Liputan6.com, Jakarta Flux Cored Arc Welding (FCAW) adalah teknik pengelasan busur listrik yang menggunakan elektroda tubular berisi fluks. Metode ini menggabungkan prinsip-prinsip dari pengelasan SMAW (Shielded Metal Arc Welding) dan GMAW (Gas Metal Arc Welding). FCAW memanfaatkan panas yang dihasilkan oleh busur listrik untuk melelehkan logam induk dan elektroda, menciptakan sambungan las yang kuat.

Dalam proses FCAW, elektroda tubular yang digunakan memiliki inti berisi serbuk fluks. Fluks ini berfungsi sebagai pelindung, deoksidator, dan pembentuk slag, serupa dengan fungsi pelapis elektroda pada pengelasan SMAW. Namun, tidak seperti SMAW yang menggunakan elektroda batang, FCAW menggunakan kawat las yang diumpankan secara kontinu, mirip dengan proses GMAW.

Keunikan FCAW terletak pada kombinasi perlindungan ganda yang diberikan oleh fluks di dalam elektroda dan gas pelindung eksternal (pada varian FCAW-G). Hal ini memungkinkan FCAW untuk menghasilkan las berkualitas tinggi dengan tingkat produktivitas yang lebih baik dibandingkan SMAW, serta fleksibilitas yang lebih besar dalam penggunaan di berbagai kondisi dibandingkan GMAW.

Prinsip Kerja FCAW

Prinsip kerja FCAW melibatkan beberapa tahapan kunci yang memungkinkan terciptanya sambungan las yang kuat dan berkualitas. Berikut adalah penjelasan detail mengenai bagaimana FCAW bekerja:

1. Pembentukan Busur Listrik: Proses dimulai dengan pembentukan busur listrik antara ujung elektroda tubular dan logam induk. Busur ini menghasilkan panas yang sangat tinggi, mencapai suhu sekitar 6000°C hingga 8000°C.
2. Pengumpanan Elektroda: Elektroda tubular diumpankan secara kontinu ke area pengelasan melalui gun las. Kecepatan pengumpanan ini dapat diatur sesuai dengan kebutuhan pengelasan.
3. Pelelehan Logam: Panas dari busur listrik melelehkan ujung elektroda dan sebagian logam induk, membentuk kolam las (weld pool).
4. Perlindungan Kolam Las: Saat elektroda meleleh, fluks di dalamnya juga ikut mencair dan menguap. Uap dan gas yang dihasilkan membentuk atmosfer pelindung di sekitar kolam las, mencegah kontaminasi dari udara luar.
5. Pembentukan Slag: Sebagian fluks yang mencair membentuk lapisan slag di atas kolam las. Slag ini berfungsi untuk melindungi logam las yang sedang membeku dari oksidasi dan membantu membentuk profil las.
6. Solidifikasi: Seiring dengan pergerakan sumber panas, logam las mulai mendingin dan membeku, membentuk sambungan las yang permanen.
7. Pembersihan Slag: Setelah pengelasan selesai dan logam las telah dingin, lapisan slag di permukaan las harus dibersihkan untuk mendapatkan hasil akhir yang baik.

Dalam varian FCAW-G (Gas-shielded), tambahan gas pelindung eksternal disemprotkan melalui nozel gun las, memberikan perlindungan tambahan terhadap kontaminasi atmosfer. Kombinasi perlindungan dari fluks internal dan gas eksternal ini memungkinkan FCAW-G menghasilkan las dengan kualitas yang sangat baik, terutama untuk aplikasi yang membutuhkan integritas las tinggi.

Prinsip kerja FCAW yang unik ini memungkinkan metode las ini untuk menggabungkan kelebihan dari SMAW (fleksibilitas dan kemampuan bekerja di luar ruangan) dengan produktivitas tinggi GMAW. Hasilnya adalah metode pengelasan yang sangat serbaguna dan efisien, cocok untuk berbagai aplikasi industri, mulai dari konstruksi baja hingga fabrikasi kapal.

Peralatan Pengelasan FCAW

Pengelasan FCAW memerlukan serangkaian peralatan khusus untuk menghasilkan las berkualitas tinggi. Berikut adalah komponen utama dan peralatan pendukung yang digunakan dalam proses FCAW:

1. Mesin Las FCAW

Mesin las FCAW adalah jantung dari sistem pengelasan. Ini bisa berupa mesin las inverter modern atau transformer konvensional. Mesin ini menyediakan arus listrik yang diperlukan untuk membentuk busur las. Fitur penting pada mesin las FCAW meliputi:

• Kemampuan mengatur arus dan tegangan
• Sistem kontrol untuk pengumpanan kawat
• Mode operasi yang bisa diatur (kontinyu atau pulse)

2. Wire Feeder (Pengumpan Kawat)

Wire feeder adalah komponen yang mengontrol pengumpanan elektroda tubular ke area pengelasan. Ini terdiri dari:

• Motor penggerak
• Roller pengumpan
• Sistem kontrol kecepatan

3. Gun Las FCAW

Gun las FCAW dirancang khusus untuk mengarahkan elektroda, gas pelindung (pada FCAW-G), dan arus listrik ke titik pengelasan. Komponen utamanya meliputi:

• Nozzle gas
• Contact tip
• Liner kawat
• Trigger kontrol

4. Kabel Las dan Kabel Kerja

Kabel-kabel ini menghubungkan mesin las dengan gun las dan benda kerja, mengalirkan arus listrik yang diperlukan untuk pengelasan.

5. Regulator Gas dan Flowmeter

Untuk FCAW-G, regulator gas dan flowmeter digunakan untuk mengontrol aliran gas pelindung dari tabung gas ke gun las.

6. Tabung Gas Pelindung

Pada FCAW-G, tabung berisi gas pelindung (biasanya CO2 atau campuran Argon-CO2) diperlukan.

7. Peralatan Keselamatan

Peralatan keselamatan wajib dalam pengelasan FCAW meliputi:

• Helm las dengan filter otomatis
• Sarung tangan las
• Jaket las atau apron
• Sepatu keselamatan
• Masker respirator

8. Peralatan Pembersih

Untuk membersihkan slag dan spatter setelah pengelasan, diperlukan:

• Palu chipping
• Sikat kawat
• Gerinda tangan

9. Alat Ukur dan Pemeriksaan

Untuk memastikan kualitas las, beberapa alat yang mungkin diperlukan termasuk:

• Welding gauge untuk mengukur profil las
• Termometer infrared untuk mengukur suhu antar pass
• Alat uji penetran untuk pemeriksaan cacat permukaan

Pemilihan dan penggunaan peralatan yang tepat sangat penting dalam pengelasan FCAW. Setiap komponen memainkan peran krusial dalam menghasilkan las yang berkualitas dan konsisten. Perawatan rutin dan kalibrasi peralatan juga merupakan aspek penting untuk memastikan kinerja optimal dan keselamatan dalam proses pengelasan FCAW.