Gas Lindung (Shielding Gas) Dalam Proses Pengelasan

Gas Lindung (Shielding Gas) adalah suatu gas yang berfungsi melindungi cairan logam las (bahan logam pengisi maupun logam induk) dari udara lingkungan sekitarnya untuk mencegah terjadinya proses oksidasi antara logam las dengan udara luar.

Pada suhu tinggi oksigen bereaksi dengan logam las menjadi oksida metal. Oksigen juga bereaksi dengan karbon di dalam cairan logam las menjadi CO (karbon monoksida) dan CO2 (karbon dioksida). Proses-proses bereaksinya  cairan logam las dengan udara luar sekitarnya juga dapat menghasilkan berbagai macam cacat las, oleh karena itu unsur-unsur oksigen maupun nitrogen harus dijauhkan dari cairan logam las. 

Di samping fungsi nya melindungi logam las dari kontaminasi udara luar, gas lindung juga berfungsi sebagai : 

1. Mempengaruhi sifat busur  

2. Moda transfer metal  

3. Penetrasi dan profil jalur las  

4. Kecepatan las  

5. Sebagai pembersih  

6. Sifat mekanis bahan las

Jenis-jenis gad pelindung

Argon (Ar)

Adalah gas inert yang monoatomik dengan berat molekul 40 yang dapat diperoleh dengan mencairkan udara. Digunakan untuk pengelasan merupakan gas argon murni (min 99,95 %) untuk metal yang tidak reaktif, namun untuk metal reaktif dan metal tahan panas, tingkat kemurniannya lebih tinggi (99,997%).

Keunggulan gas Argon di banding gas Helium

1. Nyala lebih halus tidak bersuara keras
2. Mengurangi penetrasi
3. Memiliki daya pembersih
4. Lebih murah dan lebih mudah didapat
5. Sebagai pelindung yang efektif tidak diperlukan flow rate terlalu tinggi
6. Lebih tahan terhadap hembusan angin
7. Lebih mudah untuk menyalakan busur listrik
8. Daya penetrasi tidak terlalu dalam sehingga diperlukan untuk pengelasan bahan yang tipis.

Helium (He)

Helium adalah gas inert yang monoatomik dan sangat ringan, memiliki berat atom 4, didapat dari  pemisahan gas alam, jika digunakan untuk pengelasan harus dimurnikan menjadi 99,99%.

Lebih banyak menghantarkan panas daripada argon. Dengan tenaga panas yang lebih tinggi tersebut, helium banyak digunakan untuk pengelasan menggunakan tenaga mekanis.

Gas lindung helium jika digunakan sendiri tanpa dicampur dengan gas argon akan menghasilkan voltase busur yang lebih tinggi jika variable lainnya di pertahankan tetap, hal ini disebabkan oleh potensi ionisasi yang lebih tinggi pula

Busur yang dihasilkan dengan pemakaian gas lindung helium tidak menghasilkan transfer semprot aksial yang sebenarnya pada besaran arus mana saja dengan stabilitas busur yang terbatas. Akibatnya terdapat banyak percikan (spatter) pada jalur las.

Namun untuk beberapa pengelasan tertentu justru diperlukan penggunaan helium murni agar didapat penetrasi yang dalam, jalur las yang lebar dan melengkung/parabol.

Penggunaan gas helium murni juga menyebabkan sulitnya penyalaan awal electrode.

Campuran Argon dan Helium

Argon mempunyai berat sekitar 10 x helium, karena beratnya begitu meninggalkan moncong obor, argon akan langsung menyelimuti jalur cairan logam las, sedangkan helium yang lebih ringan dari argon akan naik keatas menghalagi penetrasi udara ke dalam lingkungan nyala las.

Jadi dengan dikombinasikannya kedua jenis gas ini akan menghasilkan campuran yang fungsi lindungnya sangat optimal.

Campuran gas argon dan helium (80% argon, 20% helium) akan menghasilkantransfer semprot aksial, apabila arus mencapai di atas nilai transisi dan penetrasi yang dalam serta jalur las yang lebar dan parabol.

Pada pengelasan yang menggunakan teknik transfer arus pendek dimana diperlukan masukan panas (heat input) yang besar agar terjadi fusi yang baik, disarankan agar digunakan gas lindung campuran antara argon dan helium (60 hingga 90% helium).

Campuran argon dengan sedikit helium diperlukan untuk gas lindung pengelasan stainless steel dan baja paduan rendah.

Campuran argon helium yang mengandung helium antara 50 sampai 75 % dapat meningkatkan voltase.

Karbon Dioksida (CO2)

Karbon Dioksida memiliki sifat perpindahan panas yang baik. Menghasilkan penetrasi las sangat dalam tetapi dengan busur yang tidak stabil  dan, karena kereaktifannya banyak terdapat percikan atau spatter.

Karbon dioksida dapat digunakan  murni (only for short-circuiting) atau atau campuran dengan 5 sampai 25 argon%, kadang-kadang sampai dengan 50%.

Meningkatnya persentase karbon dioksida meningkatkan lebar dan kedalaman penetrasi las.

Untuk pengelasan baja tahan karat di mana karbon mengontrol konten yang diperlukan, sebuah argon-helium dicampur dengan 1-2% karbon dioksida juga dapat digunakan.

Berbagai Sumber