Metode Pengelasan Baja Konstruksi Yang Harus Diketahui

Pengelasan baja yang kita maksud adalah khusus lingkup pekerjaan konstruksi yang menggunakan baja sebagai bahannya. Hal ini perlu kita batasi, agar kita dapat mengetahui secara spesifik apa tujuan pengelasan. Seperti telah kita ketahui, menyambung material adalah salah satu pekerjaan utama, yang harus ada pada saat kita membuat sebuah komponen/rangka baja. Serta menyambung baja dengan las, adalah cara yang cukup familiar hingga saat ini selain sambungan baut.

Tujuan pengelasan baja

Pekerjaan pengelasan baja merupakan salah satu proses pembuatan konstruksi baja, yang banyak kita temui saat fabrikasi, silahkan baca Metode Kerja Fabrikasi Baja. Namun demikian, pekerjaan ini juga banyak kita temui sewaktu perakitan serta pemasangan komponen.

Nah, dari deskripsi ini dapat kita jabarkan, ada 2 macam tujuan melakukan pengelasan pada material baja, yaitu:

a.Pengelasan baja pada saat fabrikasi

Beberapa tujuan pelaksanaan pengelasan pada saat proses fabrikasi baja adalah:

1. Untuk menyatukan 2 bahan yang berbeda jenis hingga terbentuk sebuah komponen baja. Misalnya guna membuat sebuah tiang/kolom, kita harus  menyatukan pelat baja dengan profil IWF.
2. Menyatukan 2 bagian bahan yang sama jenis hingga terbentuk sebuah profil baja yang baru. Misalnya guna Membuat Baja Kastela, profil baja King Cross atau Welded beam.
3. Membuat Jig atau alat bantu kerja yang berfungsi menjepit bahan selama pengelasan berlangsung.

b.Pengelasan baja di lokasi proyek

Adapun tujuan pengelasan yang kita lakukan pada lokasi proyek antara lain:

1. Untuk menyatukan beberapa komponen baja hingga terbentuk kesatuan konstruksi. Misalnya untuk membuat rangka talang yang menggunakan bahan besi Siku, kita harus lakukan pengelasan dengan gording.
2. Menyatukan seluruh rangka batang baja agar membentuk sebuah rangka atap. Misalnya untuk membuat rangka atap kubah atau lengkung, yang terbuat dari bahan pipa besi,
3. Menghubungkan komponen baja dengan struktur beton/cor. Misalnya untuk memasang sebuah konsol baja pada kolom beton, maka dapat kita lakukan dengan cara pengelasan.

Jenis-jenis pengelasan baja

Hingga pada saat ini ada sekitar 35 jenis pengelasan seluruh dunia. Namun dari begitu banyak jenis sambungan las, yang paling populer untuk Sistem Sambungan Baja Konstruksi hanya 2 jenis, yaitu:

1.Pengelasan dengan las busur listrik

Atau dalam istilah asing Shielded Metal Arc Welding (SMAW), adalah sambungan las yang menggunakan busur nyala listrik sebagai sumber pencair baja. Adapun busur listrik terjadi, yaitu pada saat kawat las (elektroda) yang telah teraliri arus listrik positif, bersentuhan dengan material baja yang beraliran listrik negatif.

Selanjutnya, panas dari busur listrik yang terbentuk antara baja dengan elektroda meyebabkan baja maupun ujung elektroda mencair, dan kemudian membeku (menjadi dingin) secara bersamaan. Demikian populernya jenis las ini, sehingga tidak hanya untuk keperluan konstruksi, sebab hampir semua kepentingan pengelasan, pemakaian las busur listrik banyak kita temui. 

2.Pengelasan dengan gas

Atau yang kita kenal dengan istilah Gas Metal Arc Welding (GMAW) atau CO2 Welding. Adalah pengelasan baja yang menggunakan sumber panas dari energi listrik yang berubah/konversi menjadi energi panas. Atau dapat kita sebut kombinasi busur listrik dengan gas kekal (Inert).

Adapun busur listrik kita pergunakan untuk mencairkan profil baja melalui adanya tambahan berupa kawat las polos (tanpa selaput elektroda), yang memiliki diameter 2-3 milimeter serta berbentuk gulungan. Sementara pelindung oksidasi antara baja dengan kawat tersebut, berasal dari gas pelindung yang berupa gas kekal atau CO2. Itu sebabnya jenis las ini juga terkenal dengan sebutan CO2 welding.

Macam-macam Posisi pengelasan baja

Berdasarkan 2 jenis pengelasan tersebut, bila kita tinjau kembali dari posisi pengelasan baja. Ada berbagai macam posisi yang dapat kita praktekan untuk melaksanakan sambungan las. Yaitu menurut ketentuan/standar ASME (American Society of Mechanical engineers) ada 7 jenis posisi pengelasan. Sementara menurut ISO (International Organization for Standardization), praktek pengelasan dapat kita lakukan dengan 8 jenis posisi.

Sengaja tidak kita jabarkan secara detail masing-masing posisi pengelasan baja tersebut, sebab implementasi sambungan las pada konstruksi baja, memperioritaskan 2 macam posisi pegelasan saja. Yang artinya sedapat mungkin posisi pengelasan jenis lain kita hindari, dengan tujuan agar menghasilkan mutu sambungan pengelasan yang baik.

Seperti tertera pada gambar, 2 macam posisi pengelasan baja tersebut adalah:

1. Posisi las dibawah tangan (downhand/flat position), atau dengan kode PA dan 1G
2. Posisi las horizontal (horizontal vertical position), dengan kode PB dan 2F.

Faktor yang mempengaruhi mutu pegelasan baja

Selain menentukan jenis serta posisi pengelasan pada baja, ternyata ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kualitas baja yang kita sambung. Hal ini menjadi perhatian kita, sebab menjadi bagian yang tidak terpisahkan dalam pelaksanaan las.

1.Potensi terjadinya cacat pada pengelasan

Terjadinya cacat atau kesalahan pada proses pengelasan baja secara umum terbagi 2 yaitu: 1]. Cacat las yang terlihat dengan mata, dan 2]. Cacat las yang tidak terlihat.

Adapun potensi terjadinya cacat pada pengelasan baja, terjadi sebab adanya kelalaian kerja, antara lain:

1. Persiapan pegelasan yang tidak baik. Yaitu melaksanakan sambungan pada bahan dengan peralatan yang tidak lengkap, terburu-buru serta tidak berdasarkan shop drawing.
2. Tidak ada kontrol/pengawasan terhadap material baja yang telah tersambung dengan las, sehingga harus melakukan perbaikan. Perlu kita ketahui adanya perbaikan tersebut akan mengakibatkan kerusakan pada profil baja.
3. Penggunaan jenis elektroda yang tidak sesuai dengan alat las,
4. Tidak mengikuti prosedur pengelasan dengan benar.

2.Jenis-jenis cacat las

Dari 3 macam kelalaian kerja tersebut, dapat kita pastikan akan terjadi cacat pada sambungan las bila kita melakukan salah satu kelalaian saja. Adapun jenis-jenis cacat pengelasan yang perlu kita ketahui, adalah seperti berikut:

1. Peleburan tidak sempurna. Yaitu terjadi akibat bahan baja dan elektroda tidak melebur secara bersama-sama dan menyeluruh. Indikasinya adalah karena adanya kotoran, terak, oksida serta bahan lain yang menempel pada permukaan baja,
2. Penetrasi kampuh yang tak memadai. Adalah kondisi dimana kedalaman las lebih dari tinggi alur yang telah ditetapkan. Cacat las seperti ini dapat terjadi bila diameter elektroda terlalu besar, sementara daya listrik yang kita pakai terlalu kecil,
3. Porositas. Yaitu adanya rongga atau kantung-kantung gas yang kecil terperangkap selama proses pendinginan. Adapun cacat ini dapat terjadi sebab arus listrik yang terlalu tinggi atau busur nyala yang terlalu panjang,
4. Peleburan berlebih. Yaitu terjadinya alur pada permukaan material baja yang tidak terisi oleh las, yang terlihat menyerupai lembah. Cacat las ini terjadi sebab pemakaian arus yang terlalu tinggi, sementara ayunan elektroda terlalu pendek/lambat.
5. Kemasukan terak. Yaitu adanya elektroda yang mencair dan kemudian segera mendingin, mengakibatkan terak terjebak sebelum naik ke permukaan material baja.
6. Retak. Yakni keadaan pecah-pecah ada baja yang kita las, baik yang sejajar maupun yang melintang terhadap garis las.  Hal ini terjadi sebab adanya unsur-unsur getas yang terbentuk selama proses pengelasan.

3.Standar dan aturan pegelasan baja

Berikut ini standar dan aturan pengelasan baja yang berlaku secara universal. Artinya baik pada sistem pegelasan busur listrik maupun las gas, dapat kita terapkan dalam satu standar, yaitu:

1. Panjang minimum las tidak kurang dari 40 milimeter, atau 8-10 tebal las,
2. Bila harus terjadi panjang las yang lebih dari 40 milimeter, maka pengelasan kita lakukan dengan putus-putus,
3. Pada kasus las yang putus-putus, pada batang tarik jarak masing-masing bagian las yang terputus tidak lebih dari 16 t atau 30 cm. Sedangkan untuk batang tekan tidak lebih dari 24 t atau 30 cm. Adapun t yang kita maksud adalah tebal minimal profil baja yang kita las.
4. Tebal las sudut tidak melebihi 1/2t, misal untuk tebal baja 8 milimeter maka tebal las sudut maksimal adalah 4 milimeter,
5. Dalam hal penentuan standar tebal las berdasarkan tebal profil yang akan kita las, maka untuk t ≤ 7 milimeter tebal minimal las adalah 3 milimeter,
6. Untuk t =7 s/d 10 milimeter tebal minimal las adalah 4 milimeter, sementara t =10 s/d 15 milimeter tebal minimal las adalah 5 milimeter. Dan untuk t ≥15 milimeter tebal minimal las adalah 6 milimeter,
7. Gambar kerja (shop drawing) yang menunjukan tentang pelaksanaan las harus jelas, yaitu meliputi jenis alat las serta posisi pengelasan, jenis elektroda, panjang maupun bentuk sambungan las,

Peralatan keselamatan dan kesehatan dalam pengelasan

Sesuai dengan standar mengenai keselamatan dan kesehatan kerja (K3), dalam pengelasan baja baik sebagai juru/tukang las atau pembantu tukang, penting melakukan persiapan yang matang guna terhindar dari hal-hal yang tidak kita inginkan, utamanya untuk menghindari kecelakaan saat bekerja.

1.Jenis peralatan keselamatan kerja las

Adapun persiapan yang harus kita lakukan terlebih dahulu adalah melengkapi segala macam alat keselamatan selama pengelasan baja berlangsung, antara lain:

1. Seragam kerja las, yaitu terdiri dari baju lengan panjang serta celana panjang yang terbuat dari bahan kain katun,
2. Topi pet berbahan katun, yang dapat kita putar kebelakang untuk memudahkan pemasangan topeng las,
3. Topeng las, yaitu berfungsi untuk melindungi mata dan wajah dari radiasi nyala busur las maupun dari percikan nyala las,
4. Apron, yaitu berguna untuk melindungi tubuh selama proses pengelasan,
5. Sarung tangan yang terbuat dari kulit,
6. Sepatu kerja (safty).

2.Kesehatan dalam pelaksanaan pengelasan

Selama pelaksanaan pengelasan baja, yang harus kita perioritaskan adalah keselamatan mata, paru-paru serta kulit. Maka untuk semua hal-hal yang perlu kita persiapkan agar kesehatan tetap prima, kita lakukan terlebih dahulu sebelum pekerjaan pengelasan mulai.

Adapun resiko terhadap kesehatan akibat pengelasan baja, dapat kita jabarkan berikut ini:

1. Mata perlu kita lingdungi dari radisi busur nyala listrik, sehingga tidak merusak selaput luar mata dan mengakibatkan mata kering. Sebab jika kita biarkan dan berlanjut untuk jangka waktu tertentu, maka mata dapat menjadi buta.
2. Paru-paru kita jaga agar tetap bersih, sebab pengelasan baja menghasilkan berbagai macam gas. Yang jika kita hirup pada jangka waktu yang lama, akan berakibat pada kesehatan paru-paru serta dapat meracuni darah.
3. Kulit sangat rentan terhadap panas dan radiasi ultra ungu, serta dapat mengakibatkan kulit terbakar.

Penutup

Seperti telah kita sebutkan, walau ada berbagai jenis alat las serta posisi pengelasan, namun penting untuk menentukan metode mana yang akan kita terapkan. Hal ini berkaitan dengan persiapan alat, tenaga kerja, mutu pengelasan serta perlengkapan alat keselamatan serta kesehatan kerja.

Sebab mustahil dapat kita kuasai serta terapkan semua jenis las, demikian juga mengenai posisi pengelasan. Sehingga untuk menjaga kualitas pekerjaan tetap baik, kita harus tetapkan cukup dengan 2 jenis pengelasan, yaitu las busur listrik dan pengelasan dengan gas. Juga cukup dengan menerapkan 2 posisi pengelasan, yakni posisi las bawah tangan (PA/1G) dan posisi las horizontal (PB/2F).Cukup simple, praktis namun sangat efektif.