Teknologi Manufaktur

Laser beam welding (LBW) adalah proses pengelasan di mana penggabungan diperoleh dari energi yang terkonsentrasi tinggi, sorotan cahaya sederap difokuskan pada sambungan benda kerja. Istilah laser merupakan akronim dari light amplification by stimulated emission of radiation . Laser beam welding umumnya dioperasikan dengan gas pelindung untuk mencegah oksidasi. Gas pelindung yang digunakan contohnya adalah helium, argon, nitrogen, dan karbon dioksida. Pada LBW bahan tambah atau filler biasanya tidak diberikan.

Electron beam welding adalah proses pengelasan di mana panas untuk mengelas dihasilkan dari electron berintensitas tinggi yang difokuskan dan diarahkan pada benda kerja. Electron beam gun bekerja pada tegangan tinggi untuk mengakselerasikan electron dan menggunakan arus beam yang rendah. Daya yang digunakan pada EBW tidak besar, tetapi memiliki kerapatan yang tinggi. Kerapatan tinggi tersebut diperoleh dari pemfokusan electron beam menjadi luasan sangat kecil pada permukaan benda kerja.

Ultrasonic welding (USW) adalah jenis pengelasan solid-state di mana dua benda kerja ditahan/dijepit bersamaan dan diberi getaran berfrekuensi ultrasonic supaya terjadi penggabungan. Gerak dari getaran melewati celah antara dua benda kerja yang dijepit secara lap joint. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya kontak dan ikatan metalurgi yang kuat antara kedua permukaan benda kerja. Panas pada proses USW dihasilkan dari gesekan antar permukaan benda kerja dan deformasi plastis. Suhu panas tersebut berada di bawah titik cair benda kerja.

Friction stir welding (FSW) adalah proses pengelasan solid-state di mana sebuah tool yang berputar dimakankan sepanjang garis sambungan antara dua benda kerja. Tool yang berputar dan dimakankan pada garis sambungan tersebut menghasilkan panas serta secara mekanis menggerakkan (stirring; bentuk dasar: stir, sehingga diberi nama friction stir welding) logam untuk membentuk sambungan las. Perbedaan friction stir welding dengan friction welding adalah pada friction stir welding panas gesekan dihasilkan oleh tool tahan aus, sedangkan pada friction welding berasal dari benda kerja yang akan disambung itu sendiri.

Friction welding adalah proses pengelasan solid-state di mana penggabungan diperoleh dari kombinasi panas akibat gesekan dan tekanan. Gesekan biasanya terjadi pada dua permukaan benda kerja yang berputar relatif satu dengan yang lain untuk meningkatkan suhu kedua permukaan benda kerja tersebut. Suhu yang dicapai biasanya berkisar antara suhu pengerjaan panas. Kedua benda kerja selanjutnya didekatkan dengan gaya yang pas untuk membentuk ikatan secara metalurgi.

Explosion welding (EXW) adalah jenis pengelasan solid-state di mana terjadi penggabungan cepat pada dua permukaan logam yang disebabkan oleh energi ledakan bahan peledak. EXW tidak menggunakan bahan tambah (filler metal). Proses EXW tidak menggunakan panas dari luar. Pada proses ini, tidak ada difusi yang terjadi. Waktu penggabungan terlalu pendek untuk terjadi difusi. Ikatan yang terjadi pada EXW berupa ikatan secara metalurgi. Dalam banyak kasus, explosion welding juga dikombinasikan dengan sambungan mekanis yang dihasilkan dari permukaan benda kerja yang bergelombang.

Diffusion welding (DFW) adalah proses pengelasan solid-state yang dihasilkan dari pemberian panas dan tekanan supaya terjadi difusi serta penggabungan. Proses tersebut biasanya dilakukan dengan atmosfer yang terkontrol dan waktu yang tepat untuk membiarkan difusi serta penggabungan terjadi. Temperatur yang digunakan sebaiknya di bawah titik cair dari logam benda kerja dan deformasi plastis yang terjadi pada permukaan benda kerja sebaiknya minimal. Mekanisme penggabungan pada diffusion welding terjadi dalam bentuk padat, di mana atom berpindah dan saling menyeberang di antara dua permukaan benda kerja yang saling kontak. Pengelasan ini terkadang menggunakan lapisan bahan tambah yang diletakkan di antara dua benda kerja yang akan disambung (seperti roti isi).

Roll welding (ROW) adalah salah satu jenis pengelasan solid-state di mana tekanan yang digunakan untuk penggabungan berasal dari dua buah roll atau lebih. Ketika benda kerja di-roll, anda bisa menggunakan panas dari luar maupun tidak menggunakan panas dari luar. Jika tidak ada panas dari luar yang diberikan, prosesnya disebut cold-roll welding. Sedangkan bila panas diberikan, prosesnya disebut hot-roll welding. Oleh karena itu roll welding merupakan variasi dari forge welding maupun cold welding .

Hot pressure welding merupakan variasi lain dari forge welding. Pada hot pressure welding, penggabungan terjadi karena pemberian panas dan tekanan yang pas sehingga terjadi deformasi yang sesuai pada benda kerja. Deformasi itu akan mengganggu lapisan oksida sehingga membiarkan logam bersih untuk membuat sebuah sambungan yang baik antara dua benda kerja. Proses hot pressure welding biasanya dilakukan dalam sebuah ruang vakum.

Cold welding (CW) adalah proses pengelasan solid-state yang dilakukan dengan memberikan tekanan tinggi diantara dua permukaan benda kerja yang saling kontak (yang akan disambung). Tekanan tinggi proses CW dilakukan pada suhu ruang. Kedua permukaan benda kerja yang akan ditempelkan juga harus bersih. Ketika tekanan diberikan, tekanan tersebut mereduksi ketebalan benda kerja hingga 50%. Di samping itu, tekanan tersebut juga menyebabkan deformasi plastis lokal. Deformasi dapat meningkatkan suhu benda kerja dan menghasilkan sambungan pada permukaan kontak. Pada cold welding, salah satu benda kerja yang akan disambung harus bersifat sangat ductile dan dapat di-hardening. Meskipun cukup salah satu saja benda kerja yang bersifat ductile, tapi pada praktiknya kedua benda kerja dengan sifat ductile lebih disukai. Logam yang dapat disambung dengan cold welding antara lain seperti aluminium lunak dan tembaga lunak.

Forge welding merupakan teknologi manufaktur yang bersejarah. Proses ini digunakan sekitar 1000 tahun sebelum masehi, ketika pandai besi zaman dahulu belajar untuk menggabungkan dua buah logam. Forge welding adalah proses pengelasan di mana benda kerja yang akan disambung dipanaskan menuju temperatur kerja lalu ditempa bersamaan dengan menggunakan palu. Forge welding tergolong dalam kelompok solid-state welding. Keterampilan yang baik sangat dibutuhkan oleh pandai besi supaya bisa memperoleh las yang baik sesuai standar yang ada sekarang. Saat ini penggunaan forge welding sangatlah kecil dan kurang berarti dibandingkan dengan proses solid-state welding lainnya.

Solid-state welding adalah kelompok pengelasan dengan penggabungan yang diperoleh dari pemberian tekanan saja atau pemberian panas diikuti dengan tekanan pada kedua benda kerja yang ingin digabung. Solid-state welding selalu memerlukan tekanan. Apabila hanya menggunakan panas lalu ditempelkan, akan sulit untuk terjadi penggabungan. Proses solid-state welding juga tidak menggunakan logam filler .

Oxyhydrogen welding (OHW) merupakan jenis pengelasan dengan nyala api (flame) yang berasal dari pembakaran campuran hidrogen dan oksigen. OHW mirip dengan OAW. Perbedaan OHW dengan OAW terdapat pada bahan bakar gas yang digunakan. Di samping itu, temperatur las yang dapat dicapai OHW masih di bawah OAW (oxy-acetylene welding) yaitu sebesar 2660°C (di mana pada OAW sebesar 3087°C). Pengaturan torch pada OHW lebih sulit dibandingkan dengan OAW. Kesulitan itu karena perbedaan campuran dari hidrogen dan oksigen tidak berdampak pada perubahan warna nyala api. Sedangkan pada OAW perbedaan campuran dari acetylene dan oksigen akan memengaruhi perubahan warna nyala api.

Pressure gas welding  (PGW) merupakan jenis pengelasan nyala api  oxy fuel  yang spesial. Hal yang membuat pengelasan ini spesial adalah proses pengelasannya tanpa menggunakan logam  filler  seperti pada jenis pengelasan nyala api lainnya.  Pressure gas welding  melakukan penggabungan dengan memanaskan kedua permukaan benda kerja yang ingin disambung. Setelah panas, benda kerja disatukan dengan menerapkan tekanan ( pressure ) yang cukup. Bahan bakar gas yang digunakan pada PGW biasanya adalah  acetylene .

High-frequency induction welding (HFIW) merupakan proses pengelasan yang memanfaatkan kumparan induksi listrik berfrekuensi tinggi untuk memanaskan benda kerja yang akan dilas. Pada proses ini, kumparan tidak mengalami kontak fisik dengan benda kerja.

High-frequency resistance welding (HFRW) adalah proses resistance welding yang menggunakan arus listrik berfrekuensi tinggi untuk memanaskan benda kerja. Pemanasan benda kerja diikuti dengan gaya penekanan untuk menggabungkan benda kerja. Frekuensi yang digunakan antara 10 hingga 500 kHz.

Percussion welding (PEW) mirip dengan flash welding. Perbedaannya adalah durasi pada proses PEW sangatlah cepat. Proses PEW paling tidak membutuhkan waktu sekitar 1 sampai 10 ms. Pemanasan yang cepat disebabkan oleh pelepasan energi listrik yang cepat antara dua permukaan benda kerja. Pemanasan yang bersifat lokal membuat proses PEW menarik untuk diterapkan pada bidang elektronik di mana dimensinya sangat kecil dan sensitif terhadap panas.

Upset welding (UW) mirip dengan flash welding. Bedanya adalah pada UW permukaan benda kerja yang akan dilas, ditekan secara bersamaan dengan proses pemanasan. Pada proses flash welding, pemanasan benda kerja dan penekanan/penempelan benda kerja dilakukan secara terpisah. Panas pada UW terjadi akibat hambatan listrik. Karena benda kerja langsung ditekan/ditempel, pada UW tidak terjadi busur (arc). Ketika panas mencapai suhu yang cocok, penekanan pada benda kerja ditingkatkan sehingga penggabungan dapat terjadi.

Flash welding merupakan proses pengelasan di mana benda kerja disambung secara butt joint. Kedua permukaan benda kerja yang akan disambung didekatkan (belum sampai menempel), selanjutnya arus listrik diberikan kepada kedua benda kerja tersebut. Karena masih ada celah antara kedua benda kerja, maka terjadi hambatan pada aliran arus listrik tersebut. Aliran arus listrik yang terhambat akan meningkatkan suhu benda kerja hingga titik cair. Selanjutnya kedua permukaan benda kerja yang panas/cair tersebut ditempelkan dan ditekan bersamaan sehingga terjadi penyambungan.

Resistance projection welding merupakan proses pengelasan di mana penggabungan terjadi pada satu atau lebih titik kontak kecil yang berada pada komponen atau benda kerja. Titik kontak tersebut diperoleh dari rancangan benda kerja yang akan dilas dan bisa terdiri dari tonjolan (projection), timbulan, atau perpotongan lokal pada benda kerja. Konsep pengelasan ini termasuk murah.

Resistance seam welding adalah pengelasan dengan elektroda berbentuk roda yang berputar sehingga menghasilkan las yang panjang, sepanjang sambungan pada benda kerja. Jenis sambungan yang digunakan pada proses RSEW adalah lap joint. Secara teknis RSEW mirip dengan resistance spot welding (resistance spot welding menggunakan elektroda berbentuk stick ). Pengelasan dengan RSEW memerlukan pengikatan/penguncian benda kerja pada posisinya supaya mengurangi distorsi.