KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan Rahmat taufik dan hidayah – Nya sehingga Penulisan Makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Makalah ini berjudul “ PENGELASAN LOGAM - LAS INDUKSI “, didalam Makalah saya ini terdapat beberapa pembahasan diantaranya Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penulisan makalah ini, itu dikarenakan kemampuan penulis yang terbatas. Namun berkat bantuan dan dorongan serta bimbingan dari Dosen Pembimbing serta berbagai bantuan dari berbagai pihak, akhirnya pembuatan makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Penulis berharap dengan penulisan makalah ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis sendiri dan bagi para pembaca pada umumnya serta semoga dapat menjadi bahan pertimbangan dan meningkatkan prestasi dimasa yang akan datang.
1
DAFTAR ISI Kata Pengantar ......................................................................................i Daftar Isi ...............................................................................................ii PENDAHULUAN 1. 2. 3. 4.
Latar Belakang .......................................................................1 Rumusan Masalah...................................................................1 Batasan Masalah.....................................................................1 Tujuan......................................................................................1
PEMBAHASAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sejarah pengelasan ...............................................................2 Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pengelasan......................4 Alat Keselamatan Kerja...........................................................9 Jenis – Jenis Pengelasan.........................................................13 Perbedaan Mengelas, Membrasing, dan Menyolder..............19 Prinsip dan Proses Kerja Las Induksi......................................19
PENUTUP 1. Kesimpulan ............................................................................22 2. Saran ....................................................................................22 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................23
2
PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Dalam dunia industri yang berkaitan dengan material logam pasti
terdapat
tempat
peleburan
logam.
Logam
dilebur
untuk
membentuk suatu pola yang diinginkan. Namun untuk melebur suatu logam diperlukan bahan bakar yang tidak sedikit karena logam yang dilebur harus bervolume besar.Selain itu faktor keselamatan juga menjadi perhatian khusus dalam proses peleburan logam karena ketika proses peleburan berlangsung akan menghasilkan suhu yang sangat tinggi. Sehingga sangat berbahaya apabila panas yang dihasilkan terkena oleh manusia. Untuk itu proses alternatif sangat diperlukan dalam peleburan logam ini agar dapat menghemat bahan bakar dan menambah faktor keselamatan sehingga dapat mengurangi resiko kecelakaan dan kematian. 2. Rumusan Masalah a. Sejarah Pengelasan b. Keselamatan dan Kesehatan Kerja yang menyangkut pengelasan c. Pengertian mesin las dan macam – macam las d. Definisi dan cara kerja las induksi 3. Batasan Masalah Batasan masalah dari makalah ini adalah sebatas menegenai pengelasan induksi atau yang berbasis induksi. 4. Tujuan Tujuan pembuatan makalah “Pengelasan Logam – Las Induksi” ini adalah untuk : a. Mengasah
kemampuan
pembuat
makalah
terkait
pengelasan
induksi. b. Menambah pengetahuan bagi mahasiswa khususnya mahasiswa jurusan Teknik Mesin c. Menambah referensi pembaca dari kalangan manapun
1
PEMBAHASAN 1. Sejarah Pengelasan Para ahli sejarah memperkirakan bahwa orang Mesir kuno mulai menggunakan pengelasan dengan tekanan pada tahun 5500 SM (untuk membuat pipa tembaga dengan memalu lembaran yang tepinya saling menutup). Winterton menyebutkan bahwa benda seni orang Mesir yang dibuat pada tahun 3000 SM terdiri dari bahan dasar tembaga dan emas hasil peleburan dan pemukulan. Jenis pengelasan ini, yang disebut pengelasan tempa {forge welding), merupakan usaha manusia yang pertama dalam menyambung dua potong logam. Contoh pengelasan tempa kuno yang terkenal adalah pedang Damascus yang dibuat dengan menempa lapisan-lapisan besi yang berbeda sifatnya.
Pengelasan tempa dan
telah
berkembang
penting
bagi
orang
Romawi kuno sehingga mereka menyebut salah satu dewanya sebagai Vulcan (dewa api dan pengerjaan logam) untuk menyatakan seni tersebut. Sekarang kata Vulkanisir dipakai untuk proses perlakuan karet dengan sulfur, tetapi dahulu kata ini berarti “mengeraskan”. Dewasa ini pengelasan tempa secara praktis telah ditinggalkan dan terakhir dilakukan oleh pandai besi. Tahun 1901-1903 Fouche dan Picard mengembangkan tangkai las yang dapat digunakandengan asetilen (gas karbit), sehingga sejak itu dimulailah zaman pengelasan danpemotongan oksiasetilen (gas karbit oksigen).Periode antara 1903 dan 1918 merupakan periode pemakaian
las
yang
terutamasebagai
cara
perbaikan,
dan
perkembangan yang paling pesat terjadi selama Perang Dunia I (19141918). teknik pengelasan terbukti dapat diterapkan terutama untuk 2
memperbaiki kapal yang rusak. Winterton melaporkan bahwa pada tahun 1917 terdapat 103 kapal musuh di Amerika yang rusak dan jumlah buruh dalam operasi pengelasan meningkat dari 8000 sampai 33000 selama periode 1914-1918. Setelah tahun 1919, pemakaian las sebagai teknik konstruksi dan pabrikasi mulai berkembang dengan pertama mwnggunakan elektroda paduan (alloy) tembaga-wolfram untuk pengelasan titik pada tahun 1920. Pada periode 1930-1950 terjadi banyak peningkatan dalam perkembangan mesin las. Proses pengelasan busur nyala terbenam (submerged) yang busur nyalanya tertutup di bawah bubuk fluks pertama dipakai secara komersial pada tahun 1934 dan dipatenkan pada tahun 1935. Sekarang terdapat lebih dari 50 macam proses pengelasan yang dapat digunakan untuk menyambung pelbagai logam dan paduan. Pengelasan yang kita lihat sekarang ini jauh lebih kompleks dan sudah sangat berkembang. Kemajuan dalam teknologi pengelasan tidak begitu pesat sampai tahun 1877. Sebelum tahun 1877, proses pengelasan tempa dan peyolderan telah dipakai selama 3000 tahun. Asal mula pengelasan tahanan listrik {resistance welding) dimulai sekitar tahun 1877 ketika Prof. Elihu Thompson memulai percobaan pembalikan polaritas pada gulungan transformator, dia mendapat hak paten pertamanya pada tahun 1885 dan mesin las tumpul tahanan listrik {resistance butt welding) pertama diperagakan di American Institute Fair pada tahun 1887. Pada tahun 1889, Coffin diberi hak paten untuk pengelasan tumpul nyala partikel (flash-butt welding) yang menjadi satu proses las tumpul yang penting. Zerner pada tahun 1885 memperkenalkan proses las busur nayala karbon {carbon arc welding) dengan menggunakan dua elektroda karbon, dan N.G. Slavinoff pada tahun 1888 di Rusia merupakan orang pertama yang menggunakan proses busur nyala logam dengan memakai elektroda telanjang (tanpa lapisan). Coffin yang bekerja secara terpisah juga menyelidiki proses busur nyala logam dan mendapat hak paten Amerika dalam tahun 1892. Pada tahun 1889, A.P. Strohmeyer memperkenalkan konsep elektroda logam yang dilapis untuk menghilangkan banyak masalah yang timbul pada pemakaian elektroda telanjang. Thomas Fletcher pada tahun 1887 3
memakai pipa tiup hidrogen dan oksigen yang terbakar, serta menunjukkan bahwa ia dapat memotong atau mencairkan logam. Pada saat sekarang ini teknik las telah dipergunakan secara luas yang dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Luasnya penggunaan teknologi las disebabkan karena bangunan dan mesin yang dibuat dengan mempergunakan teknik pengelasan ini menjadi lebih murah.
2. Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pengelasan Pekerjaan pengelasan merupakan salah
satu
proses
pemesinan yang penuh resiko karena selalu berhubungan dengan api dan bahan-bahan yang mudah terbakar dan meledak terutama sekali pada las gas yaitu gas oksigen dan Asetilin. Kecelakaan yang terjadi sebenarnya dapat dikurangi atau dihindari apabila kita sebagai operator dalam mengoperasikan alat pengelasan dan alat keselamatan kerja dipergunakan dengan baik dan benar, memiliki penguasaan caracara pencegahan bahaya akibat proses las. Adapun bahaya yang didapati dalam pengelasan adalah sebagai berikut : a. Gas dalam asap las sewaktu proses pengelasan berlangsung terdapat gas-gas yang berbahaya yang perlu diperhatikan , yaitu : Gas Karbon Monoksida (CO) Gas ini mempunyai afinitas yang tinggi terhadap hemoglobin (Hb) yang akan menurunkan daya penyerapannya terhadap
oksigen. Gas Karbon Dioksida (CO2) Gas ini sendiri sebenarnya tidak berbahaya terhadap tubuh tetapi bila konsentrasi CO2 terlalu tinggi dapat membahayakan operator terutama bila ruangan tempat pengelasan tertutup
seperti di laboratorium. Gas Nitrogen Monoksida (NO) Gas NO yang masuk ke dalam pernafasan tidak merangsang, tetapi akan bereaksi dengan haemoglobin (Hb) seperti halnya gas CO. Tetapi ikatan antara NO dan Hb jauh lebih kuat daripada CO dan Hb maka gas NO tidak mudah lepas dari haemoglobin, bahkan mengikat oksigen yang dibawa oleh haemoglobin. Hal ini
4
menyebabkan kekurangan oksigen yang dapat membahayakan
sistem syaraf. Gas Nitrogen Nioksida (NO2) Gas ini akan memberikan rangsangan yang kuat terhadap mata dan lapisan pernafasan, bereaksi dengan haemoglobine (Hb) yang dapat menyebabkan sakit mata dan batuk–batuk pada operator. Keracunan gas ini apabila dipakai untuk jangka waktu yang lama akan berakibat operator menderita penyakit TBC atau
paru–paru. Gas-gas beracun yang terbentuk karena penguraian dari bahan pembersih dan pelindung terhadap karat.
Adapun Pencegahan atau tindakan yang harus diambil oleh operator untuk menghindari bahaya gas dalam asap las adalah:
Pekerjaan las harus dikerjakan dalam ruang terbuka atau ruang yang berventilasi agar gas dan debu yang terbentuk segera
terbuang Apabila ventilasi masih belum cukup memadai maka sebaiknya
memakai masker hidung. Untuk pengerjaan pengelasan dalam tangki perlu menggunakan penghisap gas/ debu, membutuhkan seorang rekan operator di luar tangki atau bejana yang selalu siaga apabila terjadi bahaya, dan voltage lampu penerangan maksimum 12 volt.
b. Bahaya Listrik Tubuh manusia dapat dikatakan sebagai bahan yang konduktif. Sehingga apabila tegangan listrik terkena bagian badan, arus dapat mengalir dan dapat menimbulkan kejut, terbakar, kelumpuhan atau kematian. Tegangan listrik yang tidak terlalu tinggi pun dapat menyebabkan kasus tersebut di atas, namun akibat dari padanya tergantung pada banyak faktor seperti halnya ; dibagian mana arus listrik mengenai bagian tubuh ataupun seberapa efektif kontak dengan tegangan listrik tersebut. Tegangan listrik (voltage) induk yang masuk ke peralatan listrik pada bengkel biasanya sebesar 480 volt untuk 3 phase dan 240 atau 120 volt untuk single phase. Tegangan
ini
sering
disebut 5
sebagai
tegangan
primair.
Pada
beberapa
peralatan
mempergunakan
tegangan
transformer
listrik untuk
ini
diturunkan
memperoleh
dengan tegangan
sekundair yang lebih rendah. Teganan yang dibutuhkan pada terminal output alat las biasanya sekitar 80 volt bila tidak ada arus (OCV, open circuit voltage), dan tegangan akan menjadi 20 – 30 volt bila arus mengalir dan nyala busur las di bentuk. Beberapa type mesin las seperti halnya plasma welding mempunyai tegangan sekundair cukup tinggi. Bahaya ikutan yang dapat terjadi akibat shok yang sebenarnya hanya mengejutkan dapat menjadi fatal karena posisi kerja juru las, misalnya juru las berada ditempat yang tinggi dapat terjatuh dan lain sebagainya. Apabila terjadi kecelakaan karena listrik, beberapa langkah yang harus diambil antara lain adalah :
Jangan mencoba menarik korban dari kontak (kecuali tidak ada alternative lain). Bila terpaksa penolong harus menarik korban dari kontak, ia harus mempergunakan insulasi bagi dirinya missal
sarung tangan atau proteksi lain yang sejenis. Putus aliran dan matikan sumber dahulu
pindahkan korban dari kontak. Bila korban tidak bernafas
resuscitation/ rangsangan jantung dan paru-paru). Letakkan korban pada posisi horizontal dan usahakan tetap
hangat. Minta segera bantuan dokter terdekat.
berikan
CPR
baru
kemudian
(cardiopulmonary
Untuk menghindari terjadinya bahaya akibat listrik yang mungkin terjadi disarankan agar :
Tidak mengerjakan pekerjaan yang bukan menjadi bidang kerjanya atau karena tidak berkualifikasi dalam bidangnya. Misalnya untuk pekerjaan penyambungan instalasi haruslah
dikerjakan oleh ahli listrik yang berkualifikasi. Kabel tegangan tinggi harus selalu dijaga dan diusahakan sependek mungkin serta setiap saat mendapat perlindungan yang cukup. Misalnya dengan melindungi diri dari kemungkinan tertimpa logam/ baja atau terinjak kendaraan. 6
Sebelum memasang atau melepaskan koneksi (Steker) arus
listrik harus dimatikan terlebih dahulu. Bila menghidupkan tombol (switch) harus dari sisi yang sama. Yakinkanlah bahwa koneksi kabel mesin las dalam kondisi yang baik.
c. Bahaya Radiasi Radiasi pada pengelasan dapat dikategorikan radiasi non ionizing. Radiasi yang ditimbulkan oleh busur las ini mempunyai sifat dapat dilihat, ultra violet dan infra merah. Bahaya radiasi non ionizing pada proses pengelasan dapat menimbulkan luka terbakar, kerusakan kulit dan mata. Kerusakan mata karena radiasi sinar ultra violet ini disebut arc-eye, welder’s eye atau arc flash. Efek tidak dapat hilang dalam beberapa jam setelah terekspose, oleh sebab itu mata harus dilindungi dengan kaca gelap yang sesuai. Pengelasan juga merupakan sumber bahaya bagi pekerja lain yang berada di dekat pekerjaan las sebagaimana juru las itu sendiri. Pekerja tersebut dapat juga terpapar sinar yang dipantulkan dari dinding atau permukaan lain. Pantulan atau radiasi sinar ultra violet yang besar ini biasanya dari pengelasan dengan proses gas tungsten atau gas metal arc welding pengelasan
aluminium
atau
yang dipergunakan untuk
baja
stainless.
Agar
tidak
membahayakan lingkungan setiap aktivitas pengelasan yang berada di dekat lokasi kerja yang lain agar mempergunakan partisi yang dibuat dari bahan tahan api dan harus dibuat sedemikian rupa sehingga
dapat
mengurangi
pantulan
atau
refleksi
ataupun
melindungi spatter keluar dari ruangan. d. Bahaya Ledakan Bahaya ledakan yang sering terjadi pada proses pengelasan produk yang berbentuk tangki atau bejana bekas tempat penyimpanan bahan-bahan yang mudah menyala atau terbakar . Pada proses pengelasan / pemotongan ini diperlukan beberapa hal persiapan pendahuluan untuk menghindari bahaya ledakan, seperti: Pembersihan bejana atau tangki Sebelum proses pengelasan berlangsung maka bejana atau tangki perlu dibersihakan dengan: 7
o Air untuk bahan yang mudah larut o Uap untuk bahan yang ,mudah menguap o Soda
kostik
untuk
membersihkan
minyak,
gemuk
atau
pelumas
Pengisian bejana atau tangki Setelah proses pembersihan selesai isilah tangki atau bejana dengan air sedikit di bawah bagian yang akan dilas/dipotong. Kondisi tangki sewaktu proses pengelasan Selama proses pengelasan berlangsung kondisi tangki atau bejana harus dalam keadaan terbuka agar gas yang menguap karena pada proses pemanasan gas dapat keluar.
Penggunaan gas lain Apabila dalam proses pengisian tangki atau bejana dengan air mengalami kesulitan maka sebagai gantinya dapat digunakan gas CO2 atau gas N2 dengan konsentrasi minimum 50 % dalam udara.
e. Bahaya Jatuh Untuk pengerjaan
konstruksi
bejana,
tangki
pertamina
atau
konstruksi bangunan lainnya yang membutuhkan tempat yang tinggi, bahaya yang mungkin dapat terjadi adalah bahaya jatuh atau kejatuhan yang berakibat fatal. Beberapa langkah yang perlu diambil oleh operator untuk menghindari bahaya ini: Menggunakan tali pengaman Menggunakan topi pengaman untuk mencegah
terjadinya
kejatuhan benda – benda atau kena panas matahari f. Bahaya Kebakaran Proses pengelasan selalu berhubungan dengan api sehingga bahaya kebakaran sangat mungkin terjadi mengingat proses ini sangat berhubungan erat dengan api dan gas yang mudah terbakar, untuk itu operator perlu sekali mengambil langkah-langkah pengamanan seperti: 8
Ruangan atau areal pengelasan harus bebas dari kain, kertas, kayu, bensin, solar, minyak atau bahan-bahan lain yang mudah terbakar atau meledakharus ditempatkan di tempat khusu yang tidak akan terkena percikan las
Jauhkan tabung-tabung dan generator dari percikan api las, api gerinda atau panas matahari
Perbaikan pada sambungan-sambungan pipa atau selang-selang terutama saluran Asetilen
Penyediaan alat pemadam kebakaran di tempat yang mudah dijangkau seperti bak air, pasir, hidrant
Kabel yang ada didekat tempat pengelasan diisolasi dari karet ban.
g. Bahaya Percikan Api / Panas Bahaya dari percikan api atau panas akan berakibat bahaya kebakaran seperti yang diuraikan diatas , tetapi bahaya lainnya adalah pada operator las sendiri yang terkena luka bakar atau sakit mata. Untuk itu operator selalu dianjurkan menggunakan alat-alat pelindung seperti:
sarung tangan
apron
sepatu tahan api
kaca mata las
topeng las
h. Bahaya Terhadap Kebisingan tingkat bising yang tinggi dalam pekerjaan pengelasan dapat mempengaruhi kesehatan seseorang. Guna mengurangi pengaruh bahaya terhadap juru las atau orang yang bekerja di dekat pekerjaan pengelasan disarankan penggunaan pelindung telinga. Tingkat kebisingan yang dihasilkan dalam pekerjaan pengalasan adalah sebagai berikut : 9
Pengelasan dengan Pengelasan dengan Pengelasan dengan Pengelasan dengan Pengelasan dengan Air carbon arc
GTAW SMAW FCAW GMAW Oxyfuel
50 – 60 dB 62 – 82 dB 50 – 86 dB 70 – 82 dB < 70 dB 96 – 116 dB
Pelindung telinga harus dipergunakan pada waktu mengerjakan arc gauging atau pekerjaan lain yang menimbulkan tingkat kebisingan (dB) yang cukup tinggi. 3. Alat Keselamatan Kerja Alat-alat keselamatan kerja saat menggunakan las listrik antara lain: a. Helm/topeng Las Helm/ topeng las melindungi mata dari pancaran busur listrik berupa sinar ultra violet dan infra merah yang menyala terang dan kuat. Sinar las ini tidak boleh dilihat secara langsung dengan mata telanjang sampai jarak 15 meter. Selain itu bentuk helm/topeng las yang menutup muka berguna melindungi kulit muka dari percikkan api busur listrik dan asap gas dari proses peleburan elektroda pada las listrik. Alat keselamatan kerja ini memiliki 3 lapisan kaca, yang terdiri dari satu kaca las khusus yang diapit oleh 2 kaca bening. kaca bening berfungsi melindungi kaca khusus tersebut agar tidak mudah rusak dan pecah. Kaca las memiliki klasifikasi berbeda berdasarkan besar arus listrik yang dapat diatur pada mesin lasnya, sbb: Kaca las no.6 dipakai untuk las titik (tack weld) Kaca las no.6 dan no. 7 dipakai untuk pengelasan dengan arus
sebesar 30 Ampere Kaca las no.8 dipakai untuk pengelasan dengan arus sebesar 30
Ampere – 75 Ampere Kaca las no.10 dipakai untuk pengelasan dengan arus sebesar 75
ampere – 200 Ampere Kaca las no.12 dipakai untuk pengelasan dengan arus sebesar
200 Ampere – 400 Ampere Kaca las no.14 dipakai untuk pengelasan menggunakan arus sebesar diatas 400 Ampere. 10
b. Pakaian kerja (Apron) Pakaian kerja berguna melindungi badan dari percikan bunga api. Apron terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar . Apron terdiri dari apron lengan dan apron dada.
c. Sarung Tangan (Welding Gloves) Sarung tangan terbuat dari kulit atau asbes lunak sehingga tidak menghalangi pergerakkan jari-jari tangan saat memegang penjepit elektroda atau peralatan lainnya. Sepasang sarung tangan harus 11
selalu dipakai agar tangan tidak tidak terkena percikkan bunga api atau benda panas yang dilas.
d. Sepatu Las Karakteristik sepatu las sangat berbeda dengan sepatu biasa pada umumnya. Sepatu las yang baik adalah yang terbuat dari bahan kulit dan diujungnya terdapat besi plat pelindung. Ini berguna untuk melindungi kaki dari kejatuhan benda kerja yang biasanya besi keras, berat, dan mungkin tajam.
e. Masker Berguna
untuk
menutup
mulut
dan
hidung
ditimbilkan oleh mencairnya fluks pada elektroda. 12
dari
asap
yang
f. Alat Bantu Pengelasan Untuk menunjang keberhasilan pelaksanaan pengelasan, diperlukan berbagai alat bantu yang berguna untuk menunjang kelancaran proses pengelasan.
Palu Las Palu las digunakan untuk melepaskan dan mengeluarkan terak las pada jalur las dengan jalan memukulkan atau menggoreskan pada
daerah
las.
Pada saat melepaskan terak las dengan menggunakan palu las hendaknya berhati-hati karena memungkinkan akan memercik ke mata atau kebagian badan lainnya, Gambar dibawah adalah gambar palu las dengan salah satu ujungnya runcing dan ujung yang lain pipih.
Penjepit / Ragum Penjepit las digunakan untuk menjepit benda pekerjaan yang panas akibat pengelasan. Oleh karena bentuk benda yang dilas 13
bermacam-macam, maka diperlukan bentuk mulut penjepit yang berbeda.
Sikat Baja Sikat baja berfungsi untuk membersihkan kotoran yang ada pada permukaan benda kerja. Kotoran yang berada di permukaan benda kerja adalah karat, lapisan oksida dan terak yang dihasilkan dari pengelasan.
Alat keselamatan kerja las listrik hanyalah salah satu bagian dari sistem keamanan dan keselamatan kerja. Pemahaman terhadap resiko pekerjaan las listrik dan kesadaran dalam mematuhi prosedur kerjanya akan sangat membantu kelancaran dan keberhasilan pekerjaan. 4. Jenis – Jenis Pengelasan Beberapa perkembangan jenis – jenis pengelasan yang ada adalah sebagai berikut : a. Las Busur Listrik (Electric Arc Welding) Setelah
energi
listrik
ditemukan
maka
perkembangan
proses
pengelasan berjalan dengan pesat. Pada tahun 1885 alat-alat las busur listrik (Electric Arc Welding) ditemukan oleh Bernardes. Las busur listrik dengan electrode carbon batangan tanpa pembungkus dengan
menggunakan
baterai
sebagai
sumber
tenaga
listrik.
Kelemahan utama proses las listrik carbon adalah oksidasi yang cukup tinggi pada las yang menyebabkan las menjadi mudah berkarat, sehingga teknik las ini tidak lagi dipakai.
b. Las Tahanan (Resistance Welding) Pada waktu yang hampir bersamaan, tepatnya pada tahun 1877, seorang ahli fisika dari Inggris bernama James Joule, menemukan las tahanan (Resistance Welding). Pada tahun 1856 dia memanaskan dua batang kawat dengan aliran listrik. Selama proses pemanasan, kedua kawat tersebut ditekan satu sama lain. Ternyata kedua kawat tersebut saling terikat setelah selesai dipanaskan. Las tahanan 14
mencapai perkembangan yang pesat setelah diciptakan berbagai jenis robot. Untuk memenuhi kebutuhan dikembangkan berbagai bentuk las tahanan listrik yang meliputi las titik, interval, seam (garis) dan proyeksi. Las ini dalam prosesnya menerapkan panas dan tekanan. Electrode berfungsi sebagai penyalur arus dan penekanan benda yang dilas berbentuk plat. Pada perkembangan selanjutnya, resistane welding menghasilkan beberapa jenis proses pengelasan, seperti las kilat (Flash Welding) pada tahun 1920. c. Las Thermit (Thermit Welding) Pada
dekade
berikutnya,
diperkenalkan
las
thermit
(Thermit
Welding). Las thermit diperoleh dengan menuangkan logam cair diantara dua ujung logam yang akan disambungkan sehingga ikut mencair. Setelah membeku kedua logam menyatu dan cairan logam yang dituangkan berfungsi sebagai bahan tambah. d. Las Oksigen Acetylene (Oxygen Acetylene Welding) Pada tahun 1892 gas acetylene ditemukan oleh Thomas Leopard Wetson. Campuran gas acetylene dan oksigen dengan perbandingan dan tekanan tertentu bila dibakar akan menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk dapat melelehkan logam. Gas oksigen diproduksi dengan cara mencairkan udara sehingga oksigen murni dapat diambil. Cara ini dilakukan oleh Brins bersaudara, yaitu orang Perancis pada tahun 1886. Alat untuk membakar campuran gas acetylene dan oksigen dinamakan brander, ditemukan oleh Fouche dan Picord. Alat ini mulai digunakan pada tahun 1901. Las ini berhasil menggeser pemakaian las tempa dan mendominasi proses pengelasan untuk beberapa dekade sampai dikembangkan las listrik. Pada tahun 1925 las oksigen acetylene digeser oleh adanya perbaikan las busur listrik dimana las busur tersebut memakai electrode terbungkus. Setelah terbakar, pembungkus electrode menghasilkan gas dan terak. Gas melindungi kawah las dari oksidasi pada saat proses pengelasan sedang berlangsung. Terak melindungi las
selama
proses
pembekuan 15
hingga
dingin
(sampai
terak
dibersihkan). Keterbatasan las busur electrode batangan adalah panjang elektroda yang terbatas sehingga setiap periode tertentu pengelasan harus berhenti mengganti elektroda. Bertitik tolak dari kelemahan tersebut maka pada akhir tahun 1930an
diciptakan
las
busur
electrode
gulungan.
Secara
prinsip,
pengelasan tidak perlu berhenti sebelum sampai ujung jalur las. Dan pengelasan dapat dilakukan dengan cara semi otomatis atau otomatis. Sebagai pelindung dipakai flux. Flux dituangkan sesaat di muka electrode sehingga busur nyala listrik terpendam oleh flux. Keuntungannya, operator tidak silau oleh busur nyala listrik, kelemahannya, las terbatas pada posisi di bawah tangan saja pada posisi lain flux akan jatuh berhamburan sebelum berfungsi.
e. Las TIG (Tungsten Inert Gas) Pada
tahun
1941
di
Amerika
ditemukan
electrode
Tungsten.
Tungsten tidak mencair oleh panasnya busur nyala listrik sehingga tidak terumpan dalam lasan. Sebagai pelindung dipakai gas inti (Inert) yang untuk beberapa saat dapat bertahan pada kondisinya. Gas inti disemburkan ke daerah las sehingga las terhindar dari oksidasi. Karena menggunakan las inti sebagai bahan pelindung, las ini sering disebut las TIG (Tungsten Inert Gas). Keberhasilan pemakaian gas inti pada alas tungsten dicoba pula pada alas elektroda gulungan pada awal tahun 1950-an. Proses ini selanjutnya disebut Gas Metal Arc Welding (GMAW) atau las MIG (Metal Inert Gas). Karena gas argo sangat mahal maka dipakai gas 16
campuran argon dan oksigen atau gas CO yang cukup aktif. Las ini biasa disebut dengan Metal Aktif Gas (MAG). Dapat pula dipakai pelindung campuran argon dengan CO selama tidak lebih dari 20% hasilnya
cukup
baik
karena
tidak
meninggalkan
terak.
Perlu
diketahui bahwa gas pelindung sangat mahal, maka cara tersebut hanya dipakai untuk keperluan khusus. f. Las Busur Berinti Flux (Flux Core Arc Welding) Berikutnya
ditemukan
las
busur
electrode
gulungan
dengan
pelindung lasan berupa serbuk. Supaya dapat dipakai pada segala posisi, elektroda dibuat berlubang seperti pipa untuk menempatkan flux. Proses ini lebih murah dari pada las busur gas, dapat untuk segala posisi dan teknik pengelasan dapat dikembangkan secara semi otomatis atau otomatis penuh las ini disebut las busur berinti flux (Flux Core Arc Welding). g. Las Stud (Stud Welding) Selanjutnya ada elektroda sebagai komponen yang akan dipasang pada bagian lain. Las ini disebut las stud. Stud terpasang pada benda utama melalui tiga tahap yaitu tata letak posisi, pencarian ujung stud dan benda utama dan penekanan stud pada benda utama sesaat setelah busur nyala dimatikan. h. Las Induksi (Induction Welding) Setelah itu dikembangkan las listrik frekuensi tinggi yaitu 10.000 sampai 500.000 Hz. Las listrik frekuensi tinggi sering disebut las induksi. Ditinjau dari proses penyatuan benda yang dilas, las ini termasuk las padat yang dibantu dengan panas untuk memecah lapisan oksidasi atau kotoran pada permukaan benda yang dilas. Panas yang dihasilkan sangat tipis di permukaan benda yang dilas sehingga las ini sangat cocok untuk plat tipis.
17
i. Las Electron (Electron Beam Welding) Pada tahun 1950-an, energi listrik diubah menjadi seberkas electron yang ditembakkan pada benda yang akan dilas. Panas yang dihasilkan lebih besar dan dimensi bekas electron jauh lebih kecil dari busur nyala listrik, proses pengelasan sangat cepat sehingga sangat cocok untuk produksi masal. Daerah panas menjadi lebih sempit sehingga sangat cocok untuk bahan yang sensitif terhadap perubahan panas. Kualitas las sangat baik dan akurat, hanya saja peralatannya sangat mahal. Cara ini biasa disebut las electron (Electron Beam Welding). j. Las Gesek (Friction Welding) Pada tahun 1950, AL Chudikov, seorang ahli mesin dari Uni Sovyet, mengemukakan hasil pengamatannya tentang teori tenaga mekanik dapat diubah menjadi energi panas. Gesekan yang terjadi pada bagian-bagian mesin yang bergerak menimbulkan banyak kerugian karena sebagian tenaga mekanik yang dihasilkan berubah menjadi panas. Chudikov berpendapat, proses demikian mestinya bisa dipakai pada proses pengelasan. Setelah melalui percobaan dan penelitian dia berhasil mengelas dengan memanfaatkan panas yang terjadi akibat gesekan. Untuk memperbesar panas yang terjadi, benda yang dilas tidak hanya diputar, tetapi juga ditekan satu terhadap yang lain. Tekanan juga berfungsi mempercepat fusi. Cara ini disebut las gesek (Friction Welding).
18
k. Las Busur Plasma (Plasma Arc Welding) Las busur plasma (Plasma Arc Welding). Proses plasma sebenarnya merupakan penyempurnaan las tungsten, hanya saja busur nyala listrik tidak muncul diantara elektroda dengan benda yang akan di las, tetapi muncul antara ujung elektroda dengan gas inti yang mengalir di sekitarnya. Las plasma ternyata lebih baik dari las tungsten karena busur nyala listrik yang muncul lebih stabil dengan diameter lebih kecil sehingga panasnya lebih terpusat. Proses pengelasan bisa berjalan dengan lebih cepat, disamping itu tungsten tidak pernah menyentuh benda yang dilas.
l. Las Ultrasonik (Ultrasonic Welding) Awal tahun 1960 ditandai dengan penemuan las yang menggunakan suara
frekuensi
tinggi
(Ultrasonic
Welding).
Las
ini
juga
menggunakan listrik dalam proses kerjanya, tidak ada aliran listrik pada benda yang dilas, panas yang ditimbulkan semata-mata hasil proses dan sifatnya hanya membantu dalam proses penyatuan benda yang dilas. Suara yang digunakan berkisar antara 10.000 sampai 175.000 Hz, getaran suara disalurkan melalui sosotrode yang dipasang pada benda yang dilas. Kemudian tekanan diterapkan pada benda yang dilas selama proses. Kelebihan proses ini adalah sesuai untuk
benda
tipis
dan
tidak
terpengaruh
jenis
bahan
yang
disambungkan. Tidak dipakainya energi panas sebagai energi utama merupakan kelebihan sendiri pada bahan tertentu dan tipis, hanya saja kurang berhasil untuk ketebalan benda yang dilas diatas 2,5 x 2 mm. m.
Las Ledakan (Explosive Welding)
Las ledakan dikembangkan dari pengamatan seseorang di masa Perang Dunia I, dimana terdapat pecahan-pecahan bom yang melekat kuat pada penelitiannya
logam lain yang tertumbuk.
menyimpulkan 19
bahwa
pecahan
Carl
bom
dalam
tersebut
menempel karena efek jet pada saat terjadi tumbukan. Efek jet mampu membersihkan kotoran yang melekat pada permukaan kedua benda sehingga terjadi kontak antar atom kedua benda dan menghasilkan ikatan yang cukup kuat. n. Las Laser (Laser Welding) Pada tahun 1955 para ahli fisika berhasil menemukan sinar laser, secara sederhana dapat dikatakan sinar yang diproduksi pada panjang gelombang tertentu dan paralel, kemudian diperbesar, sinar tersebut selanjutnya akan difokuskan. Panas yang dihasilkan pada titik fokus sangat tinggi. Menjelang tahun 1970, laser mulai diterapkan pada alas, laser sebagai sinar dapat diatur secara akurat sehingga las laser sangat sesuai untuk peralatan-peralatan khusus. Las laser dapat dipakai untuk mengelas benda-benda dengan ketebalan 0,13 mm sampai 29 mm pada kecepatan geser berkisar dari 21 mm/dt sampai 1,2 mm/dt. Persoalan yang timbul pada alas laser sama halnya dengan las electron, kerenggangan benda yang dilas sangat kecil antara 0,03 sampai 0,15. 5. Perbedaan Mengelas, Membrasing dan Menyolder Ada beberapa perbedaan antara mengelas, membrasing, maupun menyolder meskipun prinsip kerjanya hampir sama. Berikut beberapa perbedaannya. a. Mengelas Mengelas adalah menyambung dua bagian logam atau lebih dengan jalan memanaskan bagian logam yang akan disambung beserta bahan tambahannya (bila menggunakan) sehingga mencapai titik cair logam tersebut kemudian keduanya dipadukan sehingga dapat bercampur satu dengan yang lain, dan setelah dingin sambungan akan menyatu dengan kuat. b. Membrasing Membrasing termasuk cara menyambung logam, hanya kalau di sini benda yang akan disambung dipanaskan sampai di atas 475 derajat celcius di bawah titik cairnya. Bahan tambahnya yang digunakan 20
biasanya dari logam non ferro, misalnya kuningan atau perak. Agar hasil pembrasingan baik, maka perlu menggunakan flux. c. Menyolder Adalah suatu cara menyambung dengan menggunakan logam pengisi. Biasanya logam pengisi mempunyai titik cair yang lebih rendah dari logam yang akan disolder. Untuk mencairkan logam pengisi
tidak
digunakan
api
langsung
ke
benda
yang
akan
disambung, melainkan menggunakan solder yang dipanasi terlebih dahulu. Panas yang diperlukan kira-kira di bawah 450 derajat celcius. Logam pengisi yang digunakan adalah dari bahan paduan timbal. 6. Prinsip dan Proses Kerja Las Induksi Sebuah sumber listrik digunakan untuk menggerakkan sebuah arus bolak balik atau yang biasa disebut sebagai arus AC yang besar melalui sebuah kumparan induksi. Kumparan induksi ini dikenal sebagai kumparan kerja. Aliran arus yang melalui kumparan ini menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dan cepat berubah dalam
kumparan
kerja.
Benda
kerja
yang
akan
dipanaskan
ditempatkan dalam medan magnet ini dengan arus AC yang sangat kuat. Ketika sebuah beban masuk dalam kumparan kerja yang di aliri oleh arus AC, maka nilai arus yang mengalir akan mengikuti besarannya sesuai dengan nilai beban yang masuk. Medan magnet yang tinggi akan dapat menyebabkan sebuah beban dalam kumparan kerja
tersebut
melepaskan
panasnya,
sehingga
panas
yang
ditimbulkan oleh beban tersebut justru dapat melelehkan beban itu sendiri. Karena panas yang dialami oleh beban akan semakin tinggi, hingga mencapai nilai titik leburnya.
21
Sedangkan prosesnya merupakan proses pengelasan resistansi listrik yang menggunakan arus bolak-balik frekuensi tinggi untuk menghasilkan panas, kemudian segera diikuti dengan memberikan gaya
tekan
tambahan
(upset
force),
sehingga
terjadi
proses
penyambungan, seperti ditunjukkan dalam gambar
Frekuensi yang digunakan berkisar antara 10 hingga 500 kHz, dan elektrode
dikontakkan
dengan
benda
kerja
sehingga
dihasilkan
sambungan las-an dengan cepat. Variasi dari proses ini, disebut pengelasan induksi frekuensi tinggi (high-frequency induction welding, HFIW),
arus
pemanasan
diinduksikan
ke
benda
kerja
dengan
menggunakan kumparan induksi frekuensi tinggi, seperti ditunjukkan 22
dalam gambar 13.17b. Kumparan tidak bersentuhan dengan benda kerja. Pengelasan resistansi frekuensi tinggi dan pengelasan induksi frekuensi tinggi adalah pengelasan tumpu kontinu yang digunakan dalam penyambungan pipa atau tabung dengan kampuh yang memanjang.
PENUTUP 1 Kesimpulan a Mengelas adalah menyambung dua bagian logam atau lebih dengan jalan memanaskan bagian logam yang akan disambung beserta 23
bahan tambahannya (bila menggunakan) sehingga mencapai titik cair logam tersebut kemudian keduanya dipadukan sehingga dapat bercampur satu dengan yang lain, dan setelah dingin sambungan akan menyatu dengan kuat. b Para ahli sejarah memperkirakan bahwa orang Mesir kuno mulai menggunakan pengelasan dengan tekanan pada tahun 5500 SM c Pengelasan Induksi adalah suatu pengelasan (penyatuan) suatu material yang menggunakan teknik Induksi elektromagnetik sebagai pemanasnya. d Cara kerja pengelasan
induksi
adalah
dengan
memanaskan
permukaan material yang akan di gabungkan menggunakan teknik Induksi Elektromagnetik. Saat material sudah memenuhi panas yang telah di tentukan , material akan di satukan. Setelah material menyatu maka akan di dinginkan. Pengelasan induksi ini biasanya digunakan untuk membuat pipa besi yang panjang. 2 Saran Dalam melakukan suatu pekerjaan manapun, prioritaskan keselamatan dan kesehatan kerja, perhatikan prosedur kerja maupun kelengkapan
alat
keselamatan
kerja,
dan
bila
memungkinkan
periksalah alat – alat kerja maupun keselamatan kerja tersebut secara rutin guna menentukan kelayakan dari alat – alat tersebut.
DAFTAR PUSTAKA fikrimiftahidayat3m2.blogspot.com/2012/01/pengertian-mesin-las.html 24
lasmurah.blogspot.com/2013/06/sejarah-pengelasan.html repository.binus.ac.id/content/D0592/D059216967.doc http://technopark.surakarta.go.id/id/component/k2/item/410-keselamatan-kerjapengelasan?tmpl=component&print=1 http://engineering-display.blogspot.co.id/2012/05/bahaya-pengelasan-secaraumum-dan.html https://www.facebook.com/permalink.php? story_fbid=450307308420002&id=439688499481883
25
