pelindung gas akan keluar dari obor las untuk melindungi bahan induk dan elektroda, sementara logam pada pengelasan akan mengeras dan menutup kolom las.
Elektroda Tungsten.
Elektroda yang digunakan dalam pengelasan busur lainnya berinteraksi secara fisik dengan logam dan mungkin melibatkan bebagai zat fluks, yang mengakibatkan percikkan dan berkurangnya control terhadap busur pengelasan. Logam tungsten meleleh pada suhu yang jauh lebih tinggi (3422°C) dibandingkan logam seperti baja (1371-1540°C) dan aluminium (660°C). Jadi, elektroda tungsten mentolerir panas tinggi karena mengarahkan busur listrik ke kolom las

Logam pengisi (filler rod)
Proses pengelasan TIG dapat menyatukan logam dengan atau tanpa logam pengisi. Busur las dari elektroda tungsten akan melelehkan dua logam dasar dan menyatukannya. Namun agar lasan lebih kuat dan dapat menghindari keretakan maka gunakanlah logam pengisi atau filler.
Gas Pelindung
Sesuai dengan namanya Gas Tungsten Arc Welding memerlukan penggunaan gas pelindung untuk melindungi elektroda tungsten dan logam cair dari oksidasi. Gas ini tidak berinteraksi dengan bahan yang digunakan untuk mengelas. Perlindungan ini penting karena memastikan lingkungan yang bersih dan stabil untuk busur dan kolom las lasan pada sambungan. Ada dua gas pelindung paling umum yang digunakan pada pengelsanan yaitu argon dan helium. Gas argon hamper sempurnadan berfungsi dalam 99% kasus. GTAW biasa digunakan untuk penyambungan logam eksotik seperti baja tahan karat, alumunium, Chormoly, Nikel dan Magnesium.

Apa Saja Peralatan Yang Digunakan Pada Pengelasan GTAW / TIG?

Mesin Las GTAW.
Mesin las ini mempunyau dua jenis arus yaitu AC dan DC. Namun yang paling sering dan umum digunakan untuk mengelas adalah DC. Seperti pada umumnya arus DC mempunyai polaritas yaitu polaritas negative dan polaritas positif. Untk penggunaannya arus negatif digunakan untuk pengelasan yang membutuhkan penetrasi dalam seperti root pada sambungan V joint.
Obor las
Obor las atau welding torch adalah alat yang digunakan untuk pegangan pada saat proses pengelasan. Pada welding torch terdapat beberapa komponen seperti ceramic yang berfungsi untuk tempat keluarnya pelindung gas, kemudian ada penghantar arus listrik dan tempat tungsten.

Tabung Gas TIG
Berfungsi sebagai penyimpanan pelindung gas yang digunakan untuk proses pengelasan GTAW. Pada pengelasan TIG ini digunakan gas pelindung argon, Helium atau argon dicampur dengan Helium. Pada saat pengelasan tabung ini harus dibuka regulatornya agar gas dapat bercampur dengan las lasan.

Filler Rod
Filler rod adalah logam pengisi (filler metal) adalah bahan tambahan yang digunakan untuk menyambungkan logam dalam pengeasan TIG. Pemilihan bahan tambah TIG tergantung dari pada logam dasar yang akan disambung, biasanya filler rod terbuat dari logam yang komposisinya lebih unggul dibandingkan logam utamanya. Karena dalam proses pengelasan ada beberapa unsur logam yang berkurang atau bertransformasi strukturnya sehingga berdampak pada pengurangan sifat – sifat mekanis logam. Biasanya filler rod ini dipengang oleh salah satu tangan dan tangan yang lainnya akan memegang torch/welding gun. Filler rod untuk las TIG tersedia dalam ukuran standar yaitu: 1, 1.2, 1.6, 2.0, 2.4, 3.2, 4.0 dan 5.0 mm.

Untuk mengelas baja karbon kode yang digunakan adalah ER70S-2, ER70S-6 dan beberapa pilihan ER70S seri lainnya. Untuk mengelas logam stainless steel filler rod yang digunakan menggunakan kode ER308 dan ER308L atau tipe seri 300 lainnya yang secara umum digunakan di bidang manufaktur lainnya. Untuk mengelas logam alumunium bisa menggunakan filler rod dengan kode ER4043 cocok digunakan untuk mengelas komponen otomotif seperti rangka, poros penggerak dan rangka sepeda.

Tungsten Elektroda
Dalam pemilihan elektroa tungsten GTAW juga bemacam – macam, pemilihan tersebut disesuaikan dengan jenis dari pada material yang digunakan. Oleh karena itu kita tidak bisa sembarangan dalam memilih tungsten agar hasil lasan yang dihasilkan dapat makasimal hasilnya. Berikut ini adalah kode warna dari tungsren elektroda:

Tungsten murni (Kode warna hijau)
mengandung 99,50 Persen tungsten memiliki tingkat konsumsi tertinggi di antara semua elektroda, dan biasanya lebih murah dibandingkan elektroda paduannya.
Thoriated (kode warna merah)
mengandung minimal 97,30 persen tungsten dan 1,70 hingga 2,20 persen thorium dan disebut 2 persen thoriated. Ini adalah elektroda yang paling umum digunakan saat ini dan lebih disukai karena umur panjang dan kemudahan penggunaannya.
Ceriated (kode warna oranye)
Elektroda tungsten berseri (klasifikasi AWS EWCe-2) mengandung minimal 97,30 persen tungsten dan 1,80 hingga 2,20 persen cerium dan disebut sebagai 2 persen ceriated.
Lantanasi (Kode warna Emas)
Elektroda tungsten lantanasi (klasifikasi AWS EWLa-1.5) mengandung minimal 97,80 persen tungsten dan 1,30 persen hingga 1,70 persen lantanum, atau lantana, dan dikenal sebagai 1,5 persen lantanasi. Elektroda ini mempunyai permulaan busur yang sangat baik, rendah laju pembakaran, stabilitas busur yang baik, dan karakteristik penyalaan kembali yang sangat baik
Zirkonasi (kode warna Coklat)
Elektroda tungsten berzirkonia (klasifikasi AWS EWZr-1) mengandung minimal 99,10 persen tungsten dan 0,15 hingga 0,40 persen zirkonium.
Rare Earth (Kode warna Abu – abu)
Elektroda tungsten tanah jarang (klasifikasi AWS EWG) mengandung aditif oksida tanah jarang yang tidak ditentukan atau kombinasi hibrida dari oksida yang berbeda, Tergantung pada aditifnya, hasil yang diinginkan dapat mencakup busur yang stabil dalam proses AC dan DC, umur panjang yang lebih panjang dibandingkan tungsten thoriated, kemampuan untuk menggunakan elektroda berdiameter lebih kecil untuk pekerjaan yang sama, penggunaan arus yang lebih tinggi untuk elektroda berukuran serupa , dan lebih sedikit meludah tungsten.

Apa Kelebihan Dan Kekurangan Pengelasan GTAW / TIG?

Berikut ini adalah kelebihan dan kekurangan dari pada pengelasan jenis GTAW atau TIG:

No	Kelebihan	Kekurangan
1	Kualitas sambungan yang lebih baik	Pelindung gas yang digunakan pada pengelasan GTAW akan sulit dikendalikan apabila terdapat medan magnet
2	Dapat mengelas pada material yang tipis	Pengelasan akan sulit dilakukan apabila kondisi berangin karena shielding gas yang digunakan bisa terkena angin dan terbang
3	Bisa digunakan tanpa atau dengan filler	Akan lebih mahal jika digunakan untuk mengelas bahan dasar dengan ketebalan dibawah 10 mm
4	Tidak adanya percikan api yang berlebih dan asap	Lebih sensitif atau memiliki toleransi yang rendah terhadap kontaminan aktif dari bahan pengisi ataupun dari logam dasar yang digunakan dalam pengelasan.
5	Lebih fleksibel karena dapat menggunakan logam pengisi ataupun tanpa logam pengisi	Peralatan yang digunakan lebih mahal
6	Hampir semua jenis logam dapat dilas menggunakan las GTAW	Proses nya lambat, sehingga mengurangi produktivitas
7	Memungkinkan pengelasan di semua posisi	Kesalahan kecil dalam kecepatan gerak, keluaran arus listrik atau persiapan tungsten dapat menurunkan kualitas las – lasan secara signifikan.