Assalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Selamat datang di website mafiaisrul.blogspot.com kali ini kita akan membahas sedikit tentang Materi Pengelasan. Nah berikut penjelasan singkatnya…
PENGELASAN
Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam menjadi satu akibat panas dengan atau tampa pengaruh tekanan atau dapat juga didefinisikan sebagai ikatan metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom.
A. Penyolderan dan Pematrian
Solder dan patri merupakan proses penyambungan logam dimana digunakan logam penyambung lainnya dalam keadaan cair yang kemudian membeku.
Penyolderan
Penyolderan adalah proses penyambungan dua keping logam dengan logam yang berbeda yang dituangkan dalam keadaan cair dengan suhu tidak melebihi 430 oC diantara kedua keping tersebut. Paduan logam penyambung/pengisi yang banyak digunakan adalah paduan timbal dan timah yang mempunyai titik cair antara 180 - 370 oC. Komposisi 50% Pb dan 50% Sn paling banyak digunakan untuk timah solder dimana paduan ini mempunyai titik cair pada 220 oC.
Pematrian
Pada pematrian logam pengisi mempunyai titik cair diatas 430 oC akan tetapi masih di bawah titik cair logam induk. Logam dan paduan patri yang banyak digunakan adalah:
1. Tembaga : titik cair 1083 oC.
2. Paduan tembaga : kuningan dan perunggu yang mempunyai titik cair antara 870 oC - 1100 oC.
3. Paduan perak : yang mempunyai titik cair antara 630 oC - 845 oC.
4. Paduan aluminium : yang mempunyai titik cair antara 570 oC - 640 oC.
Adapun jenis sambungan yang lazim pada patri adalah : sambungan tindih, temu, dan serong.
Gambar 1. Jenis sambungan pada patri
Pada penyambungan patri hal yang paling utama adalah kebersihan, permukaan harus bebas dari kotoran-kotoran, minyak, atau oksida-oksida dan bagian sambungan harus tepat ukuran maupun bentuknya dengan celah untuk bahan pengisi. Proses pematrian dikelompokan berdasakan cara pemanasan. Ada empat cara yang dilakukan dalam memanaskan logam pada penyambungan:
1. Pencelupan benda yang akan disambung dalm logam pengisi atau fluks cair.
2. Mematri dengan menggunakan dapur. Disini benda dijepit dengan jig dan dimasukan ke dalam dapur yang diatur suhunya sesuai titik cair logam patri.
3. Mematri dengan nyala. Panas nyala diambil dari nyala oksi asetilen atau oksi hidrogen dan logam pengisi dalam bentuk kawat dicairkan pada celah sambungan.
4. Mematri dengan patri listrik. Panas berasal dari tahanan, induksi atau busur listrik.
Keuntungan proses patri adalah kemungkinan penyambungan logam yang sulit di las, penyamungan logam yang berlainan dan penyambungan bahan yang tipis. Selain itu proses patri cepat dan mengahasilkan sambungan yang rapi yang tidak memerlukan pengerjaan penyelesaian lagi.
B. Sambungan Las
Sambungan las mempunyai beberapa jenis sambungan diantaranya yaitu:
Gambar 2. jenis sambungan las
1. Butt joint merupakan sambungan dimana kedua benda kerja berada pada bidang yang sama dan disambung pada uung kedua benda kerja yang saling berdekatan.
2. Lap joint merupakan sambungan yang terdiri dari dua benda kerja yang saling bertumpukan.
3. T-joint merupakan sambungan dimana salah satu benda kerja tegak lurus dengan benda kerja lainnya sehingga membentuk huruf T.
4. Edge joint merupakan sambungan dimana kedua benda kerja sejajar satu sama lain dengan catatan salh satu dari kedua ujung dari kedua benda kerja tersebut berada pada tingkat yang sama.
5. Corner joint merupakan sambungan dimana kedua benda kerja membentuk sudut sehingga keduanya dapat disambung pada bagian pojok dari sudut tersebut.
C. Proses pengelasan
1. Pengelasan tempa
Proses pengelasan tempa adalah pengelasan yang dilakukan dengan cara memanaskan logam yang kemudian di tempa (tekan ) sehingga terjadi penyambungan. Pemanasan dilakukan di dalam dapur kokas atau pada dapur minyak ataupun gas. Sebelum disambung, kedua ujung dibentuk terlebih dahulu, sedemikian sehingga bila disambungkan keduanya akan bersambung di tengah-tengah terlebih dahulu. Penempaan kemudian dilakukan mulai dari tengah menuju sisi, dengan demikian iksida-oksida atau kotoran-kotoran lainnya tertekan keluar. Proses ini disebut scarfing.
Jenis logam yang banyak digunakan dala pengelasan tempa adalah baja karbon rendah dan besi tempa kareana memiliki daerah suhu pengelasan yang besar.
2. Pengelasan dengan Gas
Pengelasan dengan Gas adalah proses pengelasan dimana digunakan campuran gas sebagai sumber panas. Nyala gas yang banyak digunakan adalah gas alam, asetilen dan hidrogen yang dicampur dengan oksigen.
a. Nyala Oksiasetilen
Dalam proses ini digunakan campuran gas oksigen dengan gas asetilen. Suhu nyalanya bisa mencapai 3500 oC. Pengelasan bisa dilakukan dengan atau tanpa logam pengisi. Oksigen berasal dari proses hidrolisa atau pencairan udara. Oksigen disimpan dalam silinder baja pada tekanan 14 MPa. Gas asetilen (C2H2) dihasilkan oleh reaksi kalsium karbida dengan air dengan reaksi sebagai berikut:
C2H2 + 2H2O ----> Ca(OH)2 + C2H2
Kalsium air kapurtohor gas
Karbida
Asetilen
Bentuk tabung oksigen dan asetilen dapat kita lihat pada gambar berikut
Gambar 3. Tabung asetilen dan oksigen untuk pengelasan oksiasetilen.
Agar aman dipakai gas asetilen dalam tabung tekanannya tidak boleh melebihi 100 kPa dan disimpan tercampur dengan aseton. Tabung asetilen diisi dengan bahan pengisi berpori yang jenuh dengan aseton, kemudian diisi dengan gas asetilen. Tabung asetilen mapu menahan tekanan sampai 1,7 MPa. Skema nyala las dan sambungan gasnya bisa dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. skema nyala las oksiasetilen dan sambungan gasnya.
Pada nyala gas oksiasetilen bisa diperoleh 3 jenis nyala yaitu nyala netral, reduksi dan oksidasi. Nyala netral diperlihatkan pada gambar 5 dibawah ini.
Gambar 5. Nyala netral dan suhu yang dicapai pada ujung pembakar.
Pada nyala netral kerucut nyala bagian dalam pada ujung nyala memerlukan perbandingan oksigen dan asetilen kira-kira 1 : 1 dengan reaksi serti yang bisa dilihat pada gambar. Selubung luar berwarna kebiru-biruan adalah reaksi gas CO atau H2 dengan oksigen yang diambil dari udara.
Nyala reduksi terjadi apabila terdapat kelebihan asetilen dan pada nyala akan dijumpai tiga daerah dimana antara kerucut nyala dan selubung luar akan terdapat kerucut antara yang berwarna keputih-putihan. Nyala jenis ini digunakan untuk pengelasan logam Monel, Nikel, berbagai jenis baja dan bermacam-macam bahan pengerasan permukaan nonferous.
Nyala oksidasi adalah apabila terdapat kelebihan gas oksigen. Nyalanya mirip dengan nyala netral hanya kerucut nyala bagian dalam lebih pendek dan selubung luar lebih jelas warnanya.Nyala oksidasi digunakan untuk pengelasan kuningan dan perunggu.
b. Pengelasan Oksihidrogen
Nyala pengelasan oksihidrogen mencapai 2000 oC, lebih rendah dari oksigen-asetilen. Pengelasan ini digunakan pada pengelasan lembaran tipis dan paduan dengan titik cair yang rendah.
c. Pengelasan Udara-Asetilen
Nyala dalam pengelasan ini mirip dengan pembakar Bunsen. Untuk nyala dibutuhkan udara yang dihisap sesuai dengan kebutuhan. Suhu pengelasan lebih rendah dari yang lainnya maka kegunaannya sangat terbatas yaitu hanya untuk patri timah dan patri suhu rendah.
d. Pengelasan Gas Bertekan
Sambungan yang akan di las di panskan dengan nyala gas menggunakan oksiasetilen hingga 1200 oC kemudian ditekankan. Ada dua cara penyambungan yaitu sambungan tertutup dan sambungan terbuka.
Pada sambungan tertutup, kedua permukaan yang akan disambung di tekan satu sama lainnya selama proses pemanasan. Nyala menggunakan nyala ganda dengan menggunakan air. Selama proses pemanasan, nyal tersebut di ayun untuk mencegah panas berlebihan pada sambungan yang di las. Ketika suhu yang tepat sudah diperoleh, benda diberi tekanan. Untuk baja karbon tekanan permulaan kurang dari 10 MPa da tekanan upset antara 28 MPa.
Pada sambungan terbuka menggunakan nyala ganda yang pipih yang ditempatkan pada kedua permukaan yang disambung. Permukaan yang disambung di panaskan sampai bentuk logam cair, kemudian nyala buru-buru dacabut dan kedua permukaan di tekan sampai 28 MPa hingga logam membeku. Proses pengelasan terbuka dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 6. Skema cara pengelasan tumpu dengan gas bertekan.
e. Pemotongan Nyala Oksiasetilen
Pemotongan dengan nyala juga merupakan suatu proses produksi. Nyala untuk pemotongan berbeda dengan nyala untuk pengelasan dimana di sekitar lobang utama yang dialiri oksigen terdapat lubang kecil untuk pemanasan mula. Fungsi nyal pemanas mula adalah untuk pemanasan baja sebelum dipotong. Karena bahan yang akan di potong menadi panas sehingga baja akan menjadi terbakar dan mencair ketika dialiri oksigen. Gambar 7 memperlihatkan skema mesin pemotong nyala oksiasetilen.
Gambar 7. Skema mesin pemotong dengan nyala oksoasetilen.
3. Las Resistansi Listrik
Pengelasan ini mula-mula dikembangkan oleh Elihu Thompson di akhir abad 19. pada proses ini digunakan arus listrik yang cukup besar yang dialirkan ke logam yang disambung sehingga menimbulkan panas kemudian sambungan di tekan dan menyatu. Arus yang digunakan akan dirubah menjadi tegangannya menjadi 4 sampai 12 Volt dengan menggunakan transformator dengan kemampuan arus sesuai kebutuhan. Bila arus mengalir di dalam logam, maka akan timbul pans di tempat dimana resistansi listriknya besar yaitu pada batas permukaan kedua lembaran logam yang akan di las. Besar arus daerah sambungan sekitar antara 50 sampai 60 MVA/m2 dengan tenggang waktu sekitar 10 detik. Tekanan yang di berikan berkisar antara 30 sampai 55 MPa.
Ada tiga faktor yang harus di perhatikan sesuai dengan rumus : umlah panas = A2 Ω t, dimana A adalah arus pengelasan (dalam Ampere), Ω tahanan listrik antara elektroda (ohm) dan t waktu. Untuk memperoleh hasil lasan yang baik ketiga faktor tersebut perlu diperhatikan dengan cermat dimana besarannya tergantung dar tebal, jenis bahan serta ukuran dan jenis elektroda yang digunakan.
Proses pengelasan resistensi listrik meliputi : las titik, las proyeksi, las kampuh, las tumpul, las nyala dan las perkusi.
a. Las Titik
Las titik adalah pengelasan memakai metode resistensi listrik dimana pelat lemparan dijepit dengan dua elektroda. Ketika arus dialirkan maka terjadi sambungan las pada posisi jepitan. Skema las titik dapat dilihat pada gambar 8.
Siklus pengelasan titik di mulai ketika elektroda menekan pelat dimana arus belum dialirkan. Waktu proses ini disebut waktu tekan. Setelah itu arus dialirkan ke elektroda sehingga timbul panas pada pelat di posisi elektroda sehingga terbentuk sambungan las. Waktu proses ini disebut waktu las.
Gambar 8. diagram alat las titik
Setelah itu arus dihentikan namun tekanan tetap ada dan proses ini disebut waktu tenggang. Kemudian logam dibiarkan mendingin sampai sambungan menjadi kuat dan tekanan di hilangkan dan pelat siap dipindahkan untuk selanjutnya proses pengelasan di mulai lagi untuk titik yang baru.
Peralatan mesin las titik ada tiga jenis yaitu : 1) mesin las titik tunggal stasioner, 2) mesin las titik tunggal yang dipindahkan dan 3) mesin las titik ganda. Mesin las stasioner dapt di bagi lagi atas jenis : lengan ayun dan jenis tekanan langsung. Jenis lengan ayun merupakan jenis yang sederhana dan mempunyai kapasitas kecil. Mesin las titik dengan ukuran besar dapat dilihat pada gambar 9. di bawah ini.
Gambar 9. Mesin las titik fasa tunggal, jenis tekan dan digerakkan dengan udara
b. Pengelasan Proyeksi
Pengelasan ini mirip dengan pengelasan titik hanya bagian di las dibuat proyeksi/tonjolan terlebih dahulu. Ukuran tonjolan mempunyai diameter yang sama dengan tebal pelat yang dilas dengan tinggi tonjolan lebih kurang 60% dari tebal pelat. Hasil pengelasan biasanya mempunyai kualitas yang lebih baik dari pengelasan titik.
Gambar 10. Pengelasan Proyeksi.
c. Las Kampuh
Las kampuh merupakan proses las untuk menghasilkan lasan yang kontinyu pada pelat logam yang ditumpuk. Sambungan terjadi olah panas yang ditimbulkan olah tahanan listrik. Arus mengalir melalui elektroda ke pelat sama seperti pengelasan titik. Metode ini merupakan pengelasan titik yang kontinyu. Tiga jenis las kampuh yang sering dilakukan pada industri dapat dilihat pada gambar 11. yaitu las kampuh tumpang, las kampuh tindih dan las kampuh yang mulus.
Gambar 11. jenis-jenis las kampuh resistansi listrik
d. Las Tumpul (Butt Weld)
Pengelasan las tumpul bisa dilihat pada gambar 12. dua batang logam saling tekan dan arus mengalir melalui sambungan batang logam tersebut dan menimbulkan panas. Panas yang terjadi tidak sampai mencairkan logam namun menimbulkan sambungan las dimana sambugannya akan menghasilkan tonjolan. Tonjolan bisa dihilangkan dengan pemesinan. Kedua logam yang disambung sebaiknya mempunyai tahanan yang sama agar terjadi pemanasan yang rata pada sambungan.
Gambar 12. sketsa pengelasan tumpul
Sekian artikel hari ini semoga bermanfaat, dan mohon maaf bila terdapat kesalahan dalam penulisan artikel kami. Jangan lupa follow and share ke teman-teman kalian ya,,, terima kasih.
Salam hangat
penulis
No comments:
Post a Comment