Laporan Proses produksi Kerja Bangku Dan Las

LAPORAN PRAKTIKUM KERJA BANGKU DAN LAS 2013

1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kerja bangku yang menggunakan sistem pengelasan merupakan bagian dari suatu proses manufaktur. Sebagai alat penyambungan yang bersifat permanen, pengelasan merupakan sambungan yang lebih ringan dan kuat dari sambungan keling. Pengelasan itu sendiri adalah penyambungan dua logam sejenis maupun tidak dengan mencairkan (memanaskan) logam tersebut diatas atau dibawah titik leburnya,disertai dengan atau tanpa disertai logam pengisi dengan bantuan api las dan elektroda filler. Sesuai dengan kemajuan yang begitu pesat dari teknik pengelasan ini, cara penggunaan las ini sangat luas.dalam bidang industri, sebagai bagian mesin konstruksi. Proses ini selalu dijumpai di dalam perindustrian khususnya logam. Oleh karena itu, diharapkan dengan diadakannya praktikum ini dapat membantu memahami bagaimana prosedur kerja bangku. Dengan begitu praktikan dapat secara langsung mengamati proses kerja yang sebenarnya.

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum proses produksi ini adalah 1. Mengetahui dan melakukan proses pemotongan logam dengan gergaji (hacksaw) 2. Melakukan proses pengelasan untuk memproduksi rak sepatu

1.3 Permasalahan

Permasalahan yang ingin dipecahkan dalam percobaan ini adalah membuat produk rak sepatu sesuai dengan ukuran tertentu yang diinginkan.

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


2

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kerja Bangku

Pada kerja bangku kita mengenal adanya proses pengelasan. Proses ini sering diartikan pengelasan, tetapi sebenarnya pengelasan p engelasan tersebut merupakan bagian dari proses penyambungan. Pada dasarnya proses ini dapat dilakukan tanpa atau dengan mencairkan logam yang disambung, denagn atau tanpa logam pengisi, dengan atau tanpa tekanan dan dengan perekat atau adhesive. Contoh proses ini antara lain adalah pengelasan, solder, pengelingan dan lain-lain. 2.1.1 Proses Pemotongan Proses pemesinan dengan menggunakan prinsip pemotongan logam dibagi dalam tiga kelompok dasar, yaitu : proses pemotongan dengan mesin pres, proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas, dan proses pemotongan non konvensional. Proses pemotongan dengan menggunakan mesin pres meliputi pengguntingan shearing (shearing ), ), pengepresan (pressing) dan penarikan (drawing, elongating ). ). Proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas meliputi proses bubut (turning (turning ), ), proses frais (milling (milling ), ), dan sekrap ( shaping shaping ). ). Proses pemotongan non konvensional contohnya dengan mesin EDM (Electrical Discharge Machining) dan wire cutting . Proses pemotongan dengan menggunakan peralatan tangan akan dibahas lebih lanjjut yakni dengan menggunakan gergaji. Gergaji ialah sejenis alat yang digunakan untuk memotong sesuatu. Bilah gergaji biasanya bergerigi dan bentuk gigi gergaji bergantung kepada bahan yang dipotong, contohnya kayu atau logam. Ada banyak jenis gergaji. Diantaranya merupakan peralatan tangan yang bekerja dengan den gan kekuatan otot. Beberapa Beb erapa gergaji memiliki sumber tenaga lain seperti stim, air atau elektrik dan lebih kuat dari gergaji tangan. Gergaji tangan adalah alat potong yang banyak digunakan pada bengkel kerja bangku dan kerja mesin. Gergaji tangan adalah peralatan utama dalam bengkel, karena fungsi alat ini JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


3

adalah untuk menyiapkan bahan bakal yang akan dikerjakan atau dibuat benda kerja. Prinsip kerja dari gergaji tangan adalah langkah pemotongan kearah depan sedangkan langkah mundur mata gergaji tidak melakukan pemotongan. Prinsip kerja tersebut sama dengan prinsip kerja mengikir. Pekerjaan pemotongan dilakukan oleh dua daun mata gergaji yang mempunyai gigigigi pemotong. Dengan menggunakan gergaji tangan dapat dilakukan pekerjaan seperti memendekkan benda kerja, membuat alur/celah dan melakukan pemotongan kasar/pekerjaan awal sebelum benda kerja dikerjakan oleh peralatan lain.

Cara memegang gergaji tangan



Tangkai

mata

gergaji

di

pegang

pada

tangan

kanan, tangan kiri memegang rangka rang ka bagian ba gian depan gergaji tangan.Pemegangan

tangkai

seperti

pemegangan pada pemegangan tangkai kikir. Posisi kaki adalah sama dengan posisi kaki saat mengikir. 

Cara memotong Pada permulaan langkah memotong buatlah sudut kecil antara gigi pemotong dengan bahan,

sehingga

dapat dicegah

kerusakan

gigi-ggi

pemotong.

Bimbinglah

gigigigi pemotong dengan menggunakan ibu jari pada daerah dimana akan dilakukan pemotongan. Dengan bantuan tersebut, maka kesalahan ukuran dapat dihi ndari. 

Memotong benda kerja yang panjang Gergaji tangan sangat terbatas pemakaiannya, terutama t erutama untuk membelah bahan yang panjang, tetapi ia masih dapat digunakan dengan melakukan perubahan penjempitan bahan dan penjepitan daun mata gergajinya. Pengikatan daun ma ta gergajinya tegak lurus dengan rangka.

2.1.2 Proses Pengikiran Pengikiran berasal dari kata kikir yang berarti suatu alat yang digunakan untuk mengikis/mengetam permukaan benda kerja. Dan berfungsi membuang sebagian benda kerja dengan jalan memarut, sehingga menjadi rata,cembung,cekung dll. Gigi kikir itu hampir serupa JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


4

dengan bentuk gigi bilah gergaji, maka walaupun sukar dilihat gerak potong kikir adalah serupa dengan gerak potong bilah gergaji. Kikir yang digunakan adalah kikir kasar(Bastard), kikir halus(smooth).

Pada penerapannya proses mengikir berfungsi untuk menghilangkan terak benda kerja menggunakan kikir kasar dan mengetam permukaan benda kerja menggunakan kikir kasar.Caranya dengan mengayunkan kikir ke depan dan belakang, badan juga harus di ayunkan ke depan belakang dan memberi tekanan yang besar pada kikir. Selain itu juga menghaluskan permukaan benda kerja menggunakan kikir halus sehingga memudahkan pada proses pengelasan. 2.2 Macam-macam pengelasan

Secara umum proses pengelasan dapat dikelompokkan menjadi 5 kelompok besar, yaitu: 

Oxyfuel Gas Welding (OFW)



Arc Welding (W)



Resistance Welding (RW)



Solid State Welding (SSW)



Unique Processes

Dan beberapa diantaranya akan di bahas sedikit dalam penjelasan selanjutnya. 2.2.1

Fusion Welding

Adalah sistem pengelasan logam di mana daerah sambungan dipanasi dengan suatu sumber panas yang terkonsentrasi sampai pada keadaan lebur dan pada sambungan las ditambahkan logam pengisi (filler metal). Proses pengelasan yang termasuk kelompok ini antara lain gas welding, arc welding, thermit welding dll. JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS

LAPORAN PRAKTIKUM KERJA BANGKU DAN LAS 2013 2.2.2

5

Pressure Welding

Adalah sistem pengelasan logam dimana daerah sambungan las dipanasi sampai keadaan plastids atau hampir melebur kemudian diikuti dengan penekanan atau tempa pada bagian sambungan tersebut. Yang termasuk pengelasan kelompok ini adalah forge welding, pressure thermit welding,resistance welding, cold welding dll.

Tabel tekanan udara pada pengelasan

2.2.3

Brazing

Adalah sistem pengelasan tanpa proses penekanan dan logam yang akan dilas tidak melebur dan logam pengisinya mempunyai titik lebur yang lebih rendah dari logam induknya. Proses pengelasan logam yang termasuk kelompok ini seperti gas brazing, dip brazing, electric brazing, furnace brazing.



6

Sambungan yang terjadi pada ikatan brazing dihasilkan dengan cara pemanasan pada suatu 0

temperatur yang sesuai yaitu di atas 427 C. Kekuatan sambungan Brazing bergantung pada : 

Jenis logam yang akan disambung.



Jenis logam pengisi.



Jumlah Alloy yang terjadi pada sambungan.



Kebersihan tempat sambungan.



Penggunaan Flux.



Jarak dari bagian yang akan disambung.



Pemanasan dan pendinginan.

2.2.4 Friction Welding or Inertis Welding Adalah suatu metode pengelasan yang menggunakan gaya gesek untuk mendapatkan inertis, sehingga timbul panas yang tinggi. 2.2.5 Soldering Adalah penyambungan dua buah logam dengan logam lain (logam berbeda) sebagai pengisi. Logam pengisi dituangkan ke dalam kampuh dengan suhu tidak melebihi 430 C. Pengisian kampuh dengan logam pengisi dengan gaya gravitasi dan adhesi dari paduan logam yang disambung. Solder dan patri adalah penyambungan logam, dimana memanfaatkan logam penyambung lain yang dalam keadaan cair, kemudian setelah dilakukan peyambungan logam pengisi membeku. Secara prinsip sama seperti proses solder, hanya saja pencairan logam pengisi o

di atas 430 C dan pengisian kampuh secara gaya kapiler, biasanya sebelum penyambungan dilakukan pembasahan permukaan kampuh agar sambungan tidak terjadi reaksi-reaksi yang dapat melemahkan sambungan seperti oksidasi, evaporation, slag inclusion dan kotoran-kotoran. Sebenarnya proses pengelasan yang paling luas penggunaannya adalah : 

Las Busur dan las gas .

Keduanya termasuk dalam golongan las lumer. Pada las busur terjadi oleh busur listrik sebagai sumber panas, bagian-bagian yang akan dilas serta logam pengisinya dilumerkan oleh panas yang terjadi. Sedangkan pada pengelasan gas ini logam pengisinya dilumerkan



7

oleh panas hasil pembakaran suatu jenis gas. Dan pada umumnya digunakan campuran asetilen dan oksigen. 

Las Tahanan

Las ini termasuk dalam pressure welding. Pada cara pengelasan ini dapat berupa las titik dan las garis. Pada cara yang pertama, bagian-bagian yang disambung ditekan oleh dua buah electrode berbentuk batang pada tempat-tempat tertentu. Sedangkan pada cara keduanya electrodenya berupa sepasang roda. 2.3Jenis-Jenis Sambungan Las 

Sambungan Lantak.



Sambungan Tee : miring, silang.



Sambungan Sudut.



Sambungan Tepi.



Sambungan Lidah.



Sambungan Lidah diluruskan.



Sambungan Bilah Ganda.

2.4 Bedasarkan proses pelaksanaannya las dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu: 1. Pengelasan Cair

Dimana logam induk dan bahan tambahan dipanaskan hingga mencair, kemudian membiarkan keduanya membeku sehingga membentuk sambungan. 2. Pengelasan Tekan

yaitu dimana kedua logam yang disambung, dipanaskan hingga meleleh, lalu keduanya ditekan hingga menyambung. Adapun pengelasan tekan itu sendiri dibagi menjadi : a. Pengelasan tempa

Merupakan proses pengelasan yang diawali dengan proses pemanasan pada logam yang diteruskan dengan penempaan (tekan) sehingga terjadi penyambungan logam. Jenis logam yang cocok pada proses ini adalah baja karbon rendah dan besi, karena memiliki daerah suhu pengelasan yang besar. b. Pengelasan tahanan (Resistansi Listrik), proses ini meliputi :



8

1. Las proyeksi, merupakan proses pengelasan yang hasil pengelasannya sangat dipengaruhi oleh distribusi arus dan tekanan yang tepat. Prosesnya yaitu pelat yang akan disambung dijepit dengan elektroda dari paduan tembaga, kemudian dialiri arus yang besar. 2. Las titik, prosesnya hampir sama dengan las proyeksi, yaitu pelat yang akan disambung dijepit dahulu dengan elektroda dari paduan tembaga, kemudian dialiri arus listrik yang besar,dan waktunya dapat diatur sesuai dengan ketebalan pelat yang akan dilas. 3. Las Kampuh, merupakan proses pengelasan yang menghasilkan sambungan las yang kontinyu pada dua lembar logam yang tertumpuh. Ada tiga jenis las kampuh, yaitu las kampuh sudut, las kampuh tumpang sederhana dan las kampuh penyelesaian. 4. Las Tumpul, pengelasan las tumpul prosesnya yaitu 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 sambungannya akan menghasilkan tonjolan. Tonjolan bisa dihilangkan dengan pemesinan. Kedua logam yang disambung sebaiknya mempunyai tahanan yang sama agar terjadi pemanasan yang rata pada sambungan c. Pengelasan 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 ˚C. 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 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2 Kalsium air Kapur tohor gas asetilen karbida .

Bentuk tabung oksigen dan asetilen diperlihatkan pada gambar dibawah ini.



9

Gambar 2.2 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 dibawah ini.

Gambar 2.3 Skema nyala las oksiasetilen dan sambungan gasnya.



10

Pada nyala gas oksiasetilen bisa diperoleh 3 jenis nyala yaitu nyala netral, reduksi dan oksidasi. 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 Bertekanan Sambungan yang akan dilas dipanaskan 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 ditekan satu sama lainnya selama proses pemanasan. Nyala menggunakan nyala ganda dengan pendinginan air. Selama proses pemanasan, nyala tersebut diayun untuk mencegah panas berlebihan pada sambungan yang dilas. Ketila suhu yang tepat sudah diperoleh, benda diberi JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


11

tekanan. Untuk baja karbon tekanan permulaan kurang dari 10 MPa dan tekanan upset antara 28 MPa. Pada sambungan terbuka menggunakan nyala ganda yang pipih yang ditempatkan pada kedua permukaan yang disambung. Permukaan yang disambung dipanaskan sampai terbentuk logam cair, kemudian nyala buru-buru dicabut dan kedua permukaan ditekan sampai 28 MPa hingga logam membeku.

d. Pengelasan Busur

Pengelasan busur listrik adalah cara pengelasan menggunakan busur listrik atau percikan bunga api listrik akibat hubungan singkat antara dua kutub listrik yang teionisasi dengan udara melalui penghantar batang elektroda yang sekaligus dapat digunakan pula sebagai bahan tambah atau bahan pengisi dalam pengelasan. Seperti yang terlihat dalam gambar di bawah ini

Gambar 2.4 Las busur listrik

Ada beberapa macam las busur dengan elektroda yang digunakan: 1. Las busur dengan elektroda karbon Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda karbon dan logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda dengan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi. Contoh las busur dengan elektroda karbon, misalnya : a. Las busur dengan elektroda karbon tunggal b. Las busur dengan elektroda karbon ganda

2. Las busur dengan elektroda logam, misalnya: JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


12

a. Las busur dengan elektroda berselaput/ SMAW Las busur listik dengan elektroda berselaput atau SMAW (Shielded Metal Arc Welding). Proses las busur ini menggunakan elektroda berselaput sebagai bahan tambah, busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar, selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah las, busur listrik dan daerah las sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Di bawah ini gambar las busur dengan elektroda berselaput.

b. Las TIG (Tungsten Inert Gas)/GTAW Pengelasan TIG (tungsten inert gas) adalah teknik pengelasan berkualitas tinggi dengan kecepatan peleburan/penyatuan yang rendah. Arc terbakar antara elektroda tungsten dan bagian yang dikerjakan; elektrodanya tidak meleleh, jadi hanya berfungsi sebagai penghantar arus dan pembawa arc. Pengelasan ini pertama kali ditemukan di USA (1940), berawal dari pengelasan paduan untuk bodi pesawat terbang. Prinsip: panas dari busur terjadi diantara elektrode Tungsten dan logam induk akan meleburkan logam pengisi ke logam induk di mana busurnya dilindungi oleh gas mulia (Ar atau He). Las ini memakai elekroda Tungsten yang mempunyai titik lebur yang sangat tinggi (3260 ˚C) dan gas pelindungnya Argon/Helium. Sebenarnya masih ada gas lainnya, seperti Xenon. Tetapi karena sulit didapat maka jarang digunakan. Dalam penggunaannya Tungsten tidak ikut mencair karena Tungsten tahan panas melebihi dari logam pengisi. Karena elektrodanya tidak ikut mencair maka disebut juga elektroda tidak terumpan. Untuk pekerjaan lembaran logam yang tipis, pengelasan TIG dapat digunakan tanpa filler logam. Untuk pekerjaan dengan lembaran logam yang lebih atau ketika menggabungkan bahan yang berbeda, filler logam digunakan dalam bentuk kawat batangan atau kawat gulungan yang dipasok oleh alat pengumpan yang terpisah biasanya tanpa arus listrik. Dalam pengelasan TIG standar, api dikeluarkan dengan bebas tetapi sebuah varian yang dikenal dengan pengelasan plasma menggunakan nozzle sekunder untuk mengecilkan arc. Lelehan logam, elektroda tungsten yang panas dan bagian ujung dari filler logam yang meleleh dilindungi dari atmosfir dengan menggunakan gas inert. Biasanya, menggunakan argon, meskipun ada manfaat kualitas dan produktivitas jika menggunakan campuran baik argon dan helium atau argon dan hidrogen. JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


13

c. Las MIG/GMAW Pengelasan MIG (metal inert gas) secara luas digunakan setiap kali dibutuhkan peleburan/penyatuan logam dengan kecepatan tinggi dan sedang. Kedua teknik ini menggunakan arc DC yang nyala di antara bagian yang dikerjakan dan kawat elektroda, dimana elektroda ini fungsinya secara simultan adalah sebagai pembawa tenaga dan sumber filler logam. Gas pelindung melingkupi arc, proses pemindahan tetesan dan leburan logam dari pengaruh atmosfir. Untuk pengelasan MIG, gasnya adalah gas inert : argon atau campuran argon-helium.

d. Las SAW (Submerged Arc Welding) Dalam pengelasan busur rendam otomatis, busur dan material yang diumpankan untuk pengelasan tidak diperlukan seorang operator yang ahli. Pengelasan otomatis ini pertama kali diusulkan oleh Bernardos dan N. Slavianoff. Dan Las Busur Rendam dipraktekkan pertama kali oleh D. Dulchesky. Las busur rendam adalah pengelasan dimana logam cair tertutup dengan fluks yang diatur melalui suatu penampung fluks dan logam pengisi yang berupa kawat pejal diumpankan secara terus menerus. Dalam pengelasan ini busur listriknya terendam dalam fluks. Karena dalam pengelasan ini, busur listriknya tidak kelihatan, maka sangat sukar untuk mengatur jatuhnya ujung busur. Di samping itu karena mempergunakan kawat elektroda yang besar maka sangat sukar untuk memegang alat pembakar dengan tangan tepat pada tempatnya. Karena kedua hal tersebut maka pengelasan selalu dilaksanakan secara otomatis penuh. Mesin las ini dapat menggunakan sumber listrik AC yang lamban dan DC dengan tegangan tetap, bila menggunakan listrik AC perlu adanya pengaturan kecepatan pengumpanan kawat las yang dapat diubah-ubah untuk mendapatkan panjang busur yang diperlukan. Bila menggunakan sumber listrik DC dengan tegangan tetap, kecepatan pengumpanan dapat dibuat tetap dan biasanya menggunakan polaritas balik (DCRP). Mesin las dengan listrik DC kadang-kadang digunakan untuk mengelas pelat tipis dengan kecepatan tinggi atau untuk pengelasan dengan elektroda lebih dari satu. Keuntungan Las Busur Rendam: 1. Kualitas Las Baik 2. Penetrasi cukup JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


14

3. Bahan las hemat 4. Tidak perlu operator tampil 5. Dapat memakai arus yang tinggi

Kerugian Las Busur Rendam: 1. Sulit menentukan hasil seluruh pengelasan 2. Posisi pengelasan hanya horisontal 3. Penggunaan sangat terbatas

3. Pematrian

Pematrian ( pengelasan fusion) adalah seperti pengelasan cair, akan tetapi bedanya adalah penggunaan bahan tambahan/ filler yang mempunyai titik leleh dibawah titik leleh logam induk. Pengelasan fusion dapat dibedakan menjadi : a. Pengelasan Laser, merupakan pengelasan yang lambat dan hanya diterapkan pada las yang kecil, khususnya dalam industri elektronika. b. Pengelasan Listrik berkas electron, pengelasan jenis ini digunakan untuk pengelasan pada logam biasa,logam tahan api, logam yang mudah teroksidasi dan beberapa jenis paduan super yang tak mungkin dilas. c. Pengelasan Thermit, merupakan satu-satunya pengelasan yang menggunakan reaksikimia eksotermis sebagai sumber panas. Thermit merupakancampuran serbuk Al dan Oksida besi dengan perbandingan 1 : 3.



15

Gambar 2.5 Prinsip kerja perpindahan logam pada proses SMAW

1. MESIN LAS (WELDING MACHINE).

Persyaratan dari proses SMAW adalah persediaan yang kontinyu pada electric current (arus listrik), dengan jumlah ampere dan voltage yang cukup baik kestabilan api las (Arc) akan tetap terjaga. (lihat gambar 2.6)

Gambar 2.6 Skema Proses SMAW Dimana electric power (tenaga listrik) yang diperoleh dari welding machine menurut jenis arus yang dikeluarkannya terdapat 3 (tiga) jenis machine yaitu : a. Machine dengan arus searah (DC). b. Machine dengan arus bolak balik (AC) JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


16

c. Machine dengan kombinasi arus yaitu searah (DC) dan bolak balik (AC) Pada machine arus searah (DC) dilengkapi dengan komponen yang merubah sifat arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC) yaitu generator, karena arus listrik yang dipakai disini bukan berasal dari baterei, melainkan daru generator listrik. (lihat gambar 2.7)

Gambar 2.7 Machine arus DC Machine arus bolak balik tidak perlu dilengkapi dengan generator, tetapi cukup dengan transformator. Karakteristik electric efficiencynya 80-85% (lihat gambar 2.8)

Gambar 2.8 Machine Arus AC

Untuk machine kombinasi AC dan DC dilengkapi dengan transformator dan rectifier, dimana rectifier ini mempunyai fungsi untuk meratakan arus. (lihat gambar 2.9)



17

Gambar 2.9 Machine

2.5 PEMILIHAN PARAMETER PENGELASAN.

Panjang busur (Arc Length) yang dianggap baik lebih kurang sama dengan dia. elektrode yang dipakai. Untuk besarnya tegangan yang dipakai setiap posisi pengelasan tidak sama. Misalnya dia. elektrode 3 mm – 6 mm, mempunyai tegangan 20 – 30 volt pada posisi datar, dan tegangan ini akan dikurangi antara 2 – 5 volt pada posisi diatas kepala. Kestabilan tegangan ini sangat menentukan mutu pengelasan dan kestabilan juga dapat didengar melalui suara selama pengelasan. Besarnya arus juga mempengaruhi pengelasan, dimana besarnya arus listrik pada pengelasan tergantung dari bahan dan ukuran lasan, geometri sambungan pengelasan, macam elektrode dan dia. inti elektrode. Untuk pengelasan pada daerah las yang mempunyai daya serap kapasitas panas yang tinggi diperlukan arus listrik yang besar dan mungkin juga diperlukan tambahan panas. Sedang untuk pengelasan baja paduan, yang daerah HAZ-nya dapat mengeras dengan mudah akibat pendinginan yang terlalu cepat, maka untuk menahan pendinginan ini diberikan masukan panas yang tinggi yaitu dengan arus pengelasan yang besar. Pengelasan logam paduan, agar untuk menghindari terbakarnya unusur-unsur paduan sebaiknya digunakan arus las yang sekecil mungkin. Juga pada pengelasan yang kemungkinan dapat terjadi retak panas, misalnya pada pengelasan baja tahan karat austenitik maka penggunaan panas diusahakan sekecil mungkin sehingga arus pengelasan harus kecil. Kecepatan pengelasan tergantung dari bahan induk, jenis elektrode, dia. inti elektrode, geometri sambungan, ketelitian sambungan . agar dapat mengelas lebih cepat diperlukan arus yang lebih tinggi. Polaritas listrik JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


18

mempengaruhi hasil dari busur listrik. Sifat busur listrik pada arus searah (DC) akan lebih stabil daripada arus bolak-balik (AC). Terdapat dua jenis polaritas yaitu polari tas lu ru s, dimana benda kerja positif dan elektrode negatip (DCEN). Polaritas bali k adalah sebaliknya. Karakteristik dari polaritas balik yaitu pemindahan logam terjadi dengan cara penyemburan, maka polaritas ini mepunyai hasil pengelasan yang lebih dalam dibanding dengan polaritas lurus (DCEN). Dari keterangan diatas dapat disimpulkan seperti pada tabel dan gambar dibawah ini.

No

Variabel Operasi

Karakteristik Hasil Pengelasan Suara Arc

Penetrasi

Burn

Off Bentuk Bead

Electrode A

Normal

Amps, Percikan

Baik, dalam Bentuk

Normal

kecil. Suara dan

Volts, Kec. Normal

gemercak

normal

galengan

kuat B

Amps Normal Normal

sangat

baik

.Tidak

ada

overlap

Rendah, Percikan Volt,

Fusion

Dangkal

Kec tidak

Tidakbesar,

Tonjolan

beda dengan

tinggi

beraturan, suara gemercak JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


19

yang diatas C

D

Amps tinggi, Normal Suaranya

Dalam

Volts, Kec. Normal

panjang

Normal Normal

seperti

tertinggal

Normal

serta

baik

beraturan

panjang Kecil dan

tenang

Coating

Tonjolan

membentuk

tinggi

kawah

Amps, Suaranya

Lebar

Kecepatan, halus

Normal Normal

lebar.

jarang

dangkal

Volt tinggi F

tidak

lebar Fusionnya

Kecepatan, kecil

Normal

bead

dan

dan lebih

pirosity E

Luas

ledakan,

Amps, Percikan

Volt rendah

dan Coating

dan Rata

dan lebar

dari No B dan Lebar

membentuk kawah

Amps, Normal Volt,

Kawah

Kec

Normal

Bead lebar

normal

rendah G

Normal Normal

Amps, Normal Volt,

Kecil

Kec

dan Normal

dangkal

Bead

kecil

dan undercut

tinggi

Gambar 2.10 dan Tabel 1 Karekteristik hasil pengelasan 2.6. Elektrode Las

Ada dua macam elektrodde las yang biasa digunakan yaitu 1. American Welding Society (AWS) 2. American Society for Testing Material (ASTM) Contoh : E6010 artinya E = elektric welding 3

60 = tensile strenght (kekuatan tarik) 60 . 10 psi JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


20

1 = welding position 0 = special manufacturer characteristic 

Welding position

(1, 2, 3)

1 = elektroda untuk semua pengelasan 2 = elektroda hanya untuk posisi horisontal dan flat 3 = elektroda untuk posisi flat 

Spesial manufacturer characteristic 0 = DCRP, kecuali xx20 dan xx30 untuk polaritas lain 1 = AC atau DCRP  high quality deposit penetrasi dalam 2 = DCSP atau AC, medium penetration 3 = AC atau DCSP  DCRP, medium high deposit 4 = AC atau DC positif  slag mudah dibersihkan 5 = DCRP, high quality deposit, low hidrogen 6 = AC, high quality, low hydrogen

2.7 PELAKSANAAN PENGELASAN.

Penyalaan busur listrik pada pengelasan dapat dilakukan dengan melakukan hubungan singkat ujung elektroda dengan logam induk, kemudian memisahkannya lagi sampai jarak tertentu sebagai panjang busur. Dimana panjang busur normal yaitu antara 1.6 – 3.2 mm. (lihat gambar 2.11).

Gambar 2.11 Cara penyalaan JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


21

Pemadaman busur listrik dilakukan dengan menjauhkan elektrode dari bahan induk . untuk menghasilkan penyambungan manik las yang baik dapat dilakukan sebagai berikut : Sebelum elektrode dijauhkan dari logam induk sebaiknya panjang busur listrik dikurangi lebih dahulu, baru kemudian elektrode dijauhkan dalam posisi lebih dimiringkan secukupnya. (lihat ganbar 2.12)

Gambar 2.12 Cara pemadaman 2.8 Cara-Cara Pengelasan

Untuk mendapatkan pengelasan yang baik dilakukan dengan pemilihan cara pengelasan yang tepat baik menyangkut : 1. ukuran torch 2. logam pengisi 3. cara gerakan dari torch 4. sudut torch 5. pengaturan nyala Torch terdiri dari bermacam-macam ukuran, makin tebal logam dan konduktivitas panas, makin besar torch yang digunakan. Pada prinsipnya cara pengelasan ada 2 macam yaitu : 1. Fusion Welding Pada proses pengelasan dengan cara fusion akan dibahas khusus tentang electric arc weldingnya saja. JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


22

2. Brazing Sambungan yang terjadi pada ikatan brazing dihasilkan dengan cara pemanasan pada suatu temperature yang sesuai yaitu diatas 427C ( 800F), dengan memakai logam pengisi yang menmpunyai melting point logam yang akan disambung. Pengisian logam pengisi pada kamuh las karena adanya atraksi kapiler (gaya kapiler). Kekuatan sambung brazing tergantung dari : 1. Jenis logam yang akan disambung 2. Jenis logam pengisi 3. Jumlah alloy yang terjadi pada sambungan 4. Kebersihan tempat sambungan 5. Penggunaan flux 6. Jarak dari bagian yang akan disambung 7. pemanasan dan pendinginan Filter Metal / Logam Pengisi Pada umumnya ada 4 macam filter metal yang dipakai seperti : tembaga, campuran tembaga, campuran perak, campuran aluminium. -

Tembaga Biasanya digunakan untuk mengelas baja karbon rendah.

-

Campuran tembaga Campuran tembaga yang biasanya terdiri dari bermacam-macam campuran seperti bronz,brass,dll. Bronz digunakan untuk mengelas ferrous metal, campuran tembaga, benda kerja dari pengecoran, dll.

-

Campuran aluminium Digunakan untuk mengelas benda kerja dari aluminium.

-

Campuran perak (silver alloy) Digunakan untuk tembaga, campuran tembaga, stainless steel,dll.

Fluxes Flux digunakan untuk membantu brazing dalam procesnya. JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


23

Secara terperinci guna dari Flux adalah : 1. Untuk melindungi permukaan terhadap oksidasi sewaktu pemanasan. 2. Mengurangi beberapa oksid yang terdapat pada permukaan tempat sambungan 3. Mengisi surface tension molten alloy yang mendorong mengalirnya pada tempat-tempat sambungan.



24

BAB 3 METODOLOGI

3.1 Alat

Gergaji besi ( Hacksaw)

1 unit

Kikir

1 buah

Ragum

1 unit

Roll Meter

1 buah

Alat Penanda (TipeX)

1 buah

Palu Las

1 buah

Sikat Baja

1 buah

Perlengkapan Mesin Las

1 unit

Kacamata Las

1 buah

Penggaris Siku

1 buah

3.2 Bahan Workpiece berupa rod baja Elektroda Las SMAW RB - 26

3.3 Prosedur Kerja Prosedur Pemotongan 1. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. 2. Mengukur panjang rod yang dibutuhkan untuk pembuatan komponen rak sepatu. 3. Meletakkan rod pada ragum hingga rapat kemudian memotong rod sebagai workpiece untuk bagian rak sepatu dengan ukuran 700mm @ 8 buah ; 210mm @ 4 buah ; 1430mm @ 1 buah. 4. Menghaluskan dan meratakan ujung workpiece dengan kikir. 5. Menyusun potongan-potongan workpiece untuk mengetahui ketepatan ukuran potongan. JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


25

Prosedur Pengelasan 1. Mempersiapkan alat dan bahan. 2. Membersihkan ujung ujung workpiece yang akan di las dengan menggunakan sikat baja. 3. Menyambungkan kutub (+) dengan elektroda dan kutub (– ) dengan workpiece. 4. Melakukan proses las titik pada ujung dan sudut workpiece yang akan dilas. 5. Melakukan proses pengelasan secara menyeluruh untuk menyambung workpiece. 6. Memukul hasil lasan dengan palu las untuk menghilangkan slag dan tegangan sisa. 7. Melakukan kembali proses pengelasan 5-6 hingga untuk seluruh komponen rak sepatu. Prosedur Tambahan 1. Keselamatan Kerja 

Kenakan pakaian kerja dengan benar, sepatu yang sesuai dan gunakan selalu sarung tangan



Kenakan pelindung mata bila dirasa perlu

2. Proses Las 

Untuk melekatkan logam gunakan mesin las listrik



Pilih kawat las / elektroda yang sesuai untuk p ekerjaan



Gunakan sarung tangan kulit dan pelindung mata untuk las



Atur arus sesuai dengan kebutuhan, bila perlu lakukan percobaan terlebih dahulu sebelum mengelas benda kerja



Jika kawat las lengket dan susah diambil, segera matikan mesin


LAPORAN PRAKTIKUM KERJA BANGKU DAN LAS 2013 3.4 Gambar Kerja Bangku (Pembuatan rak sepatu)

700

Gambar 3.1 dimensi rak sepatu


26


27

BAB 4 ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data dan Pembahasan

Dalam praktikum Kerja bangku diawali dengan proses pemotongan bahan berupa rod baja sesuai ukuran yang ditentukan. Baja dijepit dan ditahan pada ragum. Setelah itu tandai dengan menggunakan penanda agar mudah dalam pemotongan. Dimana proses pemotongan ini dilakukan dengan menggunakan gergaji ( Hacksaw). Pada saat pemotongan posisikan badan dengan kuda-kuda yang kuat, salah satu kaki menumpu pada meja. Saat proses pemotongan diawali di siku baja, hacksaw melakukan gerakan memakan ke depan, posisi hacksaw diusahakan tegak lurus siku benda kerja dan bersudut 45˚ terhadap meja agar hasil potongan lurus dan proses pemotongan selesai dengan terpotongnya ujung-ujung baja siku secara bersamaan. Setelah proses pemotongan selesai, benda kerja diratakan dan dihaluskan dengan menggunakan kikir. Kemudian benda kerja dijepit pada ragum lalu pada proses pengerjaannya mengambil posisi seperti pada proses pemotongan. Dalam pengkikiran dilakukan gerakan memakan ke depan, dimana posisinya diusahakan tegak lurus siku benda kerja dan bersudut 45˚ terhadap meja agar hasil yang didapat bagus dan rata. Dalam praktikum kerja bangku ini dibutuhkan baja yang panjangnya 700mm @ 8 buah ; 210mm @ 4 buah ; 1430mm @ 1 buah. Dan setelah semua proses pemotongan selesai maka selanjutnya akan masuk ke proses pengelasan. Pada saat pengelasan kita menggunakan electrode RB-26 dengan ukuran 3.2 mm, elektroda ini menggunakan standart AWS E6013 atau JIS D41313. Dimana arti dari AWS E6013 adalah sebagai berikut: E = electric welding 3

60 = tensile strength (kekuatan tarik) 60 x 10 psi 1 = welding position dimana elektrodenya untuk semua posisi pengelasan 3 = special manufacturer characteristic dimana AC atau DCSP  DCRP medium – high deposit JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FTI-ITS


28

Bagian benda kerja yang akan dilas dibersihkan terlebih dahulu dengan menggunakan sikat baja. Jenis las yang digunakan adalah SMAW. Mesin las disiapkan dengan mengatur besar arus untuk las dan menyambungkan kutub (+) dengan elektroda dan kutub (– ) dengan workpiece. Jenis arus listrik yang digunakan untuk pengelasan busur adalah DCEP. Hal ini dikarenakan benda kerja yang tipis berbentuk plat, sehingga nantinya menggunakan consumable electrode. Elektroda yang meleleh akan lebih banyak. Saat proses pengelasan, praktikan harus mengenakan sarung tangan agar tidak terkena percikkan saat pengelasan berlangsung yang dapat menyebabkan gatal pada kulit, praktikan juga harus mengenakan kaca mata las agar mata terlindung dari cahaya yang dihasilkan selama proses pengelasan. Kesalahan yang terjadi saat proses pengelasan antara lain lengketnya elektroda pada benda kerja , tidak kuatnya sambungan pengelasan dan sambungan miring. Sebelum di las benda kerja disusun berjajar 4 terlebih dahulu hingga berbentuk rak. Kemudian ujung-ujung anak rak dilas titik. Dimana hal ini bertujuan untuk meminimalisir missalignment karena benda kerja mengalami pemuaian dan untuk mempermudah proses las. Setelah dirasa cukup las titik dan bentuk kerangka rak sudah mulai jadi, maka dilanjutkan untuk proses pengelasan. Hasil

lasan pada benda kerja yang telah dilakukan cukup

baik karena

dibutuhkan keahlian yang cukup dalam pengelasan. Kemudian slag pada las-lasannya dibersihkan dengan diberi pukulan dengan palu, ini juga berfungsi agar permukaan las lebih rata dan dengan kawat besi sebelum di dibersihkan dengan palu. Setelah itu dilakukan final check untuk mengetes apakah lasannya sudah kuat yaitu dengan cara dijatuhkan / dibanting bagian yang sudah dilas tadi.



Gambar 4.1 proses pengelasan, hasil dan alat pengelasan


29

Laporan Proses produksi Kerja Bangku Dan Las

Recommend Documents