BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG LATAR BELAKANG
Berdasarkan penemuan benda-benda sejarah dapat diketahui bahwa teknik penyambungan logam telah diketahui sejak zaman prasejarah, misalnya pembrasingan logam paduan emas tembaga tem baga dan pematrian paduan timbal-tima h. Menurut keterangan yang didapat telah diketahui dan dipraktekkan dalam rentang waktu antara tahun 3000 sampai 4000 SM. Alat-alat las busur busur dipakai secara luas setelah setelah alat tersebut digunakan digunakan dalam praktek oleh Benardes Benardes (1985). (1985).
Dalam pengguna penggunaan an
yang pertama pertama
ini Benardes Benardes memakai memakai
elektroda elektroda yang yang dibuat dibuat dari batang batang karbon atau atau grafit. grafit. Karena Karena panas panas yang timbul timbul,, maka logam pengisi yang terbuat dari logam yang sama dengan logam induk mencair dan mengisi tempat sambungan. Zerner (1889) mengembangkan cara pengelasan busur yang baru dengan dengan dengan menggunakan busur listrik listrik yang yang dihasilkan dihasilkan oleh dua batang karbon. karbon. Slavianoff (1892) adalah orang pertama yang menggunakan kawat logam elektroda yang turut mencair karena panas yang ditimbulkan oleh busur listrik yang terjadi. Kemudian Kjellberg menemukan bahwa kualitas sambungan las menjadi lebih baik bila kawat elektroda logam yang digunakan digunakan dibungkus dengan terak. Di samping penemuan-penemuan oleh Slavianoff dan Kjellberg dalam las busur dengan elektroda terbungkus seperti diterangkan di atas, Thomas (1886) menciptakan proses las resistansi listrik, Goldschmitt (1895) menemukan las termit dan tahun 1901 las las oksi oksi-a -asi site teli lin n mula mulaii digu diguna naka kan n oleh oleh Fouc Fouche he dan dan Picc Piccar ard. d. Baru Baru pada pada tahu tahun n 1926 1926 ditemukannya las hidrogen atom oleh Lungumir, las busur logam dengan pelindung gas mulia mulia oleh Hobart Hobart dan Dener Dener serta serta las las busur busur rendam rendam oleh Kennedy Kennedy (1935). (1935). Wasserman Wasserman (1936) (1936)
menyusul menyusul dengan dengan menemukan menemukan cara pembrasin pembrasingan gan yang mempunyai mempunyai kekuatan kekuatan
tinggi. Dari tahun 1950 sampai sekarang telah ditemukan cara-cara las baru antara lain las tekan dingin, las listrik terak, las busur dengan pelindung gas CO2, las gesek, las ultrasoni ultrasonik, k, las sinar elektron, elektron, las busur busur plasma, plasma, las laser, laser, dan masih banyak banyak lagi lainnya. Defini Definisi si pengel pengelasa asan n menuru menurutt DIN (Deut (Deutsch schee Indust Industrie rie Normen Normen)) adalah adalah ikatan ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan keadaan
lumer
atau
cair.
Dengan
kata
lain,
pengelasan pengelasan
adalah adalah
suatu suatu
proses proses
1
penyambungan logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa pengaruh tekanan atau dapat juga didefinisikan sebagai ikatan metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom. Pada
tahap-taha tahap-tahap p
permulaan permulaan
dari
pengemban pengembangan gan
teknologi teknologi
las,
biasanya biasanya
pengelasan hanya digunakan pada sambungan-sambungan dari reparasi yang kurang penting. Tapi setelah melalui pengalaman dan praktek yang banyak dan waktu yang lama, maka sekarang penggunaan proses-proses pengelasan dan penggunaan konstruksikonstruksi las merupakan hal yang umum di semua negara di dunia. Terwujudnya standar-standar teknik pengelasan akan membantu memperluas ruang lingkup pemakaian sambungan las dan memperbesar ukuran bangunan konstruksi yang dapat dilas. Dengan kemajuan yang dicapai sampai saat ini, teknologi las memegang peranan penting dalam masyarakat industri modern.
B. SASARAN
Sasaran dari pembuatan makalah ini adalah semua sektor dimana orang-orang yang terkait terkait
dala dalam m
prak prakti tik k
Pend idik an Tekn Tekniik
indu indust stri ri
l e b i h khusu khususn snya ya lagi lagi dala dalam m
Mesi Mesin n UNS. UNS. Den Denga gan n sasaran
ling lingku kup p
Akad Akademi emik k
utama adalah mahasiswa dan
mahasiswi yang melaksanakan kegiatan kegiatan praktik di bengkel khususnya Pengelasan yakni Las listrik dan Las Gas.
C. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dan tujuan utama dibuatnya makalah ini adalah untuk untuk memenu memenuhi hi tugas mata kuliah Teori Pemesinan yang berkaitan dengan materi Pengelasan. Selain itu, sesuai sasaran
yang dikemukakan diatas, sebagian besar tujuan
dibuatnya makalah ini ialah untuk berbagi berbagi pengetahuan serta membantu
rekan-rekan
mahasiswa/mahasi mahasiswa/mahasiswi Pendidikan Teknik Mesin UNS yang mungkin masih kesulitan dan kurang kurang memahami memahami mengenai mengenai teori pengelasan Las Listrik Listrik dan Las Gas ( Las Karbit), Karbit), dimana dimana diharapkan diharapkan dengan dengan ini mahasiswa mahasiswa dapat dapat menguasa menguasaii Teori Teori Pengelasan Pengelasan d e n g a n b a i k sehing sehingga ga nantiny nantinyaa dalam dalam melaks melaksanak anakan an praktek praktek di bengkel bengkel dapat diaplikasikan sehingga dapat diperoleh hasil pengelasan yang bagus dan baik sesuai dengan tiap-tiap jobsheet yang ditentukan.
2
penyambungan logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa pengaruh tekanan atau dapat juga didefinisikan sebagai ikatan metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom. Pada
tahap-taha tahap-tahap p
permulaan permulaan
dari
pengemban pengembangan gan
teknologi teknologi
las,
biasanya biasanya
pengelasan hanya digunakan pada sambungan-sambungan dari reparasi yang kurang penting. Tapi setelah melalui pengalaman dan praktek yang banyak dan waktu yang lama, maka sekarang penggunaan proses-proses pengelasan dan penggunaan konstruksikonstruksi las merupakan hal yang umum di semua negara di dunia. Terwujudnya standar-standar teknik pengelasan akan membantu memperluas ruang lingkup pemakaian sambungan las dan memperbesar ukuran bangunan konstruksi yang dapat dilas. Dengan kemajuan yang dicapai sampai saat ini, teknologi las memegang peranan penting dalam masyarakat industri modern.
B. SASARAN
Sasaran dari pembuatan makalah ini adalah semua sektor dimana orang-orang yang terkait terkait
dala dalam m
prak prakti tik k
Pend idik an Tekn Tekniik
indu indust stri ri
l e b i h khusu khususn snya ya lagi lagi dala dalam m
Mesi Mesin n UNS. UNS. Den Denga gan n sasaran
ling lingku kup p
Akad Akademi emik k
utama adalah mahasiswa dan
mahasiswi yang melaksanakan kegiatan kegiatan praktik di bengkel khususnya Pengelasan yakni Las listrik dan Las Gas.
C. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dan tujuan utama dibuatnya makalah ini adalah untuk untuk memenu memenuhi hi tugas mata kuliah Teori Pemesinan yang berkaitan dengan materi Pengelasan. Selain itu, sesuai sasaran
yang dikemukakan diatas, sebagian besar tujuan
dibuatnya makalah ini ialah untuk berbagi berbagi pengetahuan serta membantu
rekan-rekan
mahasiswa/mahasi mahasiswa/mahasiswi Pendidikan Teknik Mesin UNS yang mungkin masih kesulitan dan kurang kurang memahami memahami mengenai mengenai teori pengelasan Las Listrik Listrik dan Las Gas ( Las Karbit), Karbit), dimana dimana diharapkan diharapkan dengan dengan ini mahasiswa mahasiswa dapat dapat menguasa menguasaii Teori Teori Pengelasan Pengelasan d e n g a n b a i k sehing sehingga ga nantiny nantinyaa dalam dalam melaks melaksanak anakan an praktek praktek di bengkel bengkel dapat diaplikasikan sehingga dapat diperoleh hasil pengelasan yang bagus dan baik sesuai dengan tiap-tiap jobsheet yang ditentukan.
2
BAB II ISI A. LAS LISTRIK 1. Pengertian Las Listrik
Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam dimana logam menjadi satu ak ibat ibat panas dengan atau tanpa tekanan, atau dapat didefinisikan sebagai akibat dari metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom. Sebelum atom- atom tersebut membentuk ikatan, permukaan yang akan menjadi satu perlu bebas dari gas yang terserap atau oksida-oksida.
2. Mesin Las Listrik Mesin las merupakan sumber tenaga yang memberi jenis tenaga listrik yang dipe diperl rluk ukan an sert sertaa
tega tegang ngan an
yang yang
cuku cukup p untu untuk k
teru teruss
melan melangs gsun ungk gkan an
suatulengkung listrik las. Sumber tenaga mesin las dapat diperoleh dari:
Motor bensin atau
diesel
Gardu induk
Tegangan pada mesin las listrik biasanya :
110
volt volt
220
volt
380
volt Antara jaringan dengan mesin las pada bengkel terdapat saklar pemutus. Mesin las digerakkan dengan motor, cocok dipakai untuk pekerjaan lapangan atau pada bengkel yang tidak mempunyai jaringan listrik. Busur nyala terjadi apabila dibuat jarak tertentu antara elektroda dengan benda kerja dan kabel massa dijepitkan ke benda kerja.
Jenis-jenis mesin las las listrik terbagi atas :
Mesin Las Listrik – Transformator Arus Bolak-Balik (AC)
3
Mesin ini memerlukan sumber arus bolak-balik dengan tegangan yang lebih rendah pada lengkung lis listr ik .
4
Keuntungan – keuntungan mesin las AC antara lain : Busur nyala kecil, sehingga memperkecil kemungkinan timbunya
keropos pada rigi-rigi las Perlengkapan dan perawatan lebih murah
Mesin Las Listrik – Rectifier Arus Searah (DC)
Mesin ini mengubah arus listrik bolak-balik (AC) yang masuk, menjadi arus listrik searah (DC) keluar. Pada mesin AC, kabel masa dan kabel elektroda
dapat
dipertukarkan
tanpa
mempengaruhi perubahan panas yang timbul pada busur nyala. Keuntungan-keuntungan mesin las DC antara lain : Busur nyala stabil Dapat menggunakan elektroda bersalut dan tidak bersalut Dapat menggunakan elektroda bersalut dan tidak bersalut Dapat mengelas pelat tipis dalam hubungan DCRP Dapat dipakai untuk mengelas pada tempat-tempat yang lembab dan
sempit
3. Pengkutuban Elektroda
Pengkutuban Langsung
Pada pengkutuban langsung, kabel elektroda dipasang Pada terminal negatif dan kabel massa pada terminal positif. Pengkutuban langsung sering disebut sebegai sirkuit las listrik dengan elektroda negatif. (DC-).
Pengkutuban Terbalik
Untuk pengkutuban terbalik, kabel elektroda dipasang pada terminal positif dan kabel massa dipasang pada terminal negative. Pengkutuban
terbalik sering
5
disebut sirkuit las listrik dengan elektroda positif (DC+)
6
4. Pengaruh Pengkutuban pada Hasil Las Pemilihan jenis arus maupun pengkutuban pada pangelasan bergantung kepada :
Jenis bahan dasar yang akan dilas
Jenis elektroda yang dipergunakan
Pengaruh pengkutuban pada hasil las adalah pada penembusan lasnya. Pengkutuban langsung
akan
menghasilkan penembusan yang dangkal
sedangkan
Pada
pengkutuban terbalik akan terjadi sebaliknya. Pada arus bolak-balik penembusan yang dihasilkan antara keduanya.
5. Tegangan dan Arus Listrik pada Mesin Las Volt adalah suatu satuan tegangan listrik yang dapat diukur dengan suatu alat voltmeter. Tegangan diantara elektroda dan bahan dasar menggerakkan electron-elektron melintasi busur.
Ampere adalah jumlah arus listrik yang mengalir yang dapat diukur dengan amperemeter. Lengkung listrik yang panjang akan menurunkan arus dan menaikkan tegangan.
7
6. Perlengkapan Las listrik
Kabel Las
Kabel las biasanya dibuat dari tembaga yang dipilin dan dibungkus dangan karet isolasi Yang disebut kabel las ada tiga macam yaitu : • ka bel elektroda • kabel massa • kabel tenaga
Kabel elektroda adalah kabel yang menghubungkan pesawat las dengan elektroda. Kabel massa menghubungkan pesawat las dengan benda kerja. Kabel tenaga adalah kabel yang menghubungkan sumber tenaga atau jaringan listrik dengan pesawat las. Kabel ini biasanya terdapat pada pesawat las AC atau AC DC.
Pemegang Elektroda
Ujung yang tidak berselaput dari elektroda dijepit
dengan
Pemegang
pemegang
elektroda
elektroda.
terdiri
dari
mulut
penjepit dan pegangan yang dibungkus oleh bahan penyekat. Pada waktu berhenti atau selesai mengelas, bagian pegangan yang tidak
berhubungan
kabel
dengan
digantungkan
pada
gantungan dari bahan fiber atau kayu.
Palu Las
Palu Ias digunakan untuk melepaskan dan mengeluarkan terak las pada jalur Ias dengan pada
jalan
memukulkan
atau
daerah
menggoreskan las.
Berhati-hatilah membersihkan terak Ias dengan palu Ias karena kemungkinan akan memercik ke mata atau ke bagian badan lainnya.
8
Sikat Kawat
Dipergunakan untuk : • Membersihkan benda kerja yang akan dilas
• Membersihkan terak Ias yang sudah lepas dari jalur las oleh pukulan palu las.
Klem Massa
Klem massa adalah suatu alat untuk menghubungkan kabel massa ke benda kerja. Biasanya
klem
massa
dibuat dari bahan dengan penghantar
listrik yang
baik
seperti
agar
arus
Tembaga
listrik dapat
mengalir dengan baik, klem
massa
ini
dilengkapi dengan pegas yang kuat. Yang dapat menjepit benda kerja
.
Walaupun demikian permukaan benda kerja yang akan dijepit dengan klem massa harus dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran-kotoran seperti karat, cat, minyak.
Tan g Penjepit
Penjepit memegang
(tang) atau
digunakan
untuk
memindahkan benda
kerja yang masih panas.
9
7. Teknik Dasar Pengelasan
Pembentukan Busur Listrik pada Proses Penyulutan
Pada pembentukan busur listrik elektroda keluar dari kutub negatif (katoda) dan mengalir dengan positif
kecepatan
tinggi ke
kutub
(anoda). Dari kutub positif mengalir partikel positif (ion positif) ke
kutub negatif. Melalui proses ini ruang udara diantara anoda dan katoda (benda kerja dan elektroda) dibuat (diionisasikan) dan
untuk menghantar
arus
dimungkinkan pembentukan busur listrik. Sebagai arah arus
berlaku arah gerakan ion-ion positif. Jika elektroda dengan kutub negatif sumber arus searah, maka kerja
ke
listrik
elektroda.
Setelah
arus
arah
misalnya
dihubungkan
arusnya
dari benda
elektroda didekatkan pada lokasi jalur
sambungan disentuhkan dan diangkat kembali pada jarak yang pendek (garis tengah elektroda).
• Kawat inti • Selubung elektroda • Busur listrik • Pemindahan logam • Gas pelindung • Terak • Kampuh las Dengan penyentuhan singkat elektroda logam pada bagian benda kerja yang akan dilas,berlangsung hubungan singkat didalam rangkaian arus pengelasan, suatu arus listrik yang kekuatannya tinggi mengalir, yang setelah pengangkatan elektroda itu dari benda kerja menembus celah udara, membentuk busur cahaya diantara elektroda dengan benda kerja, dan dengan demikian tetap mengalir.Suhu busur cahaya yang demikian tinggi akan segera melelehkan ujung elektroda dan lokasi pengelasan. Didalam rentetan yang cepat partikel elektroda menetes, mengisi penuh celah sambungan las dan membentuk kepompong las. Proses pengelasan itu sendiri terdiri atas hubungan singkat yang terjadi sangat cepat akibat pelelehan elektroda yang terus menerus menetes.
Proses Penyulutan
Setelah arus dijalankan, elekteroda didekatkan pada lokasi jalur sambungan disentuhkan sebentar dan diangkat kembali pada jarak yang pendek (garis tengah elektroda).
Menyalakan Busur Listrik
Untuk memperoleh busur yang baik di perlukan pangaturan arur (ampere) yang tepat sesuai dengan type dan ukuran elektroda, Menyalahkan busurd apat dilakukan dengan 2 (dua) cara yakni :
• Bila pesawat las yang dipakai pesewat Ias AC, menyalakan busur dilakukan dengan menggoreskan elektroda pada benda kerja lihat gambar. • Untuk menyalakan busur pada pesawat Ias DC, elektroda disentuhkan seperti pada gambar.
Bila elektroda harus diganti sebelum pangelasan selesai, maka untuk melanjutkan pengelasan, busur perlu dinyalakan lagi. Menyalakan busur kembali ini dilakukan pada tempat kurang lebih 26 mm dimuka las berhenti seperti pada gambar. Jika busur berhenti di B, busur dinyalakan lagi di A dan kembali ke B untuk melanjutkan pengelasan. Bilamana busur sudah terjadi, elektroda diangkat sedikit dari pekerjaan hingga jaraknya ± sama dengan diameter elektroda. Untuk elektroda diameter 3,25 mm, jarak ujung elektroda dengan permukaan bahan dasar ± 3,25 mm. Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan : •Jika busur nyala terjadi, tahan sehingga jarak ujung elektroda ke logam induk besarnya sama dengan diameter dari penampang elektroda dan geser posisinya ke sisi logam induk. •Perbesar jarak tersebut(perpanjang nyala busur) menjadi dua kalinya untuk memanaskan logam induk. •Kalau logam induk telah sebagian mencair, jarak elektroda dibuat sama dengan garis tengah penampang tadi.
Memadamkan Busur Listrik
Cara
pemadaman
busur
listrik
mempunyai
pengaruh
terhadap
mutu
penyambungan maniklas. Untuk mendapatkan sambungan maniklas yang baik sebelum elektroda dijauhkan dari logam induk sebaiknya panjang busur dikurangi lebih dahulu dan baru kemudian elektroda dijauhkan dengan arah agak miring.
Pengaruh Panjang Busur Pada Hasil Las.
Panjang busur (L) Yang normal adalah kurang lebih sama dengan diameter (D) kawat inti elektroda.
•Bila panjang busur tepat (L = D), maka cairan elektroda akan mengalir dan mengendap dengan baik. Hasilnya :
rigi-rigi las yang halus dan baik.
tembusan las yang baik
perpaduan dengan bahan dasar baik percikan teraknya halus.
•Bila busur terlalu panjang (L > D), maka timbul bagian-bagian yang berbentuk bola
dari
cairan
elektroda. Hasilnya :
rigi-rigi
las kasar tembusan las
dangkal percikan teraknya
kasar dan keluar dar i jalur las.
• Bila busur terlalu pendek, akan sukar memeliharanya, bisa terjadi pembekuan ujung elektroda pada pengelasan (lihat gambar 158 c). hasilnya :
rigi las tidak merata
tembusan las tidak baik
percikan teraknya kasar dan berbentuk bola.
Pengaruh Besar Arus
Besar arus rendah akan sukarnya
pada pengelasan
mempengaruhi hasil las. Bila arus
terlalu
menyebabkan
penyalaan
busur
listrik dan busur listrik yang terjadi tidak
stabil.
Panas yang tidak cukup melelehkan bahan
terjadi untuk
elektroda dan dasar sehingga
hasilnya merupakan rigi-rigi las yang kecil dan tidak rata serta
penembusan
yang kurang dalam. Sebaliknya bila arus terlalu besar maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan menghasilkan permukaan las yang lebih lebar dan penembusan yang dalam. Besar arus untuk pengelasan tergantung pada jenis kawat las yang dipakai, posisi pengelasan serta tebal bahan dasar.
Pengaruh Kecepatan elektroda pada hasil pengelasan
Kecepatan pengelasan tergantung pada jenis elektroda, diameter inti elektroda, bahan yang dilas, geometri sambungan, ketelitian sambungan dan lainlainnya. Dalam hampir tidak ada hubungannya dengan tegangan las tetapi berbanding lurus dengan arus las. Karena itu pengelasan yang cepat memerlukan arus las yang tinggi. Bila tegangan dan arus dibuat tetap, sedang kecepatan pengelasan dinaikkan maka jumlah deposit per satuan panjang las jadi menurun. Tetapi di samping itu sampai pada suatu kecepatan tertentu, kenaikan kecepatan akan memperbesar penembusan. Bila kecepatan pengelasan dinaikkan terus maka masukan panas per satuan panjang juga akan menjadi kecil, sehingga pendinginan akan berjalan terlalu cepat yang mungkin dapat memperkeras daerah HAZ. Pada umumnya dalam pelaksanaan kecepatan selalu diusahakan setinggitingginya tetapi masih belum merusak kwalitas manik las. Pengalaman juga menunjukkan bahwa makin tinggi kecepatan makin kecil perubahan bentuk yang terjadi.
Kecepatan pengelasan yang rendah akan menyebabkan pencairan yang banyak dan pembentukan manik datar yang dapat menimbulkan terjadinya lipatan manik. Sedangkan kecepatan yang tinggi akan menurunkan lebar manik dan menyebabkan terjadinya bentuk manik yang cekung dan takik, terlihat seperti gambar dibawah ini.
Pendinginan
Lamanya
pendinginan
dalam suatu daerah temperatur tertentu dari suatu siklus termal lassangat
mempengaruhi
kwalitas sambungan. Karena itu banyak sekali
usaha-usaha
pendekatan untuk menentukan lamanya
waktu
pendinginan
tersebut.
Pendekatan
dinyatakan dalam
biasanya
bentuk
rumus
empiris atau
nomograf atau
tabel
yang
dalam
terlihat
ini
seperti tabel
dibawah ini. Struktur mikro dan sifat mekanik dari daerah HAZ sebagian besar tergantung pada lamanya pendinginan dari temperatur 800
o o C samapi 500 C. Sedangkan retak
dingin, dimana
hidrogen
memegang
peranan
penting,
tergantung oleh lamanya pendin ginan dari temperatur 800
o
terjadinya sangat
o C sampai 300 C atau
100 oC Elektro
da Klasifikasi Elektroda
Elektroda baja lunak dan baja paduan rendah untuk las busur listrik manurut klasifikasi AWS (American Welding Society) dinyatakan dengan tanda E XXXX yang artInya sebagai berikut : E menyatakan elaktroda busur listrik XX (dua angka) sesudah E menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam ribuan
Ib/in2 lihat table. X (angka ketiga) menyatakan posisi pangelasan.
angka 1 untuk pengelasan segala posisi. angka 2 untuk pengelasan posisi datar di bawah tangan X (angka keempat) menyataken jenis selaput dan jenis arus yang cocok dipakai
untuk pengelasan lihat table. Contoh : E 6013
Artinya: Kekuatan tarik minimum den deposit las adalah 60.000 Ib/in2 atau 42 kg/mm2 Dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi Jenis selaput elektroda Rutil-Kalium dan pengelasan dengan arus AC atau DC + atau DC
• Elektroda Baja Lunak •
E 6010 dan E 6011
Elektroda ini adalah jenis elektroda selaput selulosa yang dapat dipakai untuk pengelesan dengan penembusan yang dalam. Pengelasan dapat pada segala posisi dan terak yang tipis dapat dengan mudah dibersihkan. Deposit las biasanya mempunyai sifat sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai untuk pekerjaan dengan pengujian Radiografi. Selaput selulosa dengan kebasahan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung. E 6011 mengandung Kalium untuk mambantu menstabilkan busur listrik bila dipakai arus AC.
•
E 6012 dan E 6013
Kedua elektroda ini termasuk jenis selaput rutil yang dapat manghasilkan penembusan sedang. Keduanya dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi, tetapi kebanyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi pengelesan tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat dipakai pada ampere yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang mengandung lebih benyak Kalium memudahkan pemakaian pada voltage mesin yang rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk pangelasan pelat tipis.
• E 6020 Elektroda jenis ini dapat menghasilkan penembusan las sedang dan teraknya mudah dilepas dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida besi dan mangan. Cairan terak yang terlalu cair dan mudah mengalir menyulitkan pada pengelasan dengan posisi lain dari pada bawah tangan atau datar pada las sudut.
• Elektroda Berselaput Elektroda berselaput yang dipakai pada Ias busur listrik mempunyai perbedaan komposisi selaput maupun kawat Inti. Pelapisan fluksi pada kawat inti dapat dengah cara destrusi, semprot atau celup. Ukuran standar diameter kawat inti dari 1,5 mm sampai 7 mm dengan panjang antara 350 sampai 450 mm. Jenis jenis selaput fluksi pada elektroda misalnya selulosa, kalsium karbonat (Ca C03), titanium dioksida (rutil), kaolin, kalium oksida mangan, oksida besi, serbuk besi, besi silikon, besi mangan dan sebagainya dengan persentase yang berbeda-beda,
untuk
tiap
jenis
elektroda.
Tebal selaput elektroda berkisar antara 70% sampai 50% dari diameter elektroda tergantung dari jenis selaput. Pada waktu pengelasan, selaput elektroda ini akan turut mencair dan menghasilkan gas CO2 yang melindungi cairan las, busur listrik dan sebagian benda kerja terhadap udara luar. Udara luar yang mengandung O2 dan N akan dapat mempengaruhi sifat mekanik dari logam Ias. Cairan selaput yang disebut terak akan terapung dan membeku melapisi permukaan las yang masih panas.
• Elektroda dengan selaput serbuk besi Selaput elektroda jenis E 6027, E 7014. E 7018. E 7024 dan E 7028 mengandung
serbuk
besi
untuk
meningkatkan
efisiensi
pengelasan.
Umumnya selaput elektroda akan lebih tebal dengan bertambahnya
persentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan ampere yang lebih tinggi.
• Elektroda Hydrogen rendah Selaput elektroda jenis ini mengandung hydrogen yang rendah (kurang dari 0,5 %), sehingga deposit las juga dapat bebas dari porositas. Elektroda ini dipakai untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas porositas, misalnye untuk pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan
Jenis-jenis
elektroda
hydrogen rendah misalnya E 7015, E 7016 dan
E
701 8
• Elektroda untuk Besi Tuang •Elektroda Baja Elektroda jenis ini bila dipakai untuk mengelas besi tuang
akan
menghasilkan deposit las yang kuat sehingga tidak dapat dikerjakan dengan mesin. Dengan demikian elektroda ini dipakai bila hasil las tidak dikerjakan lagi. Untuk mengelas besi tuang dengan elektroda baja dapat dipakai pesawat las AC atau DC kutub terbalik.
•Elektroda Nikel Elektroda jenis ini dipakai untuk mengelas besi tuang, bila hasil las masih dikerjakan lagi dengan mesin. Elektroda nikel dapat dipakai dalam sagala posisi pengelasan. Rigi-rigi las yang dihasilkan elektroda ini pada besi tuang adalah rata dan halus bila dipakai pada pesawat las DC kutub terbalik. Karakteristik elektroda nikel dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
•Elektroda Perunggu Hasil
las
dengan
memakai
elektroda
ini
tahan
terhadap
retak,
sehingga panjang las dapat ditambah. Kawat inti dari elektroda dibuat dari perunggu fosfor dan diberi selaput yang menghasilkan busur stabil.
•Elektroda untuk Aluminium Aluminium dapat dilas listrik dengan elektroda yang dibuat dari logam yang sama. Pemilihan elektroda aluminium yang sesuai dengan pekerjaan didasarkan pada tabel keterangan dari pabrik yang membuatnya. Elektroda aluminium
AWS-ASTM AI-43 untuk las busur listrik adalah dengan
pasawat las DC kutub terbalik dimana pemakaian arus dinyatakan dalam
tabel ber ikut.
• Elektroda untuk Pelapis Keras • Elektroda Tahan Kikisan Elektroda jenis ini dibuat dari tabung chrom karbida yang diisi dengan serbuk-serbuk karbida. Elektroda dengan diameter 3,25 mm 6,5 mm dipakai kutub
peda
pesawat
las
AC
atau
DC
terbalik. Elek troda ini dapat dipakai untuk pelapis keras
permukaan pada sisi potong yang tipis, peluas lubang dan beberapa type pisau.
• Elektroda Tahan Pukulan Elektroda ini dapat dipakai pada pesawat las AC atau DC kutub terbalik. Dipakai untuk pelapis keras bagian pemecah dan palu.
• Elektroda Tahan Keausan Elektroda ini dibuat dari paduan-paduan non ferro yang mengandung Cobalt, Wolfram dan Chrom. Biasanya dipakai untuk pelapis keras permukaan katup buang dan dudukan katup dimana temperatur dan keausan sangat tinggi.
Macam-Macam Gerakan Elektroda • Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda. Gerakan ini dilakukan
untuk mengatur jarak busur listrik agar tetap. •
Gerakan ayunan elektroda. Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar
jalur las yang dikehendaki. Ayunan keatas menghasilkan alur las yang kecil, sedangkan ayunan kebawah menghasilkan jalur las yang lebar. Penembusan las pada ayunan keatas lebih dangkal daripada ayunan kebawah. Ayunan segitiga dipakai pada jenis elektroda Hydrogen rendah untuk mendapatkan penembusan
las
yang
baik
diantara
dua
celah
pelat.
Beberapa bentuk-bentuk ayunan diperlihatkan pada gambar dibawah ini. Titiktitik pada ujung ayunan menyatakan agar gerakan las berhenti sejenak pada tempat tersebutL untuk memberi kesempatan pada cairan las untuk mengisi celah sambungan.
Tembusan las yang dihasilkan dengan gerekan ayun tidak sebaik dengan gerakan lurus elektroda. Waktu yang diperlukan untuk gerakan ayun lebih lama, sehingga dapat menimbulkan pemuaian atau perubahan bentuk dari bahan dasar. Dengan alasan ini maka penggunaan gerakan ayun harus memperhatikan tebal bahan dasar
.
Alur Spiral
Alur Zig-zag
Alur segitiga
Posisi Pengelasan
•Posisi di bawah tangan Posisi bawah tangan merupakan posisi pengelasan yang paling mudah dilakukan. Oleh sebab itu untuk menyelesaikan setiap pekerjaan pengelasan sedapat mungkin di usahakan pada posisi dibawah tangan. Kemiringan elektroda 10 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical kea rah jalan elektroda dan 70 derajat-80 derajat terhadap benda kerja.
• Posisi tegak (vertical) Mengelas posisi tegak adalah apabila dilakukan arah pengelasannya keatas atau ke bawah. Pengelasan ini termasuk pengelasan yang paling sulit karena bahan cair yang mengalir atau menumpuk diarah bawah dapat diperkecil
dengan kemiringan elektroda sekitar 10 derajat-15 derajat terhadapvertikal dan 70 derajat-85 derajat terhadap benda kerja. • Posisi datar (horizontal) Mengelas dengan horizontal biasa disebut juga mengelas merata dimana kedudukan benda kerja dibuat tegak dan arah elektroda mengikuti horizontal. Sewaktu mengelas elektroda dibuat miring sekitar 5 derajat – 10 derajat terhadap garis vertical dan 70 derajat – 80 derajat kearah benda kerja.
• Posisi di atas kepala (Overhead) Posisi pengelasan ini sangat sulit dan berbahaya karena bahan cair banyak berjatuhan dapat mengenai juru las, oleh karena itu diperlukan perlengkapan yang serba lengkap. Mengelas dengan posisi ini benda kerja terletak pada bagian atas juru las dan kedudukan elektroda sekitar 5 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical dan 75 derajat-85 derajat terhadap benda kerja.
•
Posisi datar (1G)
Pada posisi ini sebaiknya menggunakan metode weaving yaitu zigzag dan setengah bulan Untuk jenis sambungan ini dapat dilakukan penetrasi pada kedua sisi, tetapi dapat juga dilakukan penetrasi pada satu sisi saja. Type posisi datar (1G) didalam pelaksanaannya sangat mudah. Dapat diapplikasikan pada material pipa dengan jalan pipa diputar. •
Posisi horizontal (2G)
Pengelasan pipa 2G adalah pengelasan posisi
horizontal,
yaitu
pipa pada
posisi tegak dan pengelasan dilakukan secara horizontal mengelilingi pipa.
Kesulitan pengelasan posisi horizontal adalah adanya gaya gravitasi akibatnya cairan
las
Adapun
akan posisi
selalu
kebawah.
sudut
electrode
pengelasan pipa 2G yaitu 90º Panjang gerakan elektrode antara 1-2 kali diameter elektrode. Bila terlalu panjang dapat mengakibatkan kurang baiknya mutu las. Panjang busur diusahakan sependek mungkin yaitu ½ kali diameter elektrode las. Untuk pengelasan pengisian dilakukan dengan gerakan melingkar dan diusahakan dapat membakar dengan baik pada kedua sisi kampuh agar tidak terjadi cacat. Gerakan seperti ini diulangi untuk pengisian berikutnya. •
Posisi vertikal (3G)
Pengelasan posisi 3G
dilakukan
pada material plate. Posisi 3G ini dilaksanakan elektrode
pada vertikal.
plate
dan
Kesulitan
pengelasan ini hampir sama dengan posisi 2G akibat gaya gravitasi cairan elektrode las akan selalu kebawah.
•
Posisi horizontal pipa (5G)
Pada pengelasan posisi 5G dibagi menjadi 2, yaitu : 1. Pengelasan naik Biasanya yang
dilakukan
mempunyai
pada pipa dinding
teal
karena membutuhkan panas yang tinggi.
Pengelasan naik lebih
arah kecepatannya
rendah
dibandingkan pengelasan dengan arah turun, sehingga panas masukan tiap satuan luas lebih tinggi dibanding dengan pengelasan turun. Posisi pengelasan 5G pipa diletakkan pada posisi horizontal tetap dan pengelasan dilakukan
mengelilingi pipa tersebut. Supaya hasil pengelasan baik, maka diperlukan las kancing (tack weld) pada posisi jam 5-8-11 dan 2. Mulai pengelasan pada jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 6 dan kemudian dilanjutkan dengan posisi jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 3. Gerakan elektrode untuk posisi root pass (las akar) adalah berbentuk segitiga teratur dengan jarak busur ½ kali diameter elektrode. 2. Pengelasan turun Biasanya dilakukan pada pipa yang tipis dan pipa saluran minyak serta gas bumi. Alasan penggunaan las turun lebih menguntungkan dikarenakan lebih cepat dan lebih ekonomis. •
Pengelasan Posisi Fillet
Pengelasan fillet juga disebut sambungan T.joint pada posisi cairan las-lasan diberikan pada posisi
menyudut. Pada
sambungan ini terdapat diantara material pada posisi mendatar dan
posisi
tegak.
Posisi
sambungan ini termasuk posisi sambungan
yang
relative
mudah, namun hal yang perlu diperhatikan pada sambungan ini
adalah
kemiringan elektroda, gerakan ayunan tergantung pada kondisi atau kebiasaan operator las.
8. Perlengkapan Keselamatan Kerja
Helm Las
Helm Ias maupun tabir las digunakan untuk melindungi kulit muka dan mata dari sinar las (sinar ultra violet dan ultra merah) yang dapat merusak kulit maupun mata,Helm las
ini
dilengkapi
dengan
kaca
khusus
yang
dapat
mengurangi sinar ultra violet dan ultra merah tersebut. Sinar Ias yang sangat terang/kuat itu tidak boleh dilihat dangan mata langsung sampai jarak 16 meter. Oleh karena itu pada saat mengelas harus mengunakan helm/kedok las yang dapat menahan sinsar las dengan kaca las. Ukuran kaca Ias yang dipakai tergantung pada pelaksanaan pengelasan. Umumnya penggunaan kaca las adalah sebagai berikut: No. 6. dipakai untuk Ias titik No. 6 dan 7 untuk pengelasan sampai 30 amper. No. 6 untuk pengelasan dari 30 sampai 75 amper. No. 10 untuk pengelasan dari 75 sampai 200 amper. No. 12. untuk pengelasan dari 200 sampai 400 amper. No. 14 untuk pangelasan diatas 400 amper. Untuk melindungi
kaca
penyaring ini biasanya pada bagian luar maupun dalam dilapisi dengan kaca putih.
Sarung Tangan (Welding Gloves)
Sarung tangan dibuat dari kulit atau asbes lunak untuk memudahkan memegang pemegang elektroda. Pada waktu mengelas harus selalu dipakai sepasang sarung tangan.
Apron
Apron adalan alat pelindung badan dari percikan bunga api yang dibuat dari kulit atau dari asbes. Ada beberapa jenis/bagian apron :
apron lengan
apron lengkap
apron dada
Sepatu Las
Sepatu las berguna untuk melindungi kaki dari semburan bunga api.
Masker Las
Jika tidak memungkinkan adanya kamar las dan ventilasi yang baik, maka gunakanlah masker las, agar terhindar dari asap dan debu las yang beracun.
Kamar Las
Kamar Ias dibuat dari bahan tahan.api. Kamar las penting agar orang yang ada disekitarnya tidak terganggu oleh cahaya las. Untuk mengeluarkan gas, sebaiknya kamar las dilengkapi dangan sistim ventilasi: Didalam kamar las ditempatkan meja Ias. Meja las harus bersih dari bahan-bahan yang mudah
terbakar
agar
terhindar
dari
kemungkinan
terjadinya kebakaran oleh percikan terak las dan bunga api.
Jaket Las
Jaket pelindung badan+tangan yang tebuat dari kulit/asbes
B. LAS GAS
1. Pengelasan Oksi-asetilen (Las Karbit) Pengelasan dengan oksi–asetilen atau yang lebih familiar disebut dengan Las Karbit adalah proses pengelasan secara manual dengan pemanasan permukaan logam
yang akan dilas
atau disambung sampai mencair oleh nyala gas asetilen melalui
pembakaran C2H2 dengan gas O2 dengan atau tanpa logam pengisi. Dalam proses ini digunakan campuran gas oksigen dengan gas asetilen. Suhu nyalanya bisa mencapai 3500oC. Oksigen berasal dari proses hidrolisa atau pencairan udara. Oksigen disimpan dalam silinder baja pada tekanan 14 MPa. Gas asetilen (C2H2) dihasilkan oleh reaksi kalsium karbida dengan air dengan reaksi sebagai berikut :
Gambar 1. Tabung Asetilen Dan Oksigen Untuk Pengelasan
Gas asetilen yang digunakan untuk pengelasan dapat diperoleh dengan membeli pada tabung-tabung yang ada di pasaran atau dengan cara membuat sendiri. Alat yang berfungsi sebagai pembuat dan penyimpan gas asetilen disebut generator asetilen. Gas asetilen yang dibuat pada generator diperoleh dengan cara mereaksikan CaC2 ( Kalsium Karbida ) dengan air. Cara kerja generator asetilen sistem lempar atau celup sederhana seperti terlihat pada gambar berikut.
Gambar 2. Generator Asetilen System Lempar / Celup Sederhana
Karbit yang dicelupkan dalam air yang ditampung. Gas asetilen yang terjadi bergerak naik, gas yang terjadi berkumpul dalam ruang gas terus kekunci air, dari kunci air tersebut gas siap digunakan.
Cara kerja generator asetilen sistem tetes kebalikan dari generator asetilen sistem celup, seperti pada gambar 3. Generator asetilen jenis ini air diteteskan
kepermukaan karbit yang terletak pada laci didalam rotor, gas asetilen yang terbentuk kemudian masuk keruang gas, dari ruang gas masuk kekunci air dan siap digunakan. Generator asetilen harus mendapatkan perawatan dan perhatian yang khusus karena sistem ini menghasilkan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau tetapi mudah terbakar dan mempunyai sifat racun bila dihirup dalam jumlah yang banyak sehingga harus disimpan dengan baik .
Gambar 3. Generator Asetilen Sistem Tetes.
Agar aman dipakai gas asetilen dalam tabung tekanannya tidak boleh melebihi 100 kPa dan disimpan tercampur dengan aseton. Tabung asetilen diisi dengan bahan pengisi berpori yang jenuh dengan aseton, kemudian diisi dengan gas asetilen. Tabung asetilen mampu menahan tekanan sampai 1,7 MPa.
Skema nyala las dan sambungan gasnya bisa dilihat pada gambar 4. berikut.
Gambar 5. Skema Nyala Las Oksi-asetilen Dan Sambungan Gasnya.
Pada nyala gas oksi-asetilen bisa diperoleh 4 jenis nyala yaitu nyala netral, karburasi, oksidasi dan nyala asitelin. Nyala netral diperlihatkan pada gambar 6. dibawah ini.
Gambar 6. Nyala Netral Dan Suhu Yang Dicapai Pada Ujung Pembakar.
Tanda-tanda dari keempat nyala api seperti berikut ini: 1). Nyala netral Perbandingan antara gas asetilen dan oksigen seimbang yaitu 1:1,2. Pada nyala terdapat 2 bagian yaitu : nyala inti dan nyala luar. Nyala inti berbentuk tumpul dan berwarna agak keputih-putihan. 2). Nyala api karburasi Nyala ini adalah nyala kelebihan asetilen. Bila kita perhatikan dalam penyalaan ada 3 bagian yaitu nyala inti, nyala ekor minimal 1¼ x nyala netral dan nyala luar. Ujung nyala inti berbentuk tumpul dan berwarna biru. 3). Nyala oksidasi Nyala oksidasi adalah nyala kelebihan oksigen, nyala ini terdiri dari 2 bagian, yaitu nyala inti dan nyala luar, nyala ini berbentuk runcing dan berwarna biru terang/cerah. 4). Nyala Asetilen Nyala ini hanya campuran gas oksigen yang terdapat pada udara luar dengan asetilen, maka inti nyala api tidak terdapat pada penyalaan.
2. Peralatan Las Oksi-Asetilin
Tabung
Gas
Tabung gas berfungsi untuk menampung gas atau gas cair dalam kondisi bertekanan. Umumnya tabung gas dibuat dari Baja, tetapi sekarang ini sudah banyak tabung-tabung gas yang terbuat dari paduan Alumunium. Tabung gas tersedia dalam bentuk beragam mulai berukuran kecil hingga besar. Ukuran tabung ini dibuat berbeda karena disesuaikan dengan kapasitas daya tampung gas dan juga jenis gas yang ditampung. Untuk membedakan tabung gas apakah didalamnya berisi gas Oksigen, Asetilen atau gas lainya dapat dilihat dari kode warna yang ada pada tabung itu.
Katup Tabung
Sedang pengatur keluarnya gas dari dalam tabung maka digunakan katup. Katup ini ditempatkan tepat dibagian atas dari tabung. Pada tabung gas Oksigen, katup biasanya dibuat dari material Kuningan, sedangkan untuk tabung gas Asetilen, katup
ini terbuat dari material Baja.
Regulator
Regulator atau lebih katub
tepat
dikatakan Katup Penutun Tekan, dipasang pada
tabung dengan tujuan untuk mengurangi atau
menurunkan
tekanan hingga mencapai tekanan kerja torch. Regulator ini
juga berperan untuk mempertahankan besarnya
tekanan kerja selama proses
pengelasan
atau pemotongan.
Bahkan
jika
tekanan dalam tabung menurun, tekana n kerja harus
dipertahankan tetap
oleh
regulator. Pada regulator terdapat bagian-bagian seperti saluran masuk, katup pengaturan tekan kerja, katup pengaman, alat pengukuran tekanan tabung, alat pengukuran tekanan kerja dan katup pengatur keluar gas menuju selang.
Selang gas
Untuk mengalirkan gas yang keluar dari tabung menuju torch digunakan selang gas. Untuk memenuhi persyaratan kerjadan tidak mudah bocor.
keamanan, selang harus mampu menahan tekan Dalam
pemakaiannya,
selang
dibedakan
berdasarkan jenis gas yang dialirkan. Untuk memudahkan bagimana membedakan selang Oksigen dan selang Asetilen mak cukup memperhatikan kode warna pada selang.
Torch ( Pembakar )
Gas yang dialirkan melalui selang selanjutnya diteruskan oleh torch, tercampur didalamnya dan akhirnya pada ujuang nosel terbentuk nyala
api.
Dari
keterangan
diatas,
toch
memiliki dua fungsi yaitu :
•Sebagai pencampur gas oksigen dan gas bahan bakar. •Sebagai pembentuk nyala api diujung nosel. Torch dapat dapat dibagi menjadi beberapa jenis menurut klasifikasi berikut ini :
Menurut cara/jalannya gas masuk keruang pencampur.
Dibedakan atas : •Injector ⎫ torch (tekanan rendah) Pada torch jenis ini, tekanan gas bahan bakar selalu dibuat lebih rendah dari tekanan gas oksigen.
•Equal pressure torch (torch ⎫ bertekanan sama) Pada torch ini, tekanan gas oksigen dan tekanan gas bahan bakar pada sisi saluran masuk sama besar.proses pencampuran kedua gas dalam ruang pencampur berlangsung dalam tekanan yang sama.
Menurut ukuran dan berat. Dibedakan atas : • Toch normal
• Torch ringan/kecil
Menurut jumlah saluran nyala api. Dibedakan atas : • Torch nyala api tunggal
• Torch nyala api jamak
Menurut gas yang digunakan. Dibedakan atas : • Torch untuk gas asetilen
• Torch untuk gas hydrogen, dan lain-lain.
Menurut Aplikasi. Dibedakan atas :
• Torch manual • Torch otomatik/semi otomatik
Pematik api Las
Alat yang berfungsi untuk menyalakan api las.
Tip Cleaner
Alat ini berfungsi untuk membersihkan lubang mulut pembakar.
3. Proses Pengelasan Oksi Asetilin
Menentukan Nyala Api • Nyala Api Karburasi
Bila terlalu banyak perbandingan gas asetilen yang digunakan maka di antara kerucut dalam dan kerucut luar akan timbul kerucut nyala baru berwarna biru. Di antara kerucut yang menyala dan selubung luar akan terdapat kerucut antara yang berwarna keputih-putihan, yang panjangnya ditentukan oleh jumlah kelebihan asetilen. Hal ini akan menyebabkan terjadinya karburisasi pada logam cair. Nyala ini banyak digunakan dalam pengelasan logam monel, nikel, berbagai jenis baja dan bermacam-macam bahan pengerasan permukaan non-ferous.
• Nyala Api Netral Nyala ini terjadi bila perbandingan antara oksigen dan asetilen sekitar satu. Nyala terdiri atas kerucut
dalam
yang
berwarna
putih
bersinar dan kerucut luar yang berwarna biru bening. Oksigen yang diperlukan nyala ini berasal dari udara. Suhu maksimum setinggi 3300 sampai 3500oC tercapai pada ujung nyala kerucut.
• Nyala Api Oksidasi Bila gas oksigen lebih daripada yang dibutuhkan
untuk
menghasilkan
nyala
netral maka nyala api menjadi pendek dan warna kerucut dalam berubah menjadi ungu. Nyala ini akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi atau dekarburisasi pada logam cair. Nyala yang bersifat oksidasi ini harus digunakan dalam pengelasan fusion dari kuningan dan perunggu namun tidak dianjurkan untuk pengelasan lainnya.
Teknik Pengelasan •Posisi pengelasan di bawah tangan
Pengelasan di bawah tangan adalah proses pengelasan yang dilakukan di bawah tangan dan benda kerja terletak di atas bidang datar. Sudut ujung pembakar (brander) terletak diantara 60° dan kawat pengisi (filler rod) dimiringkan dengan sudut antara 30° - 40° dengan benda kerja. Kedudukan ujung pembakar ke sudut sambungan dengan jarak 2 – 3 mm agar terjadi panas maksimal pada sambungan. Pada sambungan sudut
luar, nyala diarahkan ke tengah sambungan dan
gerakannya adalah lurus.
•Posisi pengelasan datar ( horizontal ) Pada posisi ini benda kerja berdiri tegak sedangkan pengelasan dilakukan dengan arah mendatar sehingga cairan las cenderung mengalir ke bawah, untuk itu ayunan brander sebaiknya sekecil mungkin. Kedudukan brander terhadap benda kerja menyudut 70° dan miring kira-kira 10° di bawah garis mendatar, sedangkan kawat pengisi dimiringkan pada sudut 10° di atas garis mendatar.
• Posisi pengelasan tegak ( vertical ) Pada pengelasan dengan posisi tegak, arah pengelasan berlangsung ke atas atau ke bawah. Kawat pengisi ditempatkan antara nyala api dan tempat sambungan yang bersudut 45°-60° dan sudut brander sebesar 80°.
•Posisi pengelasan di atas kepala ( Overhead ) Pengelasan dengan posisi ini adalah yang paling sulit dibandingkan dengan posisi lainnya dimana benda kerja berada di atas kepala dan pengelasan dilakukan dari bawahnya. Pada pengelasan posisi ini sudut brander dimiringkan 10° dari garis vertikal sedangkan kawat pengisi berada di belakangnya bersudut 45°-60°.
•Pengelasan arah ke kiri ( maju ) Cara pengelasan ini paling banyak digunakan dimana nyala api diarahkan ke kiri dengan membentuk sudut 60° dan kawat las 30° terhadap benda kerja sedangkan sudut melintangnya tegak lurus terhadap arah pengelasan. Cara ini banyak digunakan karena cara pengelasannya mudah dan tidak membutuhkan posisi yang sulit saat mengelas.
•Pengelasan arah ke kanan ( mundur ) Cara pengelasan ini adalah arahnya kebalikan daripada arah pengelasan ke k ir i. Pengelasan dengan cara ini diperlukan untuk pengelasan baja yang tebalnya 4,5 mm ke atas.
•Operasi Branzing ( Flame Brazing ) Yang dimaksud dengan branzing disini ada lah proses penyambunngan tanpa mencairkan logaminduk yang disambung, hanya logam p eng isi saja. Misalnya saja proses penyambungan pelat baja yang menggunakan kawat las dari kuningan. Ingat bahwa titik cair Baja ( ± 1550 °C) lebih tinggi dari kuningan ( sekitar 1080°C). dengan perbedaan titik car itu, proses branzing, akan lebih mudah dilaksanakan daripada proses pengelasan.
•Operasi Pemotongan Logam ( Flame Cut ) Kasus pemotongan logam sebenarnya dapat dilakukan
dengan
penggergajian
berbagai
(sewing)
Proses
dan (shearing)
menggunting merupakan
cara.
contoh
dari
proses
pemotongan logam dan lembaran logam. Proses
menggunting hanya cocok diterapkan pada lembaran logam yang ketebalannya tipis. Proses penggergajian dapat diterapkan pada pelat yang lebih tebal tetapi memerlukan waktu pemotongan yang lebih lama. Untuk dapat memotong pelat tebal dengan waktu lebih singkat dari cara gergaji maka digunakan las gas ini dengan peralatan khusus
misalnya mengganti torchnya ( dibengkel-bengkel
menyebutnya brender ). Pemotongan pelat logam dengan nyala api ini dilakukan dengan memberikan suplai gas Oksigen berlebih. Pemberian gas Oksigen lebih, dapat diatur pada torch yang memang dibuat untuk keperluan memotong.
• Operasi Perluasan ( Flame Gauging ) Operasi perluasan dan pencukilan ini biasanya diterapkan pada produk/komponen logam yang terdapat cacat/retak permukaannya. Retak/cacat tadi sebelum ditambal kembali dengan pengelasan, terlebih dahulu dicukil atau diperluas untuk tujuan menghilangkan retak itu. Setelah retak dihilangkan barulah kemudian alur hasil pencungkilan tadi diisi kembali dengan logam
las.
•Operasi Pelurusan ( Flame Straightening ) Operasi pelurusan dilaksanakan dengan memberikan
panas
pada
komponen
dengan bentuk pola pemanasan tertentu. Ilustrasi
dibawah
ini
menunjukkan
prinsip dasar pemuaian dan pengkerutan pada suatu logam batang. Batang lurus dipanaskan dengan pola pemanasan segitiga. Logam cenderung memuai pada saat dipanaskan. Daerah pemanasan
tersebut
menghasilkan
pemuaian yang besar. Logam mengkerut pasa saat didinginkan. Daerah pemanasan terbesar.
Keuntungan mengelas Oksi Asetilin • peralatan relatif murah dan memerlukan pemeliharaan minimal/sedikit.
• Cara penggunaannya sangat mudah, tidak memerlukan teknik-teknik pengelasan yang tinggi sehingga mudah untuk di pelajar i. • Mudah dibawa dan dapat digunakan di lapangan maupun di pabrik atau di bengkel-bengkel karena peralatannya kecil dan sederhana
• Dengan teknik pengelasan yang tepat hampir semua jenis logam dapat dilas dan alat ini dapat digunakan untuk pemotongan maupun penyambungan.
2. Pengelasan Oksi-asetilen (Las Karbit) Pengelasan dengan oksi–asetilen adalah proses pengelasan secara manual dengan pemanasan permukaan logam yang akan dilas atau disambung sampai mencair oleh nyala gas asetilen melalui pembakaran C2H2 dengan gas O2 dengan atau tanpa logam pengisi. Dalam proses ini digunakan campuran gas oksigen dengan gas asetilen. Suhu nyalanya bisa mencapai 3500 oC. Oksigen berasal dari proses hidrolisa atau pencairan udara. Oksigen disimpan dalam silinder baja pada tekanan 14 MPa.
Gas asetilen (C2H2) dihasilkan oleh reaksi kalsium karbida dengan air dengan reaksi sebagai berikut :
Gambar 1. Tabung Asetilen Dan Oksigen Untuk Pengelasan
Gas asetilen yang digunakan untuk pengelasan dapat diperoleh dengan membeli pada tabung-tabung yang ada di pasaran atau dengan cara membuat sendiri. Alat yang berfungsi sebagai pembuat dan penyimpan gas asetilen disebut generator asetilen. Gas asetilen yang dibuat pada generator diperoleh dengan cara mereaksikan CaC2 ( Kalsium Karbida ) dengan air. Cara kerja generator asetilen sistem lempar atau celup sederhana seperti terlihat pada gambar berikut.
Gambar 2. Generator Asetilen System Lempar / Celup Sederhana
Karbit yang dicelupkan dalam air yang ditampung. Gas asetilen yang terjadi bergerak naik, gas yang terjadi berkumpul dalam ruang gas terus kekunci air, dari kunci air tersebut gas siap digunakan.
Cara kerja generator asetilen sistem tetes kebalikan dari generator asetilen
sistem celup, seperti pada gambar 2.3. Generator asetilen jenis ini air diteteskan kepermukaan karbit yang terletak pada laci didalam rotor, gas asetilen yang terbentuk kemudian masuk keruang gas, dari ruang gas masuk kekunci air dan siap digunakan. Generator asetilen harus mendapatkan perawatan dan perhatian yang khusus karena sistem ini menghasilkan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau tetapi mudah terbakar dan mempunyai sifat racun bila dihirup dalam jumlah yang banyak sehingga harus disimpan dengan baik .
Gambar 3. Generator Asetilen Sistem Tetes.
Agar aman dipakai gas asetilen dalam tabung tekanannya tidak boleh melebihi 100 kPa dan disimpan tercampur dengan aseton. Tabung asetilen diisi dengan bahan pengisi berpori yang jenuh dengan aseton, kemudian diisi dengan gas asetilen. Tabung asetilen mampu menahan tekanan sampai 1,7 MPa.
Skema nyala las dan sambungan gasnya bisa dilihat pada gambar 4. berikut.
Gambar 5. Skema Nyala Las Oksi-asetilen Dan Sambungan Gasnya.
Pada nyala gas oksi-asetilen bisa diperoleh 4 jenis nyala yaitu nyala netral, karburasi dan oksidasi dan nyala asitelin. Nyala netral diperlihatkan pada gambar 6. dibawah ini.
Gambar 6. Nyala Netral Dan Suhu Yang Dicapai Pada Ujung Pembakar.
Tanda-tanda dari keempat nyala api seperti berikut ini: 1). Nyala netral Perbandingan antara gas asetilen dan oksigen seimbang yaitu 1:1,2. Pada nyala terdapat 2 bagian yaitu : nyala inti dan nyala luar. Nyala inti berbentuk tumpul dan berwarna agak keputih-putihan.
2). Nyala api karburasi Nyala ini adalah nyala kelebihan asetilen. Bila kita perhatikan dalam penyalaan ada 3 bagian yaitu nyala inti, nyala ekor minimal 1¼ x nyala netral dan nyala luar. Ujung nyala inti berbentuk tumpul dan berwarna biru.
3). Nyala oksidasi Nyala oksidasi adalah nyala kelebihan oksigen, nyala ini terdiri dari 2 bagian, yaitu nyala inti dan nyala luar, nyala ini berbentuk runcing dan berwarna biru terang/cerah.
4). Nyala Asetilen Nyala ini hanya campuran gas oksigen yang terdapat pada udara luar dengan asetilen, maka inti nyala api tidak terdapat pada penyalaan.
3. Pengelasan Oksi-Hidrogen Nyala pengelasan oksi-hidrogen mencapai 2000oC, lebih rendah dari oksigenasetilen. Pengelasan ini digunakan pada pengelasan lembaran tipis dan paduan dengan titik cair yang rendah. Meskipun jenis peralatan yang digunakan disini sama, pengaturan pada pengelasan hydrogen lebih sulit karena perbandingan gas yang berbeda tidak memberikan warna nyala yang berlainan. Namun utuk mutu sambungan las setara dengan hasil proses las lainnya.
4. Pengelasan Udara-Asetilen Nyala dalam pengelasan ini mirip dengan pembakar Bunsen. Untuk nyala
dibutuhkan udara yang dihisap sesuai dengan kebutuhan. Suhu pengelasan lebih rendah dari yang lainnya maka kegunaannya sangat terbatas yaitu hanya untuk patri timah dan patri suhu rendah.
5. Pengelasan Gas Bertekanan Sambungan yang akan dilas dipanaskan dengan nyala gas menggunakan oksiasetilen hingga 1200 oC kemudian ditekankan. Ada dua cara penyambungan yaitu sambungan tertutup dan sambungan terbuka. Pada sambungan tertutup, kedua permukaan yang akan disambung ditekan satu sama lainnya selama proses pemanasan. Nyala menggunakan nyala ganda dengan pendinginan air. Selama proses pemanasan, nyala tersebut diayun untuk mencegah panas berlebihan pada sambungan yang dilas. Ketika suhu yang tepat sudah diperoleh, benda diberi tekanan. Untuk baja karbon tekanan permulaan kurang dari 10 MPa dan tekanan upset antara 28 MPa. Pada sambungan terbuka menggunakan nyala ganda yang pipih yang ditempatkan pada kedua permukaan yang disambung. Permukaan yang disambung dipanaskan sampai terbentuk logam cair, kemudian nyala buru-buru dicabut dan kedua permukaan ditekan sampai 28 MPa hingga logam membeku. Proses pengelasan terbuka bisa dilihat pada gambar 7.
Gambar 7. Skema Cara Pengelasan Tumpu Dengan Gas Bertekanan
6. Pemotongan Nyala Oksi-asetilen Pemotongan dengan nyala juga merupakan suatu proses produksi. Nyala untuk pemotongan berbeda dengan nyala untuk pengelasan dimana disekitar lubang utama yang dialiri oksigen terdapat lubang kecil untuk pemanasan mula. Fungsi nyala pemanas mula adalah untuk pemanasan baja sebelum dipotong. Karena bahan yang akan dipotong menjadi panas sehingga baja akan menjadi terbakar dan mencair ketika dialiri oksigen.
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan
Setelah penulis membaca dari semua referensi yang di dapatkan dan dari penyusunan makalah ini maka penulis dapat menyimpulkan bahwa : 9
Pada akhirnya penulis mengetahui Pengertian las listrik, alat-alat yang digunakan pada proses pengelasan las listrik, P osisi pengelasan laslstrik, tingkat kesususahan dalam pengelasan las listrik serta keselamatan kerja yang semestinya dilaksanakan dalam proses pengelasan las listrik.
9
Penulis akhirnya dapat mengetahui pengertian las gas, perlengkapan yang digunakan pada praktik las gas, jenis-jenis nyala api, serta posisi pengelasan pada proses las gas.
B. Saran
Adapun saran-saran yang dapat diberikan kepada pembaca makalah ini sebagai berikut : 9
Dalam pembuatan makalah diperlukan kerja keras dalam mencari berbagai referensi agar makalah yang dibuat lebih baik.
9
Pelajari makalah yang telah dibuat, agar dapat menambah wawasan lagi
