Pengelasan aluminium memiliki tantangan tersendiri. Meski ringan, kuat, dan tahan korosi, logam ini terkenal “bermasalah” ketika disatukan, terutama karena rentan membentuk porositas. Porositas adalah rongga kecil yang terbentuk akibat gas hidrogen terperangkap saat logam cair membeku. Akibatnya, sambungan las menjadi rapuh, kekuatan menurun, bahkan retak dapat terjadi lebih cepat. Dalam industri otomotif, konstruksi, hingga perkapalan, masalah ini bisa berarti selisih antara sambungan yang aman dan kegagalan struktural.
Kelarutan Hidrogen dalam Aluminium Cair Vs Temperatur
Sebuah kajian Systematic Literature Review terbaru menunjukkan bahwa metode Laser-MIG hybrid welding mampu menekan porositas secara signifikan pada pengelasan paduan aluminium. Teknik ini menggabungkan presisi panas dari laser dan kemampuan pengisian logam dari MIG (Metal Inert Gas) untuk menghasilkan penetrasi yang baik sekaligus mengontrol pembentukan gas. Dengan pengaturan arus, daya busur, dan kecepatan gerak yang tepat, porositas dapat ditekan hingga di bawah 3%, bahkan sambungan menjadi lebih ulet.
Penelitian mengungkap bahwa mengurangi kecepatan pengelasan memberi waktu lebih lama bagi gelembung hidrogen untuk naik ke permukaan dan keluar dari logam cair. Misalnya, pada paduan aluminium 6082-T6, penurunan kecepatan dari 2,4 m/menit menjadi 0,72 m/menit mampu menghilangkan porositas hingga nol persen. Selain itu, peningkatan arus pengelasan dan daya laser menciptakan pusaran stabil yang membantu mendorong gelembung gas ke luar.
Aliran Fluida Laser-MIG pada Paduan Aluminium
Faktor komposisi kimia juga berperan. Kandungan magnesium (Mg) yang tepat dapat memperdalam penetrasi dan menekan porositas, namun kandungan silikon (Si) berlebih justru bisa mengganggu. Pada paduan tertentu seperti AA6061, sensitivitas retak lebih tinggi dibanding AA5083, sehingga diperlukan pengaturan parameter yang lebih hati-hati.
Hasil pengujian mekanik menunjukkan korelasi langsung antara persentase porositas dengan kekuatan tarik sambungan. Tanpa porositas, kekuatan tarik bisa mencapai 260 MPa, namun jika porositas meningkat menjadi sekitar 8,9%, kekuatan turun drastis menjadi 202 MPa. Selain itu, porositas juga mempengaruhi sifat retak: semakin tinggi porositas, semakin banyak kombinasi retak ulet dan getas yang muncul pada daerah fusi.
Pengaruh Arus Pengelasan terhadap Prosentase Porositas
Dari sisi mikrostruktur, Laser-MIG hybrid memberikan butiran lebih halus dan distribusi kekerasan yang lebih merata di sepanjang sambungan. Keuntungan ini tidak hanya meningkatkan kekuatan sambungan, tetapi juga mengurangi potensi retak akibat tegangan sisa. Paduan seperti AA5083 menunjukkan perbaikan kekuatan sambungan yang signifikan ketika porositas berhasil ditekan melalui metode ini.
Ke depan, pengembangan teknik Laser-MIG yang dkombinasikan dengan metode seperti getaran ultrasonik, berpotensi memperluas aplikasinya pada industri yang menuntut sambungan berkualitas tinggi.
Laser-MIG hybrid welding menjadi salah satu inovasi penting untuk mengatasi masalah klasik pengelasan aluminium. Dengan kombinasi pengaturan parameter proses yang tepat dan pemahaman karakteristik material, metode ini tidak hanya mengurangi porositas tetapi juga meningkatkan kualitas sambungan secara keseluruhan.
