Pengerutan Baja Begini Cara Mencegah dan Mengatasinya

Pengerutan baja bagi para tukang las profesional bukan lagi hal yang baru atau asing. Sebab kejadian seperti ini terus berulang-ulang pada setiap material baja yang mereka olah, utamanya bahan yang akan dipakai untuk struktur bangunan bertingkat atau bentang lebar.

Namun kita sadari atau tidak, ternyata sedikit dari pihak pelaksana atau engineer bangunan yang paham tentang pengerutan baja. Sehingga bagaimana cara mencegah serta mengatasi perihal kasus ini sepenuhnya berserah kepada tukang las. Sangat ironi bukan?

Pengertian pengerutan baja

Pengerutan (shrinkage) baja artinya adanya susutan atau menciut bahan baja yang mengakibatkan perubahan bentuk dari apa yang sebelumnya kita rencanakan, yang terjadi secara tidak terduga dan tanpa kita sengaja.

Perlu kita ketahui ada sedikit perbedaan antara perubahan bentuk (deformasi) dan pengerutan baja, dan perbedaan tersebut dapat kita identifikasi melalui sebab akibat. Yaitu bahwa deformasi tidak seluruhnya terjadi akibat bahan yang susut, tetapi dapat kita pastikan salah satu penyebab deformasi adalah karena adanya susutan. Agar mudah kita pahami perhatikan gambar berikut ini.

Penyebab terjadinya pengerutan baja konstruksi

Sedikit telah kita sebutkan sebelumnya, dalam proses pengerjaan baja untuk keperluan konstruksi sering menimbulkan suatu kejadian yang tidak dapat kita hindari. Namun bukan berarti dengan kejadian tersebut langsung kita klaim bahwa prosedur pengerjaan telah salah. Melainkan penting kita cari adalah penyebab terjadinya pengerutan, sehingga kemudian dapat kita cari apa solusi untuk mencegah atau mengatasi.

Adapun pengerutan baja konstruksi terjadi pada tahap fabrikasi, bukan pada saat pemasangan. Dan yang mengakibatkan kejadian tersebut kita bagi menjadi 2 faktor, yaitu:

1.Faktor pelaksanaan pemotongan baja

Pelaksanaan pemotongan baja dapat mengakibatkan terjadinya pengerutan sebab prinsip kerja pemotongan baja dengan blender, yaitu memanfaatkan reaksi baja dalam keadaan berpijar/panas dengan zat asam murni. Jadi yang kita maksud disini adalah pemotongan dengan blender, bukan yang menggunakan mesin gerinda.

Sangat penting kita ketahui teknis pelaksanaan pemotongan bahan yang benar, guna mengurangi terjadinya pengerutan, yang terutama pada bahan yang memiliki tebal (t)≤ 3 mm, misalnya Profil Baja CNP dan besi Hollow. Anda dapat pahami dengan jelas bagaimana Pedoman Memotong Baja Dengan Blender.

2.Faktor pelaksanaan pengelasan baja

Mengelas baja yang memerlukan pemanasan dengan temperatur yang tinggi, serta adanya proses pendinginan yang begitu cepat setelah mengelas adalah yang paling banyak mengakibatkan pengerutan. Inilah yang kita sebut di awal suatu kejadian tak terduga, diluar perencanaan sekaligus yang tidak dapat kita hindari.

Ditambah lagi bila mutu pengelasan tidak baik dapat menyebabkan pengerutan baja lebih besar. Jadi agar susut tidak lebih parah, kita perlu memahami Metode Pengelasan Baja Konstruksi, serta faktor-faktor yang mempengaruhi mutu las.

Selain 2 faktor ini pengerutan baja juga dapat terjadi, apabila mutu baja yang kita potong atau las tidak sesuai dengan spesifikasi teknis (Spektek). Atau dengan kata lain karena menyalahi ukuran, misalnya dalam shop drawing menetapkan tebal bahan (t) adalah 12 milimeter tetapi pada kenyataan hanya 11 milimeter.

Adanya pengurangan ukuran walau hanya beberapa milimeter saja, secara tidak langsung berdampak pada proses pemotongan maupun mengelas baja. Dan efek selanjutnya adalah pengerutan bahan terjadi diluar dugaan kita. Karena bisa saja prosedur mengelas telah kita lakukan dengan benar, namun karena bahan yang terlalu tipis dapat mengakibatkan hasil las tidak sesuai dengan apa yang kita rencanakan/inginkan.

Ciri-ciri pengerutan pada baja

Perhatikan gambar sebelumnya, telah tercantum beberapa ciri-ciri baja yang mengalami pengerutan. Sebenarnya sangat mudah membedakan pengerutan yang terjadi akibat pemotongan atau akibat pengelasan baja. Tanda-tanda terjadinya susut pada bahan dapat kita lihat dengan mata telanjang, jadi tidak perlu menggunakan alat khusus atau yang memiliki teknologi canggih.

1.Pengerutan karena pemotongan baja dengan blender

Berikut ini ciri-ciri material baja yang mengalami pengerutan setelah kita lakukan pemotongan dengan blender, antara lain:

1. Penampang profil berubah. Kasus seperti ini dapat kita jumpai pada besi pipa, yang mana sebelum kita potong bentuk penampang masih bulat, namun setelah pemotongan berkerut menjadi lonjong atau gepeng.
2. Pemotongan tidak rata/halus. Hal ini terjadi karena prosedur pemotongan yang salah, misalnya yang seharusnya memakai Nozzle nomor 2 namun dalam praktek kita paksa menggunakan nomor 3.

2.Pengerutan akibat pengelasan baja

Adapun ciri-ciri pengerutan setelah kita mengelas baja adalah seperti berikut:

1. Penampang sambungan melintir atau puntir. Seperti kita tahu tujuan pengelasan adalah menyatukan 2 atau lebih bagian komponen/rangka, maka tak jarang hasil sambungan tersebut menjadi tidak presisi atau tidak siku. Pengerutan ini umumnya kita temukan pada saat menyatukan pelat-pelat baja dengan rangka batang. Contoh pada gambar berikut, misalnya ketika kita mengelas sebuah pelat buhul dengan rangka kuda-kuda cremona siku.
2. Terjadi cacat las. Hal ini dapat terjadi karena prosedur atau metode pengelasan yang tidak terlaksana dengan benar. Adapun jenis cacat las yang paling berpotensi mengakibatkan pengerutan bahan ada 2 yaitu: 1].Adanya retak-retak pada hasil las, 2]. Penetrasi kampuh yang terlalu dalam. Dan perlu kita ingat 2 jenis cacat las ini juga dapat mengakibatkan penampang sambungan pelintir.

Bahaya sambungan yang berkerut terhadap konstruksi

Tentu ada resiko yang menjadi konsekuensi atas setiap proses pengerjaan baja yang tidak kita lakukan sesuai standar atau aturan. Termasuk bila terjadi pengerutan pada bahan yang telah kita sambung menggunakan las. Adakalanya pada saat fabrikasi pengelasan kita anggap masih dalam batas-batas toleransi, namun dampaknya adalah pada saat perakitan atau pemasangan komponen/rangka baja.

Berikut ini beberapa bahaya pengerutan baja yang terjadi akibat sambungan las, antara lain:

1. Ukuran bahan yang kita las tidak sesuai dengan shop drawing
2. Ketika merakit pertemuan antara komponen/rangka batang tidak sempurna
3. Mur baut menjadi sulit dipasang karena lubang yang bergeser akibat terjadinya pengerutan
4. Dapat kita pastikan mutu las tidak berkualitas
5. Sambungan las lepas

Cara mencegah pengerutan baja

Seperti pepatah yang mengatakan lebih baik mencegah daripada mengobati, jadi solusi pertama yang harus anda persiapkan adalah melakukan pencegahan. Yaitu bagaimana supaya pengerutan baja dapat anda kurangi atau bila memungkinkan ditiadakan.

Adapun tips untuk antisipasi pengerutan bahan yang lebih parah, baik pada saat melaksanakan pemotongan maupun saat mengelas. Adalah penting anda terapkan berdasarkan 2 metode pencegahan berikut ini:

1.Mencegah pengerutan saat pemotongan

1. Lakukan pemotongan dengan menggunakan mesin gerinda potong bila tebal bahan yang akan anda potong  (t)≤ 3 milimeter. Dan untuk baja yang memiliki (t)˃ 3 milimeter pemotongan harus dengan alat blender. Harap dicatat jangan sebaliknya!
2. Memotong baja dengan blender harus sesuai standar kecepatan pemotongan, misalnya untuk (t)=12 mm kecepatan potong antara 38 s/d 58 cm/menit. Hal ini akan mempengaruhi permukaan bahan yang anda potong, yang selanjutnya dapat berakibat pada mutu pengelasan sambungan.
3. Nomor nozzle yang anda pergunakan harus terlebih dahulu sesuaikan dengan tebal bahan yang akan dipotong. Akibat penggunaan nozzle yang salah dapat mengakibatkan panjang bahan yang akan anda potong menjadi berkurang
4. Pastikan pemotongan baja dilakukan oleh tukang yang bertugas spesialis memotong.

Selain 4 cara pencegahan pengerutan tersebut, ketika anda melaksanakan pemotongan baja dengan blender juga tidak terlepas dari 3 hal berikut: 1]. Teknis melaksanakan pemanasan pendahuluan, 2]. Cara mengatur nyala api normal, 3]. Kelengkapan komponen alat potong.

2.Mencegah pengerutan saat pengelasan

1. Selalu Membuat Las Titik Yang Benar sebelum melakukan las penuh (full welding)
2. Memasang beberapa bahan pengaku tambahan (jig) pada bagian-bagian bahan yang akan anda sambung
3. Jika pada 2 bagian bahan terjadi rongga atau tidak rapat, maka jangan anda tambal dengan bahan tambahan, misalnya mengisi dengan besi beton
4. Lakukan pengelasan dengan menyesuaikan antara jenis polaritas, tebal bahan (t), jenis serta diameter elektroda (kawat las).
5. Pengelasan Pelat Baja Menggunakan Busur Listrik, harus anda lakukan sesuai prosedur yang tersedia dalam link ini
6. Mengatur arus listrik berkisar 80 Amper dengan tegangan 22 Volt, serta batas kecepatan las ±4 milimeter/detik
7. Beri jeda waktu untuk pengelasan yang memiliki panjang ≥50 cm,
8. Buat urutan-urutan pengelasan untuk menghindari konsentrasi panas dan pengerutan baja
9. Buat las tumpu (overlap) secukupnya
10. Jangan menyiram air pada sambungan yang baru di las
11. Mengelas baja harus dilakukan oleh tukang yang profesional. Silahkan perhatikan gambar berikut ini.

Faktor yang tak kalah penting dalam antisipasi terjadinya pengerutan bahan adalah persiapan alat keselamatan dan kesehatan sewaktu pelaksanaan las. Logikanya cukup sederhana, yaitu bagaimana mungkin kita peroleh hasil sambungan yang berkualitas jika faktor K3 tidak kita utamakan.

Tips mengatasi sambungan las yang berkerut

Pada kondisi tertentu adakalanya pencegahan tidak sepenuhnya berhasil kita lakukan, maka langkah selanjutnya adalah melakukan perbaikan. Demikian juga kita tidak berharap terjadi kesalahan las yang mengakibatkan baja berkerut, jadi solusi yang dapat kita lakukan pada situasi seperti ini adalah:

Cara 1: Meluruskan baja dengan api

Memanasi baja adalah cara yang umum dilakukan oleh para pekerja las terhadap sambungan yang berkerut. Metode ini mereka lakukan dengan cara menarik atau merenggangkan posisi bahan agar sesuai dengan yang diharapkan. Adapun syarat-syarat serta tahap pelaksanaan dapat anda contoh, seperti berikut:

1. Perlu anda memastikan bahwa penampang sambungan yang puntir masih dalam batas-batas normal, sehingga memungkinkan untuk anda perbaiki dengan cara memanasi.
2. Namun bila penampang sambungan telah terlalu parah untuk anda luruskan dengan api, maka jangan sekali-sekali anda lakukan. Sebab panas api yang terlalu banyak dapat merusak kandungan/unsur logam.

Setelah anda memastikan melalui 2 syarat tersebut, bahwa perbaikan bahan yang berkerut dapat berhasil anda lakukan, selanjutnya anda meluruskan sambungan yang mengerut dengan cara berikut:

1. Panasi bagian belakang penampang baja yang mengkerut secara merata
2. Kemudian pukul bagian yang anda panasi secara perlahan-lahan
3. Lakukan pengecekan apakah menjadi retak akibat pemanasan dan pemukulan tersebut, jika anda menemukan retak maka metode ini jangan anda lanjutkan.
4. Namun apabila tidak ada retak, kemudian proses pemanasan serta pemukulan dapat anda lanjutkan, hingga penampang baja kembali lurus dan benar-benar rata.

Cara 2: Mengulang pengelasan baja

Cara kedua ini adalah solusi yang pantas anda pertimbangkan, apabila anda ragu bahwa cara yang pertama tidak berhasil mengatasi pengerutan baja. Adapun teknis pelaksanaan adalah seperti berikut:

1. Lepaskan sambungan pelat baja dengan memakai Alat Mesin Gerinda
2. Haluskan permukaan bahan dari bekas las yang masih menempel
3. Lakukan pengelasan ulang dengan memakai bahan yang sama, serta memprioritaskan pencegahan yaitu agar tidak terjadi pengerutan ulang.

Cara 3: Mengganti material baja yang baru

Perbaikan yang ketiga ini anda lakukan jika cara yang pertama dan kedua tidak memungkinkan untuk dilakukan. Pada prinsipnya adalah mengganti sebagian atau seluruhnya material baja yang mengerut akibat sambung las. Adapun syarat dan teknis pelaksanaannya anda lakukan seperti berikut:

1. Bila pengerutan telah terlalu parah, dimana baik dengan cara pemanasan atau mengulang pengelasan mustahil anda lakukan
2. Untuk bahan yang memenuhi syarat anda pakai kembali, maka harus bersih dari sisa atau bekas las
3. Lakukan pemotongan bahan yang baru, yaitu untuk pengganti material yang berkerut
4. Lakukan penyitelan serta pengelasan ulang.

Adapun cara yang terakhir ini tidak kita sebutkan bagian dari resiko atas proses pengerjaan baja yang tidak benar. Namun sebenarnya merupakan momok bagi para tukang dan kontraktor, karena harus mengeluarkan biaya untuk perbaikan bahan yang berkerut yang tidak sedikit.

Penutup

Kita berharap dengan penjelasan ini problem pengerutan baja tidak dianggap lagi sepele. Jadi para pengawas, pelaksana serta engineer yang bergerak pada bidang konstruksi baja, sudah seharusnya memahami penyebab, indikasi serta dampak akibat pemotongan dan pengelasan baja yang tidak benar.

Sehingga andai pun terjadi pengerutan pada bahan, tidak seluruhnya menjadi tanggungjawab tukang. Atau bila tetap anda biarkan hal tersebut terjadi, berarti selain kerugian materi anda juga berpotensi mengalami kerugian non materi. Cukup fatal bukan?