Brazing, Soldering, Riveting

Laporan Praktikum Kelompok 16

LAPOR LA PORAN AN PRAKTIKUM PROSES PROSES MANUFAK TUR II MODUL PM2-02 PROSES PROSES PENYAMBUNGAN II

Oleh: Kelompok 16 Anggota: Hendrastantyo Ruriandi

13111072

Dini Adilah Prabowo

13111075

Ahmad Armansyah Fauzi

13111079

Iqbal Jauhari Roesdha

13111082

Fuad Muthahari

13111090

Ali Akbar Nasution

13111140

Tanggal Praktikum: 20 Februari 2014 Tanggal Penyerahan Laporan: 24 Februari 2014 Nama Asisten: Haryo Bayu (13110052)

LAB ORATORIUM DASAR TEKNIK PRODUKSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung 2014

Modul PM2-02: Proses Penyambungan Penya mbungan II

| 0


BAB I PENDAHULUAN

A.

Latar Belakang Praktikum

Secara umum, orang biasa mengenal metode las untuk penyambungan benda berbahan logam. Namun las ini tidak semata-mata dapat daplikasikan pada seluruh benda, karena dengan metode ini benda kerja harus ikut dilelehkan. Ketika diinginkan penyambungan tanpa merusak benda kerja (mengubah struktur mikro dan sifat-sifatnya) dilakukan brazing atau soldering. soldering. Dan, biasanya, untuk benda dengan tebal yang cukup tipis, dilakukan brazing dan soldering soldering yang cenderung tidak akan menghancurkan benda kerja.

Selain itu, untuk penyambungan yang tidak ingin permanen (di mana suatu saat setelah penyambungan,

kedua

bagian

benda

kerja

ingin

dipisahkan

lagi

untuk

kepentingan

pemeliharaan) dapat dilakukan riveting. riveting. Metode ini mudah dilakukan ketika perakitan dan ketika pembongkaran.

B.

Tujuan Praktikum



Memahami perbedaan dan persamaan antara prosesbrazing proses brazing,, soldering, soldering, dan riveting. riveting.



Memahami tahap pengerjaan proses brazing, brazing , soldering, soldering , dan riveting. riveting.



Mengetahui jenis-jenis logam yang dapat diproses denganbrazing dengan brazing dan dan soldering, soldering , serta jenis filler metal. metal.

Modul PM2-02: Proses Penyambungan Penya mbungan II

| 1


BAB II TEORI DASAR

A.

Brazing

Brazing

adalah

proses

penyambungan di mana filler metal diletakkan di antara permukaan benda yang akan disambungkan (atau di keliling benda) dan dengan temperatur yang terus meningkat hingga tanpa

melelehkan melelehkan

filler

metal

benda

kerja,

seperti pada fusion welding. Brazing termasuk merupakan proses liquid-solid-state bonding. Selama pendinginan filler metal (dalam rangka menjadikannya padat) terbentuk sambungan yang kuat. Filler metal yang biasa digunakan meleleh pada 450 C, di bawah titik leleh benda °

kerja. Gambar di atas adalah macam desain pada brazing.

Dalam proses brazing secara umum, kawat filler metal (braze) diletakkan di sekeliling benda kerja. Panas lalu diberikan, dari berbagai sumber eksternal, melelehkan braze metal, dan dengan gaya kapilaritas membuatnya mengisi celah (kekosongan) sambungan.

Filler metal yang digunakan dalam brazing bergantung pada temperatur pengerjaan, dan biasanya berbeda komposisinya dengan benda kerja. Filler metal juga terdiri dari berbagai bentuk: kawat, tangkai, cincin, dan lainnya. Pemilihan filler metal yang tepat sangat mempengaruhi hasil brazing untuk menghindari embrittlement di sambungan, yang dakibatkan oleh: (1) penetrasi batas butir pada logam cair, (2) pembentukan senyawa brittle intermetallic d sambungan, dan (3) korosi galvanic di sambungan. Akibat adanya difusi antara filler metal dengan benda kerja (logam induk) terjadi perubahan sifat mekanik di sambungan. Dan dapat berujung pada umur sambungan yang tidak panjang. Tabel berikut adalah filler metal yang dapat digunakan untuk material logam induk tertentu dan temperatur pengerjaannya. Filler metal

Logam induk

Temperatur brazing ( C) °

Alumunium dan paduannya

Alumunium-silicon

570-620

Paduan Magnesium

Magnesium-alumunum

580-625

Tembaga dan paduannya

Tembaga-Fosfor

700-925

Ferrous dan nonferrous (selain Alumunium dan Magnesium)

Perak dan paduan Tembaga, Tembaga-Fosfor

620-1150

Paduan dengan dasar: besi, Nikel, dan Kobalt

Emas

900-1100

Modul PM2-02: Proses Penyambungan II

| 2


Stainless steel, paduan dengan dasar: baja, Nikel, dan Kobalt

Nikel-perak

925-1200

Flux biasa digunakan selama brazing untuk menghindari oksidasi dan menghilangkan lapisan oksida yang sudah ada pada sambungan. Flux ini biasanya terbuat dari: boraks, boric acid, borates, fluorin, dan klorin. Kadang juga ditambahkan wetting agent untuk meningkatkan wetting characteristic (kemampuan filler metal untuk meleleh) dan meningkatkan gaya kapilaritas. Karena sifat korosifnya, flux harus dibesihkan setelah pengerjaan dengan, biasanya, mencucinya dengan air panas.

Permukaan yang akan di-braze sebaiknya dibersihkan dahulu dari debu, minyak, dan pengotor lain dengan maksud mendapatkan pembasahan dan penyebaran filler metal yang baik juga untuk mendapatkan kekuatan ikat yang baik. Kadang juga diberikan sand blast untuk meningkatkan permukaan hasil brazing yang baik.

Kekuatan sambungan brazing dipengaruhi oleh: (1) clearance sambungan, (2) daerah sambungan, dan (3) sifat ikatan di permukaan antara komponen dan filler metal. Clearance pada sambungan biasanya berkisan 0,025-0,2 mm. Seperti tampak pada gambar di samping, semakin kecil jarak (clearance) akan semakin tinggi kekuatan geser sambungan. Maka itu, ada jarak maksimum yang dapat digunakan untuk mencapai kekuatan tarik maksimum pada sambungan. Karena kecilnya clearance pada brazing, kekasaran permukaan yang disambung menjadi pertimbangan penting.

Berikut ini adalah metode-metode brazing yang ada: 1.

Torch brazing Panas bersumber dari gas oxyfuel dengan pijar api carburizing. Pengerjaan dilakukan dengan, pertama, memanaskan sambungan dengan torch lalu meletakkan brazing rod (atau kawat) ke sambungan. Metode ini cocok untuk benda kerja dengan tebal 0,25-6 mm dan juga dapat dipakai untuk pengerjaan perbaikan. Torch brazing ini sulit untuk dikontrol dan membutuhkan kemampuan khusus bagi yang mengerjakannya.

2.

Furnace brazing Pengerjaannya

adalah,

pertama,

membersihkan

bagian

yang

akan

di-braze dan

digabungkan dengan braze metal dengan konfigurasi tertentu, lalu diletakkan ke dalam tungku yang akan memanaskannya secara merata. Dengan metode ini dapat digunakan benda kerja berbentuk kompleks, dan tidak membutuhkan kemampuan khusus bagi pekerjanya. 3.

Induction brazing


| 3


Sumber panas metode ini adalah induksi oleh arus AC berfrekuensi tinggi. Bagian yang akan di-braze diberikan filler metal dan diletakkan dekat kumparan induksi untuk pemanasan secara cepat. Metode ini digunakan pada benda kerja berketebalan kurang dari 3 mm dan cocok untuk pengerjaan secara kontinu. 4.

Resistance brazing Pada metode ini panas dihasilkan dari resistansi listrik dari komponen yang akan di-braze. Seperti pada resistance welding, elektroda digunakan pada metode ini. Bagian yang dibraze berketebalan 0,1-12 mm, dapat ditambah filler metal sebelum prosesnya ataupun diberi logam tambahan selama proses berlangsung. Prosesnya berlangsung cepat dan daerah pemanasannya cukup kecil, dan metode ini dapat dilakukan secara otomatis dengan hasil kualitas yang seragam.

5.

Dip brazing Prinsipnya adalah mencelupkan benda kerja ke dalam lelehan filler metal atau molten salt bath (berfungsi sebagai flux dan biasa digunakan untuk benda kerja yang kompleks) pada temperatur di atas titik leleh filler metal. Kemudian seluruh permukaan benda akan terlapisi filler metal. Metode ini biasa digunakan untuk benda kecil dengan tebal kurang dari 5 mm, sehingga cocok untuk pengerjaan massal dalam sekali pencelupan.

6.

Infrared brazing Panas yang dibutuhkan metode ini bersumber dari quartz lamp berintensitas tinggi. Energi yang terpancar akan terfokus ke sambungan. Metode ini dapat digunakan untuk benda yang sangat tipis, hingga kurang dari 1 mm.

7.

Diffusion brazing Digunakan tungku pemanas yang dapat dikontrol suhu dan waktunya, di mana filler metal berdifusi dengan permukaan benda kerja (hal ini lah yang membedakannya dengan metode furnace brazing yang mana filler metal-nya tidak dapat berdifusi, bercampur, dengan ogam induknya). Karena laju difusi tidak bergantung pada ketebalan benda, metode ini dapat digunakan untuk benda berketebalan hingga 50 mm.

8.

High-energy brazing Electron-beam brazing dan laser-beam brazing adalah metode yang dikhususkan untuk benda yang butuh presisi tinggi dan untuk logam (atau paduan) bersuhu tinggi.

9.

Braze welding Sambungan metode ini menyerupai fusion welding. Ketika torch oksiasetilen dengan pijar api oxidizing digunakan, filler metal diberikan ke sambungan, bukannya dibiarkan meresap sesuai gaya kapilaritas. Oleh karena itu dibutuhkan lebih banyak filler metal. Metode ini digunakan untuk pemelihraan dan perbaikan.

B.

Soldering

Filler metal, disebut solder , meleleh pada suhu yang relatif rendah. Seperti pada brazing, solder akan mengisi sambungan dengan gaya kapilaritas di antara benda kerja. Dua sifat pentingsolder


| 4


adalah rendahnya surface tension dan tingginya wetting capability. Panas yang dibutuhkan biasanya berasal dari torch, iron, atau oven.

Solder meleleh pada temperatur di titik eutectic paduan soder. Flux digunakan dengan tujuan sama seperti pada pengelasan dan brazing, dan pada soldering ini ada dua jenis flux: (1) asam atau basa anorganik, seperti zinc-ammonium-chloride solution dan (2) flux berbahan daar resin non-korosif, biasa dignakan di elektronika. Berikut ini adalah macam solder yang digunakan berdasarkan aplikasinya. Solder

Aplikasi

Tin-lead

Umum

Tin-zinc

Aluminium

Lead-silver

Kuat pada suhu di atas suhu kamar

Cadmium-silver

Kuat pada suhu tinggi

Zinc-aluminum

Aluminum, tahan terhdap korosi

Tin-silver

Elektronika

Tin-bismuth

Elektronika

Jenis flux sangat mempengaruhi solderability, kemampuan benda untuk di-solder . Berikut ini adalah keterkaitan beberapa macam solder dengan solderability-nya. 

Tembaga, perak, dan emas, yang mudah di-solder.



Besin dan nikel, yang lebih sulit di-solder.



Aluminium dan stainless steel, yang sulit di-solder karena keberadaan lapisan oksida yang tipis namun kuat.



Baja, besi cor, titanium, dan magnesium, seperti keramik dan grafit, dapat digunakan dengan melapisinya terlebih dahulu dengan elemen metalik lain untuk menginduksi ikatan interfacial.

Seperti pada brazing, soldering juga memiliki beberapa metode pengerjaan yang berbeda, yaitu: 1.

Torch soldering

2.

Furnace soldering

3.

Iron soldering Digunakan soldering iron.

4.

Induction soldering

5.

Resistance soldering

6.

Dip soldering

7.

Infrared soldering

8.

Ultrasonic soldering


| 5


Sebuah transduser digunakan, menempelkan pada lelehan solder ke ultrasonic cavitation, yang lalu menghilangkan lapisan oksida di permukaan benda kerja, tanpa membutuhkan flux. 9.

Reflow sodering Digunakan solder berbentuk pasta yang terbuat dari partiken solder-metal dicampur dengan flux, binding (perekat), dan wetting agent. Pasta ini berbentuk semisolid dan memiliki viskositas tinggi, juga memungkinkan untuk mempertahankan bentuknya dalam waktu yang cukup lama. Pasta ini diletakkan langsung ke sambungan, atau ke bagian yang rata untuk detail yang lebih baik, dan dapat dilakukan dengan screening atau stenciling. Keuntungan dari metode ini adalah surface tension dari pasta dapat mempertahankan surface-mount berada di tempatnya, membuat sambungan lebih baik. Ketika pasta telah diletakkan di sambungan, digunakan tungku untuk memanaskannya dan dilakukanlah soldering. Ada halhal yang akan terjadi selama prosesnya, yaitu: 

Menguapnya pelarut pada pasta.



Terjadi fluxing action pada pasta.



Benda kerja dipanaskan terlebih dahulu secara perlahan.



Parikel solder meleleh dan membasahi sambungan.



Rakitan (assembly) akan mendingin dengan laju yang lambat untuk menghindari

thermal shock dan retak di sambungan solder . 10. Wave soldering

Berikut ini adalah macam desain pada soldering.

C.

Riveting (Keling)

Rivet merupakan salah satu metoda mechanical fastening. Mechanical fastening ini memiliki beberapa keunggulan seperti: 

Kemudahan manufaktur.



Kemudahan perakitan dan transportasi.


| 6




Kemudahan untuk pembongkaran, pemeliharaan, penggantian bagian, dan perbaikan.



Lebih murah (biaya manufaktur).

Metode rivet ini menjadi metode paling umum untuk mechanical joining permanen maupun semipermanen. Riveting dapat dilakukan baik pada suhu kamar maupun saat ada kenaikan temperatur. Pemasangan rivet dilakukan dalam dua tahap: (1) meletakkan rivet di lubang, lalu (2) mendeformasi ujungnya. Prosesnya dapat dilakukan dengan tangan (secara manual) ataupun dengan mesin, termasuk dengan robot terprogram. Gambar di atas adalah berbagai jenis rivet: (1) solid, (2) tubular , (3) split, dan (4) compression.


| 7


BAB III HASIL PERCOBAAN

A.

Foto selama proses

Brazing

B.

Soldering

Foto hasil akhir benda kerja

1.

Brazing


| 8


2.

Soldering

3.

Riveting


| 9


BAB IV ANAL ISIS

Hendrastantyo Ruriandi (13111072)

Brazing merupakan metode untuk menggabungkan dua bagian logam dengan cara memanaskan filler metal pada bagian sambungan hingga meleleh tetapi logam induk tidak ikut meleleh. Filler metal yang meleleh ini kemudian akan menyatukan dua bagian benda kerja yang disambungkan. Pada praktikum, benda kerja yang akan disambung merupakan logam tembaga dan filler berupa aluminium. Pada proses brazing yang dilakukan, sumber panas yang digunakan berasal dari gas LPG. Proses ini memiliki kemiripan dengan proses oksiasetilen welding, hanya saja temperatur kerjanya tidak mencapai temperatur leleh base metal. Proses brazing diawali dengan memanaskan benda kerja hingga berwarna merah serta memanaskan filler. Pemanasan base metal secara keseluruhan ini bertujuan agar filler metal tidak cepat dingin dan mudah untuk meratakan filler metal. Setelah filler dipanaskan, serbuk fluks diambil dengan ujung filler yang telah dipanaskan. Penggunaan fluks ini bertujuan untuk mencegah oksidasi pada base metal saat proses brazing berlangsung. Hasil proses ini cukup baik dan penggunaannya relatif mudah. Akan tetapi masih ada bagian yang tidak melekat dengan sempurna. Hal ini diakibatkan penempatan filler yang tidak merata. Selain itu pada beberapa titik terbentuk oksida yang diakibatkan pembentukan fluks yang tidak sempurna serta proses pemanasan yang terlalu lama pada satu titik. Proses pemanasan yang terlalu lama juga dapat mengakibatkan kerusakan pada pelat.

Proses penyambungan yang dilakukan berikutnya adalah soldering. Pada Soldering temperatur kerja yang digunakan dibawah temperatur brazing sumber panasnya berasal dari sumber arus AC. Pada awal proses pengerjaan, permukaan benda kerja dibersihkan dengan menggunakan air raksa. Pembersihan permukaan ini bertujuan untuk menghilangkan oksida dan kotoran lainnya. Adanya oksida dan kotoran akan menghambat dan menghalangi filler metal menempel pada base metal sehingga membersihkan permukaan sangat penting untuk dilakukan. Untuk penyambungan awal, kedua logam induk dibentuk lipatan dan disatukan pada hasil lipatan. Proses soldering dilakukan dengan melelehkan filler pada sambungan. Pada hasil pengerjaannya, lelehan timah terlalu banyak sehingga pada sambungan terlihat adanya penumpukan timah yang terlalu tebal. Hasil pengerjaan ini tentu tidak baik, terutama apabila komponen yang disolder merupakan komponen yang membutuhkan ketepatan yang tinggi.

Proses penyambungan yang ketiga adalah riveting. Ada tiga metode yang digunakan pada riveting yaitu rivetingdengan menggunakan palu dan dies, menggunakan riveter, serta menggunakan pneumatic riveter. Hal yang perlu diperhatikan pada proses ini adalah ukuran paku keling dan lubang harus sesuai. Jika lubang terlalu besar, maka paku keling tentu tidak dapat memenuhi ruang pada


| 10


lubang yang terbentuk sehingga sambungan juga tidak akan sempurna. Pada proses awal riveting, benda kerja dilubangi dengan menggunakan mesin gurdi. Setelah itu, paku keling dimasukkan ke dalam lubang tersebut. Pada riveting menggunakan palu, sudut pemukulan sebaiknya tegak lurus dengan benda kerja agar hasilnya rapi. Dapat dilihat pada hasil riveting, pemukulan yang tidak tegak lurus akan menyebabkan distrbusi gaya yang tidak merata sehingga ujung paku keling tidak terbentuk dengan sempurna seperti cetakan pada dies. Lain halnya dengan hasil yang satu lagi. Pemukulan yang tegak lurus mengakibatkan bentuk kepala paku mengikuti bentuk dies dengan baik.

Proses riveting menggunakan riveter membutuhan energi yang leih. Pada pengerjaannya, proses ini sseperti memompa paku hingga paku terbentuk dengan baik. Meskipun cukup membutuhkan tenaga, proses ini cukup praktis untuk dilakukan. Proses yang terakhir adalah proses pneumatic riveter. Alat ini sama halnya dengan riveter, hanya saja sumber tnaga yang digunakan tidak lagi menggunakan tangan tetapi memanfaatkan udara bertekanan tinggi. Alat ini sangat praktis dan hasilnya cukup baik. Alat inis angat cocok untuk digunakan pada dunia industri dengan produk yang cukup banyak. Akan tetapi, karena alat ini membutuhkan udara bertekanan, maka alat ini tidak cocok untuk digunakan pada kalangan umum.

***

Dini Adilah Prabowo (13111075)

Prinsip kerja brazing adalah menggunakan panas dari torch (hingga dihasilkan pijar api carburizing yang berwarna kebiruan) yang terhubung pada silinder gas, filler metal (yang telah dipanaskan terlebih dahulu dan diberi flux) dilelehkan lalu disisipkan di antara dua bagian logam induk untuk saling disambungkan. Sebelumnya logam induk dipanaskan terlebih dahulu agar temperaturnya menyerupai temperatur lelehan filler metal dan menghindari filler metal terlalu cepat mengeras. Flux digunakan untuk menghindari terjadinya oksidasi sekaligus menghilangkan lapisan oksida yang sudah terlanjur ada. Pada praktikum ini logam induknya adalah lempeng tembaga dengan filler metal berupa tembaga-fosfor (sumber: Kalpakjian, Manufacturing Engineering and Technology ). Sempat terbentuk lubang di logam induk yang diakibatkan oleh pemanasan yang terlalu lama pada satu titik saja. Selain itu juga terlihat ada warna seperti pelangi yang diakibatkan karena perbedaan panas yang diberikan. Juga sempat terbentuk lubang pada logam induk akibat terlalu lama dipanaskan dan saat pemanasan terlalu intens pada satu titik yang sama. Selain itu tampak ada lapisan oksida di akhir yang disebabkan tidak meratanya flux mengenai sambungan.

Prinsip kerja soldering serupa dengan brazing namun digunakan alat solder dan tidak digunakan flux. Selain itu, pada daerah penyambungan diolesi air keras terlebih dahulu untuk membersihkan permukaan logam induk. Panas yang digunakan lebih rendah temperaturnya dibandingkanbrazing. Pada praktikum ini logam induknya adalah lempeng seng dengan filler metal berupa timah. Terdapat


| 11


warna kehitaman di bekas pengolesan air keras. Hasil akhir proses ini tidak rapi karena terlalu banyak filler metal yang dilelehkan.

Hal yang sama-sama perlu diperhatikan selama brazing dan soldering adalah: (1) menghemat pemakaian filler metal karena jika berlebihan menjadikan bentuk lempengan menebal; (2) tidak terlalu lama melelehkan filler metal karena bisa ikut melubangi logam induk; dan (3) memanfaatkan dengan baik daya kapilaritas dan wetting capability dari filler metal untuk mengisi celah antar dua logam induk dan meratakannya, dibutuhkan keterampilan untuk menghasilkan sambungan yang rapi.

Pada riveting dilakukan tiga metode berbeda: 1.

Menggunakan die dan puncher . Benda kerja dicekam ragum dan sudah disisipkan keling di lubang yang akan dikerjakan, lalu ujung bawah keling (yang berbentuk setengah bola) diletakkan di atas die berbentuk sama, sementara di ujung lain diletakkan puncher berbentuk setengah bola juga, lalu palu digunakan untuk memberi tekanan berulang-ulang ke puncher sehingga ujung atas akan berbentuk setengah bola juga. Sebelum diletakkan puncher, ujung bebas kelin juga dipukul oleh palu untuk memastikan tidak ada celah di antara dua bagian benda kerja yang akan disambungkan. Hasil yang didapat dengan metode ini sedikit rusak di ujung yang diberi tekanan akibat saat pemberian tekanan benda kerja sempat sedikit tergeser.

2.

Menggunakan riveter mekanik. Satu ujung keling dimasukkan ke lubang yang akan dikerjakan pada dua bagian benda kerja sementara ujung lainnya dimasukkan ke riveter . Lalu dilakuka penekanan berkali-kali pada riveter di mana panjang keling di dalam riveter akan semakin memendek, menandakan keling sudah memadat dan menguatkan sambungan. Hasil yang didapat dengan metode ini lebih baik daripada metode die dan puncher .

3.

Menggunakan riveter pneumatik. Serupa dengan metode riveter mekanik, namun tekanan diberikan dengan bantuan kompresor yang hanya dengan sekali pemberian tekanan yang sangat kuat. Didapatkan hasil yang paling baik di antara ketiga metode.

Hal yang paling perlu diperhatikan dalam riveting adalah pemberian tekanan harus seragam besarnya dan lama penekanannya agar dihasilkan sambungan yang baik.

***

Ahmad Arm ansyah Fauzi (13111079)

Pada praktikum kali ini dilakukan tiga macam penyambungan, yaitu Brazing, Riveting, dan Soldering.

Proses brazing yang dipakai pada praktikum kali ini adalah torch brazing, yaitu brazing dengan panas yang berasal dari nyala pembakaran. Untuk base metal yang dipakai adalah tembaga. Syarat yang harus diperhatikan adalah pada proses brazing nyala api harus mencapai titik leleh batang pengisi tetapi tidak boleh mencapai titik leleh base metal. Setelah api dinyalakan, dilakukan proses preheating pada bagian base metal yang akan disambung sampai berwarna kemerahan. Hal ini


| 12


dilakukan dengan tujuan agar nantinya batang pengisi bisa lebih mudah menyambungkan dua logam yang sudah panas.

Setelah itu batang pengisi dipanaskan sebentar kemudian dicelupkan ke serbuk flux. Batang pengisi dipanaskan terlebih dahulu agar flux dapat menempel pada batang pengisi tersebut. Flux dipakai dengan tujuan menghilangkan lapisan oksida di permukaan logam dan mencegah terjadinya oksidasi pada proses pemanasan.

Hasil dari proses brazing pada praktikum kali ini cukup baik, hanya ada beberapa tonjolan yang diakibatkan flux yang meleleh dan juga batang pengisi yang tidak tersebar merata. Batang pengisi menyambungkan dua base metal dengan prinsip kapilaritas, oleh karena itu sambungannya kuat.

Proses soldering yang dilakukan memakai pelat seng sebagai base metal dan campuran timah sebagai pengisinya. Sebelum proses soldering dilakukan, solder harus disambungkan ke power supply dan ditunggu sampai panas terlebih dahulu. Kemudian kedua pelat seng harus dilekukkan dulu kemudian dikaitkan satu sama lainnya. Setelah itu di bagian sambungan yang akan disolder diolesi air keras agar kotorannya hilang dan nantinya tidak terbentuk lapisan oksida.

Temperatur pada proses soldering ini lebih rendah daripada proses brazing, dan tidak dilakukan proses preheating terlebih dahulu. Hasilnya terdapat beberapa tonjolan pada bagian sambungan karena lelehan batang pengisi tidak merata.

Proses riveting pada praktikum kali ini dilakukan dengan 3 cara, yaitu dengan palu dan dies, dengan batang riveter dan dengan pneumatik riveter. Sebelum dilakukan proses-proses ini, dua batang base metal digurdi terlebih dahulu untuk tempat masuknya rivet.

Untuk yang menggunakan palu dan dies, rivet dimasukkan di lubang dan ditahan menggunakan dies, kemudian dies bagian atas dipukul dengan palu sampai rivet menyatu dengan bentuk seperti cetakannya. Untuk yang menggunakan batang riveter, rivet dimasukkan ke lubang kemudian dijepit dengan batang riveter. Kemudian batang riveter ditekan sampai terdengar bunyi patahan ujung paku. Pneumatik riveter disambungkan dulu ke kompresor, kemudian paku dan batang dipasang dan ditekan, sehingga paku tertekan dan menyatu. Proses ini terjadi sangat cepat.

Dari ketiga metode tadi, yang paling cepat adalah metode pneumatik riveter. Metode tersebut juga yang paling simpel dan tidak membutuhkan banyak tenaga. Kelebihan penyambungan dengan rivet ini dibandingkan dengan penyambungan lain adalah cara ini relatif mudah, tidak perlu energi untuk pembakaran, pemasangan fleksibel, tidak merusak base metal, dan kekuatannya cukup tinggi.

***


| 13


Iqbal Jauhari Roesd ha (13111082)

Pada praktikum kali ini kita melakukan penyambungan dengan proses Brazing, Soldering, dan riveting. Pada proses brazing pertama-tama kita membuka regulator tabung gas, lalu kita nyalakan torch brazing dengan mengatur katup kontrol gas. Proses brazing memanfaatkan panas dari hasil pembakaran bahan bakar untuk membuat sambungan. Pada praktikum ini kita menggunakan metode torch brazing. Pada saat brazing, kita menghasilkan sambungan yang kuat dengan melelehkan filler metal tanpa melelehkan base metal. Karena kita menggunakan base metal tembaga, maka kita harus menggunakan filler metal copper-phosphorus pada temperatur brazing 700-925

o

C (source

Kalpakjian) . Tapi pada praktikum ini kita tidak tahu temperatur brazing yang digunakan. Kita sebelum melelehkan filler, kita tempelkan pada flux. Tapi tetep terlihat pada waktu brazing ada gelembung gas. Menurut saya itu disebabkan fluks tidak menutup secara merata sehingga timbul oksida. Pada brazing dibutuhkan skill pengguna agar hasil yang didapatkan bagus, kuat dan rapi

Pada proses soldering, kita memanfaat panas dari solder untuk melelehkan filler metal. Karena kita mensolder aluminium maka filler yang digunakan adalah Tin-Zinc, dimana tin melebur pada o

temperatur 232 C. Dari hasil praktikum, kita tidak menyusun benda kerja dengan baik sehingga ketika dirapihkan, terlihat terlalu banyak filler metal yang tertempel.

Pada proses riveting, kita memcoba melaksanakannya dengan metode yang menggunakan Die, riveter mekanik, dan riveter pneumatik. Pada benda kerja terlihat rivet yang dibuat secara pneumatik salah satunya ada yang bentuknya “rusak”, akibat tidak memposisikan die dengan baik.

***

Fuad Muth ahari (13111090)

Proses Brazing

Proses brazing memiliki prinsip menyambungkan dua benda kerja dengan mengisi celah oleh logam pengisi yang dilelehkan dengan menggunakan panas api yang dihasilkan dari gas. Selama proses brazing digunakan api biru sebab api biru memiliki tingkat panas yang lebih tinggi dibandingkan dengan api merah. Pengaturan untuk mendapatkan api biru yaitu dengan mengatur katup control pada torch brazing. Bila api merah yang muncul maka kecilkan gas yang keluar hingga api kecil muncul dengan warna biru. Kemudian dengan perlahan besarkan keluaran gas dengan memutar katup hingga akhirnya didapat api cukup besar dengan warna biru.

Setelah api biru didapatkan, benda kerja dipanaskan hingga memerah. Hal ini bertujuan untuk meratakan panas pada bagian benda kerja yang akan disambungkan agar cairan logam pengisi dapat terisi sempurna pada celah benda kerja dan tidak cepat membeku. Logam pengisi yang akan


| 14


digunakan dilumuri dengan bubuk fluks, yg berfungsi untuk menghindari benda kerja dari oksidasi serta menghilangkan kotoran dari benda kerja.

Pada dasarnya proses brazing menggunakan panas dengan temperature yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan proses welding namun lebih tinggi dibandingkan dengan proses soldering. Kekuatan sambungan yang dihasilkan dalam proses lebih kuat dibandingkan dengan kekuatan sambungan hasil proses soldering. Namun kekuatannya lebih rendah dibandingkan dengan proses riveting.

Proses Soldering

Prinsip yang digunakan pada proses soldering hampir sama dengan brazing yaitu dengan memanfaatkan panas untuk melelehkan logam pengisi hingga cairannya dapat mengisi celah antara dua benda kerja yang akan disambung. Namun tentunya terdapat perbedaan terhadap proses brazing, antara lain: 

Panas yang digunakan pada proses solder memiliki temperatur yang lebih rendah.



Sumber panas yang muncul berasal dari perubahan energi listrik menjadi energi panas pada logam solder.

Benda kerja yang digunakan pada praktikum ini adalah seng sedangkan logam pengisi yang digunakan adalah timah. Proses yang dilakukan adalah melipat seng dan menyatukannya hingga posisinya saling menjepit (seperti pada modul). Kemudian benda kerja diolesi menggunakan air keras yang berfungsi menghilangkan lapisan karat atau pengotor yang ada pada permukaan dan mencegah oksidasi. Kemudian ketika

ujung solder sudah dipanaskan, filler metal dilelehkan, kemudian

lelehannya diarahkan ke celah sambungan hingga menutupi seluruh garis celah.

Hasil yang diperoleh pada proses soldering tidak terlalu rapih, hal ini dikarenakan pelelehan filler metal yang terlalu banyak, sehingga terjadi penumpukan filler metal.

Proses Riveting

Prose riveting merupakan salah satu bentuk penyambungan mechanical joinning. Riveting pada praktikum ini dilakukan dengan 3 proses berbeda yakni dengan menggunakan riveter, palu, dan dengan kompresor. Pada ketiga bentuk riveting menggunakan benda kerja yang sama dengan beberapa lubang yang dibuat cukup banyak. Pembuatan lubang pada benda kerja dilakukan dengan mesin drilling.

Proses yang dilakukan : 1.

Menggunakan Riveter


| 15


Pada proses riveting dengan menggunakan riveter, paku keling dimasukkan kedalam riveter. Kemudian dengan memegang riveter yang sudah diisi paku keling, masukkan paku keling kedalam lubang yang telah dibuat pada benda kerja. Tekan riveter berkali-kali hingga terdengar suara seperti benda patah. Penekanan yang berkali-kali ini merupakan proses dimana panjang paku pada lubang dipendekkan hingga memadat mengisi lubang pada kedua benda kerja yang akan disambungkan. 2.

Menggunakan Palu dan Die Pada riveting ini, benda kerja dijepit pada ragum, kemudian paku keling dimasukkan pada lubang dan pada kedua sisi (atas-bawah) dijepit menggunakan die. kemudian die dipukul hingga paku keling memenuhi die.

3.

Menggunakan Kompresor Pada bentuk riveting ini digunakan riveter dengan bantuan kompresor. Prosedur sama dengan bila menggunakan riveter biasa, yaitu memasukkan paku keling ke riveter kemudian arahkan paku keling ke lubang. Perbedaan dengan riveter biasa adalah pada riveter kompresor ini penekanan hanya dilakukan sekali. Hal ini karena kompresor yang dipakai mampu memberi tekanan yang cukup besar sehingga penekanan dapat dilakukan hanya sekali.

Dari hasil didapat terlihat bahwa hasil riveting yang paling baik adalah dengan menggunakan riveting kompresor. Ini karena tekanan yang diberikan pada saat riveting sangat cukup untuk memadatkan paku keling dalam lubang. Berikutnya yang baik adalah riveting biasa dan terakhir riveting dengan palu.

***

Ali Akb ar Nasut io n (13111140)

Percobaab pertama yang dilakukan pada praktikum kali ini adalah proses brazing. Jenis metode yang digunakan adalah torch brazing yaitu penyambungan logam dengan filler yang dipanaskan oleh api dari torch. Api yang digunakan kali ini berasal dari blue gas. Benda kerja yang digunakan merupakan lempengan tembaga dan filler yang digunakan alumunium. Pada awal proses dilakukan benda kerja dipanaskan hingga berubah menjadi merah, hal ini dilakukan agar filler tidak mudah mengering dan dapat diatur persebarannya. Pada akhir proses dapat dilihat pada benda kerja, terdapat kerak yang menutupi permukaan hasil brazing. Itu merupakan fluks yang digunakan untuk melindungi lelehan brazing agar tidak teroksidasi dan terkontaminasi pengotor.

Pada percobaan kedua yaitu riveting. benda kerja awalnya dilubangi, hal ini dilakukan untuk memasukan paku rivet pada kedua benda kerja. Pada praktikum kali ini dilakukan tiga metode riveting yaitu dengan menggunakan tang rivet, cetakan rivet dan hidkraulik riveter. Dari ketiga metode tersebut metode yang paling mudah adalah dengan hidraulik riveter. Karena dibantu oleh tekanan dari kompresor sehingga tenaga yang digunakan relatif kecil dan hasilnya lebih baik dibanding


| 16


dengan menggunakan tang rivet. Pada proses menggunakan cetakan rivet bentuk rivet yang dihasilkan mungkin tidak sempurna, hal ini disebabkan oleh operator karena kesalan ketika memukul atau memegang cetakan.

Percobaan terakhir yang dilakukan adalah soldering, benda kerja yang digunakan adalah lempengan seng dan filler yang digunakan adalah timah. Pada awal proses pengerjaan benda kerja dibesihkan terlebih dahulu dengan sikat kawat dan air keras. Hal ini dilakukan agar tidak ada pengotor pada benda kerja yang akan merusak kekuatan hasil solder. Benda kerja pada proses soldering harus dilipat dulu agar saling mengunci, hal ini dilakukan karena kekuatan hasil soldering yang tidak terlalu kuat dibanding las.

***


| 17


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A.

Kesimpulan



Pada brazing digunakan temperatur untuk melelehkan filler metal yang lebih tinggi daripada soldering, dan pada praktikum ini flux yang digunakan pada brazing berbentuk bubuk sementara pada soldering berupa air keras. Sementara riveting tidak membutuhkan panas untuk penyambungan, melainkan digunakan alat berupa paku keling yang diberi tekanan untuk membentuk sambungan.



Brazing dilakukan dengan torch untuk menghsilkan panas yang hanya akan melelehkan filler metal, sementara pada soldering digunakan alat solder . Pada kedua metode ini digunakan flux untuk membersihkan permukaan logam induk dari oksida. Prinsipnya lelehan filler metal akan mengisi celah antar dua bagian logam induk dan dibantu daya kapilaritas serta wetting capability akan menyambungkan logam induk.



Pada riveting digunakan paku keling untuk menyambungkan, di mana pada praktikum ini digunakan tiga metode: menggunakan die dan puncher , menggunakan riveter mekanik dan riveter pneumatik.



Jenis logam induk yang digunakan pada praktikum: tembaga dan seng. Dengan filler metal: tembaga-fosfor dan timah.

B.

Saran

Disediakan

beragam

logam

induk

agar

praktikan

bisa

mengetahui

perbedaan

hasil

penyambungan pada berbagai logam induk dengan berbagai filler metal.


| 18


LAMPIRAN

A.

Tugas Setelah Praktikum

1.

Tuliskan nama dan fungsi dari peralatan brazing yang digunakan pada praktikum dengan lengkap! 

Silinder gas: suplai gas untuk torch sebagai sumber panas.



Regulator gas: mengeluarkan gas dari silinder (mengatur intensitasnya).



Brazing torch: mengeluarkan pijar api untuk memanskan dan melelehkan filler metal.



Filler metal: logam untuk mengisi sela-sela sambungan dan menyambungkan dua bagian benda kerja.



Flux: menghindari terjadinya oksidasi dan sekaligus menghilangkan lapisan oksida yang sudah ada pada permukaan benda kerja.



2.

Alas gypsum: alas selama brazing.

Terangkan prosedur kerja yang telah dilakukan padabrazing! 

Siapkan benda kerja (dalam praktikum ini adalah lempeng tembaga), brazing torch, silinder gas (dilengkapi regulator), filler metal, dan flux (berbentuk serbuk), serta alas untuk pengerjaan (dalam praktikum ini adalah gypsum).



Letakkan dua bagian yang ingin disambungkan dengan sedikit saling bertumpukan.



Putar regulator gas, putar katup kontrol gas padatorch untuk mengeuarkan gas.



Setelah terdengar suara gas keluar dari torch, nyalakan torch dengan pemantik api.



Dengan torch panaskan daerah sambungan hingga lempeng tembaga berwarna merah seutuhnya di sekitar sambungan.

Panaskan filler metal tanpa menyentuhkannya ke benda kerja.

Celupkan filler metal yang sudah panas ke bubuk flux hingga sedikit bubuk tertempel.

Mulai brazing dengan melelehkan filler metal dan membuat lelehannya menggenangi







daerah sambungan secara merata. 

3.

Biarkan lelehan filler metal mengisi sela-sela sambungan dan m endingin.

Tuliskan nama dan fungsi dari peralatan soldering yang digunakan pada praktikum dengan lengkap! 

Power supply: suplai listrik ke alat solder untuk menghasilkan panas.



Alat solder : menyalurkan panas ke filler metal.



Filler metal: logam untuk mengisi sela-sela sambungan dan menyambungkan dua

bagian benda kerja. 

Air keras: sebagai flux, menghindari terjadinya oksidasi dan sekaligus menghilangkan lapisan oksida yang sudah ada pada permukaan benda kerja.


| 19




Kuas: mengoleskan air keras ke permukaan benda kerja.



Palu: memukul beda kerja untuk membentuk lipatan yang digunakan untuk saling mengaitkan dua benda kerja.



4.

Alas gypsum: alas selama soldering.

Terangkan prosedur kerja yang telah dilakukan padasoldering!



Siapkan power supply, alat solder , benda kerja (dalam praktikum ini adalah lempeng aluminium), filler metal, air keras dan palu, serta alas untuk pengerjaan (dalam praktikum ini adalah gypsum).



Nyalakan power supply dan hubungkan dengan alat solder , panaskan alat tersebut.



Dengan palu, buat lipatan benda kerja, susun agar benda kerja saling bersatu dengan

mengaitkannya pada lipatan benda kerja pasangannya. 

Bersihkan permukaan benda kerja dengan sikat kawat.



Olesi daerah sambungan dengan air keras, gunakan kuas.



Setelah alat panas, panaskan filler metal di atas sambungan benda kerja hingga filler metal meleleh.



Mulai soldering dengan membuat filler metal menggenangi daerah sambungan secara merata.



5.

Biarkan lelehan filler metal mengisi sela-sela sambungan dan m endingin.

Tuliskan nama dan fungsi dari peralatan keling yang digunakan pada praktikum dengan lengkap! a.

b.

Menggunakan dies dan puncher 

Ragum: tempat mencekam dies.



Dies: tempat meletakkan ujung bawah keling.



Puncher : tempat pemberian tekanan, untuk membentuk ujung lain keling.



Keling: untuk menyambungkan benda kerja.



Palu: untuk memberikan tekanan.

Menggunakan riveter mekanik 

Riveter mekanik: untuk mencekam satu ujung keling dan memberikan tekanan padanya sehingga terpasang pada benda kerja.



c.


Menggunakan riveter pneumatik 

Riveter pneumatik: untuk mencekam satu ujung keling dan memberikan tekanan (dengan kompresor) padanya sehingga terpasang pada benda kerja.



6.


Terangkan prosedur kerja yang telah dilakukan pada keling! a.

Menggunakan dies dan puncher


| 20


Benda kerja dicekam ragum dan sudah disisipkan keling di lubang yang akan dikerjakan, lalu ujung bawah keling (yang berbentuk setengah bola) diletakkan di atas die berbentuk sama, sementara di ujung lain diletakkan puncher berbentuk setengah bola juga. Palu dipukulkan untuk memberi tekanan berulang-ulang ke puncher sehingga ujung atas akan berbentuk setengah bola. Sebelum diletakkan puncher, ujung bebas keling juga dipukul oleh palu untuk memastikan tidak ada celah di antara dua bagian benda kerja yang akan disambungkan. b.

Menggunakan riveter mekanik Satu ujung keling dimasukkan ke lubang yang akan dikerjakan pada dua bagian benda kerja sementara ujung lainnya dimasukkan ke riveter . Lalu dilakukan penekanan berkali-kali pada riveter hingga tiap penekanannya akan terdengar suara seperti keling yang patah. Lakukan penekanan hingga terbentuk sambungan.

c.

Menggunakan riveter pneumatik Serupa dengan metode riveter mekanik, namun digunakan kompresor dengan hanya sekali pemberian tekanan yang sangat kuat.


| 21

Brazing, Soldering, Riveting

Recommend Documents