KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah las listrik dan las gas ini. Penulis juga tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih kepada segenap pihak karena telah banyak membantu sehingga makalah ini dapat terselesaikan sebagaimana mestinya. Makalah las listrik dan las gas ini disusun berdasarkan apa yang penulis dapatkan dari pembelajaran las listrik dan las gas serta dari berbagai referensi yang penulis dapatkan. Dengan tersusunnya makalah ini, penulis berharap agar kiranya ini dapat digunakan sebagai salah satu sumber penambah ilmu, wawasan, dan pengetahuan. Disamping itu penulis mengharapkan bahwa makalah ini tidak hanya sebagai pelengkap tugas saja melainkan dapat disebut sebagai hasil karya yang setidaknya, dipelihara dan digunakan sebagaimana mestinya. Akhirnya penulis sadar bahwa makalah ini belumlah sempurna, oleh karena itu demi kesempurnaan makalah yang akan dibuat berikutnya, penulis sangat mengharapkan saran serta dukungan maupun kritik yang sifatnya membangun dari para pembaca sehingga dengan semua itu kesempurnaan makalah ini dapat tercapai.
Penulis
_______
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG Dengan semakin berkembangnya teknologi industry saat ini, tidak bisa mengesampingkan pentingnya penggunaan logam sebagai komponen utama produksi suatu barang, mulai dari kebutuhan yang paling sederhana seperti alat-alat rumah tangga hingga konstruksi bangunan dan konstruksi permesinan. Hal ini menyebabkan pemakaian bahan-bahan logam seperti besi cor, baja, aluminium dan lainnya menjadi semakin meningkat. Sehingga dapat dikatakan tanpa pemanfaatan logam, kemajuan peradaban manuasia tidak mungkin terjadi. Dengan kemampuan akalnya, manusia mampu memanfaatkan logam sebagai alat bantu kehidupannya yang sangat vital. Berbagai macam konstruksi mesin, bangunan dan lainnya dapat tercipta dengan adanya logam. Logam tersebut menimbulkan kebutuhan akan teknologi perakitan atau penyambungan. Salah satu teknologi penyambungan tersebut adalah dengan pengelasan. Teknik penyambungan logam sebenarnya terbagi dalam dua kelompok besar, yaitu :
1. Penyambungan sementara (temporary joint), yaitu teknik penyambunganlogam yang dapat dilepas kembali.
2. Penyambungan tetap (permanen joint), yaitu teknik penyambungan logam dengan cara mengubah struktur logam yang akan disambung dengan penambahan logam pengisi. Termasuk dalam kelompok ini adalah solder, brazing dan pengelasan. Dari teknik tersebut dijadikan sebagai dasar dibentuknya benda-benda logam seperti yang dimaksud pada uraian diatas. Dalam hal ini proses pengelasan terdiri dari las listrik dan las gas.
B. SASARAN
Sasaran dari pembuatan makalah ini adalah semua sector dimana orang-orang yang terkait dalam praktik industry khususnya dalam lingkup Akademi Teknik Soroako. Dengan sasaran utama adalah mahasiswa dan mahasiswi yang berperan penting dalam kegiatan praktik di bengkel khususnya Pengelasan yakni Las listrik dan las gas.
C. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dan tujuan dibuatnya makalah ini merupakan tugas utama dalam mengisi nilai akademik pelajaran teknologi manufaktur yakni las listrik dan las gas. Selain itu, sesuai sasaran yang dikemukakan diatas, sebagian besar tujuan dibuatnya makalah ini ialah membagi pengetahuan serta membantu rekan-rekan mahasiswa/mahasiswi Akademi Teknik Soroako yang kurang memahami mengenai las listrik dan las gas, dimana diharapkan dengan itu mahasiswa dapat menguasai teori pengelasan sehingga nantinya dapat diaplikasikan dalam proses praktik di bengkel.
BAB II ISI MAKALAH
A. LAS LISTRIK
1. Pengertian las listrik Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam dimana logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa tekanan, atau dapat didefinisikan sebagai akibat dari metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom. Sebelum atomatom 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 diperlukan serta tegangan yang cukup untuk terus melangsungkan suatulengkung listrik las. Sumber tenaga mesin las dapat diperoleh dari: Motor bensin atau diesel Gardu induk Tegangan pada mesin las listrik biasanya : 110 volt 220 volt 380 volt Antara jaringandengan 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) Mesin ini memerlukan sumber arus bolak-balik dengan tegangan yang lebih rendah pada lengkung listrik.
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 disebut sirkuit las listrik dengan elektroda positif (DC+)
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 sebeliknya. 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.
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 :
kabel elektroda kabel massa kabel tenaga, Kabel elektroda adalah kabel yang pesawat menghubungkan 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 elektroda.
Pemegang elektroda terdiri dari mulut penjepit dan pegangan yang dibungkus oleh bahan penyekat. Pada waktu berhenti atau selesai mengelas, bagian pegangan yang tidak berhubungan dengan kabel digantungkan pada gantungan dari bahan fiber atau kayu. Palu Las Palu Ias digunakan untuk melepaskan dan mengeluarkan terak las pada jalur Ias dengan jalan memukulkan atau menggoreskan pada daerah las. Berhati-hatilah membersihkan terak Ias dengan palu Ias karena kemungkinan akan memercik ke mata atau ke bagian badan lainnya.
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 Tembaga agar arus 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.
Tang Penjepit Penjepit (tang) digunakan untuk: memegang atau memindahkan benda kerja yang masih panas.
7. Teknik dasar Pengelasan Pembentukan busur listrik pada proses penyulutan Pada pembentukan busur listrik elektroda keluar dari kutub negatif (katoda) dan mengalir dengan kecepatan tinggi ke kutub positif (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 untuk menghantar arus listrik (diionisasikan) dan dimungkinkan pembentukan busur listrik. Sebagai arah arus berlaku arah gerakan ion-ion positif. Jika elektroda misalnya dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus searah, maka arah arusnya dari benda kerja ke elektroda. Setelah arus 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 Ias yang dipakai pesewat Ias AC, menyalakan busur dilakukan dengan menggoreskan elektroda pada benda kerja. Untuk menyalakan busur pada pesawat Ias DC, elektroda disentuhkan.
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 kasar tembusan las dangkal percikan teraknya kasar keluar 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. dan dari las Pengaruh Besar Arus Besar arus pada pengelasan mempengaruhi hasil las. Bila arus terlalu rendah sukarnya akan menyebabkan busur Penyalaan listrik dan busur listrik yang terjadi tidak stabil. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan bahan 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 las sangat mempengaruhi kwalitas
sambungan. Karena itu banyak sekali usaha-usaha pendekatan
untuk menentukan lamanya waktu pendinginan tersebut. Pendekatan ini biasanya dinyatakan dalam bentuk rumus empiris atau
nomograf atau tabel seperti yang terlihat dalam tabel dibawah ini. Struktur mikro dan sifat mekanik
o
dari
daerah
HAZ
sebagian besar tergantung pada lamanya pendinginan dari temperatur 800 oC samapi 500 C. Sedangkan retak dingin, dimana hidrogen memegang peranan penting, terjadinya sangat tergantung oleh lamanya pendin ginan dari temperatur 800 oC sampai 300 oC atau 100 oC
Elektroda 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 •
1. 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. • 3. 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. Jenisjenis 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 7018. • 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 berikut.
• 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 peda pesawat las AC atau DC kutub terbalik.
Elektroda 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 kehawah. 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 meungkin 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 Adapun las akan posisi selalu sudut kebawah. electrode
pengelasan pipa 2G yaitu 90ยบ 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 dilakukan pada pipa yang mempunyai dinding teal karena membutuhkan panas yang tinggi. Pengelasan arah naik rendah
kecepatannya
lebih
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, Bila tidak ada sepatu las, sepatu biasa yang tertutup seluruhnya dapat juga dipakai
asker Las Ma Jik tidak mem ka mungkinkan adanya kam las dan v mar ventilasi yan baik, ma gunakan ng aka nlah masker las, agar te erhindar dar asap dan debu las yang beracun. ri d g
amar Las Ka Kamar Ias dib buat dari bahan tahan. .api. Kamar las pentin agar ora r ng ang yang ad da disekitarn tidak terg nya ganggu oleh cahaya las. h Untuk me engeluarkan gas, sebaikn kamar l dilengkap las pi nya dangan si istim ventila Didalam kamar las ditempatka asi: m s an meja Ias. Meja las h . harus bersih dari bahan h n-bahan yan ng mudah terbakar agar terhind dar dari kemungkina an
a n kan as ga terjadinya kebakaran oleh percik terak la dan bung api.
Jak Las ket Jak pelindung badan+tan ket g ngan yang teb dari kul buat lit/asbes
B. LAS GAS ( OKSI - ASETILIN ) 1. Pengertian Las Oksi-Asetilin Las Oksi asetilin adalah pengelasan yang dilaksanakan dengan pencampuran 2 jenis gas sebagai pembentuk nyala api dan sebagai sumber panas. Dalam proses las gas ini, gas yang digunakan adalah campuran dari gas Oksigen (O2) dan gas lain sebagai gas bahan bakar (fuel gas). Gas bahan bakar yang paling popular dan paling banyak digunakan dibengkel-bengkel adalah gas Asetilen ( dari kata “acetylene”, dan memiliki rumus kimia C2H2 ). Gas ini memiliki beberapa kelebihan dibandingkan gas bahan bakar lain. Kelebihan yang dimiliki gas Asetilen antara lain, menghasilkan temperature nyala api lebih tinggi dari gas bahan bakar lainya, baik bila dicampur dengan udara ataupun Oksigen.
2. Bahan Bakar Gas Asetilin ( C2H2 ) Asetilena (Nama sistematis: etuna) adalah suatu hidrokarbon yang tergolong kepada alkuna, dengan rumus C2H2. Asetilena merupakan alkuna yang paling sederhana, karena hanya terdiri dari dua atom karbon dan dua atom hidrogen. Pada asetilena, kedua karbon terikat melalui ikatan rangkap tiga, dan masing-masing atom karbon memiliki hibridisasi orbital sp untuk ikatan sigma. Hal ini menyebabkan keempat atom pada asetilena terletak pada satu garis lurus, dengan sudut C-C-H sebesar 180°. Propan Propana adalah senyawa alkana tiga karbon (C3H8) yang berwujud gas dalam keadaan normal, tapi dapat dikompresi menjadi cairan yang mudah dipindahkan dalam kontainer yang tidak mahal. Senyawa ini diturunkan dari produk petroleum lain pada pemrosesan minyak bumi atau gas alam. Propana umumnya digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin, barbeque (pemanggang), dan di rumah-rumah. 3. 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 tepat dikatakan Katup Penutun Tekan, dipasang pada katub tabung dengan tujuan untuk tekann
mengurangi atau
menurunkan
hingga mencapai tekana kerja torch. Regulator ini juga berperan untuk
mempertahankan besarnya tekanan kerja selama proses pengelasan atau
pemotongan. Bahkan jika tekanan dalam tabung menurun, tekana 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 keamanan, selang harus mampu menahan tekan kerja dan tidak mudah bocor. 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. Berikut ini diperlihatkan table yang berisi informasi tentang perbedaan warna untuk membedakan jenis gas yang mengalir dalam 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.
4. Proses Pengelasan Oksi Acetilin 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 3500 oC 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 kiri. 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 dap at dilakukan dengan berbagai dan contoh cara. Proses penggergajian (shearingsewing) menggunting dari proses merupakan 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 denngan 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 dipelajari.
• 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.
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan Setelah penulis membaca dari semua referensi yang di dapatkan dan dari penyusunan makalah ini maka penulis dapat menyimpulkan bahwa : Pada akhirnya penulis mengetahui Pengertian las listrik, alat-alat yang digunakan pada proses pengelasan las listrik, Posisi pengelasan laslstrik, tingkat kesususahan dalam pengelasan las listrik serta keselamatan kerja yang semestinya dilaksanakan dalam proses pengelasan las listrik. 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 : Dalam pembuatan makalah diperlukan kerja keras dalam mencari berbagai referensi agar makalah yang dibuat lebih baik. Pelajari makalah yang telah dibuat, agar dapat menambah wawasan lagi
DAFTAR PUSTAKA
Cary Howard B, “Modern Welding Technology” Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey Q7632, USA, 1994.
Messler R.W, Jr., “Principles of Welding” John Wiley & Sons, Inc. USA, 1999.