Penyambungan Las
Keuntungan penggunaan las adalah :
a). Konstruksi sambungan las mudah dilakukan.
b). Waktu pengerjaan sambungan las relatif lebih cepat.
c). Bahan lebih hemat.
d). Konstruksi lebih ringan.
e). Diperoleh bentuk sambungan yang lebih estetis (indah).
Dari pengertian pengelasan secara umum diatas, maka cara pengelasan dibedakan menjadi beberapa macam, yakni :
a). Las Tekan
(1). Las Resistansi Listrik
(2). Las Tempa
(3). Las Tekan yang lain
b). Las Cair
(1). Las Gas
(2). Las Cair Busur Listrik
(a). Elektrode tak terumpan (Las TIG/Wolfram)
(b). Elektrode Terumpan
Las Busur pelindung Gas (Las MIG, Las CO2)
Las Busur pelindung Fluks (elektrode terbungkus, elektrode Inti, elektrode rendam.
Las Busur tanpa pelindung
(c). Las Termit
(d). Las Terak
(e). Las Cair yang lain.
(3). Pematrian
(a). Patri Keras
(b). Patri Lunak.
Pada topik bahasan ini yang diuraikan adalah las resistensi listrik, las gas acetylin dan las busur cahaya(las listrik) Kualitas Hasil Pengelasan
Kualitas hasil pengelasan ditentukan oleh beberapa faktor antara lain : Teknik Pengelasan, bahan logam yang disambung, pengaruh panas serat jenis kampuh yang tepat.
Teknik Pengelasan
a). Pengertian Umum
Las cair busur cair gas biasa disebut sesuai dengan bahan bakar gas yang
dipakai misalnya las karbit karena menggunakan bahan bakar gas karbit, las
elpiji karena gas elpiji yang dipakai dan seterusnya. Bahan bakar yang biasa
dipakai pada pengelasan busur cair gas antara lain : gas acetelyne (karbir), gas
propan, gas hydrogen, gas elpiji dll. Dalam materi ini kami membatasi materi
dengan las karbit. Las karbit termasuk pengelasan leleh yaitu bagian yang akan
dilas dipanasi pada lokasi sambungan hingga melampaui titik lebur dari kedua
logam yang akan disambung. Dengan meleburnya kedua logam tersebut akan
menyatu (tersambung) dengan atau tanpa adanya bahan tambah. Ikatan dengan
prosedur tersebut biasa disebut sebagai ikatan Metalurgi.
b). Peralatan dan Bahan
Dalam pengelasan karbit kita memerlukan beberapa peralatan yang harus
disiapkan agar proses pengelasan dapat kita lakukan dengan lancar dan hasil
yang sempurna. Peralatan tersebut yakni :
(1). Brander Listrik
(2). Regulator
(3). Gas Asetelyne
(4). Gas Oksigen
(5). Katup pengaman
(6). Kaca Mata Las
(7). Tang Penjepit
(8). Sarung Tangan
(9). Sumber Api
(10). Palu Besi
(11). Pembersih Brander
(12). Kunci Tabung
(13). Sikat Baja
1. Brander Las
Brander las sebagai tempat bercampurnya gas karbit dengan oksigen (O2) untuk kemudian dinyalakan menjadi busur api yang nantinya digunakan untuk mengelas. Agar terjadi busur api yang sesuai dengan yang kita inginkan maka campuran gas karbit dan oksigen harus disesuaikan. Oleh karena itu pada bagian brander ini dilengkapi penyetel baik penyetel gas karbit maupun oksigen. Penyetel ini juga berfungsi untuk menyalakan dan mematikan busur api las karbit serta sebagai katup pengaman pertama bila terjadi aliran balik busur api. Pada ujung brander dilengkapi torekh. Torekh memiliki ukuran dari kecil sampai ukuran besar. Ukuran yang terdapat pada torekh menunjukkan ukuran tebal plat yang dapat disambung. Oleh karena itu torekh yang terdapat pada brander dapat dilepas dan diganti dengan ukuran yang sesuai dengan ukuran tebal plat yang akan disambung.
2. Regulator
Perbedaan utama regulator asetilen dan oksigen adalah:
Regulator asetilen
Garis pada regulator diberi warna merah
Ulir sambungan ke katup botol pada regulator adalah ulir kiri, mur memakai tirus.
Skala tekanan pada monometer tekanan rendah sampai 30 atau 50 psi (2,5 atau 4 kg/cm2
Skala tekanan pada monometer tekanan tinggi sampai 400 atau 500 psi (25 atau 35 kg/cm2)
Ada tulisan Asetilen
Regulator oksigen
Garis pada regulator diberi warna hijau/biru
Ulir sambungan ke katup botol pada regulator adalah ulir kanan, mur tanpa memakai chamfer.
Skala tekanan pada monometer tekanan rendah sampai 100 atau 250 psi (10 atau 40 kg/cm2)
Skala tekanan pada monometer tekanan tinggi sampai 3000 atau 5000 psi (250 atau 350 kg/cm2)
Ada tulisan oksigen.
(3). Gas Karbit (A cetelyne)
Gas karbit banyak digunakan dalam pengelasan busur cair gas daripada bahan
bakar lainnya. Hal ini dikarenakan gas karbit memiliki banyak kelebihan
diantaranya :
(a).Gas karbit mudah dibuat dan tidak beracun. Jika dihisap untuk mengenali dari baunya tidak berbahaya.
(b).Mempunyai sifat menyerap asam,
sehingga dapat mengurangi oksidasi
(memiliki daya reduksi).
(c).Gas karbit (acetelyne) mempunyai nilai
panas yang tinggi, karena suhu api yang
dicapai pada gas karbit sangat tinggi.
(d). Kecepatan pembakaran sangat tinggi.
(e). Cocok untuk segala teknik pengelasan
las gas
Cara pembuatan gas karbit (acetelyne) ada tiga cara, yakni : sistem tetes, sistem
cebur, dan sistem celup. Dari ketiga sistem tersebut yang dianggap paling efektif
adalah sistem tetes. Reaksi kimia yang terjadi adalah :
Ca.C2 + 2.H2O Ca(OH)2 +
C2H2 + g
Ca.C2 : Batu Karbid H2O : Air
Ca(OH)2 :Kapur Terguyur
C2H2 : Gas Karbid g : Panas
Batu karbit 1 kg dapat menghasilkan gas karbit sekitar 250 – 300 kg gas. Pada
tabung gas karbit (acetelyne) yang dipasarkan berisi 40 liter dengan tekanan 15 bar. Tabung gas karbit tidak boleh kena panas, karena jika terkena panas hingga suhu diatas 100ºC pada tekanan 2 bar dapat meledak.
Batu karbit (Calsium carbide) dapat diperoleh dengan cara memanaskan atau
melebur batu kapur (Ca) dan arang (C) dalam tungku listrik, reaksi kimiannya : Ca.O + 3C Ca.C2 + C.O2
Pemakaian generator untuk memproduksi sendiri gas acetylene yang digunakan untuk mengelas memang lebih murah dibanding membeli gas acetylene yang sudah siap dipakai dan disimpan dalam tabung. Namun kekurangan memproduksi gas sendiri adalah tekanan gas yang kurang stabil. Oleh karena itu acetylene diproduksi di pabrik acetylene dan dikemas dalam tabung agar mudah dibawa kemana saja. Acetylene disimpan dalam tekanan tinggi sehingga dapat digunakan cukup lama dengan tekanan kerja yang relatif stabil. Untuk memenuhi peraturan keselamatan kerja dan memudahkan transportasi maka terdapat beberapa ketentuan tentang tabung acetylene.
(4) Gas Oksigen
Banyak sedikitnya gas oksigen berpengaruh pada suhu pembakaran. Kekurangan oksigen pada reaksi pembakaran dengan gas karbid akan berakibat suhu pembakaran rendah. Oksigen diperoleh dengan cara menguraiakan air atau menguapkan udara cair. Oksigen dipasaran biasa dijual dengan isi 40 liter dengan tekanan : 125 bar, 150 bar dan 200 bar pada suhu 15ºC. Pemakaian oksigen = volume tabung x penurunan tekanan, sedangkan pemakaian gas karbid = 0,9 x pemakaian oksigen.
Tekanan kerja yang dipakai pada gas oksigen antara 3-4 bar dan untuk gas karbid pada pembakar besar 0,5 – 0,6 bar, sedang pada pembakar kecil berkisar 0,3 – 0,4 bar.
(5) Katup Pengaman tekanan balik
Perlu diperhatikan bahwa tekanan kerja untuk gas karbid harus lebih kecil dari 1,5 bar. Kandungan campuran gas karbid dengan oksigen sebesar 2,6% mudah meledak. Gas karbid lebih ringan daripada udara, oleh karenanya tidak boleh bocor. Selanjutnya logam yang bersentuhan dengan gas karbit, kandungan tembaga (Cu) tidak boleh lebih dari 70%.
Keterangan:
1. Sambungan slang
2. Katup pengaman sulutan balik
3. Perintang api (terbuat dari baja yang berpori-pori dan anti karat).
4. Ruang antara
5. Mur sambungan untuk sambungan pembakar
Untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja (kebakaran) maka perlu dipasang katup pengaman untuk menghindari terjadinya tekanan dan pembakaran balik. Tekanan balik akan terjadi ketika tekanan udara luar lebih kecil dari tekanan dalam tabung, atau biasa terjadi ketika gas karbid dalam tabung sudah mulai habis.
(6) Kacamata Las
Kacamata berfungsi untuk melindungi mata dari kilauan busur api yang dihasilkan dari las karbid. Dengan demikian mata kita tidak cepat lelah dan pedih. Disamping itu dengan menggunakan kacamata kita dapat melihat dengan jelas logam yang dilas sudah mencapai titik lebur. Sehingga kita dapat dengan mudah menentukan kapan harus menyambung plat tersebut dan kapan pula kita menambahkan bahan tambah.
(7) Tang Penjepit
Tang penjepit berfungsi untuk memegang dan mengambil benda kerja. Lebih tepatnya sebagai pengganti jari-jari kita dalam memperlakukan benda kerja, karena selalu berhubungan dengan panas yang tinggi.
(8) Sarung Tangan
Dengan memakai sarung tangan kita akan lebih aman dari percikan-percikan api dan logan yang sedang dilas. Tentunya dengan rasa aman yang tinggi akan membantu kita dalam mencapai kesempurnaan kinerja, sehingga akan menghasilkan pengelasan yang baik.
(9) Sumber Api
Dalam menyalakan busur api kita memerlukan sumber api. Sumber api dapat berupa bara api, korek api dan lain-lain yang dapat menghasilkan percikan api. Perlu diketahui bahwa Gas karbit dapat menyala hanya dengan percikan api dan tidak harus api yang menyala.
(10) Palu Besi
Dalam menyambung dua buah permukaan plat diperlukan kerataan masingmasing plat. Sehingga proses penyambungan menjadi mudah. Kalau ada plat yang melengkung (benjol) sehingga terjadi celah yang lebar, maka cukup dipanasi pada bagian yang lengkung sampai menjadi bara dan kemudian dipukul dengan palu besi sampai permukaan plat tersebut rata. Dengan dipanasi terlebih dahulu akan mempermudah pembentukan plat tanpa merusak struktur plat tersebu.
(11) Jarum Pembersih Brander
Semakin lama kita melakukan pengelasan maka akan terjadi penyumbatan oleh arang pada torekh (ujung brander). Arang yang terbentuk disebabkan karena busur api yang terbentuk kelebihan gas karbid. Dengan menyiapkan jarum pembersih brender yang bervariasi besarnya akan memperlancar prosesnya pengelasan.
(12) Kunci Tabung
Untuk membuka dan menutup tabung gas karbid dan gas oksigen kita memerlukan kunci tabung. Bentuk kunci tabung bermacam-macam, ada yang berbentuk palang dan ada yang berbentuk lurus. Besar penutup tabung juga bermacam-macam sehingga kita harus tepat dalam memilih kunci yang dipakai.
Pemakaian yang tidak tepat akan menyebabkan kerusakan penutup tabung. Selama proses pengelasan hendaknya kunci tabung tetap menempel pada penutup tabung gas karbid. Dengan demikian ketika terjadi kebocoran gas bisa segera diatasi dengan menutup tabung secepatnya.
(13) Sikat Baja
Selesai proses pengelasan biasanya permukaan menjadi kotor oleh arang. Bersihkan dengan menggunakan sikat baja baru kemudian lapisi bidang pengelasan dengan cat atau minyak untuk menghindari terjadinya proses korosi.
c). Jenis Nyala Api Las Acetelyne
Dalam pengelasan menggunakan las karbid perlu diketahui juga jenis-jenis nyala api. Nyala api pada las karbid ada tiga macam yakni : nyala karburasi, oksidasi dan netral. Penggunaan nyala api disesuaikan dengan jenis logam yang akan dilas. Karena tidak semua jenis logam membutuhkan api yang sama :
Nyala api karburasi adalah nyala api yang kelebihan gas karbid. Batas nyala ketiga kerucut yang terjadi tidak jelas. Penerapannya untuk pengelasan baja dengan karbon (C) tinggi, tuang kelabu, tuang temper dan untuk paduan logam ringan. Nyala api oksidasi adalah nyala api yang kelebihan oksigen. Pada nyala
api oksidasi terlihat dua kerucut, dan kerucut bagian dalam pendek berwarna birupucat sampai ungu. Pada nyala api oksidasiini biasanya terdengar suara berdesis. Nyala api oksidasi menimbulkan terak, gelembung gas (seperti busa sabun), kecuali pada logam kuningan. Kegunaannya untuk pengelasan kuningan dan pemotongan logam. Nyala api netral terbentuk karena campuran gas karbid dan oksigen yang seimbang. Nyala api netral terdapat dua kerucut dengan batas yang cukup jelas. Kerucut dalam berwarna putih bersinar dan kerucut luar berwarna biru bening. Pada nyala api netral terjadi reaksi pembakaran dua tingkat, yakni :
d). Teknik Pengelasan Las karbid
Dalam las karbid ada dua teknik pengelasan yang biasa dipaka yaitu dengan arah maju atau arah kebelakang.
1.Teknik Pengelasan Maju
Pada pengelasan maju, bahan tambah mendahului brander. Pelelehan cenderung dibagian permukaan, sehingga dampak bakar (penetrasi) tidak mendalam. Adanya pemanasan pendahuluan mengakibatkan daerah panas menjadi lebih luas sehingga dapat menimbulkan tegangan panas yang tinggi.logam yang dilas selama proses pendinginan tidak terlindungi, sehingga jalur sambungan las yang sempurna sukar diperoleh. Keuntungan pada teknik
pengelasan maju adalah penggunaan gas yang efisien karena adanya panas pendahuluan.
Teknik pengelasan maju banyak digunakan untuk mengelas baja (bukan baja paduan) dengan tebal sama atau lebih kecil dari 3 mm, pipa baja dengan tebal lebih kecil 3,5 mm, besi tuang, dan logam non fero. Untuk logam dengan ukuran tebal, lebih besar atau sama dengan 1,5 mm, gerakan brander diayunkan/berayun. Sedangkan untuk tebal kurang dari 1,5 m gerakan ayunan
semakin berkurang.
a). Kawat bahan tambah mendahului, brander las mengikuti.
b). Pelelehan bagian atas
c). Pengelasan keseluruhan tanpa landasan.
2. Teknik Pengelasan Mundur
Teknik pengelasan kebelakang (mundur) brander las mendahului bahan tambah. Brander dituntun lurus bergerak mundur, sedangkan bahan tambah diselamkan dalam kampuh las sambil mengadukaduk (berbentuk spiral). Dampak bakar (penetrasi) yang terjadi cukup dalam dan logam lasan selama proses pendinginan mendapatkan perlindungan oleh gas karbid yang belum terbakar. Sehingga untuk mendapatkan hasil las yangs sempurna lebih mudah dibandingkan dengan arah pengelasan maju. Daerah panas lebih sempit sehingga penyusutan dan timbulnya tegangan panas relatif kecil. Pada cara pengelasan ini celah kampuh sambungan las dapat diperkecil, sehingga volume kampuh las menjadi kecil. Dengan demikian penggunaan bahan tambah dapat efisien. Kekurangan dalam pengelasan mundur ini adalah tidak adanya pemanasan pendahuluan sehingga penggunaan gas karbid menjadi lebih banyak. Baik teknik las maju maupun mundur jika posisi benda lasan mendatar tidak begitu menyulitkan. Pada teknik pengelasan arah mundur dengan posisi diatas kepala, pinggiran jalur sambungan harus dileleh lebih awal dengan baik dan kawat disodorkan benar- benar tembus keatas. Las Busur Cahaya (Pengelasan Arc)
Pengertian Umum
Dikatakan las busur cahaya karena metode las ini menggunakan suhu busur
cahaya listrik yang tinggi (4000ºC dan lebih) sebagai sumber panas. Untuk
pengelasan dapat digunakan baik arus searah maupun arus bolak-balik. Kutup
sumber yang satu dihubungkan dengan benda kerja, kutup yang lain dengan
elektrode (lihat gambar dibawah ini). Dalam pembahasan las busur ini dibatasi
dengan las busur dengan elektrode terbungkus, karena cara pengelasan ini
banyak digunakanan.
Pada pembentukan busur cahaya, elektrode keluar dari kutup negatif (katoda)
dan mengalir dengan kecepatan tinggi ke kutup positif (anoda). Dari katup positif
mengalir partikel positif (ion positif) ke kutup negatif. Melalui proses ini, ruang
udara diantara katoda dan anoda (benda kerja dan elektroda ) dibuat penghantar
untuk arus listrik (diionisasikan) dan dimungkinkan pembentukan busur cahaya.
Sebagai arah arus berlaku arah gerakan ion-ion positif.
Pemindahan logam elektrode terjadi pada saat ujung elektrode mencair
membentuk butir-butir logam diantarkan oleh busur listrik menuju kampuh
sambungan yang dikehendaki dan menyatu dengan logam dasar yang mencair.
Apabila arus listrik yang mengalir besar, butir-butir logam akan menjadi halus.
Tetapi jika arus listriknya terlalu besar butir-butir logam elektrode tersebut akan
terbakar sehingga kampuh sambungan menjadi rapuh.
Besar kecilnya butir-butir cairan logam elektroda juga dipengaruhi oleh komposisi
bahan fluks yang dipakai pembungkus elektroda. Selama proses pengelasan
fluks akan mencair membentuk terak dan menutup cairan logam lasan. Selama
proses pengelasan fluks yang tidak terbakar akan berubah menjadi gas. Terak
dan gas yang terjadi selama proses pengelasan tersebut akan melindungi cairan
logam lasan dari pengaruh udara luar (oksidasi) dan memantapkan busur listrik.
Sehingga adanya fluks, pemindahan logam cair elektroda las menjadi lancar dan
tenang.
Proses pengelasan merupakan ikatan metalurgi antara bahan dasar yang dilas dengan elektroda las yang digunakan, melalui energi panas. Energi masukan panas ini bersumber dari beberapa alternatif diantaranya energi dari panas pembakaran gas, atau energi listrik. Panas yang ditimbulkan dari hasil proses pengelasan ini melebihi dari titik lebur bahan dasar dan elektroda yang di las. Kisaran temperatur yang dapat dicapai pada proses pengelasan ini mencapai 2000 sampai 3000 ºC. Pada temperatur ini daerah yang mengalami pengelasan melebur secara bersamaan menjadi suatu ikatan metalurgi logam lasan. Menurut Duetch Industrie Normen (DIN) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau paduan logam yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Las merupakan sambungan setempat dan untuk mendapatkan keadaan lumer atau cair dipergunakan energi panas. Dari keterangan tersebut mengelas adalah menyatukan dua bagian logam atau lebih dengan mengadakan ikatan metalurgi dibawah pengaruh panas
Keuntungan penggunaan las adalah :
a). Konstruksi sambungan las mudah dilakukan.
b). Waktu pengerjaan sambungan las relatif lebih cepat.
c). Bahan lebih hemat.
d). Konstruksi lebih ringan.
e). Diperoleh bentuk sambungan yang lebih estetis (indah).
Dari pengertian pengelasan secara umum diatas, maka cara pengelasan dibedakan menjadi beberapa macam, yakni :
a). Las Tekan
(1). Las Resistansi Listrik
(2). Las Tempa
(3). Las Tekan yang lain
b). Las Cair
(1). Las Gas
(2). Las Cair Busur Listrik
(a). Elektrode tak terumpan (Las TIG/Wolfram)
(b). Elektrode Terumpan
Las Busur pelindung Gas (Las MIG, Las CO2)
Las Busur pelindung Fluks (elektrode terbungkus, elektrode Inti, elektrode rendam.
Las Busur tanpa pelindung
(c). Las Termit
(d). Las Terak
(e). Las Cair yang lain.
(3). Pematrian
(a). Patri Keras
(b). Patri Lunak.
Pada topik bahasan ini yang diuraikan adalah las resistensi listrik, las gas acetylin dan las busur cahaya(las listrik) Kualitas Hasil Pengelasan
Kualitas hasil pengelasan ditentukan oleh beberapa faktor antara lain : Teknik Pengelasan, bahan logam yang disambung, pengaruh panas serat jenis kampuh yang tepat.
Teknik Pengelasan
Faktor yang mempengaruhi kualitas las pada pengelasan ini adalah posisi mengelas, bentuk kampuh sambungan, kecepatan mengelas, brander las yang dipakai (untuk las gas), ukuran elektrode (las Busur). Bahan logam yang disambung Logam yang dipanasi sampai keadaan lumer/meleleh, maka pada proses pendinginan kembali akan terjadi perubahan sifat elastisitas logam, jika didinginkan secara perlahan logam akan menjadi kenyal dan jika didinginkan mendadak (dengan cepat) logam akan menjadi getas. Logam yang dipanasi tersebut akan mengalami perubahan komposisi kimia yang terkandung, trutama unsur karbon (C). Logam yang meleleh pada temperatur tinggi akan lebih banyak mengandung gas dari pada logam yang meleleh pada temperatur rendah, dan berakibat logam menjadi keropos. Untuk menghindari keropos tersebut maka sewaktu pengelasan perlu diberi bahan fluks (bahan pelindung). Perlu diketahui pula bahwa logam yang disambung diusahakan mempunyai titik lebur yang sama, sehingga proses penyambungannya menjadi sempurna.
Pengaruh Panas
Akibat pengaruh panas terjadi ekspansi dan pemuaian, sehingga menimbulkan tegangan-tegangan skunder yang tidak diinginkan. Pada proses pendinginan logam lasan yang meleleh/cair akan menjalani proses pembekuan. Selama pembekuan akan terjadi reaksi pemisahan (retak), terbentuk lobang halus, serta terbentuknya oksida-oksida. Reaksi pemisahan ada beberapa macam yakni : (a) pemisahan makro, yaitu : terjadinya perubahan pada garis lebur menuju ke garis sumbu las, (b) pemisahan gelombang, yaitu : terputusnya gelombang manik las, dan (c) pemisahan mikro, yaitu : terjadinya perubahan komponen dalam satu pijar atau bagian dari satu pilar.
2. Las resistensi listrik
Las resistensi listrik adalah suatu cara pengelasan dimana permukaan pelat
yang disambung ditekankan satu sama lain dan pada saat yang sama arus listrik
dialirkan sehingga permukaan tersebut menjadi panas dan mencair karena
adanya resistensi listrik. Dalam las ini terdapat dua kelompk sambungan yaitu
sambungan tumpang dan sambungan tumpul. Sambungan tumpang biasanya
digunakan untuk pelat-pelat tipis.
Penyambungan pelat-pelat tipis sangat baik dikerjakan dengan las resistansi
listrik. Proses penyambungan dengan las resistansi ini sangat sederhana,
dimana sisi-sisi pelat yang akan disambung ditekan dengan dua elektroda dan
pada saat yang sama arus listrik yang akan
dialirkan pada daerah pelat yang akan ditekan melalui kedua elektroda. Akibat
dari aliran arus listrik ini permukaan plat yang ditekan menjadi panas dan
mencair, pencairan inilah yang menyebabkan terjadinya proses penyambungan.
Penggunaan las resistansi listrik untuk penyambungan pelat-pelat tipis yang
biasa digunakan terdiri dari 2 jenis yakni :
a. Las Titik (spot welding)
Proses pengelasan dengan las
resistansi titik ini hasilnya pengelasan
membentuk seperti titik. Skema
pengelasan ini dapat dilihat pada
 |
gambar disamping. elektroda penekan
terbuat batang tembaga yang dialiri
arus listrik yakni, elektroda atas dan
bawah. Elektroda sebelah bawah
sebagai penumpu plat dalam keadaan
diam dan elektroda atas bergerak
menekan plat yang akan disambung.
Agar pelat yang akan disambung tidak
sampai bolong sewaktu proses
terjadinya pencairan maka kedua
ujung elektroda diberi air pendingin.
Air pendingin ini dialirkan melalui
selang-selang air secara terus
menerus mendinginkan batang
elektroda
a). Pengertian Umum
Las cair busur cair gas biasa disebut sesuai dengan bahan bakar gas yang
dipakai misalnya las karbit karena menggunakan bahan bakar gas karbit, las
elpiji karena gas elpiji yang dipakai dan seterusnya. Bahan bakar yang biasa
dipakai pada pengelasan busur cair gas antara lain : gas acetelyne (karbir), gas
propan, gas hydrogen, gas elpiji dll. Dalam materi ini kami membatasi materi
dengan las karbit. Las karbit termasuk pengelasan leleh yaitu bagian yang akan
dilas dipanasi pada lokasi sambungan hingga melampaui titik lebur dari kedua
logam yang akan disambung. Dengan meleburnya kedua logam tersebut akan
menyatu (tersambung) dengan atau tanpa adanya bahan tambah. Ikatan dengan
prosedur tersebut biasa disebut sebagai ikatan Metalurgi.
b). Peralatan dan Bahan
Dalam pengelasan karbit kita memerlukan beberapa peralatan yang harus
disiapkan agar proses pengelasan dapat kita lakukan dengan lancar dan hasil
yang sempurna. Peralatan tersebut yakni :
(1). Brander Listrik
(2). Regulator
(3). Gas Asetelyne
(4). Gas Oksigen
(5). Katup pengaman
(6). Kaca Mata Las
(7). Tang Penjepit
(8). Sarung Tangan
(9). Sumber Api
(10). Palu Besi
(11). Pembersih Brander
(12). Kunci Tabung
(13). Sikat Baja
1. Brander Las
Brander las sebagai tempat bercampurnya gas karbit dengan oksigen (O2) untuk kemudian dinyalakan menjadi busur api yang nantinya digunakan untuk mengelas. Agar terjadi busur api yang sesuai dengan yang kita inginkan maka campuran gas karbit dan oksigen harus disesuaikan. Oleh karena itu pada bagian brander ini dilengkapi penyetel baik penyetel gas karbit maupun oksigen. Penyetel ini juga berfungsi untuk menyalakan dan mematikan busur api las karbit serta sebagai katup pengaman pertama bila terjadi aliran balik busur api. Pada ujung brander dilengkapi torekh. Torekh memiliki ukuran dari kecil sampai ukuran besar. Ukuran yang terdapat pada torekh menunjukkan ukuran tebal plat yang dapat disambung. Oleh karena itu torekh yang terdapat pada brander dapat dilepas dan diganti dengan ukuran yang sesuai dengan ukuran tebal plat yang akan disambung.
2. Regulator
Seperti istilah pada umumnya regulator adalah alat pengukur atau pembatas ukuran. Pada las karbit ini regulator berfungsi untuk mengukur tekanan gas pada tabung dan membatasi tekanan gas yang keluar dari tabung, baik oksigen maupun karbit. Dalam 1 unit las karbit terdapat dua regulator yaitu regulator gas karbit dan regulator gas oksigen. Masing-masing regulator tersebut dilengkapi dengan dua buah manometer, manometer yang dekat dengan tabung sebagai alat pengukur tekanan gas dalam tabung dan manometer yang jauh dari tabung sebagai alat pengukur tekanan gas yang keluar dari tabung.
Regulator asetilen
Garis pada regulator diberi warna merah
Ulir sambungan ke katup botol pada regulator adalah ulir kiri, mur memakai tirus.
Skala tekanan pada monometer tekanan rendah sampai 30 atau 50 psi (2,5 atau 4 kg/cm2
Skala tekanan pada monometer tekanan tinggi sampai 400 atau 500 psi (25 atau 35 kg/cm2)
Ada tulisan Asetilen
Regulator oksigen
Garis pada regulator diberi warna hijau/biru
Ulir sambungan ke katup botol pada regulator adalah ulir kanan, mur tanpa memakai chamfer.
Skala tekanan pada monometer tekanan rendah sampai 100 atau 250 psi (10 atau 40 kg/cm2)
Skala tekanan pada monometer tekanan tinggi sampai 3000 atau 5000 psi (250 atau 350 kg/cm2)
Ada tulisan oksigen.
(3). Gas Karbit (A cetelyne)
Gas karbit banyak digunakan dalam pengelasan busur cair gas daripada bahan
bakar lainnya. Hal ini dikarenakan gas karbit memiliki banyak kelebihan
diantaranya :
(a).Gas karbit mudah dibuat dan tidak beracun. Jika dihisap untuk mengenali dari baunya tidak berbahaya.
(b).Mempunyai sifat menyerap asam,
sehingga dapat mengurangi oksidasi
(memiliki daya reduksi).
(c).Gas karbit (acetelyne) mempunyai nilai
panas yang tinggi, karena suhu api yang
dicapai pada gas karbit sangat tinggi.
(d). Kecepatan pembakaran sangat tinggi.
(e). Cocok untuk segala teknik pengelasan
las gas
Cara pembuatan gas karbit (acetelyne) ada tiga cara, yakni : sistem tetes, sistem
cebur, dan sistem celup. Dari ketiga sistem tersebut yang dianggap paling efektif
adalah sistem tetes. Reaksi kimia yang terjadi adalah :
Ca.C2 + 2.H2O Ca(OH)2 +
C2H2 + g
Ca.C2 : Batu Karbid H2O : Air
Ca(OH)2 :Kapur Terguyur
C2H2 : Gas Karbid g : Panas
Batu karbit 1 kg dapat menghasilkan gas karbit sekitar 250 – 300 kg gas. Pada
tabung gas karbit (acetelyne) yang dipasarkan berisi 40 liter dengan tekanan 15 bar. Tabung gas karbit tidak boleh kena panas, karena jika terkena panas hingga suhu diatas 100ºC pada tekanan 2 bar dapat meledak.
Batu karbit (Calsium carbide) dapat diperoleh dengan cara memanaskan atau
melebur batu kapur (Ca) dan arang (C) dalam tungku listrik, reaksi kimiannya : Ca.O + 3C Ca.C2 + C.O2
Pemakaian generator untuk memproduksi sendiri gas acetylene yang digunakan untuk mengelas memang lebih murah dibanding membeli gas acetylene yang sudah siap dipakai dan disimpan dalam tabung. Namun kekurangan memproduksi gas sendiri adalah tekanan gas yang kurang stabil. Oleh karena itu acetylene diproduksi di pabrik acetylene dan dikemas dalam tabung agar mudah dibawa kemana saja. Acetylene disimpan dalam tekanan tinggi sehingga dapat digunakan cukup lama dengan tekanan kerja yang relatif stabil. Untuk memenuhi peraturan keselamatan kerja dan memudahkan transportasi maka terdapat beberapa ketentuan tentang tabung acetylene.
(4) Gas Oksigen
Banyak sedikitnya gas oksigen berpengaruh pada suhu pembakaran. Kekurangan oksigen pada reaksi pembakaran dengan gas karbid akan berakibat suhu pembakaran rendah. Oksigen diperoleh dengan cara menguraiakan air atau menguapkan udara cair. Oksigen dipasaran biasa dijual dengan isi 40 liter dengan tekanan : 125 bar, 150 bar dan 200 bar pada suhu 15ºC. Pemakaian oksigen = volume tabung x penurunan tekanan, sedangkan pemakaian gas karbid = 0,9 x pemakaian oksigen.
Tekanan kerja yang dipakai pada gas oksigen antara 3-4 bar dan untuk gas karbid pada pembakar besar 0,5 – 0,6 bar, sedang pada pembakar kecil berkisar 0,3 – 0,4 bar.
(5) Katup Pengaman tekanan balik
Perlu diperhatikan bahwa tekanan kerja untuk gas karbid harus lebih kecil dari 1,5 bar. Kandungan campuran gas karbid dengan oksigen sebesar 2,6% mudah meledak. Gas karbid lebih ringan daripada udara, oleh karenanya tidak boleh bocor. Selanjutnya logam yang bersentuhan dengan gas karbit, kandungan tembaga (Cu) tidak boleh lebih dari 70%.
Keterangan:
1. Sambungan slang
2. Katup pengaman sulutan balik
3. Perintang api (terbuat dari baja yang berpori-pori dan anti karat).
4. Ruang antara
5. Mur sambungan untuk sambungan pembakar
Untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja (kebakaran) maka perlu dipasang katup pengaman untuk menghindari terjadinya tekanan dan pembakaran balik. Tekanan balik akan terjadi ketika tekanan udara luar lebih kecil dari tekanan dalam tabung, atau biasa terjadi ketika gas karbid dalam tabung sudah mulai habis.
(6) Kacamata Las
Kacamata berfungsi untuk melindungi mata dari kilauan busur api yang dihasilkan dari las karbid. Dengan demikian mata kita tidak cepat lelah dan pedih. Disamping itu dengan menggunakan kacamata kita dapat melihat dengan jelas logam yang dilas sudah mencapai titik lebur. Sehingga kita dapat dengan mudah menentukan kapan harus menyambung plat tersebut dan kapan pula kita menambahkan bahan tambah.
(7) Tang Penjepit
Tang penjepit berfungsi untuk memegang dan mengambil benda kerja. Lebih tepatnya sebagai pengganti jari-jari kita dalam memperlakukan benda kerja, karena selalu berhubungan dengan panas yang tinggi.
(8) Sarung Tangan
Dengan memakai sarung tangan kita akan lebih aman dari percikan-percikan api dan logan yang sedang dilas. Tentunya dengan rasa aman yang tinggi akan membantu kita dalam mencapai kesempurnaan kinerja, sehingga akan menghasilkan pengelasan yang baik.
(9) Sumber Api
Dalam menyalakan busur api kita memerlukan sumber api. Sumber api dapat berupa bara api, korek api dan lain-lain yang dapat menghasilkan percikan api. Perlu diketahui bahwa Gas karbit dapat menyala hanya dengan percikan api dan tidak harus api yang menyala.
(10) Palu Besi
Dalam menyambung dua buah permukaan plat diperlukan kerataan masingmasing plat. Sehingga proses penyambungan menjadi mudah. Kalau ada plat yang melengkung (benjol) sehingga terjadi celah yang lebar, maka cukup dipanasi pada bagian yang lengkung sampai menjadi bara dan kemudian dipukul dengan palu besi sampai permukaan plat tersebut rata. Dengan dipanasi terlebih dahulu akan mempermudah pembentukan plat tanpa merusak struktur plat tersebu.
(11) Jarum Pembersih Brander
Semakin lama kita melakukan pengelasan maka akan terjadi penyumbatan oleh arang pada torekh (ujung brander). Arang yang terbentuk disebabkan karena busur api yang terbentuk kelebihan gas karbid. Dengan menyiapkan jarum pembersih brender yang bervariasi besarnya akan memperlancar prosesnya pengelasan.
(12) Kunci Tabung
Untuk membuka dan menutup tabung gas karbid dan gas oksigen kita memerlukan kunci tabung. Bentuk kunci tabung bermacam-macam, ada yang berbentuk palang dan ada yang berbentuk lurus. Besar penutup tabung juga bermacam-macam sehingga kita harus tepat dalam memilih kunci yang dipakai.
Pemakaian yang tidak tepat akan menyebabkan kerusakan penutup tabung. Selama proses pengelasan hendaknya kunci tabung tetap menempel pada penutup tabung gas karbid. Dengan demikian ketika terjadi kebocoran gas bisa segera diatasi dengan menutup tabung secepatnya.
(13) Sikat Baja
Selesai proses pengelasan biasanya permukaan menjadi kotor oleh arang. Bersihkan dengan menggunakan sikat baja baru kemudian lapisi bidang pengelasan dengan cat atau minyak untuk menghindari terjadinya proses korosi.
c). Jenis Nyala Api Las Acetelyne
Dalam pengelasan menggunakan las karbid perlu diketahui juga jenis-jenis nyala api. Nyala api pada las karbid ada tiga macam yakni : nyala karburasi, oksidasi dan netral. Penggunaan nyala api disesuaikan dengan jenis logam yang akan dilas. Karena tidak semua jenis logam membutuhkan api yang sama :
Nyala api karburasi adalah nyala api yang kelebihan gas karbid. Batas nyala ketiga kerucut yang terjadi tidak jelas. Penerapannya untuk pengelasan baja dengan karbon (C) tinggi, tuang kelabu, tuang temper dan untuk paduan logam ringan. Nyala api oksidasi adalah nyala api yang kelebihan oksigen. Pada nyala
api oksidasi terlihat dua kerucut, dan kerucut bagian dalam pendek berwarna birupucat sampai ungu. Pada nyala api oksidasiini biasanya terdengar suara berdesis. Nyala api oksidasi menimbulkan terak, gelembung gas (seperti busa sabun), kecuali pada logam kuningan. Kegunaannya untuk pengelasan kuningan dan pemotongan logam. Nyala api netral terbentuk karena campuran gas karbid dan oksigen yang seimbang. Nyala api netral terdapat dua kerucut dengan batas yang cukup jelas. Kerucut dalam berwarna putih bersinar dan kerucut luar berwarna biru bening. Pada nyala api netral terjadi reaksi pembakaran dua tingkat, yakni :
d). Teknik Pengelasan Las karbid
Dalam las karbid ada dua teknik pengelasan yang biasa dipaka yaitu dengan arah maju atau arah kebelakang.
1.Teknik Pengelasan Maju
Pada pengelasan maju, bahan tambah mendahului brander. Pelelehan cenderung dibagian permukaan, sehingga dampak bakar (penetrasi) tidak mendalam. Adanya pemanasan pendahuluan mengakibatkan daerah panas menjadi lebih luas sehingga dapat menimbulkan tegangan panas yang tinggi.logam yang dilas selama proses pendinginan tidak terlindungi, sehingga jalur sambungan las yang sempurna sukar diperoleh. Keuntungan pada teknik
pengelasan maju adalah penggunaan gas yang efisien karena adanya panas pendahuluan.
Teknik pengelasan maju banyak digunakan untuk mengelas baja (bukan baja paduan) dengan tebal sama atau lebih kecil dari 3 mm, pipa baja dengan tebal lebih kecil 3,5 mm, besi tuang, dan logam non fero. Untuk logam dengan ukuran tebal, lebih besar atau sama dengan 1,5 mm, gerakan brander diayunkan/berayun. Sedangkan untuk tebal kurang dari 1,5 m gerakan ayunan
semakin berkurang.
a). Kawat bahan tambah mendahului, brander las mengikuti.
b). Pelelehan bagian atas
c). Pengelasan keseluruhan tanpa landasan.
2. Teknik Pengelasan Mundur
Teknik pengelasan kebelakang (mundur) brander las mendahului bahan tambah. Brander dituntun lurus bergerak mundur, sedangkan bahan tambah diselamkan dalam kampuh las sambil mengadukaduk (berbentuk spiral). Dampak bakar (penetrasi) yang terjadi cukup dalam dan logam lasan selama proses pendinginan mendapatkan perlindungan oleh gas karbid yang belum terbakar. Sehingga untuk mendapatkan hasil las yangs sempurna lebih mudah dibandingkan dengan arah pengelasan maju. Daerah panas lebih sempit sehingga penyusutan dan timbulnya tegangan panas relatif kecil. Pada cara pengelasan ini celah kampuh sambungan las dapat diperkecil, sehingga volume kampuh las menjadi kecil. Dengan demikian penggunaan bahan tambah dapat efisien. Kekurangan dalam pengelasan mundur ini adalah tidak adanya pemanasan pendahuluan sehingga penggunaan gas karbid menjadi lebih banyak. Baik teknik las maju maupun mundur jika posisi benda lasan mendatar tidak begitu menyulitkan. Pada teknik pengelasan arah mundur dengan posisi diatas kepala, pinggiran jalur sambungan harus dileleh lebih awal dengan baik dan kawat disodorkan benar- benar tembus keatas. Las Busur Cahaya (Pengelasan Arc)
Pengertian Umum
Dikatakan las busur cahaya karena metode las ini menggunakan suhu busur
cahaya listrik yang tinggi (4000ºC dan lebih) sebagai sumber panas. Untuk
pengelasan dapat digunakan baik arus searah maupun arus bolak-balik. Kutup
sumber yang satu dihubungkan dengan benda kerja, kutup yang lain dengan
elektrode (lihat gambar dibawah ini). Dalam pembahasan las busur ini dibatasi
dengan las busur dengan elektrode terbungkus, karena cara pengelasan ini
banyak digunakanan.
Pada pembentukan busur cahaya, elektrode keluar dari kutup negatif (katoda)
dan mengalir dengan kecepatan tinggi ke kutup positif (anoda). Dari katup positif
mengalir partikel positif (ion positif) ke kutup negatif. Melalui proses ini, ruang
udara diantara katoda dan anoda (benda kerja dan elektroda ) dibuat penghantar
untuk arus listrik (diionisasikan) dan dimungkinkan pembentukan busur cahaya.
Sebagai arah arus berlaku arah gerakan ion-ion positif.
Pemindahan logam elektrode terjadi pada saat ujung elektrode mencair
membentuk butir-butir logam diantarkan oleh busur listrik menuju kampuh
sambungan yang dikehendaki dan menyatu dengan logam dasar yang mencair.
Apabila arus listrik yang mengalir besar, butir-butir logam akan menjadi halus.
Tetapi jika arus listriknya terlalu besar butir-butir logam elektrode tersebut akan
terbakar sehingga kampuh sambungan menjadi rapuh.
Besar kecilnya butir-butir cairan logam elektroda juga dipengaruhi oleh komposisi
bahan fluks yang dipakai pembungkus elektroda. Selama proses pengelasan
fluks akan mencair membentuk terak dan menutup cairan logam lasan. Selama
proses pengelasan fluks yang tidak terbakar akan berubah menjadi gas. Terak
dan gas yang terjadi selama proses pengelasan tersebut akan melindungi cairan
logam lasan dari pengaruh udara luar (oksidasi) dan memantapkan busur listrik.
Sehingga adanya fluks, pemindahan logam cair elektroda las menjadi lancar dan
tenang.
No comments:
Post a Comment
Terimakasih Atas kunjungannya