Jurnal Kajian Teknik Mesin Vol 9 No 2 .
Halaman 7-17 Available online at JKTM Website :
http://journal.
id/index.
php/jktm/index JURNAL KAJIAN TEKNIK MESIN Vol 9 No 2 Hal 7-17 Jurnal Artikel Peran Strategis Shielded Metal Arc Welding dalam Proses Manufaktur Modern: Tinjauan Literatur Terkini Nidya Jullanar Salman1*.
Andi Saidah2 1Program Studi Teknik Mesin.
Universitas Sebelas Maret Program Teknik Mesin.
Universitas 17 Agustus 1945 Jakarta nidyajullanars@student.
id, 2 andi.
saidah@uta45jakarta.
*Corresponding author Ae Email : nidyajullanars@student.
Artkel Info - : Received : 20/9/2024.
Revised : 25/9/2024 .
Accepted:1/10/2024 Abstrak Shielded Metal Arc Welding (SMAW) adalah metode pengelasan yang paling sering digunakan dalam industri manufaktur.
Artikel ini menyajikan tinjauan literatur terkini mengenai peran strategis SMAW dalam proses manufaktur modern menggunakan aplikasi VOSviewer untuk mengungkapkan tren yang muncul dalam kinerja artikel dan jurnal.
Hasil analisis menunjukkan bahwa bidang-bidang yang paling mengandalkan SMAW adalah pembangkit listrik, offshore, marine engineering, struktural dan konstruksi.
Kajian ini tidak hanya membahas keunggulan SMAW, tetapi juga menelaah tantangan dalam pengelasan material teknik modern seperti logam ringan, berlapis, dan tak sejenis.
Untuk mengatasinya, telah diterapkan berbagai inovasi seperti elektroda dengan fluks khusus, pemanasan awal .
, serta teknik inspeksi non-destruktif.
Hasil kajian menunjukkan bahwa meskipun ada keterbatasan.
SMAW tetap relevan dan berperan penting dalam menjaga efisiensi dan mutu proses manufaktur saat ini.
Kata kunci: shielded metal arc welding, manufaktur modern, pengelasan Abstract Shielded Metal Arc Welding (SMAW) remains one of the most widely used welding methods in the manufacturing industry.
This article presents a comprehensive literature review on the strategic role of SMAW in modern manufacturing, utilizing VOSviewer to identify emerging trends in article and journal The analysis reveals that key sectors relying heavily on SMAW include power plants, offshore structures, marine engineering, structural applications, and construction.
Beyond highlighting the strengths of SMAW, this study also explores the challenges faced when welding modern engineering materials such as lightweight metals, layered materials, and dissimilar metals.
To address these challenges, various innovations have been adopted, including specially coated electrodes, preheating techniques, and non-destructive testing methods.
Findings indicate that despite its limitations.
SMAW continues to be a relevant and critical welding technology in supporting the efficiency and quality of current manufacturing processes.
Keywords: shielded metal arc welding, modern manufacturing, weld joint quality Jurnal Kajian Teknik Mesin Vol 9 No 2 .
Halaman 7-17
PENDAHULUAN
Proses pengelasan adalah teknologi material logam yang sering digunakan transportasi, maritim dan energi (Nickabadi.
Rostami.
Hadavi.
Rostami, & Hamzeh, 2.
, (Sutrisno.
Saepudin, & Adiguna, 2.
, (Arifin, 2.
Saat ini, proses pengelasan sudah memiliki banyak perkembangan dan jenisnya seperti las cair dan las tekan.
Las cair diklasifikasikan kembali menjadi tiga, yaitu las busur listrik (SMAW.
GTAW.
GMAW.
FCAW.
SAW,
ESW), las gas (OAW dan OFW), dan las sinar energi radiasi (EBW dan LBW).
Sedangkan, las tekan terdiri dari las friksi (FRW.
FSW.
FSSW, dan USW), las resistansi listrik (RSW.
RSEW.
ERW.
FW), las ledak (EXW), las difusi (DFW), dan las tekan dingin (CW) (Ilman & Sehono, 2.
Shielded Metal Arc Welding (SMAW) merupakan metode pengelasan yang masih paling sering digunakan di industri karena fleksibilitas, biaya yang relatif rendah, dan kemudahan dalam pengoperasiannya (Ary.
Muhayat, & Triyono, 2.
, (Baghel, 2.
SMAW juga memiliki kemampuan untuk lingkungan kerja, termasuk di area yang sulit dijangkau dengan mesin otomatis sehingga SMAW masih menjadi pilihan utama dalam industri proses pengelasan.
Namun.
SMAW juga memiliki beberapa keterbatasan seperti rentan terhadap cacat seperti porositas dan keretakan saat berada di kondisi lingkungan tertentu yang korosi yang tinggi (Esabunor et al.
, 2.
(Medupin.
Ukoba.
Yoro, & Jen, 2.
, (Kartsonakis & Charitidis, 2.
manufaktur yang semakin kompleks, muncul berbagai tantangan baru seperti tuntutan terhadap kualitas sambungan yang lebih optimal, efisiensi penggunaan energi, kesesuaian dengan material-material maju, serta integrasi teknologi otomasi.
Kondisi ini mendorong perlunya peninjauan ulang terhadap peran dan prospek penggunaan Shielded Metal Arc Welding (SMAW) di era industri modern.
Untuk itu, diperlukan sebuah tinjauan literatur yang mendalam guna mengkaji sejauh mana SMAW lanskap manufaktur masa kini.
Artikel ini bertujuan untuk mereview berbagai studi terbaru yang mengupas aplikasi, kendala, serta inovasi teknologi dalam proses SMAW.
Melalui analisis terhadap literatur terkait, kajian ini diharapkan mampu menyajikan pemahaman komprehensif mengenai posisi strategis SMAW sekaligus pengembangannya di masa depan.
METODOLOGI
LITERATUR
TINJAUAN
Metode studi yang digunakan adalah dengan literature sistematis berdasarkan pedoman yang ditulis oleh Kitchenham (Barbara Kitchenham, 2.
Langkah menggunakan metode PRISMA (Moher.
Liberati.
Tetzlaff.
Altman, & Group, 2.
yang skemanya dapat dilihat pada Gambar Lima pertanyaan penelitian berikut menjelaskan mengapa perlu dilakukan review mengenai peran strategis Shielded Metal Arc Welding dalam proses manufaktur modern:
Di sektor dan aplikasi apa saja proses SMAW masih banyak digunakan di industri manufaktur? Bagaimana karakteristik materialmaterial yang umum digunakan dalam proses SMAW terhadap hasil Bagaimana parameter proses terhadap kualitas sambungan las SMAW? Apa saja tantangan utama dalam penerapan SMAW terhadap material dan tuntutan teknologi manufaktur Apa saja inovasi yang berpotensi Jurnal Kajian Teknik Mesin Vol 9 No 2 .
Halaman 7-17 efisiensi proses SMAW di masa Pencarian data dilakukan dengan mencari artikel pada Scopus menggunakan tiga kata kunci AuWeldingAy.
AuSMAWAy, dan AuApplicationAy.
Hasil sebanyak 262 artikel yang terkait dengan kata kunci tersebut.
Setelah itu, pencarian disaring berdasarkan tahun, subject area, source type, dan bahasa.
Penyaringan tahun diatur di antara tahun 2015 sampai dengan Penyaringan subject area diatur berdasarkan AuengineeringAy dan Aumaterials scienceAy.
Penyarianggan source type diatur berdasarkan jenisnya yaitu journal dan conference proceeding, serta penyaringan bahasa diatur berdasarkan Bahasa Inggris.
Berdasarkan hasil filter tersebut, jumlah artikel yang didapatkan sebanyak 94 artikel sehingga 94 artikel tersebut yang paling relevan dengan topik review ini.
Total 94 artikel tersebut dianalisis secara cermat sesuai dengan lima pertanyaan penelitian di atas yang menjadi tujuan dari artikel review Gambar 1.
Skema metode PRISMA Analisis bibliometric digunakan untuk mengungkapkan tren yang muncul dalam kinerja artikel dan jurnal.
Dengan mengidentifikasi kesenjangan pengetahuan, dan memperoleh ide baru untuk di masa depan (Donthu.
Kumar.
Mukherjee.
Pandey, & Marc, 2.
Perangkat lunak yang digunakan untuk analisis bibliometric kali ini adalah VOSViewer menggunakan data berdasarkan hasil pengumpulan data pada Scopus.
Gambar 2 menunjukkan analisis kemunculan bersama kata kunci di mana terdapat ambang batas dari 240 kata kunci dan enam cluster dengan kemunculan minimum dua kata kunci.
Welds memiliki occurences terbanyak .
, diikuti oleh shielded metal arc welding .
, microstructure .
, dan beberapa kata kunci tambahan seperti: gas metal arc welding, welding, welding electrodes, gas welding, metals, mechanical properties, tensile strength, heat affected zone, microhardness, electric welding, austenitic stainless steel, gas tungsten arc welding, corrosion resistance, plate metal, electrode coating, high strength steel, silica, dan lain-lain.
Gambar 3 memperlihatkan visualisasi kata kunci berdasarkan ukuran dan warna yang mencerminkan frekuensi kemunculan serta keterkaitannya.
Semakin besar lingkaran, semakin sering kata kunci tersebut muncul.
semakin dekat posisinya, semakin erat hubungannya.
Hasil analisis menggunakan VOSviewer menghasilkan delapan klaster.
Klaster merah berisi topik arc welding, pengelasan baja, dan quality Klaster hijau mencakup dissimilar metal weld seperti aluminium, titanium, dan silica, serta aplikasinya di industri Klaster pengujian mekanik.
Klaster kuning berkaitan dengan SMAW, material testing, fracture mechanics, dan shipbuilding.
Klaster ungu membahas SMAW pada paduan logam, steel metallurgy, dan fatigue testing.
Klaster biru muda berfokus pada SMAW baja, korosi, dan struktur Terakhir, klaster oranye mencakup penelitian tentang SMAW, pengelasan pipa baja, optimasi proses, serta aplikasinya pada kapal dan struktur baja las.
Gambar 3 menunjukkan rata-rata tahun publikasi.
Warna kuning yang muncul seperti pada kata kunci weld zone, post-weld heat treatment, shipbuilding, dan impact strength dengan rata-rata tahun Jurnal Kajian Teknik Mesin Vol 9 No 2 .
Halaman 7-17 publikasi yaitu 2024 menunjukkan bahwa topik penelitiannya relative baru.
Gambar 2.
VOSviewer co-occurrence map dikombinasikan dengan analisis unit yang mengidentifikasi kata kunci dalam artikel yang terkait dengan AuweldingAy.
AuSMAWAy, dan AuapplicationAy Gambar 3.
VOSviewer time-overlay map dikombinasikan dengan analisis unit yang mengidentifikasi kata kunci dalam artikel yang terkait dengan AuweldingAy.
AuSMAWAy, dan AuapplicationAy Aplikasi SMAW dalam Industri Manufaktur SMAW adalah proses pengelasan yang paling sering digunakan di industri manufaktur dan sering disebut sebagai on site welding karena kekokohan, efisiensi, fleksibilitas, dan perlengkapan yang lebih sedikit (Ary et al.
, 2.
, (Baghel, 2.
Salah satu alasan utama penggunaannya yang luas adalah kemampuan SMAW untuk menghasilkan sambungan yang kuat dengan sedikit persiapan material, menjadikannya efektif untuk banyak jenis pekerjaan pengelasan.
Tabel 1 berikut menyajikan data artikel sebanyak 24 artikel yang mengkaji lebih dalam tentang aplikasi SMAW di industri, memberikan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana proses ini digunakan dalam berbagai sektor.
Berdasarkan tabel tersebut, salah satu sektor yang paling banyak mengandalkan SMAW adalah pembangkit listrik atau power plant (S.
Mahajan & Chhibber, 2.
, (Rathore et al.
, 2.
( Sumit Mahajan & Chhibber, 2.
, ( Vijay Kumar.
Chhibber, & Mahajan, 2.
, (Z.
Zhang.
Craciun, & van der Mee, 2.
, (Syez-Maderuelo et al.
, 2.
industri ini.
SMAW digunakan untuk mengelola berbagai macam pekerjaan pengelasan, mulai dari konstruksi boiler, pipa, hingga peralatan yang berfungsi dalam sistem pembangkit energi (Hayashi.
Kim.
Kumagai.
Goto, & Otake, 2.
, (Ye et al.
, 2.
, (Triwanapong & Kimapong.
Proses pengelasan yang dilakukan sering kali melibatkan pengelasan pipapipa baja paduan dengan ketahanan suhu tinggi dan tekanan yang sangat besar, yang memerlukan teknik pengelasan yang kuat dan dapat diandalkan.
Selain itu, material yang paling banyak digunakan dalam pengelasan dengan SMAW adalah baja paduan.
Baja paduan sering kali digunakan dalam industri energi dan manufaktur karena sifat ketahanan terhadap tekanan, suhu tinggi, dan korosi.
Dengan penggunaan SMAW pada material-material ini, banyak industri dapat memenuhi tuntutan operasional yang ketat, meningkatkan efisiensi produksi dan ketahanan jangka panjang dari berbagai peralatan industri yang kritis.
Tabel 1.
Artikel tentang aplikasi SMAW di industri Aplikasi
Instalasi
Struktural Material Duplex
Stainless
Steel
(DSS)
Mild steel
SAE10X
Variasi Parameter Jenis proses (FCAW dan SMAW) Kecepatan Ref (Ajenifuja.
Popoola.
Popoola, 2.
(Esabunor , 2.
Jurnal Kajian Teknik Mesin Vol 9 No 2 .
Halaman 7-17
Baja
A572 Gr
Pelat
Marine Electroc
Marine Pemban Listrik / Pemban Lowalloy
Monel
AISI
SS316L
Jenis (SMAW FCAW) Teknik
kualitas las
Komposisi
Penambah an larutan HCl 10% Jenis dan arus
Low
Komposisi
P91 steel
Jenis Jenis suhu, dan Komposisi
P22/P91
Pemban Listrik
AUSC
(Advanc ed Ultra SuperCritica.
Pemban Listrik
USC
CaF2SiO2CaO22.
5%Ti (Bianchi.
Barbosa.
Savioli.
Fernandes, & Ruggieri, (Harara Altahan.
Sudish Mishra Chhibber, (Abbas.
Ahmed.
AbdelAleem.
Azab, 2.
(Ultra SuperCritica.
Pemban SCWR (Supercr Water Reacto.
Offshore Vijay Kumar et al.
Jenis logam las, dan posisi UNS
S32760
Jenis (GTAW SMAW) Komposisi .
oating (Calliari.
Basoni.
Breda.
Toldo.
Meneghini, (S.
Mishra.
Sharma, & Chhibber.
Suhu (Orhorhoro.
Erameh, & Tamuno, .
Nolak.
Ayan.
Kahraman.
LNG
High-Mn
Boiler
DSS
SA-738
Grade B Steel Claddin P19 steel (SyezMaderuelo et , 2.
Grade
AH36
ship steel Sumit Mahajan & Chhibber.
Suhu TiO2SiO2CaO and SiO2CaOMgO Medium (A.
Kumar.
Sharma, & Shukla, (S.
Mahajan & Chhibber, (Rathore , 2.
Paduan (Z.
Zhang et , 2.
Manufa Carbon Jenis Jenis (SMAW.
SAW.
GTAW) Heat input
Ketebalan dan proses Jumlah SS-316
Jumlah Line pipe
DNV
Jenis (S.
Zhang.
Wang.
Wang, & Cao, 2.
(Shah.
Thakkar.
Patel.
Acharya, (Hayashi et , 2.
e Araujo.
Mainier, & de Almeida, (Singh.
Singh.
Mohan, (Silva.
Arroyo.
Giryo, 2.
Jurnal Kajian Teknik Mesin Vol 9 No 2 .
Halaman 7-17
SFDU
UOE
AISI 304
dan AISI Kecepatan (Kant et al.
Pengaruh Parameter Proses terhadap Kualitas Las SMAW adalah salah satu proses Listrik membangkitkan energi panasnya oleh busur listrik yang terbentuk di antara elektroda logam yang terbungkus dan benda kerja.
Elektroda logam dibungkus oleh fluks yang akan menjadi pelindung logam las saat proses pengelasan Gambar 4 menunjukkan skema proses SMAW.
Peralatan yang SMAW ditunjukkan oleh Gambar 4 meliputi power source, kabel las, connector, elektorda, holder elektroda, benda kerja, dan meja las (Haider.
Quazi.
Bhatti.
Nasir Bashir, & Ali.
Gambar 4.
Proses pengelasan SMAW (Haider et al.
, 2.
Kualitas las dipengaruhi oleh beberapa parameter proses pengelasan, yaitu arus kecepatan pengelasan, jenis elektroda, preheating, dan post-heating (Ary et al.
, 2.
Arus pengelasan menentukan besar energi yang dihantarkan ke logam dasar sehingga mempengaruhi penetrasi dan kekuatan sambungan las.
Secara umum, semakin tinggi arus pengelasan maka semakin tinggi kekerasan tapi semakin rendah kekuatan tariknya.
Polaritas elektroda juga berpengaruh terhadap distribusi panas, yang akan berdampak pada bentuk dan ukuran kolam las.
Sementara itu, heat input secara keseluruhan berperan dalam sambungan, yang akan berdampak pada struktur mikro dan potensi retak atau deformasi termal.
Selain itu, kecepatan pengelasan harus dikontrol dengan tepat karena kecepatan yang terlalu tinggi dapat sedangkan kecepatan yang terlalu lambat dapat mengakibatkan akumulasi panas Umumnya, semakin tinggi meningkatkan kekerasan dan kekuatan tariknya (Haider et al.
, 2.
Jenis elektroda yang digunakan harus sesuai dengan jenis material induk dan kondisi pengelasan untuk menghasilkan ikatan metalurgi yang baik.
Selain itu, preheating sebelum proses pengelasan dapat mengurangi tegangan sisa dan risiko retak, terutama pada material yang rentan terhadap pengerasan.
Sedangkan postheating atau post-weld heat treatment (PWHT) dilakukan untuk menghilangkan tegangan sisa dan meningkatkan sifat mekanik hasil las.
Oleh karena itu, pengaturan parameter-parameter tersebut secara tepat dan sesuai dengan standar merupakan kunci untuk menghasilkan sambungan las yang berkualitas tinggi dan tahan terhadap berbagai kondisi pelayanan.
Kualitas pengujian merusak dan tidak merusak.
Pengujian tidak merusak atau Nondestructive testing (NDT) merupakan pengujian untuk mengevaluasi sifat material dan cacat yang terjadi tanpa merusak materialnya.
Pengujian tidak merusak memiliki beberapa macam microscopy, radiography testing, dye penetrant testing, ultrasonic testing, magnetic particle inspection, eddy current testing, dan acoustic emission (S.
Kumar.
Vishwakarma, & Akhilesh, 2.
Sedangkan, pengujian merusak atau Jurnal Kajian Teknik Mesin Vol 9 No 2 .
Halaman 7-17 Destructive testing (DT) merupakan pengujian untuk mengevaluasi sifat mekanik material dan cacat yang terjadi dengan merusak materialnya sehingga dibutuhkan spesimen uji.
Pengujian merusak memiliki beberapa metode seperti uji tarik, uji kekerasan, uji impak, uji bending, uji korosi, dan lain-lain.
Tantangan dan Aplikasi SMAW Inovasi SMAW memiliki berbagai kelebihan yang menjadikannya metode pengelasan popular, di antaranya adalah fleksibilitas, biaya yang relatif rendah, dan kemudahan dalam pengoperasiannya, dapat digunakan dalam berbagai kondisi lingkungan kerja, peralatannya yang simple dan porTabel, dan tidak terpengaruh faktor angin (Arifin, 2.
, (Ary et al.
, 2.
, (Baghel, 2.
Tetapi.
SMAW juga memiliki beberapa keterbatasan seperti tidak bisa dilakukan pada temperature leleh yang rendah seperti tin, zinc, dan paduannya, rentan terhadap cacat seperti porositas dan keretakan saat berada di kondisi lingkungan tertentu yang mungkin dikarenakan kecenderungan korosi yang tinggi (Arifin, 2.
, (Esabunor et al.
, 2.
, (Medupin et al.
, (Kartsonakis & Charitidis, 2.
Dengan munculnya material teknik modern.
SMAW menghadapi kesulitan dalam mengelas logam dengan sifat fisik dan kimia yang kompleks.
Logam ringan seperti aluminium dan magnesium, serta material berlapis dan logam tak sejenis, cenderung sulit dilas karena risiko oksidasi dan ketidakcocokan metalurgi.
Oleh karena itu, diperlukan teknik khusus, pemilihan elektroda yang sesuai, dan kontrol proses yang presisi untuk menghasilkan sambungan yang baik.
Untuk mengatasi keterbatasan SMAW terhadap material modern, berbagai teknologi pendukung telah dikembangkan.
Inovasi seperti elektroda dengan fluks yang dimodifikasi, teknik preheating, dan metode kontrol cacat seperti NDT dan meningkatkan kualitas dan keandalan Hal ini membuktikan bahwa SMAW tetap relevan dan adaptif terhadap tantangan industri manufaktur masa kini.
Kesimpulan SMAW tetap menjadi salah satu metode pengelasan yang paling strategis dan relevan dalam industri manufaktur Kajian literatur menunjukkan bahwa SMAW memainkan peran penting dalam beberapa bidang dengan yang paling sering ditemukan adalah pada bidang pembangkit listrik, offshore, marine engineering, struktural dan Berbagai inovasi telah SMAW dengan tantangan pengelasan material modern seperti logam ringan dan material tak sejenis.
Melalui pengembangan elektroda, penerapan teknik preheating, dan pengendalian cacat yang lebih baik.
SMAW tetap menjadi metode las yang andal dan relevan untuk kebutuhan industri yang menuntut efisiensi serta kualitas sambungan tinggi.
DAFTAR PUSTAKA