Kuantifikasi Digital dan Analisis Morfologi Spatter pada Pengelasan MAG dengan Variasi Posisi Menggunakan Metode Pemrosesan Citra
DOI:
https://doi.org/10.61844/jemmtec.v5i02.1369Kata Kunci:
Pengelasan MAG, Spatter, Pemrosesan Citra, Posisi Pengelasan, Gravitasi, Connected Component Labeling.Abstrak
Pembentukan Spatter Pada Proses Pengelasan Metal Active Gas (Mag) Memengaruhi Efisiensi Deposisi Logam, Kualitas Hasil Las, Dan Kebutuhan Pembersihan Pascapengelasan. Penelitian Ini Bertujuan Mengkuantifikasi Karakteristik Spatter Secara Digital Menggunakan Pemrosesan Citra Serta Menganalisis Pengaruh Posisi Pengelasan Terhadap Morfologi Percikan Yang Dihasilkan. Eksperimen Dilakukan Pada Baja Astm A36 Menggunakan Gas Pelindung Co₂ Dengan Variasi Posisi Pengelasan 1f (Flat), 2f (Horizontal), Dan 3f (Vertical Up). Proses Pengelasan Dilakukan Dengan Parameter Yang Dijaga Konstan, Meliputi Arus, Tegangan, Dan Kecepatan Pengelasan, Sedangkan Sistem Kuantifikasi Digital Dikembangkan Menggunakan Algoritma Connected Component Labeling (Ccl) Untuk Mendeteksi Jumlah Butiran Dan Luas Area Cakupan Spatter. Hasil Penelitian Menunjukkan Bahwa Posisi 1f Menghasilkan Jumlah Butiran Spatter Tertinggi, Yaitu 228 Butir (100%), Diikuti Posisi 2f Sebanyak 217 Butir (95,17%), Dan Posisi 3f Sebanyak 73 Butir (32,01%). Meskipun Jumlah Butiran Pada Posisi 3f Paling Sedikit, Analisis Citra Menunjukkan Terjadinya Fenomena Coalescence (Penggabungan Beberapa Tetesan Logam Cair Menjadi Spatter Berukuran Lebih Besar) Akibat Pengaruh Gaya Gravitasi Yang Berlawanan Arah Terhadap Perpindahan Logam. Kondisi Ini Mengindikasikan Bahwa Jumlah Spatter Yang Lebih Sedikit Tidak Selalu Mencerminkan Kualitas Hasil Pengelasan Yang Lebih Baik Karena Ukuran Percikan Cenderung Lebih Besar. Keandalan Sistem Kuantifikasi Digital Divalidasi Melalui Perbandingan Dengan Metode Penimbangan Manual Massa Spatter, Yang Menghasilkan Koefisien Determinasi (R²) Sebesar 0,965, Menunjukkan Tingkat Kesesuaian Yang Sangat Tinggi. Penelitian Ini Menawarkan Pendekatan Baru Dalam Karakterisasi Spatter Berbasis Pemrosesan Citra Yang Tidak Hanya Mampu Menghitung Jumlah Spatter, Tetapi Juga Mengevaluasi Distribusi Morfologinya Secara Kuantitatif, Sehingga Berpotensi Mendukung Optimasi Parameter Pengelasan Dan Pengembangan Sistem Inspeksi Kualitas Otomatis Pada Industri Manufaktur.
Referensi
[1] O. Masahiro, M. Takashi, M. Kanto, T. Tadahisa, and F. Kohei, “A New Approach to Controlling Metal Transfer by Dynamic Modification in Gas Composition of Arc Atmosphere -Studies on Pulsed Gas MAG Welding. Proceedings of the Japan Welding Society, Vol. 38, No. 4, pp. 363-378 (2020), doi: 10.2207/qjjws.38.363
[2] F. Kohei, T. Tadahisa, O. Masahiro, M. Takashi, M. Naoki, and I. Yoshihide,Experimental study on the metal transfer control by using pulsed Ar addition in CO 2 arc welding process, Proceedings of the Japan Welding Society, Vol. 38, No. 4, pp. 379-391 (2020),doi: 10.1080/09507116.2021.1936924
[3] P. Kah, G. O. Edigbe, B. Ndiwe, and R. Kubicek, “Assessment of arc stability features for selected gas metal arc welding conditions,” SN Appl. Sci., vol. 4, no. 10, Oct. 2022, doi: 10.1007/s42452-022-05150-5.
[4] C. Shi, H. Sun, and J. Lu, “Short Circuiting Transfer, Formation, and Microstructure of Ti-6Al-4V Alloy by External Longitudinal Magnetic Field Hybrid Metal Inert Gas Welding Additive Manufacturing,” Materials, vol. 15, no. 21, Nov. 2022, doi: 10.3390/ma15217500
[5] M. Lohse, M. Trautmann, U. Füssel, and S. Rose, “Influence of the co2 content in shielding gas on the temperature of the shielding gas nozzle during gmaw welding,” Journal of Manufacturing and Materials Processing, vol. 4, no. 4, Dec. 2020, doi: 10.3390/jmmp4040113.
[6] X. Tao, H. Yang, X. Ba, and L. Liu, “Influence of Heat Source Arrangement on Coupling Characteristics of Low Power Pulsed Laser-MAG Hybrid Welding,” Jun. 15, 2022. doi: 10.21203/rs.3.rs-1733031/v1.
[7] C. Xia, Z. Pan, Y. Li, and H. Li, “Vision-Based Melt Pool Monitoring for Wire-Arc Additive Manufacturing Using Deep Learning Method,” Dec. 13, 2021. doi: 10.21203/rs.3.rs-1126853/v1.
[8] O. F. Benaouda, B. Babes, M. Bouchakour, and A. Bendiabdellah, “Contribution Of The Two Rectifiers Reconfiguration To Fault Tolerance Connected To The Grid Network To Feed The Gmaw Through Processor-In-The-Loop,” Engineering Review, vol. 43, no. 1, pp. 105–125, Mar. 2023, doi: 10.30765/er.1884.
[9] G. Irene Huka et al., “Pengaruh Variasi Arus Pengelasan Gas Metal Arc Welding (GWAM) Terhadap Sifat Mekanis Pada Pipa Seamless,” Journal Mechanical Engineering (JME), vol. 1, no. 3, p. 2023.
[10] L. Xiao, D. Fan, and J. Huang, “Three-dimensional Numerical Study on the Metal Rotating Spray Transfer Process of High-current GMAW,” Oct. 14, 2020. doi: 10.21203/rs.3.rs-51276/v2.
[11] A. Ikram, A. Raza, and H. Chung, “Investigation of Single Pass Welding of Thick AH36 Steel Plates in a Square Groove Butt Joint Configuration During AC-GMAW,” Journal of Welding and Joining, vol. 38, no. 3, pp. 254–262, Jun. 2020, doi: 10.5781/jwj.2020.38.3.4.
[12] S. Chantavit, S. Jairtalawanich, M. Phabsimma, A. Kongrungchok, and S. Kritwattanakorn, “Appropriate Parameter of a Pipe Welding Positioner for Butt Weld by MAG Process,” in Journal of Physics: Conference Series, Institute of Physics, 2025. doi: 10.1088/1742-6596/3160/1/012007.
[13] L. Wang, J. Chen, S. Zhang, and C. Wu, “Numerical simulation of coupled arc-droplet-weld pool behaviors during compound magnetic field assisted gas metal arc welding,” AIP Adv., vol. 11, no. 6, Jun. 2021, doi: 10.1063/5.0049461.
