BAB III Mesin Las

Laporan Praktikum Proses Produksi 2010

BAB III

LAS LISTRIK

(ELECTRIC WELDING)

3.1 Tujuan Praktikum

Mahasiswa mengerti memahami dan dapat mengoperasikan mesin las.

Mahasiswa mengerti setiap komponen-komponen dan fungsinya.

Mahasiswa dapat membaca gambar serta ukuran.

Mahasiswa dapat melakukan kerja secara efisien :

- Ketepatan waktu (dikerjakan yang terlebih utama)

- Ketelitian ukuran

- Ketelitian dalam pengelasan

Mahasiswa harus memahami bagaimana posisi yang tepat pada saat

melakukan pengelasan.

3.2 Landasan Teori

3.2.1 Prinsip Kerja Mesin Las

Pada pengelasan listrik berkas elektron, sambungan terjadi karena benda

kerja di hujani oleh berkas elektron berkecepatan sangat tinggi, akibatnya

pinggiran benda yang akan dilas mencair atau dapat dikatakan oleh adanya

penetrasi dari elektron. Biasanya tidak digunakan filler dan proses ini baik

digunakan tidak saja untuk logam biasa, tetapi juga digunakan untuk

logam keras yang tahan api, termasuk logam-logam yang sulit di las

menggunakan pengelasan biasa.

Untuk lebih jelas, perhatikan gambar berikut ini.

27 Universitas Mercu Buana / FTI


Senapan elektron berada dalam ruang hampa yang di atur sedemikian rupa,

sehingga dapat ditarik ke atas maupun ke bawah ataupun bergerak dalam

bidang datar. Ruang hampa biasanya mencapai tekanan

dimana serangkaian berkas dipasangkan dan di arah kan secara terpusat

dan fixed (stasioner), kemudian benda kerjanya yang bergerak. Karena

panasnya berkas elektron tersebut, sehingga mampu membuat wolfram

menjadi uap, bahkan bahan-bahan dengan titik didih yang tinggin sekali

pun mampu dijadikan uap.

Proses pengelasan listrik berkas elektron ini dapat dikendalikan secara

numerik khususnya untuk komponen elektronika dan tercatat mempunyai

kecepatan pengelasan sedemikian tinggi (misal: untuk Al-alloy 2024 T-4

setebal 12 mm, kecepatan pengelasan nya = 800 mm/menit), sehingga

komposisi metalurgi ke-2 logam induk tidak sempat terpengaruh.

Berkas elektron terbentuk di dalam ruang hampa, lalu mengalir melintasi

lubang khusus dan menembus gas Argon atau Helium, lalu mengenai

benda kerja (logam induk). Kecepatannya masih dapat ditingkatkan,

namun menjadi tidak bebas dari kontaminasi.



3.2.2 Bagian-bagian Mesin Las

Mesin las yang digerakkan dengan motor, cocok dipakai untuk

pekerjaan lapangan atau pada bengkel yang tidak mempunyai

jaringan listrik.

Busur nyala las ditimbulkan oleh arus listrik yang diperoleh dari

mesin las.

Busur nyala terjadi apabila dibuat jarak tertentu antara elektroda

dengan benda kerja dan kabel masa dijepitkan kebenda kerja.


http://1.bp.blogspot.com/_TAx2NCT1n48/R2qCHT5_ScI/AAAAAAAAAFI/H8JXAJboiao/s1600-h/IMG_1289.jpg

http://1.bp.blogspot.com/_TAx2NCT1n48/R2qEFT5_SeI/AAAAAAAAAFY/t1pWuQhq5ck/s1600-h/Untitled-20.jpg


3.2.3 Sumber Tenaga Mesin Las

Sumber tenaga mesin las dapat diperoleh dari:

motor bensin atau diesel

gardu induk

Tenaga listrik tegangan tinggi dialihkan kebengkel las melalui beberapa

transformator.

Tegangan yang diperlukan oleh mesin las biasanya:

- 110 Volt

- 220 Volt

- 380 Volt

3.2.4 Jenis-jenis Mesin Las

Mesin las ada dua macam, yaitu:

mesin las D.C (direct current – mesin las arus searah)

mesin las A.C (alternating current – mesin las arus bolak-balik)

3.2.4.1 Mesin Las D.C

Pemasangan kabel sekunder, pada mesin las D.C dapat diatur / dibuat

menjadi DCSP atau DCRP.

Bila kabel elektroda dihubungkan kekutub negative mesin, dan

kabel masa dihubungkan kekutub positif maka disebut hubungan

polaritas lurus (D.C.S.P)

Pada hubungan D.C.S.P, panas yang timbul, sepertiga memanaskan

elektroda dan dua pertiga memanaskan benda kerja.

Berarti benda kerja menerima panas lebih banyak dari elektroda.

Bila kabel elektroda dihubungkan kekutub positif mesin, dan kabel

masa dihubungkan kekutub negative maka disebut hubungan

polaritas terbaik (D.C.R.P)



catatan:

DCSP = direct current straight polarity

DCRP = direct current revers polarity

Pada hubungan D.C.R.P, panas yang timbul, dua pertiga

memanaskan elektroda dan sepertiga memanaskan benda kerja.

Berarti elektroda menerima panas yang lebih banyak dari benda

kerja

kapan dipergunakan D.C.R.P, tersebut?

Ini tergantung pada :

- bahan benda kerja

- posisi pengelasan

- bahan dan salutan elektroda

- penembusan yang diinginkan

Keuntungan-keuntungan pada mesin D.C antara lain:

- busur nyala stabil


http://1.bp.blogspot.com/_TAx2NCT1n48/R2qEFT5_SeI/AAAAAAAAAFY/t1pWuQhq5ck/s1600-h/Untitled-20.jpg


- 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

3.2.4.2 Mesin Las A.C

Pada mesin las A.C, kabel masa dan kabel elektroda dapat

dipertukarkan tanpa mempengaruhi perubahan panas yang

timbul pada busur nyala.

Keuntungan-keuntungan pada mesin A.C, antara lain:

- busur nyala kecil, sehingga memperkecil kemungkinan

timbunya keropos pada rigi-rigi las

- perlengkapan dan perawatan lebih murah

Besar arus dalam pengelasan dapat diatur dengan alat

penyetel, dengan jalan memutar handle menarik atau

menekan, tergantung pada konstruksinya.


http://2.bp.blogspot.com/_TAx2NCT1n48/R2qCvj5_SdI/AAAAAAAAAFQ/Q03CSWsHY_k/s1600-h/IMG_1290.jpg


Besar ampere yang dihasilkan mesin dapat dilihat pada

skala ampere.


http://3.bp.blogspot.com/_TAx2NCT1n48/R2qE0z5_SfI/AAAAAAAAAFg/koX7SnVccC8/s1600-h/IMG_1291.jpg


3.2.5 Macam-macam Cara Pengerjaan Mesin Las

3.2.5.1 Las Laser

Pada mulanya, sinar laser tidak dimaksudkan untuk mengelas, biasanya

dugunakan untuk keperluan metrologi (pengukuran), termasuk untuk

mengukur/menguji kelurusan, kerataan, kesikuan dan kedataran suatu

benda. Sinar laser dapat memancarkan berkas dengan diameter sekitar 10

mm berwarna merah dan sinarnya visibel, artinya dapat dilihat oleh mata

telanjang. Karena intensitas panas yang begitu tinggi, maka sinar laser

dapat digunakan untuk pekerjaan pengelasan dan karena energi yang

dipindahkan dalam bentuk berkas cahaya, maka laser dapat digunakan

dalam media yang transparan tanpa mengenai benda kerjanya.

Pada proses pengelasan, energi diteruskan dalam bentuk pulsa dan bukan

sebagai berkas sinar yang kontinu. Berkas cahaya dengan intensitas panas

tinggi itu dibuat terpusat pada benda kerja yang akan di las, sehingga

mampu menghasilkan peleburan (fusion) pada permukaan benda kerja

yang akan dilas.Untuk persiapan pengelasan, termasuk penyetelan

peralatan utama dan penunjang, memerlukan banyak waktu, maka tipe

pengelasan jenis ini tergolong lambat. Penggunaannya relatif terbatas,

yakni untuk komponen kecil, khususnya industri elektronika.

3.2.5.2 Las Gesek

Pada pengelasan gesek, penyambungan terjadi oleh adanya panas yang

ditimbulkan oleh gesekan akibat perputaran satu dengan yang lain antara

logam-logam induk dibawah pengaruh gaya aksial. Ke-2 permukaan yang

bergesekan tadi menjadi panas, bahkan mendekati titik didih logam nya,

sehingga permukaan logam didaerah tersebut menjadi plastis. Dalam

kondisi panas tersebut, pergerakan/pergesekan relatif antar ke-2 logam

dihentikan, kemudian di aplikasikan gaya tekan arah aksial, sehingga

terjadi sambungan las lantak.Besarnya gaya tekan ini, bisa sama atau lebih

besar dari gaya tekan sewaktu pemanasan, dimana nilainya tergantung dari



jenis bahan yang akan di las.Kilatan atau percikan bungan api yang timbul

selama proses pengelasan, ternyata bermanfaat untuk membersihkan

sambungan dari kotoran (minyak dan karat), terutama oksida. Gambar

ilustrasi las gesek dapat dilihat dibawah ini.

Mesin yang digunakan harus mampu memegang salah satu dari logam

induk, sedang logam lain nya diputar dan dihentikan, setelah sushu

pengelasan tercapai. Kecepatan perputaran dan tekanan kontak sangat

tergantung kepada ukuran dan jenis bahan benda kerja nya. Sebagai

contoh: sebuah poros baja karbon berdiameter 25 mm, memerlukan

kecepatan putar 1500 rpm dan tekanan aksial sebesar10 MPa, sedangkan

untuk poros stainless steel dengan ukuran yang sama, diperlukan

kecepatan putar sekitar 3000 rpm dan tekanan aksial sebesar 85 MPa.

Keunggulan:

a. peralatan sederhana

b. kecepatan pengelasan tinggi

c. mutu pengelasannya baik

d. persiapan untuk pengelasan cukup singkat

e. energi yang dibutuhkan cukup rendah

Kekurangan:

a. hanya terletak pada benda kerjanya yang harus selalu simetris.



3.2.5.3 Las Ultrasonik

Las ultrasonik adalah proses penyambungan padat untuk logam-logam

yang sejenis, maupun logam-logam berlainan jenis, dimana secara umum

bentuk sambungan nya adalah sambungan tindih. Energi getaran

berfrekwensi tinggi mengenai daerah las-las an dengan arah paralel dengan

permukaan sambungan. Tegangan geser osilasi pada permukaan las-las an

yang terjadi akibat pengaplikasian gaya, akan merusak dan merobek

lapisan oksida yang ada di ke-2 permukaan logam induk yang akan dilas.

Gambar ilustrasi ini, menunjukkan sistem pengelasan satu titik.

Sebelum pengelasan, perlu diatur besarnya gaya jepit, waktu dan daya

yang diperlukan, sementara itu logam induk diletakkan diatas meja kerja.

Pada menjelang periode pengelasan, sebuah elemen penggetar (sonotrode)

ditekankan pada benda kerja untuk waktu tertentu dan gaya penjepit nya

ditingkatkan secara bertahap, kemudian energi ultrasonik dihentikan

secara otomatis dan benda kerja dilepaskan.

Gaya jepit, waktu atau laju pengelasan dan energi di atur sesuai dengan

jenis dan ketebalan logam induk.Sebagai contoh lembaran tipis atau

kawat-kawat halus, hanya memerlukan energi sebesar beberapa Watt saja,

sedangkan benda yang besar dan keras, memerluka energi ratusan Watt



dan gaya jepit ribuan Newton. Waktu yang dibutuhkan untuk pengelasan

biasanya kurang dari 1 detik, bila berlangsung lebih dari 1 detik, hal ini

berarti enegi ultrasonik nya kurang., sedangkan ketebalan maksimum

benda kerja adalah 3 mm.

Pengelasan ultrasonik jenis cincin atau las kampuh ultrasonik, banyak

digunakan dalam industri pengemasan, pemotongan lembaran tipis (foil),

penerbangan dan ruang angkasa serta pembuatan reaktor nuklir.

Keuntungan:

a. waktu pengelasan relatif singkat

b. hasil lasan lebih kuat dibandingkan pengelasan manapun

Kekurangan:

a. tebal benda kerja maksimum 3 mm

b. pengoperasian nya relatif sulit, terutama untuk mengetahui energi

ultrasonil yang tepat

3.3 Alat-alat yang Digunakan

1. Mesin las litrik

2. Mistar atau penggaris

3. Gergaji besi untuk memotong pelat besi

4. Kedok las

5. Pemegang elektroda

6. Pemegang massa

7. Palu las

8. Sikat kawat

9. Kaca mata



3.4 Tugas dan Pertanyaan

3.4.1 Tugas

Dalam tugas saat praktikum proses produksi, mahasiswa di tugaskan untuk

mengelas 2 potongan besi hingga menjadi 1 bagian dengan menggunakan

las listrik.

Langkah kerja:

1. Batang-batang besi sepanjang 20 cm sebanyak 10 batang besi.

2. Sebelum mengelas potongan besi perlu memakai kedok las untuk

melindungi mata terhadap sinar dan percikan api serta logam

panas. Selain itu perlu juga mengenakan sarung tangan dan pakaian

yang sesuai untuk melindungi kulit.

3. Setelah itu genggam tang elektroda pada tangan kanan, sedangkan

tangan kiri memegang kedok las.

4. Kemudian letakkan tang elektroda di depan anda dan gerakkan

mendekati anda.

5. Untuk menyalakan busur las, ada 2 cara yaitu cara goresan dan

cara hentakan.

6. Besi plat di las dengan menggabungkan setiap 2 batang besi

sehingga besi plat berjumlah 5 batang.

7. Cara mengelas dengan membuat talinya terlebih dahulu dan

dengan las vertikal, kemudian sambungan tersebut di las hingga

menjadi satu.

3.4.2 Pertanyaan

1. Sebutkan metode/cara pengelasan dalam mengelas suatu benda

kerja?

Jawab:

a. Cara pengelasan dalam mengelas suatu benda:



Genggam tang elektroda pada tangan kanan, bagi

yang kidal sebaliknya tangan kiri memegang kedok

las.

Letakkan tang elektroda di depan anda, kemudian

gerakkan mendekati anada.

Besarnya sudut slektroda dengan benda kerja antara

700-850.

b. Metode pengelasan ada 2 cara yaitu:

Dengan cara goresan

Dengan cara hentakan

Bagi pemula, sebaiknya memilih dengan meggunakan cara

goresan. bila busur telah timbul angkat lektroda kira-kira

3mm dari benda kerja agar busur terbentuk. Kalau tidak

diangkat, elektroda akan melekat dan bila mengangkatnya

terlalu jauh maka busur akan hilang.

Melepas elektroda yang melekat pada benda kerja denagn

menggerakan elektroda ke kanan dank e kiri atau lepaskan

elektrodanya dari tang las. Kemudian bila busur telah

terbentuk, maka jarak antara elektoda dengan benda kerja

dipertahankan.

2. Gambarkan skema susunan peralatan las listrik dan berikan

keterangan masing-masing fungsi pada alat-alat!

Jawab:



3. Bagaimana pengaruh las AC/DC terhadap busur listrik?

Jawab:

1) pengaruh las AC terhadap busur listrik

Pada mesin las AC, kabel masa dan kabel elektroda dapat

dipertukarkan tanpa mempengaruhi perubahan panas yang

timbul pada busur nyala.

Sehingga pada las AC pengaruh terhadap busur listrik kecil,

sehingga memperkecil kemungkinan timbulnya keropos

pada rigi-rigi las. Selain itu, perlengkapan dan

perawatannya lebih murah

Besar arus dalam pengelasan dapat diatur dengan alat

penyetel, dengan jalan memutar handle menarik atau

menekan, tergantung pada konstruksinya.

2) pengaruh las DC terhadap busur listrik

pada las DC terdapat 2 cara penggunaan yaitu

Bila kabel elektroda dihubungkan kekutub negative

mesin, dan kabel masa dihubungkan kekutub positif

maka disebut hubungan polaritas lurus (D.C.S.P)

Pada hubungan D.C.S.P, panas yang timbul,

sepertiga memanaskan elektroda dan dua pertiga

memanaskan benda kerja. Berarti benda kerja

menerima panas lebih banyak dari elektroda.

Bila kabel elektroda dihubungkan kekutub positif

mesin, dan kabel masa dihubungkan kekutub

negative maka disebut hubungan polaritas terbaik

(D.C.R.P)

Sehingga pada las DC pengaruh terhadap busur

listrik stabil maka dapat menggunakan elektroda

bersalut dan tidak bersalut. Selain itu dapat

mengelas pelat tipis dalam hubungan DCRP



dan dapat dipakai untuk mengelas pada tempat-

tempat yang lembab dan sempit

3.5 Kesimpulan dan Saran

Secara umum ada banyak pengertian tentang pengleasan, namun hanya 2

pengertian saja yang di anggap menarik:

1. Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam, dimana

logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa tekanan.

2. Pengelasan adalah merupakan ikatan metalurgi yang ditimbulkan

oleh gaya tarik-menarik antar atom-atom logam.

Agar pengelasan dapat dilakukan dengan baik maka kedua permukaan

logam tersebut perlu bebas dari gas yang terserap atau oksida.

Secara umum pengelasan dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu:

1. Pengelasan dingin

2. Pengelasan panas


Documents

BAB III Mesin Las