Elektroda adalah komponen kritis dalam proses pengelasan, baik itu untuk keperluan industri maupun konstruksi. Dalam dunia las listrik, elektroda berperan sebagai media penghantar arus listrik yang membentuk busur api, sehingga logam dasar dapat meleleh dan menyatu. Setiap jenis elektroda memiliki karakteristik unik yang sesuai dengan kondisi tertentu, seperti material yang akan dilas, posisi pengelasan, serta kebutuhan kualitas sambungan.
Jenis elektroda sangat bervariasi, mulai dari elektroda berlapis (coated electrode) hingga elektroda non-consumable seperti tungsten. Namun, fokus utama dalam artikel ini adalah pada jenis elektroda yang digunakan dalam proses las listrik manual (SMAW), termasuk perannya masing-masing dalam menghasilkan sambungan yang kuat dan tahan lama. Pemahaman tentang berbagai jenis elektroda akan membantu para teknisi, insinyur, dan pekerja lapangan memilih alat yang tepat sesuai dengan proyek mereka.
Dalam konteks industri, pemilihan elektroda yang benar sangat penting untuk memastikan keselamatan, efisiensi, dan kualitas hasil las. Misalnya, elektroda dengan salutan basa biasanya digunakan untuk aplikasi struktural, sedangkan elektroda dengan salutan rutila lebih cocok untuk penggunaan umum karena mudah dioperasikan. Selain itu, faktor-faktor seperti resistansi tanah, ketebalan material, dan lingkungan kerja juga turut memengaruhi pilihan elektroda.
Artikel ini akan menjelaskan secara rinci berbagai jenis elektroda yang umum digunakan dalam pengelasan listrik, termasuk fungsi masing-masing, kelebihan, dan kekurangannya. Penjelasan akan disertai dengan panduan praktis untuk memilih elektroda sesuai dengan kebutuhan proyek, serta tips untuk menghindari cacat las yang sering terjadi.
Jenis-Jenis Elektroda dalam Pengelasan Listrik
Dalam pengelasan listrik, elektroda dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan komposisi lapisan, penggunaan, dan karakteristik operasional. Berikut adalah beberapa jenis elektroda yang paling umum digunakan:
1. Elektroda Rutila (Rutile)
Elektroda rutila memiliki lapisan yang terdiri dari titanium dioksida. Lapisan ini memberikan stabilitas busur yang baik, membuat elektroda mudah dinyalakan dan dipelihara selama proses pengelasan. Elektroda ini cocok untuk penggunaan umum, terutama pada posisi datar dan horizontal.
Fungsi Utama:
– Menstabilkan busur
– Memberikan manik las yang halus dan mudah dibersihkan
– Cocok untuk material baja karbon
Kekurangan:
– Tidak cocok untuk pengelasan vertikal naik atau overhead
– Rentan terhadap porositas jika arus tidak sesuai
2. Elektroda Selulosa (Cellulose)
Elektroda selulosa memiliki lapisan yang terbuat dari bahan organik seperti kapas dan serat selulosa. Lapisan ini menghasilkan gas pelindung yang kuat, sehingga sangat cocok untuk pengelasan pada posisi vertikal turun dan di atas kepala.
Fungsi Utama:
– Menyediakan penetrasi dalam dan cepat
– Cocok untuk pengelasan pipa
– Menghasilkan busur yang lincah dan mudah dikendalikan
Kekurangan:
– Memerlukan keterampilan tinggi untuk mengontrol kolam las
– Rentan terhadap retak jika tidak dikelola dengan baik
3. Elektroda Hidrogen Rendah (Low Hydrogen)
Elektroda hidrogen rendah dirancang untuk mengurangi kadar hidrogen yang masuk ke dalam logam las. Ini sangat penting untuk mencegah retak akibat hidrogen, terutama pada material tebal dan keras.
Fungsi Utama:
– Mengurangi risiko retak daerah pengaruh panas
– Cocok untuk aplikasi struktural dan kritis
– Memerlukan penyimpanan dan pengeringan khusus
Kekurangan:
– Lebih mahal dibandingkan jenis lain
– Memerlukan pengaturan arus yang presisi
4. Elektroda Basa (Basic Coating)
Elektroda basa memiliki lapisan yang terdiri dari campuran mineral seperti kalsium oksida dan magnesium oksida. Lapisan ini memberikan perlindungan yang baik terhadap oksigen dan nitrogen, sehingga menghasilkan sambungan yang lebih kuat dan tahan korosi.
Fungsi Utama:
– Menghasilkan sambungan yang sangat kuat dan tahan lama
– Cocok untuk pengelasan baja paduan dan baja tahan karat
– Menyediakan stabilitas busur yang baik
Kekurangan:
– Lebih sulit dinyalakan dan dipelihara
– Memerlukan pengaturan arus yang tepat
5. Elektroda Titania (Titanium Dioxide)
Elektroda titania memiliki lapisan yang terdiri dari titanium dioksida. Lapisan ini memberikan stabilitas busur yang baik dan mudah dinyalakan, sehingga cocok untuk penggunaan umum.
Fungsi Utama:
– Menstabilkan busur dan menghasilkan manik yang halus
– Cocok untuk penggunaan pada posisi datar dan horizontal
– Mudah dikelola oleh pengelas pemula
Kekurangan:
– Tidak cocok untuk pengelasan vertikal naik
– Rentan terhadap porositas jika arus tidak sesuai
6. Elektroda Oksida (Oxide Coating)
Elektroda oksida memiliki lapisan yang terdiri dari campuran oksida logam. Lapisan ini memberikan perlindungan terhadap oksigen dan nitrogen, sehingga menghasilkan sambungan yang lebih bersih dan stabil.
Fungsi Utama:
– Melindungi kolam las dari kontaminasi
– Cocok untuk pengelasan pada posisi datar dan horizontal
– Menghasilkan manik yang halus dan mudah dibersihkan
Kekurangan:
– Lebih sulit dinyalakan dibandingkan jenis lain
– Memerlukan pengaturan arus yang tepat
Fungsi Masing-Masing Jenis Elektroda
Setiap jenis elektroda memiliki peran spesifik dalam proses pengelasan. Berikut penjelasan lengkap tentang fungsi masing-masing:
1. Fungsi Inti Elektroda
Inti elektroda bertugas menyuplai logam pengisi yang akan meleleh dan menyatu dengan logam dasar. Kualitas inti menentukan kekuatan dan ketangguhan sambungan. Inti elektroda juga berfungsi sebagai konduktor arus listrik yang stabil, sehingga busur dapat menyala dengan baik.
Contoh:
– Elektroda E7018 memiliki inti yang terbuat dari logam paduan besi dan mangan.
– Elektroda E6013 memiliki inti yang terbuat dari logam karbon murni.
2. Fungsi Salutan Elektroda
Salutan elektroda berfungsi sebagai pelindung bagi kolam las dari kontaminasi atmosfer. Salutan juga membantu menstabilkan busur, melindungi logam cair dari oksigen dan nitrogen, serta membantu reaksi metalurgi yang sehat.
Contoh:
– Salutan rutila pada elektroda E6013 membentuk gas pelindung dan terak yang mudah terkelupas.
– Salutan basa pada elektroda E7018 membentuk terak yang lebih tebal dan tahan terhadap kontaminasi.
Cara Memilih Elektroda Sesuai Material dan Tujuan Proyek
Pemilihan elektroda harus disesuaikan dengan jenis material yang akan dilas, ketebalan material, dan tujuan proyek. Berikut panduan praktis untuk memilih elektroda yang tepat:
1. Untuk Baja Karbon
- Elektroda Rutila (E6013): Cocok untuk penggunaan umum dan posisi datar/horizontal.
- Elektroda Selulosa (E6011): Cocok untuk pengelasan vertikal dan overhead.
- Elektroda Hidrogen Rendah (E7018): Cocok untuk aplikasi struktural dan kritis.
2. Untuk Baja Paduan Tinggi
- Elektroda Hidrogen Rendah (E7018): Cocok untuk mencegah retak akibat hidrogen.
- Elektroda Basa (E7018): Cocok untuk pengelasan baja paduan dan baja tahan karat.
3. Untuk Pipa dan Aplikasi Lapangan
- Elektroda Selulosa (E6010): Cocok untuk pengelasan vertikal turun dan pipa.
- Elektroda Rutila (E6013): Cocok untuk penggunaan umum dan kecepatan.
Rekomendasi Arus Praktik per Tipe dan Diameter
Arus yang digunakan dalam pengelasan sangat memengaruhi kualitas sambungan. Berikut rekomendasi arus untuk berbagai jenis elektroda:
| Jenis Elektroda | Diameter | Arus (Ampere) |
|---|---|---|
| E6013 | 2,6 mm | 60–85 |
| E6013 | 3,2 mm | 80–110 |
| E6013 | 4 mm | 105–140 |
| E7018 | 2,6 mm | 70–90 |
| E7018 | 3,2 mm | 90–115 |
| E7018 | 4 mm | 120–150 |
| E6010 | 3,2 mm | 80–105 |
Pastikan untuk mengatur arus sesuai dengan ketebalan material dan posisi pengelasan. Jika arus terlalu rendah, sambungan bisa terlalu tipis dan rentan retak. Jika arus terlalu tinggi, sambungan bisa terlalu lebar dan berisiko terjadi porositas.
Troubleshooting Cacat Las Umum
Beberapa cacat yang sering terjadi dalam pengelasan antara lain porositas, undercut, dan retak. Berikut cara mengatasinya:
1. Porositas
Penyebab: Kelembapan pada salutan, permukaan kotor, atau arus terlalu rendah.
Solusi: Keringkan elektroda sesuai petunjuk, bersihkan permukaan dari karat dan minyak, dan naikkan arus secara bertahap.
2. Undercut
Penyebab: Arus berlebihan, gerak terlalu cepat, atau ayunan berlebihan.
Solusi: Turunkan arus, perlambat sedikit, dan gunakan ayunan kecil dan terkontrol.
3. Retak Daerah Pengaruh Panas
Penyebab: Hidrogen berdifusi tinggi, pendinginan terlalu cepat, atau material tebal dan keras.
Solusi: Pilih elektroda hidrogen rendah, lakukan pemanasan awal jika perlu, dan simpan elektroda dalam oven penyimpan.
Penyimpanan dan Pengeringan Elektroda
Elektroda harus disimpan dalam kondisi kering untuk menjaga kualitas salutan. Elektroda yang terpapar kelembapan bisa menyebabkan porositas dan retak. Berikut tips penyimpanan:
- Simpan elektroda dalam kemasan rapat sebelum dibuka.
- Untuk seri hidrogen rendah, gunakan oven penyimpan pada suhu yang direkomendasikan pabrikan.
- Lakukan pengeringan ulang sesuai petunjuk ketika kemasan terbuka lama atau terpapar udara lembap.
- Catat waktu masuk dan keluar oven agar konsisten.
Kesimpulan
Jenis elektroda dalam pengelasan listrik sangat beragam, dan pemilihan yang tepat sangat penting untuk menghasilkan sambungan yang kuat dan tahan lama. Setiap jenis elektroda memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, sehingga perlu dipilih sesuai dengan jenis material, posisi pengelasan, dan kebutuhan proyek. Dengan memahami fungsi masing-masing elektroda dan cara penggunaannya, para teknisi dan pekerja lapangan dapat meningkatkan kualitas hasil las dan efisiensi proses produksi.
