Meskipun pemilihan proses pengelasan sangat penting, bahkan teknik yang paling terampil sekalipun tidak dapat mengimbangi sumber listrik yang tidak tepat. Artikel ini menjelaskan sumber daya pengelasan untuk membantu para profesional mencocokkan peralatan dengan proses pengelasan tertentu untuk hasil yang optimal.

Pemilihan proses pengelasan terutama bergantung pada karakteristik las, jenis material, bentuk dan ketebalan, serta desain sambungan. Persyaratan produksi—termasuk kecepatan dan kualitas pengelasan—juga harus dipertimbangkan. Hanya setelah proses pengelasan ditetapkan, sumber daya dan peralatan tambahan harus dipilih. Proses pengelasan tetap menjadi faktor utama dalam pemilihan sumber listrik.

Panduan ini berfokus pada pemilihan sumber daya untuk teknologi pengelasan yang telah berkembang selama dekade terakhir. Dulunya dianggap terspesialisasi atau terbatas pada produksi massal, metode ini kini muncul di hampir semua sektor fabrikasi logam. Meningkatnya produksi logam yang sebelumnya sulit dilas, ditambah dengan keunggulan ekonomi dan kualitas dari proses yang canggih, telah menjadikan teknologi ini dapat diakses bahkan oleh bengkel fabrikasi logam skala kecil.

Proses ini menuntut persyaratan daya dan kontrol yang lebih kompleks dibandingkan pengelasan busur logam berpelindung (SMAW) konvensional. Karena sebagian besar ahli metalurgi dan insinyur pengelasan bukanlah spesialis kelistrikan, memilih sumber daya yang tepat dapat menjadi suatu tantangan. Pemeriksaan kebutuhan daya untuk proses pengelasan produksi ini bertujuan untuk memperjelas pertimbangan teknis tersebut.

Dua jenis sumber daya mendasar mendominasi aplikasi pengelasan: sistem arus konstan (CC) dan tegangan konstan (CV), masing-masing disesuaikan untuk proses dan aplikasi tertentu.

• Sumber Daya Arus Konstan (CC):Sering disebut mesin "drooper" karena penurunan tegangannya seiring dengan meningkatnya arus pengelasan, sehingga menciptakan karakteristik kurva keluaran volt-ampere yang menurun.
  • Ketika diberi daya tetapi tidak menimbulkan busur listrik (tanpa aliran arus), mereka mempertahankan tegangan rangkaian terbuka yang relatif tinggi, biasanya 70-80 volt. Pengelasan umumnya terjadi pada bagian kurva yang lebih curam, sehingga ideal untuk pengelasan elektroda manual.
  • Tegangan busur bergantung pada panjang fisik antara elektroda dan benda kerja—tidak mungkin dipertahankan konstan secara sempurna dalam pengelasan manual. Namun, karena arus menentukan laju peleburan logam pengisi, arus yang konsisten menjamin peleburan yang stabil.
  • Variasi ada berdasarkan masukan daya (fasa tunggal atau tiga fasa), keluaran (AC, DC, atau AC/DC), dan jenis kendali keluaran (mekanis atau elektrik).
• Sumber Daya Tegangan Konstan (CV):Arus dapat berkisar dari nol hingga tingkat hubung singkat yang sangat tinggi pada pengaturan tegangan apa pun. Dirancang khusus untuk pengelasan busur logam gas (GMAW), mesin ini umumnya tidak cocok untuk pengelasan busur logam terlindung.
  • Tidak ada mesin las yang memberikan tegangan yang benar-benar konstan—unit praktis menunjukkan setidaknya penurunan 1 volt per keluaran 100 amp. Arus hubung singkat bisa mencapai ribuan ampere.
  • Mesin CV biasanya memiliki tegangan rangkaian terbuka yang lebih rendah (maksimum 50 volt) dibandingkan mesin CC (80 volt). Operator mengatur tegangan rangkaian terbuka, bukan arus, dengan rentang tipikal antara 10 hingga 48 volt.
  • Arus pengelasan dapat disesuaikan sendiri selama hubungan arus pendek untuk mempertahankan panjang busur pada tegangan yang disetel, dengan laju pengumpanan elektroda menentukan besaran arus.

Semua mesin las memiliki peringkat siklus kerja—spesifikasi yang sering disalahpahami namun penting. Berdasarkan periode sepuluh menit, peringkat siklus kerja 100% berarti sumber listrik dapat beroperasi terus menerus pada atau di bawah arus pengenalnya. Siklus kerja 60% tidak menunjukkan pengoperasian tanpa batas pada kapasitas 60%, melainkan pengoperasian enam menit pada arus dan tegangan pengenal per siklus sepuluh menit, yang memerlukan waktu pendinginan idle selama empat menit. Mesin dengan siklus kerja di bawah 100% dapat beroperasi terus menerus dengan mengurangi keluaran arus.

Proses pengelasan tingkat lanjut yang utama dan kebutuhan dayanya meliputi:

• Pengelasan Busur Tungsten Gas (GTAW/TIG):Meskipun bukan hal baru, pengelasan TIG layak untuk dimasukkan karena efektivitasnya pada material yang menantang—termasuk baja tahan karat, aluminium, magnesium, tembaga, tembaga berilium, Hastelloy, Inconel, Invar, dan Kovar—khususnya pada penampang yang tipis.
  • TIG membutuhkan sumber daya yang mirip dengan SMAW—yang memiliki kurva volt-ampere yang menurun. Namun, pertimbangan proses yang spesifik menjadikan mesin khusus lebih disukai.
  • Sumber daya AC standar yang tidak dirancang untuk TIG memerlukan penurunan daya untuk layanan AC TIG karena perbaikan sebagian yang memperkenalkan komponen DC yang dapat membuat transformator menjadi terlalu panas. Tantangan tambahan khusus TIG mencakup inisiasi busur, stabilitas, dan kontrol variabel yang presisi untuk pekerjaan yang rumit.
• Pengelasan Busur Logam Gas (GMAW/MIG):Pengumpanan kawat GMAW yang berkelanjutan telah menggantikan gas inert tungsten (TIG) dan SMAW dalam banyak aplikasi terutama karena kecepatan—seringkali beberapa kali lebih cepat dibandingkan proses alternatif.
  • Keuntungan tambahannya mencakup pengelasan yang lebih bersih (mengurangi pembentukan oksida dari gas pelindung), meminimalkan limbah elektroda, sifat metalurgi yang unggul, dan kesederhanaan operasional yang meningkatkan konsistensi kualitas sekaligus mengurangi variabel manusia.
• Pengelasan Busur Titik:Mendapatkan popularitas karena kemampuan pengelasan titik satu sisi dan produksi pengelasan beberapa titik yang cepat dan berulang.
  • Dilakukan melalui proses TIG atau GMAW. Pengelasan titik TIG menggunakan sumber daya TIG standar tetapi memerlukan senjata dan kontrol pengelasan titik khusus, biasanya memadukan bahan dasar tanpa kawat pengisi—umumnya untuk baja canai dingin dan baja tahan karat.
  • Pengelasan titik GMAW menggunakan arus tinggi (500-750 amp) dengan kabel berdiameter lebih kecil, memerlukan mesin bertegangan lebih tinggi dan pengumpan kawat khusus serta unit kontrol.
• Pengelasan Busur Plasma:Perpanjangan teknologi pemotongan plasma, memiliki kesamaan dengan TIG tetapi menawarkan keunggulan dibandingkan pengelasan berkas elektron, laser, dan ultrasonik dalam hal keterbatasan dan biaya awal.
  • Seperti TIG, pengelasan plasma biasanya memadukan material (meskipun kawat pengisi dingin dapat digunakan). Elektroda tungsten thoriated berpendingin air tahan terhadap suhu ekstrem dari api plasma terfokus yang mampu melakukan penetrasi dalam dan sempit.