LABORATORIUM TEKNOLOGI MEKANIK

Welding
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Berdasarkan penemuan benda benda sejarah dapat diketahui bahwa teknik
penyambungan logam telah diketahui sejak jaman prasejarah, misalnya
pembrasingan logam paduan emas tembaga dan pematrian paduan timbal-timah.
Menurut keterangan yang didapat telah diketahui dan dopraktekkan dalam rentang
waktu antara tahun 3000 sampai 4000 SM.
Alat-alat las busur dipakai secara luas setelah alat tersebut digunakan dalam
praktek oleh Benardes dalam tahun 1985. dalam penggunaan yang pertama ini
benardes memakai elektroda yang dibuat dari batang karbon atau grafit. Karena
panas yang timbul, maka logam pengisi yang terbuat dari logam yang sama
dengan logam induk mencair dan mengisi tempat sambungan. Dalam tahun 1889
Zerner mengembangkan cara pengelasan busur yang baru dengan dengan
menggunakan busur listrik yang dihasilkan oleh dua batang karbon. Slavianoff
dalam tahun 1892 adalah orang pertama yang menggunakan kawat logam
elektroda yang turut mencair karena panas yang ditimbulkan oleh busur listrik
yang terjadi. Kemudian Kjellberg menemukan bahwa kualitas sambungan las
menjadi lebih baik bila bila kawat elektroda logam yang digunakan dibungkus
dengan terak
Di samping penemuan-penemuan oleh Slavianoff dan Kjellberg dalam las
busur dengan elektroda terbungkus seperti diterangkan diatas, dalam tahun 1886
Thomas menciptakan proses las resistansi listrik, Goldschmitt menemukan las
termit dalam tahun 1895 dan dalam tahun 1901 las oksi-asitelin mulai digunakan
oleh Fouche dan Piccard. Dan baru pada tahun 1926 ditemukannya las hidrogen
atom oleh Lungumir, las busur logam dengan pelindung gas mulia oleh Hobart
dan Dener dan las busur rendam oleh Kennedy dalam tahun 1935. kemudian
dalam tahun 1936 Wasserman menyusul dengan menemukan cara pembrasingan
yang mempunyai kekuatan tinggi.
Dari tahun 1950 sampai sekarang telah ditemukan cara-cara las baru antara
lain las tekan dingin, las listrik terak, las busur dengan pelindung gas CO2, las
gesek, las ultrasonik, las sinar elektron, las busur plasma, las laser, dan masih
banyak lagi lainnya.
Welding
I.2. Tujuan Percobaan
1.2.1. Tujuan umum
1. Mengetahui prinsip dasar dari pengelasan.
2. Mengetahui jenis-jenis mesin las.
3. Mengetahui peralatan-peralatan yang digunakan dalam pengelasan.
4. Mengetahui cara-cara pengelasan yang baik dan benar.
1.2.2. Tujuan khusus
1. Mengetahui jenis-jenis sambungan dan kampuh las.
2. Mengetahui posisi dan teknik-teknik pengelasan.
3. Mengetahui macam-macam elektroda.
4. mengetahui proses timbulnya busur listrik.
I.3. Aplikasi
1.3.1. Praktikan
1. Praktikan dapat mengelas benda kerja dan menghasilkan produk yang
berkualitas.
2. Praktikan dapat menghitung kekuatan sambungan las sehingga dapat
membuat produk yang lebih kokoh dan tahan lama.
1.3.2. Dunia Industri
1. Dalam skala kecil teknik pengelasan digunakan pada perbengkelan yang
melayani pesanan berbagai macam produk las.
2. Teknik pengelasan digunakan sebagai salah satu faktor utama dalam
proses produksi yang akan dihasilkan seperti industri mobil, pesawat
terbang, perkapalan, dan lain-lain.
Welding
BAB II
TEORI DASAR
II.1. Teori Dasar
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 atom-atom tersebut membentuk ikatan, permukaan yang akan
menjadi satu perlu bebas dari gas yang terserap atau oksida-oksida.
Bila permukaan yang rata dan bersih ditekan, beberapa kristal akan
tertekan dan bersinggungan. Bila tekanan diperbesar daerah singgungan ini
bertambah luas. Lapisan oksida yang luas, rapuh, pecah logam mengalami
deformasi plastis.Batas antara dua permukaan kristal dapat menjadi satu dan
terjadilah sambungan yang disebut pengelasan dingin.
Ada empat cara yang dapat ditempuh untuk memanaskan logam pada
penyambungan, yaitu :
1. Pencelupan benda yang akan disambung dalam logam pengisi atau fluks
cair. Bila dicelupkan dalam fluks cair dalam suhu yang cukup tinggi untuk
mencairkan logam pengisi, benda-benda yang akan disambung harus dijepit
dengan jig dan sela sudah terisi paduan patri.
2. Mematri dengan menggunakan dapur, disini benda dijepit dan dimasukkan
dalam dapur dengan lingkungan yang terkendali pada suhu pencairan logam
patri. Pemanasan dapur dapat dengan listrik atau gas, dapur satuan atau
kontinu.
3. Mematri dengan nyala, adalah sama dengan pengelasan oksiasitelin. Panas
berasal dari nyala oksiasitelin atau oksihidrogen dan logam pengisi dalam
bentuk kawat dicairkan pada celah sambungan. Fluks ditambahkan dengan
cara mencelupkan kawatnya.
4. Pada patri listrik panas berasal dari tahanan induksi atau busur.
Welding
Sambungan las
Agar sambungan las cukup kuat, sambungan tersebut harus dirancang
sesuai cara penggunaannya. Sambungan-sambungan tersebut, seperti sambungan
tumpul dapat dibagi lagi sesuai dengan ketebalan bahan yang akan disambung.
Sambungan untuk las tempa berbeda dalam cara-cara persiapannya, sehingga
tidak serupa dengan sambungan yang telah digambarkan. Sambungan tumpang
dan las tumpul biasanya digunakan pada pengelasan resistensi.
Proses pengelasan
Berbagai proses pengelasan telah dikembangkan, tergantung pada cara
pemanasan dan peralatan yang digunakan., proses pengelasan yaitu :
I.
II.
Pengelasan patri
1) Nyala
1. Titik
2) Celup
2. Kampuh
3) Tahanan
3. Proyeksi
4) Infra merah
4. Tumpu
5) Dapur
5. Nyala
6) Induksi
6. Perkussion
Pengelasan Tempa
1) Dikerjakan dengan tangan
2) Dikerjakan dengan mesin
III.
IV. Pengelasan tahanan
V.
Pengelasan induksi
 Frekuensi tinggi
VI. Pengelasan Busur
-
Rol
-
Pukul
-
Terlindung
-
Die
-
Tanpa lindungan
Pengelasan gas
1) Udara-asitelin
1. Elektroda karbon
2. Elektroda logam

Terlindung
2) Oksiasitelin
a. Busur terlindung
3) Oksihidrogen
b. Titik busur
4) Tekanan
c. Hidrogen atom
VII. Berkas elektron
d. Gas inert
VIII. Pengelasan laser
e. Busur terendam
IX. Pengelasan gesekan
f. Lantak
X. Pengelasan termit
g. Terak elektro
Welding
1. Tekanan
 Tanpa lindungan
2 Tanpa tekanan
XI. Pengelasan alir
a. Logam polos
b. Lantak
XII Pengelasan dingin
1. Tekanan
2. Ultrasonik
XIII.Pengelasan letup
ELEKTRODA
Dikenal tiga jenis elektroda logam, yaitu elektroda polos, elektroda fluks,
elektroda lapis tebal.
Elektroda polos terbatas penggunaannya, antara lain untuk besi tempa
ddan baja lunak. Biasanya digunakan polaritas langsung. Elektroda fluks dilapisi
terak dan fluks digunakan pada pengelasan logam dan paduan bukan besi.
Lapisan fluks mempunyai fungsi yaitu :
1. Membentuk lingkungan pelindung,
2. Membentuk terak dengan sifat tertentu.
3. Memungkinkan pengelasan atas kepala dan tegak lurus.
4. Menstabilkan busur.
5. Menambah unsur paduan pada logam induk.
6. Memurnikan logam secara metalurgi.
7. Mengurangi cipratan logam pengisi.
8. Meningkatkan efisiensi pengendapan.
9. Menghilangkan oksida dan ketidakmurnian.
10. Mempengaruhi kedalamam penetrasi busur.
11. Mempengaruhi bentuk manik.
12. Memperlambat kecepatan pendinginan sambungan las.
13. Menambah lapisan logam las yang berasal dari serbuk logam dalam
lapisan pelindung.
Elektroda lapis tebal adalah elektroda yang mempunyai lapisan tebal dan
kandungan serbuk logam yang tinggi cocok untuk pengelasan teknik
kontak atau belah.
Welding
TEKNIK PENGELASAN
Posisi pengelasan atau sikap pengelasan adalah pengaturan posisi dan
gerakan arah dari pada elektroda sewaktu mengelas. Adapun pisisi mengelas
terdiri dari empat macam yaitu:
1.
Posisi di Bawah Tangan
Posisi di bawah tangan yaitu suatu cara pengelasan yang dilakukan pada
permukaan rata/datar dan dilakukan dibawah tangan. Kemiringan elektroda las
sekitar 10º - 20º terhada garis vertikal dan 70º - 80º terhadap benda kerja.
2.
Posisi Tegak (Vertikal)
Mengelas posisi tegak adalah apabila dilakukan arah pengelasannya
keatas atau kebawah. Pengelasan ini termasuk pengelasan yang paling sulit
karena bahan cair yang mengalir atau menumpuk diarah bawah dapat diperkecil
dengan kemiringan elektroda sekitar 10º - 15º terhada garis vertikal dan 70º 85º terhadap benda kerja.
3.
Posisi Datar (Horisontal)
Mengelas dengan horisontal biasa disebut juga mengelas merata dimana
kedudukan benda kerja dibuat tegak dan arah elektroda mengikuti horisontal.
Sewaktu mengelas elektroda dibuat miring sekitar 5º - 10º terhada garis vertikal
dan 70º - 80º kearah benda kerja.
4.
Posisi di Atas Kepala (Over Head)
Posisi pengelasan ini sangat sukar dan berbahaya karena bahan cair
banyak berjatuhan dapat mengenai juru las, oleh karena itu diperlukan
perlengkapan yang serba lengkap antara lain: Baju las, sarung tangan, sepatu
kulit dan sebagainya. Mengelas dengan posisi ini benda kerja terletak pada
bagian atas juru las dan kedudukan elektroda sekitar 5º - 20º terhada garis
vertikal dan 75º - 85º terhadap benda kerja.
BAGIAN –BAGIAN MESIN
1. Tombol pemutar berfungsi untuk menghidupkan mesin las (transformator)
2. Lampu sinyal sebagai indilator apakah mesin sudah berfungsi atau tidak.
3. Pengatur arus berfungsi mengatur besarnya kuat arus yang diijinkan.
4. Kutub + sebagai sumber arus positif.
5. Kutub – sebagai sumber arus negatif.
6. Penjepit benda kerja berfungsi untuk menjepit benda kerja yang akan dilas.
Welding
7. Penjepit elektroda berfungsi menjepit elektroda yang digunakan sebagai
logam pengisi.
8. Klem tiga fase berfungsi untuk pengaturan arus jauh dari mesin las
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengelasan
1. Tegangan busur las
Tingginya tegangan busur las tergantung pada busur yang dikehendaki dan
jenis dari elektroda yang digunakan. Panjang busur yang dianggap baik kirakira sama dengan garis tengah elektroda.
2. Besar arus listrik
Besarnya arus listrik yang digunakan tergantung dari bahan dan ukuran las,
geometri sambungan, posisi pengelasan, jenis elektroda, dan diameter
elektroda
3. Polaritas listrik
Pemilihan polaritas ini tergantung dari bahan pembungkus elektroda, kondisi
thermal dan bahan induk kapasitas. Sambungan las yang dikenal ada dua
macam sambungan yaitu :
a. Polaritas langsung (slight polarity), kutub positif dihubungkan dengan
benda benda kerja dan kutub negatifnya ke elektroda.
b. Polaritas terbalik (divers polarity), merupakan kebalikan dari polaritas
langsung.
4. Besarnya penembusan dan penetrasi
Untuk mendapatkan sambungan las yang tinggi dapat diperhatikan penetrasi
dan penembusan yang cukup pada dasarnya. Makin besar arus las makin besar
pula daya tembusnya.Adapun gerak mengelas yang baik adalah :
1. menarik busur dimana elektroda diletakkan, benda kerja kemudian ditarik.
2. Gerak mengarah, kerja pada pengelasan jika sambungan las ini lebih besar
atau lebar daripada massa, maka elektrodanya perlu digerakkan dengan
sedikit mengayun bolak-balik untuk melebarkan cairan itu.
3. Gerakan menyatu, dimana pemegang karet elektroda digerakkan menyatu
dengan kecepatan menurun.
5. Beberapa kondisi standar dalam pengelasan dengan syarat-syarat tertentu
seperti tebal plat, bentuk sambungan, jenis elektroda, diameter intielektroda
dan lain sebagainya.
Welding
BAB III
PRAKTIKUM DAN PERMESINAN
III.1. Peralatan Yang Digunakan
III.2. Bahan Yang Digunakan
III.3. Metode Praktikum
BAB IV
ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN
IV.1.
Data
Untuk perhitungan diambil data-data bahan sebagai berikut :
Bahan
=
Kekuatan tumbuk
=
Faktor keamanan (Sn)
=
Panjang proyeksi benda
=
Konstanta sambungan las (v) =
Tebal kampuh las (a)
=
Gaya (Fn)
=
BAB V
PEMBAHASAN
V.1. Pembahasan Umum
V.2. Pembahasan Khusus
BAB VI
PENUTUP
VI.1. Kesimpulan
Welding
VI.2. Saran - Saran