Orang sering membeli baja tahan karat yang sudah diproses sebelumnya, yang menambah kompleksitas material yang harus dipertimbangkan oleh operator.
Seperti kebanyakan material, baja tahan karat memiliki banyak kelebihan dan kekurangan. Suatu baja dianggap "baja tahan karat" jika paduannya mengandung setidaknya 10,5% kromium, yang membentuk lapisan oksida yang membuatnya tahan terhadap asam dan korosi. Ketahanan korosi ini dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan meningkatkan kandungan kromium dan menambahkan bahan paduan tambahan.
Sifat material yang menyerupai "stainless steel", perawatan yang rendah, daya tahan, dan berbagai pilihan finishing permukaan menjadikannya cocok untuk industri seperti konstruksi, furnitur, makanan dan minuman, medis, dan banyak aplikasi lain yang membutuhkan kekuatan dan ketahanan korosi dari baja.
Baja tahan karat cenderung lebih mahal daripada jenis baja lainnya. Namun, baja ini menawarkan keunggulan rasio kekuatan terhadap berat, memungkinkan penggunaan ketebalan material yang lebih tipis dibandingkan dengan jenis baja konvensional, yang dapat menghemat biaya. Karena biaya keseluruhannya, toko perlu memastikan mereka menggunakan alat yang tepat untuk menghindari pemborosan dan pengerjaan ulang material ini yang mahal.
Baja tahan karat umumnya dianggap sulit dilas karena menghantarkan panas dengan cepat dan membutuhkan kehati-hatian yang tinggi pada tahap penyelesaian dan pemolesan akhir.
Pengerjaan baja tahan karat umumnya membutuhkan tukang las atau operator yang lebih berpengalaman dibandingkan pengerjaan baja karbon, yang cenderung lebih tahan lama. Fleksibilitasnya dapat berkurang ketika parameter tertentu diterapkan, terutama selama pengelasan. Karena biaya baja tahan karat yang tinggi, masuk akal jika operator yang lebih berpengalaman menggunakannya.
“Orang biasanya membeli baja tahan karat karena hasil akhirnya,” kata Jonathan Douville, manajer produk senior untuk penelitian dan pengembangan internasional di Walter Surface Technologies di Pointe-Claire, Quebec. “Ini menambah kendala yang harus dipertimbangkan oleh operator.”
Baik itu hasil akhir tekstur linier ukuran 4 atau hasil akhir cermin ukuran 8, operator harus memastikan bahwa material tersebut dijaga dan hasil akhirnya tidak rusak selama penanganan dan pemrosesan. Hal ini juga dapat membatasi pilihan untuk persiapan dan pembersihan, yang sangat penting untuk memastikan produksi komponen yang baik.
“Saat bekerja dengan material ini, hal pertama yang harus dilakukan adalah memastikan material tersebut benar-benar bersih,” kata Rick Hatelt, Manajer Negara Kanada untuk PFERD Ontario, Mississauga, Ontario. “Sangat penting untuk memastikan Anda memiliki lingkungan yang bersih (bebas karbon), membersihkan baja tahan karat untuk menghilangkan kotoran yang dapat menyebabkan oksidasi (pengkaratan) di kemudian hari dan untuk mencegah pembentukan kembali lapisan pasivasi, sehingga menciptakan lapisan pelindung untuk meminimalkan oksidasi.”
Saat menggunakan baja tahan karat, material dan lingkungan sekitarnya harus dibersihkan. Menghilangkan minyak dan residu plastik dari material adalah langkah awal yang baik. Kontaminan pada baja tahan karat dapat menyebabkan oksidasi, tetapi juga dapat menimbulkan masalah selama pengelasan dan dapat menyebabkan cacat. Oleh karena itu, penting untuk membersihkan permukaan sebelum memulai pengelasan.
Lingkungan bengkel tidak selalu bersih, dan kontaminasi silang dapat menjadi masalah saat bekerja dengan baja tahan karat dan baja karbon. Seringkali bengkel menggunakan banyak kipas angin atau AC untuk mendinginkan pekerja, yang dapat mendorong kontaminan ke lantai atau menyebabkan kondensasi menetes atau menumpuk pada bahan baku. Hal ini terutama menjadi tantangan ketika partikel baja karbon tertiup ke baja tahan karat. Memisahkan bahan-bahan ini dan menjaganya dalam lingkungan yang bersih sangat berpengaruh terhadap efektivitas pengelasan.
Penting untuk menghilangkan perubahan warna agar karat tidak menumpuk seiring waktu dan melemahkan struktur keseluruhan. Menghilangkan lapisan kebiruan juga baik untuk meratakan warna permukaan.
Di Kanada, karena cuaca dingin dan musim dingin yang ekstrem, memilih jenis baja tahan karat yang tepat sangat penting. Douville menjelaskan bahwa sebagian besar toko awalnya memilih jenis 304 karena harganya. Tetapi jika toko tersebut akan menggunakan material tersebut di luar ruangan, ia akan merekomendasikan untuk beralih ke jenis 316, meskipun harganya dua kali lipat. Jenis 304 rentan terhadap korosi jika digunakan atau disimpan di luar ruangan. Bahkan jika permukaannya dibersihkan dan lapisan pasivasi terbentuk, kondisi luar ruangan dapat memengaruhi permukaan, mengikis lapisan pasivasi dan akhirnya menyebabkan karat kembali.
“Persiapan pengelasan penting karena sejumlah alasan mendasar,” kata Gabi Miholics, spesialis pengembangan aplikasi, Divisi Sistem Abrasif, 3M Kanada, London, Ontario. “Penghilangan karat, cat, dan chamfer diperlukan untuk pengelasan yang tepat. Tidak boleh ada kontaminasi pada permukaan pengelasan yang dapat melemahkan ikatan.”
Hatelt menambahkan bahwa membersihkan area tersebut sangat penting, tetapi persiapan sebelum pengelasan juga dapat mencakup pembentukan bevel pada material untuk memastikan daya rekat dan kekuatan pengelasan yang tepat.
Untuk pengelasan baja tahan karat, penting untuk memilih logam pengisi yang tepat untuk jenis baja yang digunakan. Baja tahan karat sangat sensitif dan memerlukan sambungan las yang disertifikasi dengan jenis material yang sama. Misalnya, logam dasar 316 memerlukan logam pengisi 316. Tukang las tidak bisa sembarangan menggunakan jenis logam pengisi, setiap jenis baja tahan karat memerlukan pengisi khusus untuk pengelasan yang tepat.
“Saat mengelas baja tahan karat, tukang las benar-benar harus memperhatikan suhunya,” kata Michael Radaelli, manajer produk di Norton | Saint-Gobain Abrasives, Worcester, MA. “Ada banyak perangkat berbeda yang dapat digunakan untuk mengukur suhu lasan dan bagian yang dilas saat alat las memanas, karena jika ada retakan pada baja tahan karat, bagian tersebut pada dasarnya rusak.”
Radaelli menambahkan bahwa tukang las perlu memastikan dia tidak berada di area yang sama untuk waktu yang lama. Pengelasan multi-lapisan adalah cara yang bagus untuk mencegah substrat menjadi terlalu panas. Pengelasan yang terlalu lama pada baja tahan karat dasar dapat menyebabkannya menjadi terlalu panas dan retak.
“Pengelasan dengan baja tahan karat bisa memakan waktu lebih lama, tetapi ini juga merupakan seni yang membutuhkan tangan-tangan berpengalaman,” kata Radaelli.
Persiapan pasca pengelasan sangat bergantung pada produk akhir dan aplikasinya. Dalam beberapa kasus, jelas Miholics, hasil pengelasan sebenarnya tidak pernah terlihat, sehingga hanya diperlukan pembersihan pasca pengelasan yang terbatas, dan percikan yang terlihat dapat segera dihilangkan. Atau hasil pengelasan mungkin perlu diratakan atau dibersihkan, tetapi tidak diperlukan persiapan permukaan khusus. Jika diperlukan hasil akhir yang halus atau seperti cermin, langkah pemolesan yang lebih rumit mungkin diperlukan. Semuanya tergantung pada aplikasinya.
“Masalahnya bukan pada warnanya,” kata Miholics. “Perubahan warna permukaan ini menunjukkan bahwa sifat logam telah berubah dan sekarang dapat teroksidasi/berkarat.”
Memilih alat finishing dengan kecepatan variabel akan menghemat waktu dan uang serta memungkinkan operator untuk menyesuaikan hasil akhir.
Penting untuk menghilangkan perubahan warna agar karat tidak menumpuk seiring waktu dan melemahkan struktur keseluruhan. Menghilangkan lapisan kebiruan juga baik untuk meratakan warna permukaan.
Proses pembersihan dapat merusak permukaan, terutama jika menggunakan bahan kimia yang keras. Pembersihan yang tidak tepat dapat mencegah pembentukan lapisan pasivasi. Inilah sebabnya mengapa banyak ahli merekomendasikan pembersihan manual pada bagian-bagian yang dilas ini.
“Saat melakukan pembersihan manual, jika Anda tidak memberi waktu oksigen untuk bereaksi dengan permukaan selama 24 atau 48 jam, Anda tidak punya waktu untuk membentuk lapisan pasif,” kata Douville. Ia menjelaskan bahwa permukaan membutuhkan oksigen untuk bereaksi dengan kromium dalam paduan untuk membentuk lapisan pasivasi. Beberapa toko cenderung membersihkan, mengemas suku cadang, dan mengirimkannya segera, yang memperlambat proses dan meningkatkan risiko korosi.
Merupakan hal umum bagi produsen dan tukang las untuk menggunakan berbagai macam material. Namun, seperti yang disebutkan sebelumnya, penggunaan baja tahan karat menimbulkan beberapa keterbatasan. Meluangkan waktu untuk membersihkan bagian tersebut adalah langkah awal yang baik, tetapi hasilnya hanya akan maksimal jika lingkungan tempatnya berada juga baik.
Hatelt mengatakan dia terus melihat area kerja yang terkontaminasi. Menghilangkan keberadaan karbon di lingkungan kerja baja tahan karat adalah kuncinya. Tidak jarang bengkel yang menggunakan baja beralih ke baja tahan karat tanpa mempersiapkan lingkungan kerja dengan benar untuk material ini. Ini adalah kesalahan, terutama jika mereka tidak dapat memisahkan kedua material tersebut atau membeli peralatan mereka sendiri.
“Jika Anda memiliki sikat kawat untuk menggerinda atau mempersiapkan baja tahan karat, dan Anda menggunakannya pada baja karbon, Anda tidak dapat lagi menggunakan baja tahan karat,” kata Radaelli. “Sikat tersebut sekarang terkontaminasi karbon dan berkarat. Setelah sikat terkontaminasi silang, sikat tersebut tidak dapat dibersihkan.”
Menurut Hatelt, toko-toko harus menggunakan alat yang berbeda untuk menyiapkan bahan, tetapi mereka juga harus memberi label pada alat-alat tersebut dengan tulisan “hanya baja tahan karat” untuk menghindari kontaminasi yang tidak perlu.
Bengkel harus mempertimbangkan banyak faktor saat memilih alat persiapan pengelasan baja tahan karat, termasuk pilihan pembuangan panas, jenis mineral, kecepatan, dan ukuran butiran.
“Memilih bahan abrasif dengan lapisan penghilang panas adalah langkah awal yang baik,” kata Miholics. “Baja tahan karat sangat keras dan akan menghasilkan lebih banyak panas saat menggerinda daripada baja lunak. Panas itu harus mengalir ke suatu tempat, jadi ada lapisan yang memungkinkan panas mengalir ke tepi cakram alih-alih hanya tetap berada di tempat Anda menggerinda. Pada titik itu, itu ideal.”
Memilih bahan abrasif juga bergantung pada seperti apa hasil akhir yang diinginkan, tambahnya. Semuanya tergantung pada selera masing-masing. Mineral alumina dalam bahan abrasif adalah jenis yang paling umum digunakan dalam langkah penyelesaian akhir. Untuk membuat baja tahan karat tampak biru di permukaan, mineral silikon karbida harus digunakan. Mineral ini lebih tajam dan meninggalkan bekas yang lebih dalam yang memantulkan cahaya secara berbeda, sehingga menghasilkan warna biru. Jika operator mencari hasil akhir permukaan yang spesifik atau unik, sebaiknya bicarakan dengan pemasok.
“RPM adalah masalah besar,” kata Hatelt. “Alat yang berbeda membutuhkan RPM yang berbeda, dan seringkali putarannya terlalu tinggi. Menggunakan RPM yang tepat memastikan hasil terbaik, baik dari segi kecepatan pekerjaan maupun kualitasnya. Ketahui hasil akhir yang Anda inginkan dan bagaimana cara mengukurnya.”
Douville menambahkan bahwa berinvestasi pada alat finishing dengan kecepatan variabel adalah salah satu cara untuk mengatasi masalah kecepatan. Banyak operator mencoba menggunakan mesin gerinda biasa untuk finishing, tetapi mesin tersebut hanya memiliki kecepatan tinggi untuk pemotongan. Menyelesaikan proses tersebut membutuhkan perlambatan. Memilih alat finishing dengan kecepatan variabel akan menghemat waktu dan uang serta memungkinkan operator untuk menyesuaikan hasil akhir.
Selain itu, tingkat kekasaran (grit) juga penting saat memilih bahan abrasif. Operator harus memulai dengan tingkat kekasaran terbaik untuk aplikasi tersebut.
Dimulai dengan amplas berukuran 60 atau 80 (sedang), operator hampir dapat langsung beralih ke amplas berukuran 120 (halus) dan kemudian ke amplas berukuran 220 (sangat halus), yang akan memberikan hasil akhir nomor 4 pada baja tahan karat.
“Prosesnya bisa sesederhana tiga langkah,” kata Radaelli. “Namun, jika operator menangani pengelasan yang besar, dia tidak bisa memulai dengan amplas grit 60 atau 80, dan mungkin akan menggunakan grit 24 (sangat kasar) atau 36 (kasar). Ini menambah langkah ekstra dan bisa sulit dihilangkan pada material yang terdapat goresan dalam.”
Selain itu, menambahkan semprotan atau gel anti-percikan dapat menjadi sahabat terbaik bagi tukang las, tetapi seringkali diabaikan saat mengelas baja tahan karat, kata Douville. Bagian yang terkena percikan perlu dihilangkan, yang dapat menggores permukaan, memerlukan langkah penggerindaan tambahan, dan membuang lebih banyak waktu. Langkah ini dapat dengan mudah dihilangkan dengan sistem anti-percikan.
Lindsay Luminoso, Associate Editor, berkontribusi pada Metal Fabrication Canada dan Fabrication and Welding Canada. Dari tahun 2014-2016, ia menjabat sebagai Associate Editor/Web Editor di Metal Fabrication Canada, dan terakhir sebagai Associate Editor untuk Design Engineering.
Luminoso memegang gelar Sarjana Seni dari Universitas Carleton, gelar Sarjana Pendidikan dari Universitas Ottawa, dan Sertifikat Pascasarjana di bidang Buku, Majalah, dan Penerbitan Digital dari Centennial College.
Ikuti terus berita, acara, dan teknologi terbaru seputar semua jenis logam melalui dua buletin bulanan kami yang ditulis khusus untuk produsen Kanada!
Kini dengan akses penuh ke edisi digital Canadian Metalworking, Anda dapat dengan mudah mengakses sumber daya industri yang berharga.
Kini dengan akses penuh ke edisi digital Made in Canada and Welding, Anda dapat dengan mudah mengakses sumber daya industri yang berharga.
Randy McDonald, Pensiunan Manajer Produk di Overtone, berbagi kiat dan petunjuk dari 40 tahun pengalamannya. Dengan menggunakan mesin poles kecepatan variabel FEIN WPO 14-25E dan aksesori finishing dan pemolesan dari lini aksesori pemolesan FEIN Canada yang luas, Randy memandu kita melalui prosesnya langkah demi langkah.