Category Archives: Fabrikasi

Posisi Pengelasan

Posisi atau sikap pengelasan yaitu pengaturan posisi atau letak gerakan elektroda las. Posisi pengealasan yang digunakan biasanya tergantung dari letak kampuhkampuh atau celah-celah benda kerja yang akan dilas. Posisi-posisi pengelasan terdiri dari posisi pengelasan di bawah tangan (down hand position), posisi pengelasan mendatar (horizontal position) , posisi pengelasan tegak (vertical position), dan posisi pengelasan di atas kepala (over head position)

Down hand position

1. Posisi pengelasan di bawah tangan (down hand position) Posisi pengelasan ini adalah posisi yang paling mudah dilakukan. Posisi ini dilakukan untuk pengelasan pada permukaan datar atau permukaan agak miring, yaitu letak elektroda berada di atas benda kerja .

2. Posisi pengelasan mendatar (horizontal position) Mengelas dengan posisi mendatar merupakan pengelasan yang arahnya mengikuti arah garis mendatar/horizontal. Pada posisi pengelasan ini kemiringan dan arah ayunan elektroda harus diperhatikan, karena akan sangat mempengaruhi hasil pengelasan. Posisi benda kerja biasanya berdiri tegak atau agak miring sedikit dari arah elektroda las. Pengelasan posisi mendatar sering digunakan unutk pengelasan benda-benda yang berdiri tegak . Misalnya pengelasan badan kapal laut arah horizontal.

3. Posisi pengelasan tegak (vertical position) Mengelas dengan posisi tegak merupakan pengelasan yang arahnya mengikuti arah garis tegak/vertikal. Seperti pada horizontal position pada vertical position, posisi benda kerja biasanya berdiri tegak atau agak miring sedikit  searah dengan gerak elektroda las yaitu naik atau turun. Misalnya pengelasan badan kapal laut arah vertikal.

4. Posisi pengelasan di atas kepala (over head position) Benda kerja terletak di atas kepala welder, sehingga pengelasan dilakukan di atas kepala operator atau welder. Posisi ini lebih sulit dibandingkan dengan posisi-posisi pengelasan yang lain. Posisi pengelasan ini dilakukan untuk pengelasan pada permukaan datar atau agak miring tetapi posisinya berada di atas kepala, yaitu letak elektroda berada di bawah benda kerja. Misalnya pengelasan atap gudang bagian dalam. Posisi pengelasan di bawah tangan (down hand position) memungkinkan penetrasi dan cairan logam tidak keluar dari kampuh las serta kecepatan pengelasan yang lebih besar dibanding lainnya. Pada horizontal position, cairan logam cenderung jatuh ke bawah, oleh karena itu busur (arc) dibuat sependek mungkin. Demikian pula untuk vertical dan over head position. Penimbunan logam las pada pengelasan busur nyala terjadi akibat medan electromagnetic bukan akibat gravitasi, pengelasan tidak harus dilakukan pada down hand position ataupun horizontal position

Proses pengelasan busur nyala

1. Pengelasan busur nyala terbenam (Submerged Arc Welding atau SAW)

Submerged Arc Welding atau SAW

Pada proses SAW, busurnya tidak terlihat karena tertutup oleh lapisan bahan granular (berbentuk butiran) yang melebur. Elektroda logam telanjang akan habis karena ditimbun sebagai bahan pengisi. Ujung elektroda terus terlindung oleh cairan fluks yang berada di bawah lapisan fluks granular yang tak terlebur. Fluks yang merupakan ciri khas dari metode ini, memberikan penutup sehingga pengelasan tidak menimbulkan kotoran sepanjang kampuh, percikan api atau asap. Fluks granular biasanya terletak secara otomatis sepanjang kampuh di permukaan lintasan gerak elektroda. Hasil pengelasan yang menggunakan proses SAW memiliki mutu yang tinggi dan merata, kekuatan kejut (impact) yang tinggi, kerapatan yang tinggi dan tahan karat yang baik. Sifat mekanis las ini sama baiknya seperti bahan dasar.

2. Pengelasan busur nyala logam gas (Gas Metal Arc Welding atau GMAW)

Gas Metal Arc Welding atau GMAW

Pada prose GMAW, elektrodanya adalah kawat menerus dari gulungan yang disalurkan melalui pemegang elektroda . Perlindungan dihasilkan seluruhnya dari gas atau campuran gas yang diberikan dari luar.Selain melindungi logam yang meleleh dari atmosfir, gas pelindung mempunyai fungsi sebagai berikut :

a) mengontrol karakteristik busur nyala dan pemindahan logam;

b) mempengaruhi penetrasi, lebar peleburan, dan bentuk daerah lasan;

c) mempengaruhi kecepatan pengelasan;

3. Pengelasan busur nyala berinti fluks (Flux Cored Arc Welding atau FCAW)

Proses FCAW sama seperti GMAW tetapi elektroda logam pengisi yang menerus berbentuk tubular (seperti pipa) dan mengandung bahan fluks dalam intinya. Bahan inti ini sama fungsinya seperti lapisan SMAW atau fluks granular pada SAW. Untuk kawat yang diberikan secara menerus, lapisan luar tidak akan tetap lekat pada kawat. Gas pelindung dihasilkan oleh inti fluks tetapi biasanya diberi gas pelindung tambahan dengan gas CO2.

4.Pengelasan terak listrik (Electro Slag Welding atau ESW)

Proses ESW merupakan proses pengelasan yang digunakan terutama untuk pengelasan dalam posisi tegak atau vertikal. Ini biasanya dipakai untuk memperoleh las lintasan tunggal (sekali jalan) seperti untuk sambungan pada penampang kolom yang besar. Logam las yang ditimbun ke dalam alur yang dibentuk oleh tepi pelat yang terpisah dan alas yang didinginkan dengan air. Terak cair yang konduktif melindungi las serta mencairkan bahan pengisi dan tepi pelat. Karena terak padat tidak konduktif, busur nyala diperlukan untuk mengawali proses dengan mencairkan terak dan memanaskan pelat.

5. Pengelasan stud

Proses yang paling umum digunakan dalam pengelasan stud (baut tanpa ulir) ke bahan dasar atau logam induk disebut pengelasan stud busur nyala (arc stud welding). Proses ini bersifat otomatis tetapi karakteristiknya sama seperti proses SMAW. Stud berlaku sebagai elektroda, dan busur listrik timbul dari ujung stud ke pelat.

fungsi-fungsi fluks 

Elektroda yang dilapis akan habis karena logam pada elektroda dipindahkan ke logam induk selama proses pengelasan. Kawat elektroda (kawat las) menjadi bahan pengisi dan lapisannya sebagian dikonversikan menjasi gas pelindung, sebagian menjadi terak (slag), dan sebagian lagi diserap oleh logam las. Bahan pelapis elektroda adalah campuran seperti lempung yang terdiri dari pengikat silikat dan bahan bubuk seperti senyawa flour, karbonat, oksida, paduan logam, dan selulosa. Campuran ini ditekan dan dipanasi hingga diperoleh lapisan konsentrasi kering dan keras

Pengelasan SMAW

Jenis elektroda yang digunakan akan sangat menentukan hasil pengelasan, sehingga penting untuk mengetahui jenis dan sifat masing-masing elektroda sebagai dasar pemilihan elektroda yang tepat. Selain jenis elektroda yang harus dipilih dengan tepat, diameter elektroda las juga harus diperhatikan. Ukuran elektroda dipilih berdasarkan ukuran las yang akan dibuat dan arus listrik yang dihasilkan oleh alat las. Karena umumnya mesin las mempunyai pengatur untuk memperkecil maupun memperbesar arus listrik

Elektroda berselaput terdiri dari bagian inti dan zat pelindung atau fluks. Selaput elektroda atau fluks mempunyai fungsi-fungsi, antara lain

1) Mencegah terbentuknya oksida-oksida dan nitride logam, sewaktu proses pengelasan berlangsung.

2) Membuat kerak pelindung sehingga dapat mengurangi kecepatan pendinginan, hal ini bertujuan agar hasil lasan tidak getas dan rapuh.

3) Menstabilkan terjadinya busur api dan mengarahkan nyala busur api sehingga mudah dikontrol. 4) Mengontrol ukuran dan frekuensi tetesan logam cair

Pengelasan Lurus Posisi Horisontal

1. Persiapan

Persiapan permukaan las pada pengelasan

Sebagai langkah persiapan, perhatikan hal-hal berikut ini :

(1) Pasanglah logam dasar dengan seksama pada alat penahannya pada posisi arah vertikal.

(2) Ketinggian logam dasar kira-kira 50 mm lebih rendah dari garis pandang mata .

(3) Bersihkan permukaan logam dasar dengan sikat kawat.

2. Posisi pengelasan

Posisi elektrode pada penjepit

(1) Pasanglah elektroda pada penjepitnya.

(2) Letakkan kabel dipundak.

(3) Ambillah posisi berdiri dengan kaki sedikit melebar supaya badan stabil .

3. Penyalaan busur

Penyalaan busur

(1) Atur arus las sekitar 110-130 A.

(2) Nyalakan busur sekitar 10-20 mm didepan titik awal dan putar balik ke titik semula.

 

Pengelasan Vertikal dengan ayunan

Penyalaan busur las

1. Persiapan Sebagai langkah persiapan, perhatikan hal-hal berikut ini :

(1) Pasanglah lurus vertikal logam dasar dengan penahan / penyangga.

(2) Atur posisi logam dasar kira-kira 50 mm lebih rendah dari arah pandang lurus.

(3) Bersihkan permukaan logam dasar dengan sikat kawat.

2. Posisi badan saat pengelasan

(1) Masukkan elektroda kedalam pengait pada tangkai pemegang

(2) Letakkan kabel dipundak.

(3) Posisi anda berdiri harus kaki melebar supaya tubuh anda stabil .

3. Penyalaan busur

(1) Atur arus las sekitar 110 -130A.

(2) Sudut elektroda terhadap logam dasar harus 90o .

(3) Nyalakan busur sekitar 10-20 mm didepan titik awal dan putar balik lewat starting point .

4. Pengelasan rigi – rigi

(1) Jagalah agar sudut elektroda terhadap arah pengelasan 70- 80 .

(2) Gerakkan elektroda dari tepi ke tepi dengan menggerakkan lengan.

(3) Usahakan busur pendek.

(4) Gerakkan elektroda dengan cepat ditengah rigi-rigi tapi dengan pelan pada kedua sisi.

(5) Gerakkan elektroda dari tepi ke tepi tidak melebihi 3x diameter elektroda.

(6) Majukan jarak las supaya rigi-rigi menutupi separoh rigi-rigi lainnya

(7) Jaga posisi busur agar selalu didepan terak

Skema mesin pemotong dengan nyala oksiasetilen

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

Pemotongan dengan nyala juga merupakan suatu proses produksi. Nyala untuk pemotongan berbeda dengan nyala untuk pengelasan dimana disekitar lobang utama yang dialiri oksigen terdapat lubang kecil untuk pemanasan mula. Fungsi nyala pemanas mula adalah untuk pemanasan baja sebelum dipotong. Karena bahan yang akan dipotong menjadi panas sehingga baja akan menjadi terbakar dan mencair ketika dialiri oksigen. Gambar  dibawah memperlihatkan skema mesin pemotong nyala oksiasetilen.

mesin pemotong

4 cara dalam memanaskan logam pada penyambungan

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.

Jenis Sambungan Pada Patri

Jenis Sambungan Pada Patri

Proses pematrian dikelompokkan berdasarkan cara pemanasan. Ada empat cara yang dilakukan dalam memanaskan logam pada penyambungan :

1. Pencelupan benda yang akan disambung dalam logam pengisi atau fluks cair.

2. Mematri dengan menggunakan dapur. Disini benda dijepit dengan jig dan dimasukkan ke dalam dapur yang diatur suhunya sesuai titik cair logam patri.

3. Mematri dengan nyala. Panas nyala diambil dari nyala oksi asetilen atau oksihidrogen 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, penyambungan logam yang berlainan dan penyambungan bahan yang tipis. Selain itu proses patri cepat dan menghasilkan sambungan yang rapi yang tidak memerlukan pengerjaan penyelesaian lagi.

Las Busur Gas dengan Pelindung Gas Mulia

Proses pengelasan ini sambungan dibentuk oleh panas yang ditimbulkan oleh busur yang dibangkitkan diantara elektroda dan benda kerja dimana busur dilindungi oleh gas mulia seperti argon, helium atau bahkan gas CO2 atau campuran gas lainnya.

Ada dua jenis pengelasan dengan cara ini yaitu : las TIG (tungsten inert gas) atau disebut juga pengelasan menggunakan elektroda wolfram dengan logam pengisi, dan las MIG (metal inert gas) atau disebut juga pengelasan menggunakan elektroda terumpan. Kedua jenis pengelasan ini bisa dilakukan secara manual ataupun otomatik serta tidak memerlukan fluks ataupun lapisan kawat las untuk melindungi sambungan.

Las busur yang menggunakan elektroda wolfram (elektroda tak terumpan) dikenal pula dengan sebutan las busur wolfram gas. Skema dari pengelasan jenis ini bisa dilihat pada gambar 15. Pada proses ini las dilindungi oleh selubung gas mulia yang dialirkan melalui pemegang elektroda yang didinginkan dengan air.

Diagram proses las busur wolfram gas mulia

Gambar 15. Diagram proses las busur wolfram gas mulia

Pengelasan ini bisa menggunakan arus bolak-baliok ataupun arus searah, dimana pemilihan tergantung pada jenis logam yang dilas. Arus searah polaritas langsung digunakan untuk pengelasan baja, besi cor, paduan tembaga dan baja tahan karat, sedangkan polaritas terbalik jarang digunakan. Untuk arus bolak-balik banyak digunakan untuk pengelasan aluminium, magnesium, besi cor dan beberapa jenis logam lainnya. Proses ini banyak dilakukan untuk pengelasan pelat tipis karena biayanya akan mahal jika digunakan untuk pengelasan pelat tebal.

Pengelasan las gas mulia elektroda terumpan bisa dilihat pada gambar 16 dimana antara benda kerja dan elektroda terumpan dilindungi dengangas pelindung. Efisiensi pengelasan jenis ini lebih tinggi dan kecepatan pengelasan jauh lebih baik. Pengelasan ini umumnya dilakukan secara otomatik.

Diagram las busur gas mulia elektroda terumpan

Gambar 16. Diagram las busur gas mulia elektroda terumpan

Gas karbon dioksida sering digunakan sebagai gas pelindung untuk pengelasan logam baja karbon dan baja paduan rendah.

Skema nyala Las busur

Pengelasan busur adalah pengelasan dengan memanfaatkan busur listrik yang terjadi antara elektroda dengan benda kerja. Elektroda dipanaskan sampai cair dan diendapkan pada logam yang akan disambung sehingga terbentuk sambungan las. Mula-mula elektroda kontak/bersinggungan dengan logam yang dilas sehingga terjadi aliran arus listrik, kemudian elektroda diangkat sedikit sehingga timbullah busur. Panas pada busur bisa mencapai 5.500 oC.

Las busur bisa menggunakan arus searah maupun arus bolakbalik. Mesin arus searah dapat mencapai kemampuan arus 1000 amper pada tegangan terbuka antara 40 sampai 95 Volt. Pada waktu pengelasan tegangan menjadi 18 sampai 40 Volt. Ada 2 jenis polaritas yang digunakan yaitu polaritas langsung dan polaritas terbalik. Pada polaritas langsung elektroda berhubungan dengan terminal negatif sedangkan pada polaritas terbalik elektroda berhubungan dengan terminal positif.

Jenis bahan elektroda yang banyak digunakan adalah elektroda jenis logam walaupun ada juga jenis elektroda dari bahan karbon namun sudah jarang digunakan. Elektroda berfungsi sebagai logam pengisi pada logam yang dilas sehingga jenis bahan elektroda harus disesuaikan dengan jenis logam yang dilas. Untuk las biasa mutu Asyari Daryus – Proses Produksi Universitas Darma Persada – Jakarta 59 lasan antara arus searah dengan arus bolak-balik tidak jauh berbeda, namun polaritas sangat berpengaruh terhadap mutu lasan. Kecepatan pengelasan dan keserbagunaan mesin las arus bolakbalik dan arus searah hampir sama, namun untuk pengelasan logam/pelat tebal, las arus bolak-balok lebih cepat. Skema las busur bisa dilihat pada gambar  dibawah ini.

Skema nyala Las busur

Elektroda yang digunakan pada pengelasan jenis ini ada 3 macam yaitu : elektroda polos, elektroda fluks dan elektroda berlapis tebal. Elektroda polos adalah elektroda tanpa diberi lapisan dan penggunaan elektroda jenis ini terbatas antara lain untuk besi tempa dan baja lunak. Elektroda fluks adalah elektroda yang mempunyai lapisan tipis fluks, dimana fluks ini berguna melarutkan dan mencegah terbentuknya oksida-oksida pada saat pengelasan. Kawat las berlapis tebal paling banyak digunakan terutama pada proses pengelasan komersil.

Lapisan pada elektroda berlapis tebal mempunyai fungsi

1. Membentuk lingkungan pelindung.

2. Membentuk terak dengan sifat-sifat tertentu untuk melindungi logam cair.

3. Memungkinkan pengelasan pada posisi diatas kepala dan tegak lurus.

4. Menstabilisasi busur.

5. Menambah unsur logam paduan pada logam induk.

6. Memurnikan logam secara metalurgi.

7. Mengurangi cipratan logam pengisi.

8. Meningkatkan efisiensi pengendapan.

9. Menghilangkan oksida dan ketidakmurnia.

10. Mempengaruhi kedalaman penetrasi busur.

11. Mempengaruhi bentuk manik.

12. Memperlambat kecepatan pendinginan sambungan las.

13. Menambah logam las yang berasal dari serbuk logam dalam lapisan pelindung.

Pengelasan Proyeksi dan Las Kampuh (seam weld)

Pengelasan Proyeksi

Pengelasan Proyeksi

Gambar 10. memperlihatkan skema pengelasan proyeksi. Pengelasan ini mirip dengan pengelasan titik hanya bagian yang dilas 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.

Las Kampuh (seam weld)

Jenis-jenis las kampuh resistansi listrik

Las kampuh merupakan proses las untuk menghasilkan lasan yang kontinyu pada pelat logam yang ditumpuk. Sambungan terjadi oleh panas yang ditimbulkan oleh tahanan listrik. Arus mengalir melalui elektroda ke pelat sama seperti pengelasan titik. Metode ini sebenarnya merupakan pengelasan titik yang kontinyu. Tiga jenis las kampuh yang sering dilakukan pada industri bisa dilihat pada gambar 11. yaitu las kampuh tumpang, las kampuh tindih dan las kampuh yang mulus.