Laporan KP Masteran

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISA CACAT LAS PADA KERETA RAILLINK

DAN LRT DI PT.

INKA MADIUN DENGAN METODE PENCEGAHAN DAN PERBAIKANNYA

LAPORAN KERJA PRAKTIK

DISUSUN OLEH : NAMA

:

NIM

: 21050114120079

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN SEMARANG DESEMBER 2017

HALAMAN PENGESAHAN

Dengan ini menerangkan bahwa laporan kerja praktik yang di laksanakan pada tanggal 10 Juli sampai dengan 11 Agustus 2017 dengan judul :

Analisa Cacat Las Pada Kereta Railink dan LRT di PT. I NKA Madiun dengan

“

Metode Pencegahan dan Perbaikannya” “Defect Analysis

Welding on Train Railink and LRT PT. I NKA Madiun Prevention and Improvement Methods”

Yang disusun oleh : Nama

: Arvin Khairul Anam

NIM

: 21050114120066

Telah disetujui dan disahkan pada : Hari

: Rabu

Tanggal

: 21 Desember 2016

Yang mengesahkan :

Koordinator Kerja Praktik

Dr. Rifky Ismail, ST, MT NIP :198007162008011017

Dosen Pembimbing KP

Prof. Dr. Rer. Nat. Ir. A.P. Bayuseno, Msc NIP : 196205201989021001

i

LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN

PT. Mekar Armada Jaya

Laporan I ni Diajukan Untuk Melengkapi Sebagian Persyaratan Penyelesaian Praktek Kerja Lapangan PT. Mekar Armada J aya Magelang

Oleh: Arvin Khairul Anam 21050114120066

Diperiksa dan Disahkan Oleh: PT. Mekar Armada Jaya Magelang

Senior Manager

Pembimbing Lapangan

Panji Sulaksono

Kristanto

NIP. 990900012

NIP. 991100051

ii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat melalui masa kerja praktek di PT. Mekar Armada Jaya Magelang dan bisa menyelesaikan laporan kerja praktek dengan judul

Analisa

Cacat Las Pada Kereta Railink dan LRT di PT. I NKA Madiun dengan Metode Pencegahan dan Perbaikannya ”. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 

Tuhan Yang Maha Esa, yang telah menganugerahkan berkat dan ramat-Nya berupa keseharan dan rezeki sehingga penulis dapat menyelesaikan kegiatan Kerja Praktek dengan baik dan lancar.



Orang tua, yang telah membiayai perkuliahan penulis juga keluarga yang selalu memberi semangat, doa, dan dukungan.



Bpk. Dr. Rifki Ismail, ST, MT selaku dosen pembimbing Kerja Praktek.



Bpk. Panji Sulaksono selaku Senior Manager Teknologi Produksi.



Bpk. Kristanto selaku pembimbing kerja praktek.



Mas Donald selaku pembimbing lapangan.



Dan kepada semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Akhir kata, penulis menyampaikan permohonan maaf jika ada kesalahan yang

penulis lakukan dalam laporan kerja prakek ini. Maka kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan, agar laporan berikutnya dapat lebih baik lagi. Semoga laporan ini bisa bermanfaat dan memberikan informasi yang diperlukan bagi siapa saja yang memerlukannya.

Semarang, 21 Desember 2016

Penulis

iii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN PERUSAHAAN ............................................................. ii KATA PENGANTAR ................................................................................................ iii DAFTAR ISI ............................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ viii DAFTAR TABEL ....................................................................................................... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kerja Praktek .......................................................................... 1 1.2 Tujuan .............................................................................................................. 2 1.3 Manfaat Kerja Praktek ..................................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah ............................................................................................... 3 1.5 Metodologi Pengumpulan Data ........................................................................ 3 1.6 Sistematika Penulisan....................................................................................... 4 BAB II PROFIL PERUSAHAAN 2.1 Latar Belakang Berdirinya Perusahaan ............................................................ 5 2.2 Sejarah PT. Industri Kereta Api (INKA) ......................................................... 6 2.3 Visi dan Misi .................................................................................................... 8 2.4 Struktur Organisasi di PT. Industri Kereta Api ................................................ 9 2.4.1 Struktur Organisasi Divisi Teknologi Produksi ...................................... 9 2.5 Lokasi Perusahaan .......................................................................................... 10 BAB III DASAR TEORI 3.1 Jenis-Jenis Pengelasan ................................................................................... 12 3.1.1 SMAW (Shielded Metal Arc Welding) ................... ................................ 13 3.1.1.1 Karakteristik Mesin ..................................................................... 14 3.1.1.2 Elektroda ..................................................................................... 14 3.1.1.3 Kelebihan dan Kekurangan ......................................................... 16 3.1.2 SAW ( Submerged Arc Welding ) .......................................................... 16 3.1.2.1 Proses Pengelasan ...................................................................... 17 3.1.2.2 Kawat Las................................................................................... 18

iv

3.1.2.3 Kelebihan dan Kekurangan ......................................................... 18 3.1.3 GMAW ( Gas Metal Arc Welding ) ....................................................... 19 3.1.3.1 MIG ( Metal Inert Gas ) .................................... ......................... 20 3.1.3.2 MAG ( Metal Active Gas ) ................... ....................................... 21 3.1.3.3 Karakteristik Mesin .................................................................... 21 3.1.3.4 Kawat Las................................................................................... 22 3.1.3.5 Kelebihan dan Kekurangan ........................................................ 23 3.1.4 GTAW ( Gas Tungsten Arc Welding ) .................................................. 23 3.1.4.1 Karakteistik Mesin ..................................................................... 24 3.1.4.2 Kelebihan dan Kekurangan ....................................................... .25 3.1.5 Las Titik ( Spot welding ) ..................................................................... 26 3.1.6 OAW ( Oxy Asytylene Welding ) ........................................................... 27 3.1.6.1 Kelebihan dan Kekurangan ........................................................ 28 3.1.7 FCAW ( Flux Arc Welding ) .................................................................. 29 3.1.7.1 Kelebihan dan Kekurangan ......................................................... 30 3.1.8 Jenis-Jenis Sambungan Las ................................................................... 31 3.1.9 Fillet Welding ...................................... .................................................. 32 3.1.9.1 Partial Joint Penetration / Intermittent ....... ................................ 32 3.1.9.2 Complete Joint Penetration / Full ................... ............................ 33 3.2 Zona Daerah Pengelasan ................................................................................. 33 3.2.1 Hot Affected Zone (HAZ) ...................................................................... 33 3.2.2 Fusion Zone................................. .......................................................... 33 3.2.3 Base Metal ............................................................................................ 34 3.3 Prosedur Pengelasan ( Welding Prosedure ) ................................................... 34 3.3.1 Simbol-Simbol Dasar Pengelasan ......................................................... 35 3.3.2 Contoh Penggunaan dan Penempatan Tanda Las ................................. 37 3.3.3 Perhitungan Parameter Welding Prosedure .......................................... 41 3.3.4 Quality Level ( Welding Class) .......................... .................................... 42 3.4 Cacat Las ......................................................................................................... 45 3.4.1 Distorsi .................................................................................................. 45 3.4.2 Undercut...................................... .......................................................... 46

v

3.4.3 Porositas ................................................................................................ 47 3.4.4 Slag Inclusion ...................................... .................................................. 48 3.4.5 Manik-manik Las .................................................................................. 48 3.4.6 Spatter ................................................................................................... 49 3.4.7 Benda Kerja Berlubang ......................................................................... 50 3.4.8 Lack of Penetration ............................................................................... 50 3.4.9 Penetrasi Berlebih ................................................................................. 51 3.4.10 Lack of Fusion...................................... ............................................... 51 3.4.11 Crack ................................................................................................... 52 3.4.12 Underfill .............................................................................................. 54 3.4.13 Overlap...................................... .......................................................... 54 3.5 Pengujian dan Pemeriksaan ............................................................................. 55 3.5.1 Pengujian Merusak (Destructive Test) .................................................. 56 3.5.2 Pengujian Tak Merusak ( Non Destructive Test) .................................. 56 3.6 Perbaikan Cacat / Repair.................................. ............................................... 58 BAB IV METODOLOGI PEMECAHAN MASALAH 4.1 Kerangka Pemecahan Masalah ........................................................................ 59 4.2 Langkah-langkah Pemecahan Masalah ........................................................... 60 4.2.1 Identifikasi Masalah .............................................................................. 60 4.2.2 Tujuan ................................................................................................... 60 4.2.3 Pengumpulan Data ................................................................................ 60 4.2.4 Pembahasan ........................................................................................... 61 4.2.5 Kesimpulan dan Saran ........................................................................... 61 BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN 5.1 Pembahasan Jenis Pengelasan yang Digunakan .............................................. 62 5.2 Tahap Persiapan Produksi ............................................................................... 64 5.2.1 WP (Welding Procedure) ..................................................................... 65 5.3 Analisa Cacat Las ........................................................................................... 30 5.3.1 Jenis Cacat Las pada Carbody Underframe ................. ......................... 69 5.3.1.1 Sebelum Diberikan Beban dan Kompresi ....................................... 69 5.3.1.2 Setelah Diberikan Beban dan Kompresi ......................................... 73

vi

5.3.2 Jenis Cacat Pada KRL Raillink ............................................................ 75 5.3.2.1 Cacat Pada Sidewall ........................................................................ 75 5.3.2.2 Cacat Pada Underframe Bracket KRL ............................................ 78 5.4 Pengujian Cacat ................................................................................................... 79 5.5 Perbaikan Cacat / Repair ..................................................................................... 83

BAB VI PENUTUP ................................................................................................... 86 5.1 Kesimpulan .................................................................................................... 86 5.2 Saran ............................................................................................................... 87

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT INKA (PERSERO) ............................................. 9 Gambar 2.2 Struktur Organisasi Divisi Teknologi Produksi ..................................... 10 Gambar 2.3 Letak Kota Madiun Jawa Timur ............................................................ 10 Gambar 2.4 Letak PT. INKA Persero di Jl. Yos Sudarso No.71 ............................... 11 Gambar 3.1 Klasifikasi Cara Pengelasan ................................................................... 12 Gambar 3.2 Komponen Las SMAW ........................................................................... 13 Gambar 3.3 Proses Pengelasan SAW..........................................................................17 Gambar 3.4 Pengelasan Las Busur Gas .................................................................... 19 Gambar 3.5 Mesin Las MIG Semi-Otomatis ............................................................. 20 Gambar 3.6 Las GTAW ............................................................................................. 24 Gambar 3.7 Mesin Las TIG Manual dan Semi-Otomatis .......................................... 25 Gambar 3.8 Skema Spot Welding .............................................................................. 26 Gambar 3.9 Las OAW ................................................................................................ 27 Gambar 3.10 Las FCAW ............................................................................................ 29 Gambar 3.11 Jenis-Jenis Sambungan Las .................................................................. 31 Gambar 3.12 Fillet welding ....................................................................................... 32 Gambar 3.13 Intermittent Welding............................................................................. 32 Gambar 3.14 Contoh Welding Pocedure PT.INKA ...................................................34 Gambar 3.15 Distorsi ................................................................................................. 46 Gambar 3.16 Undercut.................................. ............................................................. 46 Gambar 3.17 Porositas .............................................................................................. 47 Gambar 3.18 Slag Inclusion................................. ...................................................... 48 Gambar 3.19 Manik-Manik Las Kurang Rapi ........................................................... 49 Gambar 3.20 Spatter .................................................................................................. 49 Gambar 3.21 Benda Kerja Berlubang ........................................................................ 50 Gambar 3.22 Lack of Penetration ...................................... ....................................... 50 Gambar 3.23 Penetrasi Berlebih ................................................................................ 51 Gambar 3.24 Lack of Fusion .................................... .................................................. 51 Gambar 3.25 Crack .................................................................................................... 52

viii

Gambar 3.26 Underfill ............................................................................................... 54 Gambar 3.27 Overlap................................... ............................................................. 54 Gambar 4.1 Flow Chart Pemecahan Masalah ................................................ ...........59 Gambar 5.1 Mesin Pengelasan GMAW………………………………………..…….62 Gambar 5.2 Filler Mild Steel (a) dan Filler Stainless Steel (b)…………………… .63 Gambar 5.3 Mesin Pengelasan GTAW ………………………………………….…..63 Gambar 5.4 Filler Alumunium LRT ………………………………………………....64 Gambar 5.5 Mesin Spot Welding ……………………………………………….……64 Gambar 5.6 Welding Procedure Sidewall KRL ……………………………………..65 Gambar 5.7 Welding Procedure Underframe KRL …………………………………67 Gambar 5.8 Process Instruction Carbody Assembly LRT …………………..……...68 Gambar 5.9 Car Body LRT …………………………………………….……………69 Gambar 5.10 Cacat Lack of Penetration ……………………………….…….…………...69 Gambar 5.11 Cacat Fusi (a), lack of penetrasi(b), dan porosity (c)…....….………..70 Gambar 5.12 Cacat Spatter ……………………………..…………….…………..…70 Gambar 5.13 Cacat Cluster Porositi …………………………………….……………..…70 Gambar 5.14 Porositi (Pin Hole)………………………………………….………….…....71 Gambar 5.15 Porositi (Blow Hole)…………………………………….….………….… ..71 Gambar 5.16. Cairan Anti Spatter …………………………………….………...…..73 Gambar 5.17 Carbody LRT …………………………………………..……………...73 Gambar 5.18 Cracking (mikro) ………………………………………….…………..73 Gambar 5.19 Cracking (longitudinal) ……………………………..……….…....….74 Gambar 5.20 Lack of fusion ……………………………………..………….…….....74 Gambar 5.21 Skema Annealing ………………………………………………...…...75 Gambar 5.22 Sidewall Frame)…………………………………………..….…..…...76 Gambar 5.23 Undercut (a) dan ( b ) Porosity (b) …………………………………...76 Gambar 5.24 (Underfill (a) dan Porosity (b) ……………………..…………….......76 Gambar 5.25 Underframe Bracket KRL …………………………………….………78 Gambar 5.26 Undercut ………………………………………………….……….….78 Gambar 5.27 Pengujian Static Test pada Carbody Kereta LRT …………………....80 Gambar 5.28 Beban Uji……………………………………………………….…..…80

ix

Gambar 5.29 Pengujian Visual Inspection pada Sidewall KRL……………….………81 Gambar 5.30 Pengujian Magnetik Test pada Boogie………………………….….……81 Gambar 5.31 Alat Ultrasonik Tes………………………………………….…….…82 Gambar 5.32 Pengujian Penetrant Test ………………………………………...…….…83 Gambar 5.33 Alat dan Bahan Uji Penetrant……………………………………….…….83 Gambar 5.34 Process Instruction Lack of Fusi …………………………….……....84 Gambar 5.35 Proses Repair (Filling) ……………………………………………...84 Gambar 5.36 Proses Repair (Chipping)……………………………………….……84 Gambar 5.37 Proses Repair (Gouging)……………………………………………..85 Gambar 5.38 Hasil Repair LRT……………………………………………...……...85 Gambar 5.39 Hasil Repair Sidewall KRL…………………….………………….……….85

x

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Macam-macam jenis selaput (fluks)……………………………….……...….15 Tabel 3.2 Simbol – Simbol Dasar Pengelasan PT INKA

..…………………......….35

Tabel 3.3 Simbol – Simbol Dasar Tambahan (Suplementary) PT INKA .....................36 Tabel 3.4 Contoh Penggunaan dan Penempatan Tanda PT INKA ............................ …37 Tabel 3.5 Limit Quality Level on Welding Class for Imperfection PT INKA............... 43 Tabel 3.6 Standart Keberterimaan Pengelasan AWS D.15 PT INKA........................... 45 Tabel 3.7 Jenis Pengujian dan Pemeriksaan Logam .................................................... 55

xi

Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Kerja Praktek

Perkembangan teknologi pada era globalisasi ini semakin maju dan berkembang maka sumber daya manusia yang baik pula agar suatu bangsa tidak tertinggal dari negara-negara lain. Oleh sebab itu Universitas dituntut dapat mencetak para lulusan yang bukan hanya ahli dalam bidang teori tapi juga ahli dibidang industri yang sebenarnya. Dalam upaya pemenuhan akan hal tersebut maka sistem pendidikan UNDIP di desain agar mahasiswa yang telah melewati tahap tertentu agar mendapatkan pengalaman visual pengaplikasian dari pembelajaran yang didapat di bangku kuliah melalui kerja praktek.diperlukan akhir-akhir ini yang semakin pesat maka dibutuhkan pula Kerja Praktek merupakan salah satu cara syarat kelulusan bagi mahasiswa untuk menyelesaikan Srata satu (S1) nya. Dalam menjalankan kerja praktek ini diharapkan mahasiswa mendapatkan pengalaman di dunia kerja serta dapat menerapkan teori yang sudah didapatkan di bangku kuliah ke dalam permasalahan yang sesungguhnya.Serta setelah menyelesaikan kerja praktek tersebut mahasiswa diwajibkan untuk menyelesaikan laporan sesuai dengan tema yang sudah mahasiswa pilih selama menjalankan kerja praktek. Penulisan laporan tersebut berisikan pengalaman yang didapatkan oleh mahasiswa tersebut serta pembahasan ilmiah terhadap tema yang diambil dalam menjalankan kerja praktek tersebut. Bagi perusahaan yang diadakan kerja praktek berfungsi sebagai salah satu sumbangsih terhadap dunia pendidikan karena sudah memberi kesempatan kepada mahasiswa untuk merasakan dunia kerja yang sebenarnya. Serta sebagai bentuk kerjasama antara Universitas dan perusahaan untuk mendapatkan karyawan yang kompeten pada bidangnya.

1


Dalam kesempatan ini Penulis mendapatkan kesempatan untuk bekerja praktek di PT. Mekar Armada Jaya. PT. Mekar Armada Jaya adalah salah satu perusahaan yang bergerak dalam bidang industri karoseri yang berada di Magelang tepatnya di jalan Mayjend Bambang Soegeng No.7 Magelang. PT. Mekar Armada Jaya dipandang sebagai tempat kerja praktek releven bagi mahasiswa Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang. Diharapkan setelah menjalankan kerja praktek di perusahaan tersebut mendapatkan pengalaman serta setelah lulus nanti dapat langsung bekerja sesuai bidangnya. 1.2

Tujuan

Tujuan dari dilakukannya kerja praktek ini adalah sebagai berikut : 1.

Menerapkan ilmu yang telah dipelajari oleh mahasiswa Teknik Mesin dalam dunia pekerjaan dan mengajak mahasiswa mempunyai bayangan pekerjaan yang akan dilakukan seorang lulusan Teknik Mesin.

2.

Membina kemampuan dan keterampilan mahasiswa secara optimal dalam aspek pembahasan dan kesimpulan serta dapat menyampaikan dalam bentuk lisan dan tulisan.

3.

Mengetahui jenis- jenis pengelasan dan cacat las di PT.INKA serta bagaimana mencegah serta memperbaikinya.

4.

Mengamati dan mempelajari proses welding melalui WPS ( Welding

Procedure Standard) yang benar pada departemen Teknologi Produksi. 5.

Sebagai salah satu bentuk tugas dan syarat lulus mahasiswa Teknik Mesin Universitas Diponegoro.

1.3

Manfaat Kerja Praktek

Kerja praktek memiliki banyak manfaat yang dapat diperoleh, antara lain: 1.

Sarana penerapan ilmu yang telah dipelajari oleh mahasiswa Teknik Mesin di perkuliahan dalam dunia kerja.

2.

Memberi bayangan tentang pekerjaan yang akan dilakukan seorang lulusan Teknik Mesin.

3.

Melatih mahasiswa dalam bersosialisasi dalam dunia kerja.

2


4.

Melatih kedisiplinan dan tanggung jawab dalam melakukan kerja.

5.

Membina kemampuan dan keterampilan mahasiswa secara optimal dalam aspek pembahasan dan kesimpulan serta dapat menyampaikan dalam bentuk lisan dan tulisan.

1.4

Batasan Masalah

Pada penulisan laporan kerja praktek ini, untuk menganalisa masalah yang ada diperlukan adanya batasan-batasan agar lebih tertuju dan terkonsentrasi pada permasalahan yang akan dibahas., yang meliputi : 1.

Mempelajari dan menganalisa cacat las pada proses welding yang sesuai dengan WPS yang benar serta cara pengujian dan repairnya .

2.

Membaca dan memahami WPS (Welding Procedur Specification)

1.5

Metodologi Pengumpulan Data

Pengumpulan data laporan kerja praktek ini digunakan metode-metode sebagai berikut: 1.

Metode Observasi Penulis melakukan pengamatan langsung di lapangan.

2.

Metode Studi Pustaka Menggunakan data-data dari buku-buku yang ada di perpustakaan dan menggunakan data-data yang ada di internet.

3.

Metode Wawancara Melakukan tanya jawab dengan operator, teknisi lapangan, ataupun pembimbing lapangan.

4.

Analisa Data Membandingkan data yang di dapat menggunakan grafik, kemudian melakukan analisa dari grafik yang diperoleh.

3


1.6

Sistematika Penulisan

Laporan kerja praktek ini dibagi menjadi lima bab yang saling berhubungan satu sama lain. Adapun sistematika penulisan laporan kerja praktek ini adalah sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN Pada bab ini dijelaskan mengenai latar belakang kerja praktek, tujuan, manfaat kerja praktek, batasan masalah, metodologi pengumpulan data, serta sistematika penulisan laporan kerja praktek. BAB II : TINJAUAN PERUSAHAAN Pada bagian ini dijelaskan latar belakang berdirinya PT. Industri Kereta Api (INKA) di Madiun dan perkembangannya dari awal beroperasi sampai perkembangan

saat

ini,

produksi dan

kapasitasnya,

struktur

organisasi,

manajemen perusahaan, visi dan misi perusahaan, serta lingkup usaha. BAB III : DASAR TEORI Dasar teori merupakan bagian-bagian yang berisis teori-teori analitis atau konsepkonsep yang digunakan sebagai dasar pemikiran untuk menjelaskan tentang halhal yang berhubungan dengan Cacat las pada proses Welding. BAB IV : METODOLOGI PEMECAHAN MASALAH Pada bab ini dibahas tentang metodologi pemacahan masalah kerja praktek di PT Mekar Armada Jaya Magelang.

BAB V : ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB VI : PENUTUP Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran yang didapat saat kerja praktek.

4


BAB II PROFIL PERUSAHAAN

2.1

Profil Perusahaan

PT Mekar Armada Jaya saat ini telah berkembang menjadi perusahaan karoseri terkemuka di Indonesia. Berbagai kemajuan dan prestasi yang telah dicapai dengan kerja keras. Perusahaan ini terbukti mempertahankan dari badai krisis ekonomi dan tantangan jaman kunci sukses PT Mekar Armada Jaya adalah visi untuk maju terus dimana kerja keras dan inovasi menjadi pedoman untuk mengatasi tantangan dimasa depan. Kesuksesan hari ini tidak membuat PT Mekar Armada Jaya cepat berpuas diri, sehingga perusahaan selalu melakukan evaluasi untuk terus mengembangkan diri dan memberikan yang terbaik. PT Mekar Armada Jaya akan terus meningkatkatkan kinerja perusahaan dengan filosofi “5K” (Konsumen, Karakter, Kerja Tim, Kemitraan, dan Kembangkan Diri) untuk mencapai tujuan perusahaan, PT Mekar Armada Jaya memiliki motto yaitu “TO

BE NUMBER ONE”. Selain di bidang otomotif New Armada juga mengambangkan usaha bidang lain seperti perbankan, properti, dan lain-lain. Semua unit usaha ini disatukan, dimonitor dan dikondisikan oleh sebuah perusahaan holding manajemen PT Mekar Armada Investama.

2.2

Sejarah Perusahaan

Berikut adalah perkembangan PT Mekar Armada Jaya adalah PT Mekar Armada Jaya didirikan pada tahun 1974 oleh David Herman Jaya, dengan dimulai dari bengkel rumahan di jalan Prawiro Kusuman no. 3 Magelang. New Armada yang bergerak dibidang karoseri, pada tahun 1976 menempati area seluas 9000 m 2 di jalan raya Mertoyudan, Magelang dengan jumlah karyawan 200 orang. Pada tahun 1977, area tanah diperluas menjadi 2 ha dengan kapasitas produksi 200 unit per bulan. Merek New Armada menjadi semakin terkenal hingga ke luar pulau Jawa.

5


Pada tahun 1980, PT Mekar Armada Jaya mulai membuktikan diri sebagai perusahaan karoseri dengan sistem “Press Body” yang terkemuka di Indonesia. Pada tahun 1982, PT Mekar Armada Jaya dipercaya pemerintah untuk menyelesaikan mobil-mobil pemilu yang digunakan di seluruh Indonesia, sehingga dapa mengembangkan diri menjadi 400-500 unit per bulan, meliputi minibus dan smallbus. Jumlah karyawan yang ditingkatkan menjadi 1000 orang dan fasilitas-fasilitas penunjang ditambahkan dengan mesin canggih seperti cat oven (spray booth), mesin press, spotwelding, dan lain-lain. Tahun 1986, PT Mekar Armada Jaya mendapatkan kepercayaan lagi untuk memproduksi mobil puskesmas untuk seluruh Indonesia sebanyak 1000 unit. Dan menggandeng ATPM (Agen Tunggal Pemegang Merek). New Armada berhasil menaikan kapasitasnya secara perlahan tapi pasti sampai mencapai puncaknya dengan kapasitas 1000 unit per bulan ditahun 1996 dengan area tanah seluas 20 ha dan dengan karyawan berjumlah kurang lebih 3500 orang. Sedangkan produksi yang dihasilkan selain minibus dan smallbus juga dikembangkan ke bus besar, bus

medium, box, dump truck, loadback, car carrier , dan lain-lain. Dari berbagai merek seperti: Mitsubishi, Hino, Toyota, Suzuki, Dahaitsu, Nissan, dan berbagai merek lain. Pada tahun 1992, pasar ekspor dijamah sampai sampai Brunei Darussalam, Cyprus, Srilanka, dan Arab Saudi. Pada tahun 1994, PT Mekar Armada Jaya mendapatkan kepercayaan dari PT Kerana Yudha Tiga Berlian Motor (KTB) sebagai ATPM Mitsubishi di Indonesia untuk merakit kendaraan Colt T 120ss yang sampai sekarang dikenal dengan MOC (Mitsubishi Original Component). Dan memperoleh pengakuan dari PT KTB pada tahun 1995. Pada tahun 1996, divisi teknik dirubah menjadi divisi stamping dan workshop plant yang didukung teknologi yang lebih maju dengan fasilitas CAD, CAM dan CNC Milling yang diinstal pada awal tahun 1997. Pada tahun 2002, divisi ini berubah menjadi divisi stamping dan tool karena fungsinya dalam pembuatan “ dies”. Dalam perkembangan ini PT Mekar

6


Armada Jaya mendapatkan order pembuatan dies dari berbagai perusahaan berskala internasional seperti: PT Astra Dahiatsu Motor (ADM) PT Indomobil Suzuki Indonesia (ISI) PT Mitsubishi Krama Yudha Manufacturing (MKM) PT Toyota Motor Manufacturing Indonesia (TMII) PT Gema Kempa Daya (GKD) PT Izusu inti Panca Press Indonesia (IIPI) Pada tahun 2004, PT Mekar Armada Jaya mulai mengoperasikan Tambun Plant. Pada tahun 2005, PT Mekar Armada Jaya mendapatkan sertifikat ISO 9001. Pada tahun 2010, PT Mekar Armada Jaya mendapatkan sertifikat ISO 14001. Pada tahun 2012-2015, PT Mekar Armada Jaya telah mengakuisisi dari berbagai mesin yang bertujuan untuk meningkatkan dan memodernisasi di pabrik Magelang. Pada tahun 2016,

perusahaan karoseri PT Mekar Armada Jaya

meluncurkan bis tingkat generasi kedua City Bus Line (Citouro). Pada tahun 2017, perusahaan karoseri PT Mekar Armada Jaya meluncurkan All New Prona Microbus dan Evolander SHD.

7


2.3

Visi, Misi dan Filosofi Perusahaan

2.3.1

Visi dan Misi Perusahaan PT. Mekar Armada Jaya Magelang memiliki visi dan misi sebagai berikut: VISI

Menjadi Perusahaan Autobody Manufacturing, Parts, Komponen Otomotif dan

Tools bermutu berwawasan Internasional MISI

1.

Menciptakan kendaraan yang aman, nyaman, dan berkualitas untuk mencapai kepuasan pelanggan

2.

Memproduksi parts, komponen otomotif dan tools bermutu tinggi dengan

Global Quality

2.3.2

Filosofi Perusahaan PT. Mekar Armada Jaya Magelang memiliki filosofi sebagai berikut:

1.

Kepuasan pelanggan adalah komitmen kami.

2. 3.

Proaktif, kepedulian, dan komunikasi yang baik adalah kebiasaan kami. Kerja tim adalah kekuatan kami.

4.

Pemasik, distributor dan karyawan adalah mitra kami.

5.

Terus mengembangkan diri adalah kunci sukses kami.

3.

Struktur Organisasi di PT Mekar Armada Jaya

Struktur organisasi PT. Mekar Armada Jaya disusun sesuai dengan visi dan misi perusahaan yang diemban dengan sasaran jangka panjang untuk dapat diakui sebagai perusahaan kelas dunia yang unggul di Indonesia. Untuk itu struktur organisasi yang efektif dan efisien diterapkan dengan tujuan agar seluruh bagian yang ada di dalam perusahaan mampu bekerja secara maksimal untuk mencapai tujuan perusahaan seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah.

8


Gambar 2.1 Struktur Organisasi PT INKA (PERSERO)

2.4.1

Struktur Organisasi Divisi Teknologi Produksi

Struktur organisasi divisi Teknologi Produksi disusun sesuai dengan visi dan misi perusahaan yang diemban dengan sasaran jangka panjang untuk dapat membantu perusahaan bersaing di level internasional. Divisi Teknologi Produksi dibuat untuk melakukan kegiatan perencanaan, pembuatan dan prosedur part mulai dari proses minor bahan mentah sampai bagian assembly serta mempersiapkan arahan intruksi dan informasi seperti WP (welding Procedure ) dan PI ( Process Instruction ) yang digunakan untuk produksi hingga perawatan untuk alat-alat tersebut.

Gambar 2.2 Struktur Organisasi Divisi Teknologi Produksi

9


4.

Lokasi Perusahaan

PT. Mekar Armada Jaya berkedudukan dan berlokasi Jl. Mayjend Bambang Soegeng No.7 PO BOX 160 Magelang 56172.

Gambar 2.4 Letak PT. Mekar Armada Jaya di Jl. Mayjend Bambang Soegeng No.7 Magelang

10


BAB III DASAR TEORI 3.1

Pengelasan

Pengelasan adalah penyambungan terlokalisasi dari logam ( metal) atau non logam yang dihasilkan dengan memanaskan material hingga temperatur las, dengan atau tanpa menggunakan tekanan ( pressure), atau hanya tekanan, dengan atau tanpa menggunakan logam pengisi ( ASME Section IX, 2010 ). Harsono dan Toshie (1979) menyatakan bahwa klasifikasi cara kerja yang sering digunakan, dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu: 1.

Pengelasan Cair Merupakan pengelaan dimana sambungan dipanaskan sampai

mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau semburan api gas yang terbakar. Contohnya adalah las litrik, las gas, las busur, las termit dll.

2.

Pengelasan Tekan Merupakan

pengelasan

dimana sambungan

dipanaskan

dan

kemudian ditekan hingga menjadi satu. Contohnya adalah seperti las gesek

( friction welding), las titik (spot welding), las induksi dll.

3.

Pematrian Adalah cara pengelasan dimana sambungan diiat dan disatukan

dengan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam cara ini logam induk tidak ikut mencair. Contohnya adalah pembrasingan dan penyolderan.

11


Gambar 3.1 Klasifikasi Cara Pengelasan ( Harsono dan Toshie, 1985)

3.1.1

Pengelasan SMAW ( Shielding Metal Arc Welding ) (Shield Metal Arc Welding) yang juga disebut Las busur listrik

adalah proses pengelasan yang menggunakan panas untuk mencairkan material dasar atau logam induk dan elektroda (bahan pengisi). Panas tersebut dihasilkan oleh lompatan ion listrik yang terjadi antara katoda dan anoda (ujung elektroda dan permukaan plat yang akan dilas ).

Gambar 3.2 Komponen las SMAW ( Nursyahid, 2016)

12


Proses terjadinya pengelasan karena adanya kontak antara ujung elektroda dan material dasar sehingga terjadi hubungan pendek dan saat terjadi hubungan pendek tersebut tukang las ( welder) harus menarik elektrode sehingga terbentuk busur listrik yaitu lompatan ion yang menimbulkan panas. Panas akan mencairkan elektrode dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan material dasar akan menyatu membentuk logam lasan ( weld metal). Untuk menghasilkan busur yang baik dan konstan tukang las harus menjaga jarak ujung elektroda dan permukaan material dasar tetap sama.

3.1.1.1

Karakteristik Mesin

Dalam proses pengelasan SMAW tenaga listrik yang di peroleh dari mesin menurut jenis arus yang dikeluarkan terbagi menjadi 3 jenis mesin : mesin dengan arus searah (DC), mesin dengan arus bolak balik (AC), mesin dengan kombinasi arus searah (DC) dan arus bolak balik (AC). Pada mesin arus (DC) dilengkapi dengan komponen yang merubah sifat arus bolak balik (AC) menjadi arus searah yaitu dengan generator listrik. Mesin arus bolak balik tidak perlu

dilengkapi dengan

generator

tetapi

cukup

dengan

transformator.

Karakteristik elektrik efisiensinya 80-85%. Pada mesin kombinasi antara AC dan DC dilengkapi dengan transformator dan rectifier,dimana rectifier ini mempunyai fungsi untuk meratakan arus.

3.1.1.1.1

Elektroda

Sebagian besar elektrode las SMAW dilapisi oleh lapisan flux, yang berfungsi sebagai pembentuk gas yang melindungi cairan logam dari kontaminasi udara sekelilingnya. Selain itu fluk berguna juga untuk membentuk terak las yang juga berfungsi melindungi cairan las dari udara sekelilingnya. Lapisan elektrode ini merupakan campuran kimia yang komposisisnya sesuai dengan kebutuhan pengelasan. Menurut AWS ( American Welding Society ) elektroda diklasifikasikan dengan huruf E dan diikuti empat atau lima digit sebagai berikut E xxxx (x) . Dua digit yang pertama atau tiga digit menunjukan kuat tarik hasil

13


las tiga digit menunjukan kuat tarik lebih dari 100.000 psi sedangkan dua digit menunjukan kuat tarik hasil lasan kurang dari 100.000 psi. Pembacaan dalam elektroda E 6010 E- Electrode 60 – Tensile Strenght x 1000 psi Exx1x - All position (flat, horizontal, vertical, overhead) Exx2x - Horizontal and Flat only Exx3x - Flat position only Exx4x – Flat, Overhead, Horizontal, Vertical down Last digit X , type covering of coating, current, etc Tabel 3.1 Macam-macam jenis selaput (fluks) Angka ke empat

Jenis Selaput (fluks)

Arus Pengelasan

0

Natrium

DC +

selulosa,

Oksida besi tinggi 1

Kalium-selulosa tinggi

2

Natrium

–

AC, DC+

Titania AC,DC-

tinggi 3

Kalium-titania tinggi

AC,DC+

4

Serbuk besi- titania

AC,DC±

5

Natrium,

hydrogen DC+

rendah 6

Kalium

–

hydrogen AC,DC+

rendah 7

Serbuk

8

besi Serbuk

besi-

besi

oksida AC,DC+

– AC,DC+

hydrogen rendah

14


3.1.1.2

Kelebihan dan Kekurangan

Menurut Ir. Soeweify, M.Eng. pengelasan dengan metode SMAW (

Sheild Metal Arc Welding ) mempunyai beberapa keuntungan, sehingga penggunaannya cukup luas, diantaranya adalah : a.

Cara pengelasan cukup fleksibel, dapat menyambung logam dengan ketebalan tipis sampai tebal dengan bermacam-macam posisi pengelasan.

b.

Lebih ekonomis karena modal yang diperlukan relatif kecil dan mudah pemeliharaannya.

c.

Penggunaanya lebih mudah, sehingga tidak terlalu sukar untuk melatih calon welder. Metode SMAW ( Sheild Metal Arc Welding ) mempunyai beberapa

kelemahan, diantaranya adalah pengelasan terbatas hanya sampai sepanjang elektoda dan harus melakukan penyambungan. Setiap akan melakukan pengelasan berikutnya slag harus dibersihkan. Tidak dapat digunakan untuk pengelasan bahan baja non – ferrous serta efesiensi endapan rendah.

3.1.2

Pengelasan SAW (Submerged Arc Welding)

Pengelasan SAW merupakan proses pengelasan busur listrik yang melelehkan wire elektrode dan material dasar yang dilindungi oleh serbuk pasir dari kontaminasi udara selama proses pengelasan menggunakan tegangan dan arus listrik tinggi. Dimana flux tersebut kemudian menjadi terak las ( slag) yang cukup kuat untuk melindungi logam lasan hingga membeku.

15


Gambar 3.3 Proses Pengelasan SAW ( Muhandisu, 2012) Prinsip Pengelasan SAW hampir sama pada proses pengelasan

SMAW, namun fluks yang ada pada SAW berbentuk seperti pasir sedangkan pada SMAW elektrodanya diselaputi oleh Flux. Selain itu SMAW merupakan pengelasan manual, sedangkan SAW merupakan pengelasan otomatis. Faktor

yang

perlu

diperhatikan

sebelum

pengelasan

SAW

(Submerged Arc Welding) : 1.

Komposisi kimia dan properti mekanikal lasan yang diharapkan

2.

Ketebalan material yang akan dilas

3.

Cara pengelasan

4.

Posisi pengelasan yang dibuat

5.

Frekuensi atau volume pengelasan yang diinginkan

SAW (Submerged Arc Welding) dapat dioperasikan dengan 3 cara antara lain : 1.

Semi otomatic (filler dipasok dengan tangan welder)

2.

Automatic (filler dipasok oleh mesin)

3.

Dengan mesin (welding travel secara manual dan juga digunakan untuk elektroda diameter kecil).

3.1.2.1

Proses Pengelasan

Metode pengendalian proses las SAW (Submerged Arc Welding ) ada dua cara :

16


1.

Pengendalian Digital Keuntungan utama dari sistem pengendali digital ialah dengan

keakuratan hasil pengendalian. Kekurangan pengendali digital dibanding pengendali analog adalah power source yang ada belum tentu sesuai, perlu modifikasi serta merawatan lebih sukar dibanding dengan type analog. 2. Pengendalian analog Bahan baku logam yang mampu dilas dengan SAW secara umum ialah semua material yang ada dipasar dewasa ini mulai dari baja karbon sederhana hingga logam nikel dan alloy yang rumit. Fluks adalah campuran komposisi mineral sesuai dengan formula penggunaanya yang berbentuk granular / butiran. Flux dalam SAW (Submerged

Arc Welding dapat berguna untuk 4M : 1. Melindungi metal yang mencair dari udara luar dengan menutupinya dengan slag yang sedang mencair. 2. Membersihkan metal yang mencair. 3. Memodifikasi komposisi metal lasan. 4. Mempengaruhi pembentukan bulir las dan properti mekanikalnya.

3.1.2.2

Kawat Las

Pada pengelasan SAW, elektroda yang digunakan memiliki flux dan berbentuk roll seperti gulungan kabel. Elektroda dalam bentuk kawat diumpankan ke kampuh las benda kerja secara kontinu dan ditutup dengan flux dalam bentuk serbuk halus. Busur listrik tercipta diantara elektroda dan benda kerja namun tidak terlihat karena elektroda tertutup oleh flux.

3.1.2.3


Kelebihan dari metode pengelasan SAW (Submerged Arc Welding) adalah : 1.

Karena seluruh cairan tertutup oleh fluks maka kwalitas daerah las sangat baik.

17


2.

Karena dapat digunakan kawat las yang besar, maka arus pengelasan juga besar sehingga penetrasi cukup dalam dan efisiensi pengelasan tinggi.

3.

Karena kampuh las dapat dibuat kecil, maka bahan las dapat dihemat.

4.

Karena

prosesnya

secara

otomatik

maka

tidak

diperlukan

keterampilan juru las yang tinggi dan perubahan-perubahan teknik pengelasan yang dilakukan oleh juru las tidak banyak pengaruhnya terhadap kwalitas las. Kekurangan dari metode pengelasan SAW (Submerged Arc Welding) adalah : 1.

Karena busur yang tidak kelihatan, maka penentuan pengelasan yang salah dapat menggagalkan seluruh hasil pengelasan.

3.1.3

2.

Posisi pengelasan terbatas hanya pada posisi horizontal.

3.

Karena prosesnya otomatic, maka penggunaannya lebih terbatas bila

4.

dibandingkan las dengan tangan atau semi otomatik. Perlu membersihkan lapisan slag.

5.

Filler metal tertutup flux

6.

Perlu waktu yang cukup untuk fit-up

Pengelasan GMAW ( Gas Metal Arc Welding

Pengelasan

busur

gas

adalah

cara

)

pengelasan

dimana

gas

dihembuskan ke daerah las untuk melindungi busur dan logam yang mencair terhadap atmosfir. Gas yang digunakan sebagai pelindung adalah gas helium (He), gas Argon (Ar), gas karbon dioksida (CO2) atau campuran dari gas-gas tersebut ( Junus, 2011).

Gambar 3.4 Las Busur Gas ( Harsono dan Toshie, 1985) 18


3.1.3.1

Metal Inert Gas (MIG)

Gas metal arc welding (GMAW) atau sering juga disebut metal Inert Gas (MIG) merupakan salah satu dari bentuk las busur listrik (Arc Welding) yang menggunakan inert gas sebagai pelindung. Las busur dengan pelindung gas adalah pengelasan dengan cara gas dihembuskan ke daerah las untuk melindungi busur dan logam yang mencair terhadap pengaruh atmosfir. Gas yang digunakan sebagai pelindung antara lain : Gas argon (Ar), Helium (He), campuran helium dengan argon ( 75%He, 25% Ar).

Gambar 3.5 Mesin Las MIG Semi-Otomatik ( Harsono dan Toshie, 1985) Parameter-parameter yang berpengaruh dalam pengelasan MIG adalah : 1. Pengaruh arus sangat mempengaruhi dalam proses pengelasan busur listrik, besar kecil arus yang dipergunakan dalam proses pengelasan tersebut dapat menentukan ukuran dan bentuk hasil penetrasi dan deposit las. 2. Kecepatan pengelasan tergantung pada jenis elektroda, diameter inti elektroda, bahan yang dilas, geometri sambungan, ketelitian sambungan dari lain-lainnya. 3. Pengaruh penggunaan gas pelindung pada pengelasan GMAW gas yang di pakai adalah gas mulia, karena sifatnya stabil dan tidak mudah bereaksi dengan unsur lainnya. 4.

Penggunaan elektroda Pada pengelasan MIG elektroda yang digunakan adalah adalah elektroda terumpan ( continuous filler

19


metal) yang berfungsi sebagai pencipta busur nyala yang juga berfungsi sebagai logam pengisi (filler metal). Polaritas listrik serta sumber listrik yang digunakan berupa listrik AC (Alternating Current) atau listrik DC (Direct Current). Dalam hal listrik DC rangkaian listriknya dapat dengan polaritas lurus dimana kutup positif dihubungkan dengan logam induk dan kutup negatif dihubungkan dengan batang elektroda. Pada pengelasan ini rentan sekali terkena cacat las porosity. 3.1.3.2

Proses Las MA G

(M etal Active Gas )

Pada proses pengelasan ini gas CO 2 digunakan sebagai gas pelindung dan menggunakan kawat las pejal sebagai logam pengisi dan digulung dalam rol kemudian diumpankan secara terus menerus selama proses pengelasan berlangsung. Karena menggunakan gas pelindung CO2 yang bersifat oksidator maka pengelasan ini bagus untuk pengelasan pada konstruksi. Selain itu biaya operasi pada pengelasan ini lebih murah dari pada pengelasan yang menggukan gas pelindung lainnya seperti argon (Ar). Dalam penggunaan gas CO2 sebagai gas pelindung berpengaruh pada pemindahan logam cair dari elektroda ke material induk berbentuk bola-bola yang relatif besar. Hal ini dikarenakan logam yang mencair tetap melekat pada ujung elektroda karena busur yang kurang bagus. Pada proses GMAW juga sering terjadi banyak spater atau percikan – percikan, tetapi spater ini dapat dikurangi dengan cara memperpendek jarak busur las sehingga ujung elektroda seperti logam yang mencair. 3.1.3.3

Karakter Mesin

GMAW atau MIG/MAG welding process tergantung dari beberapa parameter las sebagai berikut : 1. Tegangan ( Volt ) 2. Kecepatan pemakanan kawat ( meter/menit) 3. Kecepatan pengelasan ( cm/menit) 4. Jenis gas pelindung

20


3.1.3.4

Kawat Las

Elektroda merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang geraknya diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan oleh motor listrik. Gerakan dapat diatur sesuai dengan keperluan. Tangkai las dilengkapi dengan nosel logam untuk menghubungkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas melalui slang gas. Gas yang dipakai adalah CO 2 untuk pengelasan baja lunak dan baja. Argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan aluminium dan baja tahan karat. 1.

Argon (Ar) Hampir seluruh pengelasan menggunakan shielding gas ini. Gas

Ar pada umumnya untuk material non ferrous seperti aluminium;

nickel alloys; copper alloys; dan stainless steel . Untuk material ferrous biasanya menggunakan campuran atau gabungan beberapa gas seperti argon dengan helium; argon dengan CO 2 atau argon dengan oksigen dengan prosentase tertentu. 2.

Gas CO2 Gas CO2 merupakan gas aktif, gas CO 2 saja tidak dapat digunakan

untuk pengelasan dengan spray transfer. Spray transfer menggunakan

mix gas. Gas CO2 hanya digunakan pada pengelasan globular transfer dan short arc transfer. 3.

Helium (He) Helium adalah gas inert, pada umumnya digunakan sebagai

shielding untuk pengelasan yang membutuhkan tembusan yang lebih dalam dan kecepatan tinggi. Thermal conductivity gas helium lebih tinggi di bandingkan dengan Argon, sehingga di butuhkan pengelasan dengan voltage yangg lebih lebih besar. Gas helium di sarankan hanya untuk pengelasan material Aluminium untuk ketebalan yang lebih besar. Berikut adalah penamaan dalam elektroda GMAW ER XXS – X : ER – Electrode or welding rod

21


XX – Tensile strenght x 1000 psi S – Solid wire X - Chemical composition

3.1.3.5

AWS Class

Carbon

Manganse

Slilicon

ER 70S

0.07

0,90-1.4

0,40-0.7

ER 70S

0.06-0.15

0,90-1.4

0,45-0.7

ER 70S

0.07-0.15

1,00-1.5

0,65-0.85

ER 70S

0.07-0.19

0,90-1.4

0,30-0.6

ER 70S

0.07-0.15

1,40-1.85

0,80-1.15

ER 70S

0.07-0.15

1,50-2.00

0,50-0.8


Kelebihan dari proses las GMAW adalah : 1. Sangat efisien dan proses pengerjaan yang cepat 2. Dapat digunakan untuk semua posisi pengelasan 3. Tidak menghasilkan flag atau kerak 4. Membutuhkan kemampuan operator yang baik

Kekurangan dari proses las GMAW diantaranya : 1. Sewaktu waktu dapat terjadi burnback (MIG). 2. Cacat las porositi sering terjadi 3. Buser yang tidak setabil 4. Pada awalannya set-up yang sulit

3.1.4

GTAW (Gas tungsten arc welding ) Gas tungsten arc welding (GTAW) adalah proses las busur yang

menggunakan busur antara tungsten elektroda (non konsumsi) dan titik pengelasan. Proses ini digunakan dengan perlindungan gas dan tanpa penerapan tekanan. Proses ini dapat digunakan dengan atau tanpa penambahan filler metal.

GTAW telah menjadi sangat diperlukan sebagai alat bagi banyak industri karena

22


hasil las berkualitas tinggi dan biaya peralatan yang rendah. 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 listrik TIG (Tungsten Inert Gas = Tungsten Gas Mulia) menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar merupakan sumber panas, untuk pengelasan. Titik cair elektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410° C, sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai listrik dilengkapi dengan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah las dari luar pada saat pengelasan. Sebagian bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar.

Gambar 3.6 Las GTAW ( Harsono dan Toshie, 1985) 3.1.4.1

Karakteristik Mesin

Proses las GTAW menggunakan energi listrik sebagai sumber panas, arus listrik yang digunakan bisa berupa arus listrik DC atau AC. Penggunaan arus listrik DC pada las ini dapat berupa polaritas lurus di mana kutup positip dihubungkan dengan logam induk dan kutup negatip ke elektroda atau disebut direct current electrode negative/direct current straight polarity

(DCEN/DCSP) atau rangkaian sebaliknya yang disebut polaritas balik atau disebut direct current electrode positive/direct current reverse polarity

(DCEP/DCRP). Mesin las AC/DC merupakan mesin las pembangkit arus AC/DC yang digunakan pada proses las GTAW, Sekarang ini teknologi

23


pengelasan telah berkembang pesat termasuk pada mesin-mesin las sekarang yang telah canggih, ada beberapa yang masih manual, tapi dewasa ini mesin las telah banyak yang otomatis.

(a)

(b)

Gambar 3.7 Mesin Las TIG Manual (a) dan Mesin Las Semiotomatis ( Harsono dan Toshie, 1985)

3.1.4.2

2.3.3

Kelebihan dan Kekurangan Pengelasan GTAW adalah:

Kecepatan pengumpanan logam pengisi dapat diatur terlepas dari besarnya arus listrik sehingga penetrasi ke logam induk dapat diatur.

2.3.4

Semua cara pengaturan ini memungkinkan las GTAW dapat digunakan dengan baik untuk plat tipis maupun plat tebal.

2.3.5

Dengan digunakannya pelindung gas mulia dan elektroda yang tak terumpan, maka tidak dihasilkan terak pada lasan, sehingga hasil las bersih dari kotoran.

2.3.6

Kualitas hasil pengelasan yang lebih baik.

2.3.7

Efifiensi tinggi dan waktu pengerjaan pengelasa sangatlah cepat.

2.3.8

Dapat digunakan disemua posisi pengelasan

2.3.9

Proses pengelasan ini sangat cocok untuk pekerjaan konstruksi Kerugian dari pemakaian proses pengelasan GTAW adalah sebagai

berikut: 1.

Wire-feeder memerlukan pengontrolan atau proses secara bertahap

2.

Sewaktu-waktu dapat terjadi burnback.

24


3.

Cacat las porosity/berlubang-lubang kecil sering terjadi akibat gas pelindung permukaan pengelasan tersebut kualitas nya tidak bagus atau buruk.

3.1.5

Las Titik (Spot Welding )

Spot welding merupakan cara pengelasan resistansi listrik dimana dua atau lebih lembaran logam dijepit di antara elektroda logam. Siklus pengelas dimulai ketika elektroda bersinggungan dengan logam dibawah pengaruh tekanan sebelum arus dialirkan. Waktu yang singkat ini disebut waktu tekan. Kemudian arus bertegangan rendah dialirkan di antara elektroda sehingga logam yang bersinggungan menjadi panas dan suhu naik hingga mencapai suhu pengelasan. Ketika suhu pengelasan itu tercapai, maka tekanan antara elektroda memaksa logam untuk menjadi satu dan terbentuklah sambungan las. Mutu dan karakteristik dari hasil pengelasan titik ( spot welding) dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti waktu pengelasan, besarnya arus pengelasan dan tekanan yang diberikan pada saat pengelasan. selain itu ada juga gas Argon yang berfungsi sebagai gas pelindung selama proses pengelasan sehingga logam yang dilas tidak mudah teroksidasi oleh udara sekitar. (Amsted, B.H., 1995)

Gambar 3.8 Skema Spot Welding (Yudi, 2013)

3.1.6

Oxy AsytyleneWelding (OAW) Pengelasan dengan oksi – asetilin adalah proses pengelasan secara

manual dengan pemanasan permukaan logam yang akan dilas atau disambung sampai mencair oleh nyala gas asetilin melalui pembakaran C 2H2 dengan gas O 2

25


dengan atau tanpa logam pengisi. Proses penyambungan dapat dilakukan dengan tekanan (ditekan), sangat tinggi sehingga dapatmencairkan logam.

Gambar 3.9 Las OAW( Alfendo, 2014) Dibawah ini dijelaskan lebih lanjut tentang nyala oksitilen , diantaranya : 1. Nyala netral Kegunaan dari nyala api netral ini untuk heat treatment logam agar mengalami surfacehardening. Nyala api kerucut dalam berwarna putih menyala. Nyala api kerucut antara tidak ada. Nyala api kerucut luar berwarna kuning. 2. Nyala oksigen lebih Sering

digunakan

untuk

pengelasan

logam

perunggu

dan

kuningan.Setelah dicapai nyalaapi netral kemudian kita kurangi aliran gas asetilen maka kita akan dapatkan nyala api oksigenlebih. Nyala apinya pendek dan berwarna ungu, nyala kerucut luarnya juga pendek. 2.3.9.1.1.1 Nyala asetilen lebih Bila

asetilen

digunakan

melebihi

dari

pada

jumlah

untuk

mendapatkan nyala netral maka diantara kerucut dalam dan luar akan timbul kerucut nyala baru yang berwarna biru. Didalam bagian nyala terdapat kelebihan gas asetilen yang menyebabkan terjadinya karburisasi pada logam cair.

26


3.1.6.1


Kelebihan dari metode las OAW ini adalah : 1.

Sambungan yang baik dapat digunakan pada temperatur tinggi dan tidak ada batas ketebalan logam induk.

2.

Geometri sambungan yang lebih sederhana dengan kekedapan udara, air dan minyak yang sempurna.

3.

Fasilitas produksi lebih murah, meningkatkan nilai ekonomis, produktivitas, berat yang lebih ringan dan batas mulur (yield) yang lebih baik.

4.

Dapat digunakan untuk mengelas dan memotong logam.

Kekurangan dari metode pengelasan OAW ini adalah : 1.

Kualitas logam las berbeda dengan logam induk, dan kualitas dari logam induk pada daerah yang tidak terpengaruh panas ke bagian logam las berubah secara kontinu.

2.

Terjadinya distorsi dan perubahan bentuk (deformasi) oleh pemanasan dan pendinginan cepat.

3.

Tegangan sisa termal dari pengelasan dapat menyebabkan kerusakan atau retak pada bagian las.

4.

Kerentanan terhadap retak rapuh dari sambungan las lebih besar dibandingkan dengan sambungan keling yang disebabkan metode konstruksi.

5.

Kerusakan bagian dalam sambungan las sukar dideteksi, jadi kualitas sambungan las tergaantung pada ketrampilan (skill) yang melakukan.

3.1.7

F lux Ar c Welding (F CA W ) Flux cored arc welding (FCAW) merupakan las busur listrik fluk

inti tengah / pelindung inti tengah. FCAW merupakan kombinasi antara proses

SMAW, GMAW

dan

SAW.

Sumber

energi

pengelasan

yaitu

dengan

menggunakan arus listrik AC atau DC dari pembangkit listrik atau melalui trafo

27


dan atau rectifier. FCAW adalah salah satu jenis las listrik yang memasok filler elektroda secara mekanis terus ke dalam busur listrik yang terbentuk di antara ujung filler elektroda dan metal induk. Gas pelindungnya juga sama-sama menggunakan karbon dioxida CO 2. Biasanya, pada mesin las FCAW ditambah robot yang bertugas untuk menjalankan pengelasan biasa disebut dengan super anemo.

Gambar 3.10 Las FCAW ( Nursyahid, 2015) Flux cored arc welding atau las busur berinti flux mirip dengan proses las GMAW, yaitu menggunakan elektroda solid dan tubular yang diumpankan secara kontinyu dari sebuah gulungan. Elektroda diumpankan melalui gun atau torch sambil menjaga busur yang terbentuk diantara ujung elektroda dengan base metal. FCAW menggunakan elektroda dimana terdapat serbuk flux di dalam batangnya. Butiran-butiran dalam inti kawat ini menghasilkan sebagian atau semua shielding gas yang diperlukan. Jadi berlawanan dengan GMAW, dimana seluruh gas pelindung berasal dari sumber luar. FCAW bisa juga menggunakan gas pelindung tambahan, tergantung dari jenis elektroda, logam yang dilas, dan sifat dari pengelasan yang dikerjakan. Ada dua jenis variasi FCAW yang memiliki kegunaan berbedabeda tergantung dari metode gas pelindung yaitu: 1. Self shielding FCAW (Pelindungan sendiri) , yaitu melindungi las yang mencair dengan gas dari hasil penguapan dan reaksi inti fluks. 2. Gas shielding FCAW (perlindungan gas) adalah dual gas, yaitu melindungi las yang mencair selain dengan gas sendiri juga

28


ditambah gas pelindung dari luar sistem. Kedua jenis pelindung di atas sama2

menghasilkan

terak

las yang

memadai untuk

melindungi metal las yang akan beku. Pelindung gas umumnya menggunakan gas CO2 atau campuran CO2 dengan argon. Namun dengan keberadaan oksigen kadang akan menimbulkan problem baru yaitu dengan porositi yang dihasilkan reaksi CO 2 dan oksigen yang ada di udara sekitar lasan, sehingga perlu memilih fluks yang mengandung zat yang bersifat pengikat oksigen atau deoxydizer. 3.1.7.1

1.


Kelebihan dari metode pengelasan FCAW adalah : Proses FCAW-G mempunyai keunggulan yaitu penetrasinya lebih

dalam dan laju pengisian lebih tinggi dibandingkan dengan proses SMAW. Dengan demikian proses las ini menjadi lebih ekonomis pada pekerjaan di bengkel-bengkel las. Unsur-unsur paduan bisa ditambahkan pada inti flux untuk membuat jenis komposisi menjadi lebih banyak, termasuk beberapa logam paduan rendah dan stainless steel. Flux memberikan perlindungan bagus pada kawah las dengan membentuk selubung gas pelindung dan lapisan slag. Meskipun demikian, proses ini tidak mentolerir tiupan angin lebih dari 5 mph tanpa porositi berlebihan. FCAW-G cocok untuk pengelasan semua posisi tanpa menimbulkan masalah lack of fusion seperti yang terdapat pada GMAW hubungan singkat.

2.

Kekurangan dari metode pengelasan FCAW adalah : Proses FCAW-G menghasilkan lebih banyak asap dari pada kawat

solid GMAW. Kawat FCAW-SS bahkan menimbulkan lebih banyak asap, sehingga pada pekerjaan di bengkel-bengkel las dibutuhkan ventilasi yang memadai dan kadang-kadang memerlukan alat khusus pembuang asap di daerah welding gun. Tingkat asap pada FCAW-SS stainless steel atau pada kawat-kawat FCAW-G hampir sama dengan elektroda stick, dan lebih kecil dari pada kawat carbon steel berpelindung diri (self-shielded wires). Pengelasan yang dilakukan dengan kawat FCAW-SS perlu kontrol yang

29


ketat terhadap tebal dan lebar bead dan elektrode stickout guna mendapatkan sifat-sifat ketangguhan yang tinggi.

3.1.8

Jenis-Jenis Sambungan Las

Ada lima jenis sambungan dasar pada pengelasan. Kelima jenis sambungan tersebut antara lain: butt joint, lap joint, T-joint, edge joint , dan

corner joint. Berikut ilustrasi dari kelima jenis sambungan tersebut.

Gambar 3.11 Jenis-jenis Sambungan Las (Mahendratyo, 2016)

1.

Butt joint merupakan sambungan di mana kedua benda kerja berada pada bidang yang sama dan disambung pada ujung kedua benda kerja yang saling berdekatan.

2.

Lap joint merupakan sambungan yang terdiri dari dua benda kerja yang saling bertumpukkan.

3.

T-joint merupakan sambungan di mana salah satu benda kerja tegak lurus dengan benda kerja lainnya sehingga membentuk huruf “T”.

4.

Edge joint merupakan sambungan di mana kedua benda kerja sejajar satu sama lain dengan catatan salah satu ujung dari kedua benda kerja tersebut berada pada tingkat yang sama.

5.

Corner joint merupakan sambungan di mana kedua benda kerja membentuk sudut sehingga keduanya dapat disambung pada bagian pojok dari sudut tersebut.

30


3.19

Pengelasan F illet

Tukang las menggunakan las fillet saat menghubungkan flensa untuk pipa, pengelasan penampang infrastruktur, dan ketika ikat logam dengan baut tidak cukup kuat.

Gambar 3.12 Fillet Welding( PT INKA, 2017) 3.1.9.1

Pengelasan fillet I ntermittent atau Partial

Joint Penetration ( PJP )

Fillet las intermiten adalah salah satu yang tidak terus menerus di seluruh sendi. Pengelasan ini digambarkan sebagai seperangkat dua angka di sebelah kanan segitiga bukan hanya satu. Nomor pertama seperti yang disebutkan sebelumnya mengacu pada panjang lasan. Angka kedua, dipisahkan dari yang pertama oleh "-", pengelasan intermiten digunakan ketika salah seorang las kontinu tidak diperlukan, atau ketika las kontinu mengancam sendi oleh warping. Las PJP ini dilakukan jika konstruksi tersebut tidak menerima beban langsung pada lasan fillet.

Gambar 3.13 Intermittent Welding (PT INKA, 2017)

31


3.1.9.2

F ull Penetration/ Completed Joint Penetration( CJP ) Fillet las penuh adalah las di mana ukuran las adalah sama dengan

ketebalan objek tipis bergabung bersama-sama. Digunakan jika sambungan tersebut menerima tegangan tarik lansung pada lasan butt maupun tee joint.

3.2

Zona Daerah Pengelasan

3.2.1

Daerah HAZ ( Hot Affected Zone )

Menurut Sindo ( 1987) daerah HAZ merupakan daerah yang apabila dietsa akan memberikan penampakan yang berbeda dengan logam induk dan juga dengan deposit las. Lebar dari HAZ tergantung pada : masukan panas dan teknologi yang digunakan, dimana daerah HAZ semakin lebar dengan meningkatnya masukan panas. Harga kekerasan sebenarnya pada tiap titik tergantung pada ( Sindo,1987), 1. Komposisi baja (%C), kandungan paduan dan inklusi 2. Temperatur puncak, waktu pada temperature puncak dan kecepatan pendinginan. Kekerasan yang terlalu tinggi akan mengakibatkan ketangguhan dan kemungkinan terjadinya hydrogen induced cold cracking, kekerasan Vickers harus lebih kecil atau setara dengan 350 HV. Sedangkan untuk mencegah terjadinya stress corrosion cracking kekerasan Vickers harus setara atau lebih kecil dari 237 HV. Pada kasus multi-

run welds akan terjadi pengurangan kekerasan karena adanya proses tempering oleh run berikut ( Sindo, 1987 ) . 3.2.2

Fusion Zone

Jika pengelasan dilakukan tanpa filler ( autogeneus) dan jika gas pelindung berfungsi dengan baik, maka komposisi fusion zone akan tergantug pada komposisi logam induk. Jika tidak maka fusion zone tergantung pada komposisi filler wire derajat kelarutan, kimia fluks dan gas pelindung.

32


Filler metal biasanya mengandung karbon lebih kecil dari 0.1% dan akan membeku sebagai ferit. Sedangkan pada pendinginan akan terjadi transformasi ferit ke austenite dalam dua cara yaitu (sindo, 1987): 1. Tumbuh secara epitaxial dari batas ferit 2.

Nukleasi dari batas butir ferit, hal ini akan meyebabkan bertambah dan berkurangnya feriite. Kekuatan sambungan las dihitung berdasarkan tegangan boleh

dengan anggapan bahwa hubungan antara tegangan dengan regangan mengikuti hukum Hooke dengan syarat bahwa tegangan terbesar yang terjadi tidak melebihi tegangan boleh yang telah ditentukan (Dieter, 1996).

3.2.3.

Base Metal (Logam Induk )

Merupakan bagian logam yang tidak mengalami perubahan struktur akibat pengelasan.

3.3

Prosedur Pengelasan ( Welding procedure) Dalam buku Standarisasi Simbol Dasar Pengelasan dijelaskan

bahwa (Welding Program Departemen Teknologi Produksi PT INKA 1993) :

Gambar 3.14 Contoh Welding Procedure PT INKA (Persero).

33


3.3.1

Simbol – Simbol Dasar Pengelasan

Berdasarkan simbol dasar, penelasan dibagi dalam las alur, las sudut, las busur listrik dan las resistensi. Las alur diberi tanda sesuai dengan bentuk dan las resistensi dibedakan dalam jenisnya misalnya las titik dan las garis. Sedangkan simbol-simbol dasar pengelasan digunakan utnuk menjelaskan penampakan, penyelesaian permukaan dan lain sebagainya dari permukaan las secara tertulis pada garis tanda. Tabel 3.2 Simbol – Simbol Dasar Pengelasan PT INKA Jenis Lasan Las Tumpul

Tanda

Keterangan

Fles Ganda Fles Tunggal

Garis

Persegi

kiri

tegak

disebelah

Alur V Alur X Alur Tirus

Simetri terhadap garis

Alur K

tanda

Aur J

Garis

Alur J Ganda

kiri

Alur U


Alur

U

tegak

disebelah

tanda

Ganda

Garis

tegak

disebelah

V Terbuka

kiri

X Terbuka


Tirus

tanda

Terbuka K Terbuka

Simetri terhadap garis tanda Simetri terhadap garis tanda

Garis

tegak

disebelah

34


kiri Simetri terhadap garis tanda Las Sudut

Tunggal

Garis

Ganda

kiri

tegak

disebelah

Simetri terhadap garis tanda Las Isi Manik Pelapisan Las Proyeksi

Titik

(Spot


Welding)

tanda

Proyeksi


Tumpang Pijar

tanda atau


Lantak

tanda Simetri terhadap garis tanda

Tabel 3.3 Simbol – Simbol Dasar Tambahan (Suplementary) PT INKA Pembagian

Tanda

Keterangan

Tambahan Kontur Lasan

Datar Cembung

Cembung keluar terhadap garis tanda

Cekung Penyelesaian

Cekung Keluar garis tanda

Pahat

T

Gerinda

G

Mesin

M

terhadap

35


Pengelasan dilapangan Pengelasan Keliling

Bila sudah jelas harus dilas

Pengeasan Keliling

dilapangan tanda ini tidak

Dilapangan

perlu lagi

3.3.2

Penggunaan dan Penempatan Tanda Gambar Las

Tabel 3.3 Contoh Penggunaan dan Penempatan Tanda PT INKA 1

Las Tumpul Alur V

Tanda gambar bersudut 90 derajat

Sisi Panah

Dibalik anah

Tebal : 19 mm Dalam Alur 16 mm Sudut Alur 60 derajat Celah akar 2 mm Dengan pelat penahan Tebal : 12 mm Sudut Alur 45 derajat Celah akar 4.8 mm Penyelesaian dengan mesin

36


Kedua sisi

2

Las Tumpul Alur

Gris tegak dan garis miring

Tirus Tunggal dan

membuat sudut 45

Ganda Sisi Panah

Dibalik panah

Sambungan dengan penahan Sudut alur 45 Celah akar 6.4 mm Kedua sisi

Sisi panah Dalam Alur 16 mm Sudut Alur 45 derajat Dibalik panah Celah akar 2 mm Sudut alur 45 derajat Dalam alur 9 mm

37


Sambungan T Celah akar 2 mm Sudut alur 45 derajat Dalam alur 10 mm

3

Las Sudut Beranjut

Segi tiga siku-siku

Sisi panah

Dibalik panah

Kedua sisi

Panjang kaki 6 mm

Panjang kaki 6 mm dan 12 mm

Panjang kaki 6 mm Panjang lasan 500 mm

38


Panjang kaki 6 mm

Panajng kaki 6 mm dan 9 mm

4

Las Sudut Terputus (Intermitent)

Sejajar ,Tergeser

Tambahkan harga pajang lasan (L) dan harga jarak lasan (P)

Sisi panah

Dibalik panah

Kedua sisi

Las sudut Panjang lasan 50 mm Jarak lasan 150 mm Las sudut tergeser Panjang kaki sisi Bawah 6 mm

39


Dibalik panah 9 mm Panjang lasan 50 mm Jarak lasan 300 mm Las sudut tergeser Panjang kaki 6 mm Panjang las 50 mm Jarak las 300 mm

Perhitungan Parameter Welding

3.3.3

Procedure

Pada perhitungan parameter welding procedure bertujuan untuk mengetahui nilai energy (Kj/cm), energy total (Kj) Time required welding (s), Daya (watt), besar kawat yag dibutuhkan (m), dan jumlah kawat yang dibutuhkan.

Energy(

J 60 * A *V ) cm WeldSpeed 

Daya( Kwatt )

Wkawat (kg )





Energytot ( Kj )



EnergyL.tot 1000 *Weld L.tot

Energytot 60 * Timeweld

Lkawat * Berat jenis( m / gr )

Lkawat (m) Wirespeed * Timeweld 

Timerequired ( s)

1000



lengthweld weldspeed

Keterangan: A

= arus yang digunakan (ampere)

40


V

= tegangan yang digunakan ( volt)

Weld speed

= kecepatan pengelasan (cm/mnt)

Energi (E)

= tenaga yang dibutuhkan tiap pengelasan (Kj/cm)

Energi total (KJ)

= tenaga total yang dibutuhkan tiap pengelasan

Weld l.tot

= panjang lasan total (cm)

Daya (watt)

= energi persatuan waktu

Time required (s) = waktu yang dibutuhkan saat pengelasan (s) 3.3.4

Quality Level (Welding Class) Merupakan penjelasan tentang kualitas pengelasan pada basis type

, ukuran, jumlah, ketidaksempurnaan las / cacat las. Penjelasan tentang simbol las dapat dijelaskan dengan keterangan: a = nilai tebal throat lasan fillet b = lebar penguatan lasan (reinforcement) d = diameter gas pore h = ketinggian atau lebar cacat s = nilai ketebalan las butt weld t= kuran tebal material z = ukuran kaki las

41


Tabel 3.5 Limit Quality Level on Welding Class for Imperfection PT INKA

42


43


Tabel 3.6 Standart Keberterimaan Pengelasan AWS D.15PT INKA

3.4

Cacat Las

3.4.1

Distorsi Distorsi (distortion) merupakan cacat las yang terjadi akibat

kontraksi logam las selama pengelasan yang mendorong/menarik benda kerja untuk bergerak.

44


Gambar 3.15 Cacat Distorsi ( Regello, 2012) 1.

Penyabab pengerutan benda kerja dikarenakan, heat input yang terlalu besar dan take welding yang kurang kuat.

2.

Cara mengatasinya adalah dengan mengurangi arus yang terlalu besar,

memperkuat

take

welding,

meningkatkan

kecepatan

pengelasan serta saat mengelas dalam segmen yang kecil, tunggu hingga dingin kemudian lanjutkan las kembali.

Undercutatau Pengerukan

3.4.2

Undercut adalah salah satu jenis cacat las. Undercut merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan sebuah alur ( groove) benda kerja yang mencair dan terletak pada tepi/kaki lasan (manik-manik las) di mana alur benda kerja yang mencair tersebut tidak terisi oleh cairan las. Undercut menyebabkan slag terjebak di dalam alur yang tidak terisi oleh cairan las.

Gambar 3.16 Undercut ( Regello, 2012)

1.

Penyebab cacat undercut dapat terjadi ketika arus yang terlalu tinggi, kecepatan pengelasan yag terlalu cepat, posisi elektroda

45


pada saat pengelasan tidak tepat dan ayunan elektroda saat pengelasan tidak teratur. 2.

Cara mengatasi cacat undercut diantanranya dengan menyetel arus yang tepat, mengurangi kecepatan mengelas, mempertahankan panjang busur nyala yang tepat serta mengupayakan ayunan elektroda yang teratur.

3.4.3

Porositas

Porosity adalah salah satu jenis cacat pada las. Porosity merupakan sekelompok gelembung gas yang terjebak di dalam lasan. Porosity bisa terjadi karena proses pemadatan yang terlalu cepat. Porosity berupa rongga-rongga kecil berbentuk bola yang mengelompok pada lokasi-lokasi lasan. Terkadang terjadi rongga besar berbentuk bola yang tunggal atau tidak mengelompok. Rongga besar tersebut adalah blow hole.

Gambar 3.17 Porositi ( Regello, 2012) 1.

Penyebab cacat tersebut bisa terjadi adalah ketika, arc length terlalu panjang, benda kerja kotor, elektroda basah atau lembab, arus terlalu rendah, kecepatan las terlalu tinggi serta kandungan belerang terlalu tinggi. Pendinginan las yang cepat dan terciptanya gas hydrogen akibat panas las.

2.

Solusi pencegahan untuk cacat ini adalah dengan menggunakan elektroda yag kering, bersihkan benda kerja dari minyak, oli, cat, debu, lapisan, slag, embun, dan kotoran sebelum melakukan pengelasan

atau

digerinda,

jaga

arc

length

selalu

tepat,

memperpendek nyala busur, arus disesuaikan dengan prosedur yang

ditentukan,

penggunaan

elektroda

low-hydrogen,

46


menggunakan baja dengan kandungan belerang yang rendah, mengurangi kelembaman dengan cara memberikan pre-heat serta hindari pendinginan terlalu cepat.

Slag I nclusion

3.4.4

Slag inclusion adalah salah satu jenis cacat pada las. Slag inclusion merupakan oksida dan benda non logam lainnya yang terjebak pada logam las.

Slag inclusion bisa disebabkan oleh kontaminasi dari udara luar atau slag yang kurang bersih ketika mengelas dengan banyak lapisan (multi pass).

Gambar 3.18 Slag Inclusion (Regello, 2012) 1.

Penyebab terjadinya cacat las ini ketika kecepatan gerak elektroda yang tidak tepat, sudut electrode yang kurang tepat, sudut bevel kekecilan, ampere las terlalu kecil dan busur las terlalu jauh.

2. Cara mengatasi cacat inclusi diantaranya dengan menaikkan kecepatan sehingga slag tidak mengalir ke akar las, usahakan sudut yang tepat pada arah las, perbaiki sudut bevel atau gunakan kawat kecil, perbesar ampere las dan sesuaikan jarak

busur las pada

materil 1xdiameter kawat.

3.4.5

Manik-Manik Las Kurang Rapi

Cacat ini terjadi akibat logam las tidak sejajar dan tidak dapat mencakup sambungan yang dibentuk oleh benda kerja.

47


Gambar 3.19 Manik-manik ( Sumitwa, 2011) 1.

Penyebab terjadinya cacat las ini adalah pada proses pengelasan tangan welder yang kurang stabil.

2.

Cara mengatasi cacat las ini adalah dengan menggunakan dua tangan saat melakukan pengelasan.

3.4.6

Spatter

Merupakan cacat las yang mempunyai bintik-bintik logam las diakibatkan cairan elektroda yang diteteskan berupa semprotan (spray). Manikmanik las kurang rapi terjadi ketika logam las tidak sejajar dan tidak dapat mencakup sambungan yang dibentuk oleh benda kerja.

Gambar 3.20 Spatter ( Sumitwa, 2017) 1.

Penyebab terjadinya las ini adalah arc length terlalu besar

2.

Solusi untuk mengatasi cacat ini adalah dengan memperkecil dengan menjaga arc length.

48


3.4.7

Benda Kerja yang Berlubang

Lubang pada benda kerja terjadi ketika logam las mencair hingga memakan benda kerja sampai tidak ada sisa lagi.

Gambar 3.21 Benda Kerja Berlubang ( Sumitwa, 2011) 1.

Penyebab terjadinya cacat las ini adalah heat input terlalu besar

2.

Solusi untuk mencegah cacat las ini adalah dengan mempercepat kecepatan pengelasan, mengecilkan arus listrik serta elektroda yang digunakan terlalu kecil.

3.4.8

Lack of Penetration Cacat jenis ini ditemukan dalam salah satu dari tiga cara yaitu

ketika manik las tidak menembus seluruh ketebalan plat dasar. ketika dua menentang manik las tidak meresap dan ketika manik las tidak menembus ujung lasan fillet tapi hanya jembatan di atasnya.

Gambar 3.22 Lack of Penetration( Regello, 2012)

49


1. Penyebab terjadinya cacat las ini diantaranya seperti salah dalam memilih elektroda, gerakan elektroda yang terlalu cepat, listrik dan panas yang digunakan terlalu kecil, logam pengisi melebur tanpa meleburkan logam induk dan pengelasan pada posisi vertical dan overhead.

3.4.9

Cacat dengan Penetrasi Berlebih

Gambar 3.23 Penetrasi Berlebih ( Sumitwa, 2011) 1. Penyebab teradinya cacat las ini diantaranya heat input terlalu besar dan pengelasan yang kurang tepat. 2. Solusi untuk mencegah cacat las ini adalah dengan mengecilkan arus dan gunakan elektroda yang kecil dan atur percepatan dan kecepatan pengelasan.

3.4.10

Lack of F usion Fusion mengacu pada perbatasan lasan ke logam dasar sehingga

tidak ada garis pemisah. Oleh karena itu ada banyak ruang di sana untuk mengisi. Setiap gap akan menghasilkan retak. Celah-celah pada akhirnya akan memperluas dan mengakibatkan kebocoran (dalam kasus pipa) atau detasemen dan ketidakmampuan untuk mendukung beban (dalam kasus baja struktural).

Gambar 3.24 Lack of Fusion (Regello, 2012)

50


1. Penyebab cacat las ini terjadi diantaranya seperti heat input terlalu rendah, benda kerja kotor serta teknik dalam pengelasan kurang tepat. 2. Solusi untuk menanggulangi cacat ini adalah dengan meningkatkan arus listrik, bila perlu diganti dengan ukuran elektroda yang besar serta memposisikan elektroda pas dengan sambungan dengan kontrol sudut elektroda dengan tepat.

3.4.11

Crack ( retak ) Cacat crack adalah cacat dimana putusnya benda kerja, biasanya

retakan sering terjadi pada lasan maupun bagian benda kerja dekat lasan. Pengaruh pada cacat ini adalah: weld metal, parent metal ( loga dasar ), pengarh panas HAZ.

Gambar 3.25 Crack ( Regello, 2012) Crack dibedakan berdasarkan jenis dan arahnya menjadi : retakan panas, retakan dingin retakan macrofissure serta retakan memanjang ( longitudinal ) dan retakan melintang a. Retak panas Retak ini muncul segera setelah pengelasan, biasanya dalam mengelas, sebagai akibat dari sesuatu yang disebut sesak panas.

51


Miskin fit-up atau desain mungkin bertanggung jawab, namun keberadaan sulfur di dasar atau logam las juga dapat menyebabkan masalah, seperti dapat tingkat yang berbeda dari pendinginan dalam melas. Seringkali, bentuk retakan sepanjang sumbu (pusat) dari sendi sebagai dua sisi menarik terpisah. b. Retak dingin Retak dingin ini tidak muncul pada awalnya, tapi dalam satu atau dua hari pengelasan. Ini disebabkan oleh hidrogen diserap ke lasan melalui genangan las. Hidrogen dapat hadir karena kelembaban merembes

ke

elektroda

sebelum

pengelasan.

Dalam

tongkat

pengelasan, penting untuk menjaga batang rendah-hidrogen dalam oven sampai mereka dibutuhkan. Penyebab lain untuk retak dingin kontaminasi logam dasar, jadi pastikan untuk membersihkan setiap millscale, minyak, air atau mengotori lainnya dari logam sebelum memulai untuk mengelas.

c. Microfissure Hal ini dapat dihasilkan oleh gangguan, kelelahan logam seismik atau tekanan di zona yang terkena panas ( HAZ). elektroda hidrogen rendah dan kawat yang dikembangkan secara khusus untuk membatasi terjadinya microfissures. perlakuan panas lasan juga dapat meminimalkan risiko. d. Crater crack Retak ini dapat terjadi setiap kali tukang las mengabaikan untuk mengisi ulang kawah tertinggal ketika pengelasan berhenti. Ini praktek standar untuk mengelas sedikit melewati ujung sendi, atau di atas untuk mencegah kawah. pengelasan berhenti sebelumnya, harus dilebur dan rewelded sebelum melanjutkan ke depan sepanjang sendi. Solusi

untuk

mecegah

cacat

las

ini

diantaranya

seperti

Memberikan perlakuan grinding, pembersihan, pengajuan dan / atau deburring tepi lempeng sehingga mereka dengan mudah masuk bersama-sama, memanaskan kedua sisi sendi (jika perlu), clamp dan / atau taktik piring Anda bersama-sama.

52


Serta sebelum pengelasan, menguji pengaturan mesin Anda untuk melihat apakah Anda memiliki jumlah yang tepat dari panas keluar up.

3.4.12

Underfill

Gambar 3.26 Underfill ( Sumitwa, 2011) 1.

Penyebab terjadinya cacat las ini adalah teknik pengelasan yang tidak tepat.

2.

Solusi untuk mecegah cacat las ini yaitu dengan menggunakan teknik dan posisi yang tepat, menggunakan manic-manik halus sebelum menutup permukaan dan melakukan pengelasan kembali dan memerlukan proses grinding.

3.4.13

Overlap Pada cacat ini sangat berlawanan dengan undercutting, Di sini,

logam las mengalir di seluruh logam dasar di kaki tanpa menghasilkan apapun fusi antara keduanya.

Gambar 3.27 Overlap (Regello, 2012) 1. Penyebab terjadinya cacat las ini adalah : Karena panas yang cukup melelehkan logam base dan Manipulasi yang tidak tepat dari elektroda

53


2.

Solusi untuk mecegah cacat las ini adalah dengan memastikan sudut kerja Anda benar ketika berhenti di setiap sisi.

3.5

Pengujian dan Pemeriksaan

Pengujian dan pemeriksaan di dalam industri dapat dibagi dalam dua kelas , yaitu pengujian dan pemeriksaan untuk keperluan pembuat dan pengujian serta pemeriksaan untuk keperluan pemakai. Di dalam dua kelas tersebut jelas bahwa alat-alat dan cara-cara yang digunakan adalah sama,hanya kedudukannya yang berbeda. ( Harsono dan Toshie, 1985)

Tabel 3.7 Jenis Pengujian dan Pemeriksaan Logam Uji Mekanik : uji tarik, uji tekuk, uji kekerasan, uji tumbuk. Pengujian Merusak

Analisa Kimia Metalografi : pengujian makro dan mikro Ui busur Uji amatan Uji ultrasonic : getaran tegak, miring,

Pengujian tak merusak

datar, rendam, permukaan. Uji Radiografi : radiografi langsung dan fluoroskopi Uji serbuk magnit : dengan garpu magnit, magnit lurus, aliran listrik, lilitan kumparan dan uliran fluks Uji cairan penembus : cairan fluoresen, dan berwarna

54


Pemancaran suara Pengukuran regangan

3.5.1

Pengujian Merusak

Pengujian merusak pada konstruksi las adalah pengujian terhadap model dari konstruksi atau pada batang-batang uji yang telah dilas dengan cara yang sama dengan proses pengelasan yang akan digunakan sampai terjadi kerusakan pada model konstruksi atau batang uji. Pengujian merusak yang penting adalah pengujian untuk melihat kesamaan antara logam induk dan logam pada daerah pengelasan. Berdasarkan ASME Section IX, berikut ini jenis-jenis pengujian: 1.

Tension tests atau uji tarik merupakan salah satu metode destructive

test

untuk

menentukan

ultimate

strength

dari

sambungan pengelasan tipe groove pada test coupon. Test coupon

2.

yang akan diuji tarik sebelumnya dibentuk spesimen uji tarik. Guided-bend tests atau uji tekuk, untuk menentukan derajat kemulusan (soundness) dan kelenturan (ductility) dari sambungan pengelasan tipe groove.

3.

Fillet-weld tests, untuk menentukan ukuran, kontur, dan derajat soundness dari sambungan pengelasan tipe fillet.

4.

Notch-toughness tests, untuk menentukan notch tougness dari pengelasan. Metode yang digunakan yaitu Charpy V-Notch dan

Drop Weight.

3.5.2

Pengujian Tak Merusak

Pengujian ini dilakukan dengan tanpa merusak bagian konstruksi yang diuji. Pengujian- pengujian yang termasuk dalam kelompok pengujian ini adalah pengujian untuk mengetahui cacat, baik cacat luar ataupun cacat dalam.

55


1.

Pengujian Radiografi Pengujian radiografi pada dasarnya adalah penyinaran contoh uji

dengan sinar bertenaga tinggi seperti sinar-X san sinar gamma yang dapat menembus logam. 2.

Pengujian Ultrasonic Dalam pengujian ini suatu gelombang suara dengan frekwensi

tinggi dirambatkan ke dalam logam yang diuji dengan menggunakan alat yang dapat mengirim dan menerima gelombang suara yang dinamakan proba. 3.

Pengujian dengan Serbuk Magnit Bila pada permukaan logam ini ditaburkan serbuk besi, maka

serbuk besi akan mengikuti pola medan magnit. Dengan cara ini maka cacat di dalam logam ferromagnit dapat ditentukan. Kepekaan dari cara ini menurun bila cacat berbentuk bulat atau sejajar dengan arah medan magnit atau tempat cacat terlalu dalam dibawah permukaan. Karena itu bila arah cacat tidak diketahui maka perlu diadakan pengujian dari dua arah. 4.

Pengujian dengan Penembusan Zar Warna Pengujian ini adalah cara yang paling peka untuk menentukan

adanya cacat halus pada permukaan, seperti retak, lubang halus atau kebocoran. Cara ini pada dasarnya adalah menggunakan cairan berwarna yang dapat menembus cacat. Setelah cairan yang arada di permukaan dibersihkan maka cacat akan kelihatan dengan jelas. 5.

Pengujian elektromagnit Pengujian ini didasarkan terjadinya arus eddy pada logam yang

diuji. Besarnya cacat dihubungkan dengan besarnya arus eddy yang terjadi. Karena arus eddy hanya terjadi pada permukaan saja, maka cacat yang dalam letaknya hampir tidak dapat ditentukan dengan cara ini.

56


6.

Uji Penetran Metode Liquid Penetrant test merupakan Metode NDT yang

paling sederhana. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat

(discontinuity) di permukaan (open surface) terbuka dari komponen solid, baik logam maupun non logam. Seperti keramik dan plastic fiber. Melalui metode ini, cacat pada material akan terlihat lebih jelas. Caranya adalah dengan memberikan cairan berwarna terang pada permukaan yang diinsfeksi. Cairan ini harus memiliki daya penetrasi yang baik dan viskositas yang rendah agar dapat masuk pada cacat dipermukaan material.

Perbaikan Cacat / Repair

3.6

Dalam melakukan proses repair hal yang perlu diperhatikan adalah

hak

untuk

melakukan

proses

repair,

mempersiapkan

alat

dan

menghilangkan cacat tersebut melalui proses repair tersebut dan dilakukannya pengecekan visual serta NDT setelah dilakukannya repair. Penentuan spesifikasi atau procedure repair akan

sangat

menentukan sempurna atau tidaknya area yang akan dihilangkan. Metode dalam penghilangan cacat las diantaranya. 1.

Grinding

2.

Machining

3.

Chipping

4.

Filling

5.

Oxy- gas gouging

6.

Arc air gouging

57


BAB IV METODOLOGI PEMECAHAN MASALAH

4.1

Kerangka Pemecahan Masalah

Pada laporan ini dibuat Flow Chart yang menggambarkan bagaimana perancangan pemecahan masalah dari awal sampai akhir berdasarkan hasil dari keseluruhan kerja praktek di PT. INKA (Persero) Madiun.

Gambar 4.1 Flow Chart Pemecahan Masalah

58


4.2.

Langkah-langkah Pemecahan Masalah

4.2.1

Identifikasi Masalah

Di PT INKA (Persero) Madiun, berbagai jenis pengelasan banyak digunakan untuk memenuhi kierja pembuatan part minor sampai assembly hingga car body, diantaranya adalah jenis pengelasan GMAW dan GTAW dalam pembuatan kereta LRT dan RAILLINK. Dalam proses pengelasan tidak dapat dipungkiri bahwa hasil pengelasan tidaklah bagus, seringkali menghasilkan cacat las walaupun sudah disesuaikan dengan WPS ( Welding Procedure Specification )oleh karena itu perlu diidentiikasi melalui pengujian NDT ( Non Destructive Test

) jenis cacat las dan cara repair yang tepat. 4.2.2

Tujuan

Berdasarkan identifikasi masalah yang dibuat, tujuan laporan ini mengetahui jenis cacat pengelasan pada kereta RAILLING dan LRT PT INKA (PERSERO) MADIUN, serta jenis pengujian dan repair yang tepat agar cacat dapat hilang. 4.2.3

Pengumpulan Data

Data pada laporan akhir Kerja Praktek ini dikumpulkan dengan cara sebagai berikut: 1. Metode Studi Pustaka Metode ini dilakukan dengan cara penggalian materi tentang jenis pengelasan dan cacat las serta metode pengujiannya dari studi literatur, internet, mengutip dan meringkas teks yang relevan. 2. Metode Observasi Metode ini dilakukan dengan cara pengamatan langsung objek kerja di lapangan dan pengumpulan data dengan pencatatan dan pengambilan gambar objek kerja. 3. Metode Wawancara

59


Metode ini dilakukan dengan cara diskusi dan tanya jawab dengan pembimbing kerja praktek di lapangan dan pekerja (operator) di PT.INKA (PERSERO) MADIUN.

4.2.4

Pembahasan

Sesuai judul laporan kerja praktek yaitu “Analisa Cacat Las Pada Kereta Railink dan LRT di PT. INKA Madiun dengan Metode Pencegahan dan Perbaikannya”. Bagian ini menjelaskan mengenai analisa jenis cacat las dan metode perbaikannya yang benar melalui pengujian yang ada. 4.2.5

Kesimpulan dan Saran

Membuat kesimpulan dari pembahasan yang telah diselesaikan dengan membuat point - point apa saja yang menjadi garis besar dari mulai penelitian hingga akhir penelitian agar dapat dilakukan perbaikan dan perubahan yang disarankan oleh pesereta kerja praktek untuk kemajuan PT. INKA (PERSERO) MADIUN. Ditambah dengan pemberian saran peneliti kepada hasil penelitian dan juga kepada perusahaan dengan memicu keberhasilan dalam suatu pemecahan masalah.

60


BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN 5.1

Pembahasan Jenis Pengelasan yang Dipakai

Pada pembahasan kali ini jenis pengelasan yang dipakai untuk membuat bagian carbody assembling serta sidewall frame dan underframe pada kereta LRT Palembang ( Alumunium ) dan Kereta RAILLINK BASOETTA ( Stainless Steel dan Mild steel ) adalah jenis pengelasan GMAW (MIG/MAG), GTAW dan Spot

Welding. 1.

Pada pengelasan GMAW salah satunya digunakan untuk pembuatan jig

underframe kereta KRL RAILLINK dengan material SPAH dan SMA 490 serta carbody assembly LRT Palembang. Di INKA sendiri menggunakan mesin semi- automatis dengan filler pengisi posisi pengelasan, electric characteristic, panjang, estimasi waktu, welding class, banyaknya kawat dan daya yang diterima saat pengelasan. Semuanya sudah termuat dan dijelaskan lebih rinci dalam welding procedure.

Gambar 5.1 Mesin Pengelasan GMAW ( PT INKA, 2017) Salah satu jenis filler yang digunakan yaitu stainless Huatong HTW 308Lsi AWS ER 308Lsi, AWS ER 705-6 dengan diameter filler 1.0mm, 1.2mm, 2.4 mm serta jenis filler untuk mild steel AWS A5.18/ ASME SFA-5.18 dengan diameter filler 1.0 mm.

61


(a)

(b)

Gambar 5.2 Filler Mild Steel (a) dan Filler Stainless Steel (b) ( PT INKA, 2017) 2.

Pada pengelasan GTAW salah satunya digunakan untuk proses pembuatan

sidewall frame KRL RAILLINK yang berbahan Stainless Steel (SUS 201, SUS 304 ) dan Mild Stell ( SPAH )dan underframe LRT Palembang. Dalam proses pengelasan KRL dan LRT menggunakan mesin semiotomatis, dengan filler pengisi, posisi las, type joint, proses welding,

electric characteristic, serta panjang, estimasi waktu, welding class, banyaknya kawat dan daya yang diterima saat pengelasan dan lain-lain, semuanya sudah termuat dan dijelaskan dalam welding procedure.

Gambar 5.3 Mesin Pengelasan GTAW ( PT INKA, 2017)

62


Gambar 5.4 Filler Alumunium LRT ( PT INKA, 2017)

3. Pada proses pengelasan sidewall kereta raillink soetta dilakukan proses pengelasan spot welding, yaitu pengelasan GMAW maupun GTAW,

pada area yang tidak terjangkau dengan memberikan tekanan dan

panas terhadap material agar menyatu sebelum di lakukan full las.

Gambar 5.5 Mesin Spot Welding ( PT INKA, 2017)

5.2 Tahap Persiapan Produksi Dalam setiap proses pengelasan mengacu pada ASME AWS D1.1 - Structural

Welding Code Standart. Welding Procedure Specification (WPS) atau spesifikasi prosedur las merupakan prosedur tertulis tentang pengelasan yang sudah terkualifikasi untuk memberikan arahan dalam membuat pengelasan produksi (production weld) sesuai dengan persyaratan dari standar yang dipakai. Procedure

63


Qualification Record (PQR) atau rekaman kualifikasi prosedur adalah rekaman dari data pengelasan yang digunakan untuk mengelas dengan menggunakan test

coupon yang digunakan dalam kualifikasi WPS. PQR juga berisi hasil pengetesan dari spesimen yang diuji. Dari kedua hasil inilah WP dapat dibuat. 5.2.1

Welding Procedure (WP)

Welding procedure berisi Welding Parameter dan Welding Symbol untuk

instruksi melakukan pengelasan dari part minor, assembly dsb, sesuai standart yang ditentukan. Mulai dari posisi, electric characteristic, panjang, estimasi waktu, welding class, banyaknya kawat dan daya yang diterima saat pengelasan. Berikut adalah contoh welding procedure dalam divisi Teknologi Produksi dalam pembuatan underframe LRT serta sidewall frame dan underframe KRL

RAILLINK. 1. Welding Pocedure Sidewall Frame KRL RAILLINK Pada welding procedure sidewall KRL dapat dijelaskan bahwa proses pengelasan satu kali, menggunakan proses spot dan GTAW welding. welding class II. Type Joint yaitu lap, butt joint dengan gas pelindung argon 100% dengan kecepatan aliran gas 13-15 L/mnt. Pengelasan posisi flat ( F ). Serta karakteristik elektriknya menggunakan mesin arus DC+, tegangan 20 Volt, arus listrik 90 ampere, kecepatan pengelasan 10 cm/mnt, kecepatan kawat 0.7m/mnt, dengan tenaga pengelasan 10800J/mnt dengan toleransi sebesar ±5%. Panjang area pengelasan 34cm, dengan waktu 3.4 mnt, berat kawat 0.014 kg dan daya yang dibutuhkan 1800 W.

64


Gambar 5.6 Welding Procedure Sidewall KRL ( INKA, 2017 ) Perhitungan parameter welding procedure sidewall LRT

J 60 * 90 * 20 ) cm 10 10800 J / cm

Energy( 



Energytot ( Kj ) 

1000

* 34



2.38 * 8.6 

1000

367.2 

60 * 3.4

1.8KWatt

Panjangkawat (meter) 

367.2 Kj

Wkawat( Kg ) 

10800 

Daya( Kwatt)

Time Re quired ( s ) 



0.7 * 3.4

2.38meter



34 10

3.4 sec

0.02kg

2. Welding Procedure Underframe KRL RAILLINK Pada welding procedure underframe KRL dapat dijelaskan bahwa proses pengelasan GMAW dua kali, kriteria welding class II. Tipe sambungan yaitu

butt, T-joint dengan gas pelindung dengan CO2 100% dengan kecepatan aliran 15-17 mnt menggunakan posisi flat ( F ) dan Vertikal Up. Serta karakteristik elektriknya menggunakan mesin arus DC+, tegangan 23 dan 27 Volt. Arus listrik 150 dan 250 Amp. Kecepatan pengelasan 15 dan 20 cm/mnt. Kecepatan kawat 4 dan 7m/mnt, dengan tenaga pengelasan 13800 dan 20250J/mnt. Toleransi sebesar ±5%. Panjang area pengelasan 3390 cm dan 120 cm, dengan waktu 226 mnt dan 6 mnt, berat kawat 7.7744 dan 0.3612 kg dan daya yang dibutuhkan 3450 dan 6750 W.

65


Gambar 5.7 Welding Procedure Underframe KRL ( INKA, 2017 )

Perhitungan parameter welding procedure underframe KRL

Energy( 

J

)

60 *150 * 23 

15

cm 13800 J / cm

Energytot ( Kj ) 





13800 

1000

* 3390



4 * 226

904meter

15

46782 

60 * 226

3.45KWatt

Wkawat (kg ) 

3390 

226 sec

Daya( Kwatt) 

46782KJ

Lkawat (m)

Timerequired ( s )

904 * 8.6 

1000

7.7kg

Dalam special instruction welding procedure diatas. Berikut merupakan perhitungan untuk cacat undercut dan porosity class 1 sesuai dengan limit

quality level on welding class for imperfection di PT.INKA (tabel 3.4) adalah : Untuk tebal material >3mm, rumusnya adalah :

h≤0.05t (max 0.5mm)

t = ukuran tebal material h= tinggi/ lebar cacat

66


semisal h =0.1

0.1≤ (0.05x4.5 )

t = 4.5mm….

0.1≤0.225

memenuhi untuk dilakukan repair

Untuk instruksi welding symbol section A-A sendiri menggunakan tipe

groove alur V pada sisi atas dengan dalam alur 7mm, celah akar 2mm,sudut alur 60◦ dangan proses akhir Gouging rata dan dengan sisi bawah menggunakan alur persegi proses akhir gouging rata. Terdapat tambahan instruksi bahwa setelah pengelasan di lakukan inspeksi menggunakan

ultrasonic test hal ini dilakukan karena pada daerah tersebut merupakan daerah critical.

3. Process Instruction Carbody Assembly LRT Palembang Pada PI ( Process Instruction ) kali ini memang dijelaskan sedikit tentang informasi pada proses pengelasan dan memang PI ( process instructure )berbeda dengan WP ( welding procedure). Hal ini dikarenakan WP untuk kereta LRT dibuat oleh anak perusahaan PT INKA yaitu REKA, jadi kami tidak dapat menampilkan welding prosedurnya. Tetapi dalam IP terdapat informasi pengelasan diantaranya adalah menggunakan jenis pengelasan

GMAW ( MIG ), dengan material yang digunakan yaitu alumunium paduan magnesium dan silica ( Tipe 6000 ) dengan welding class II serta menggunakan filler ER4043.

67


Gambar 5.8 Process Instruction Carbody Assembly LRT (INKA, 2017 )

5.3

Analisa Cacat Las Yang Terjadi

Berdasarkan survei lapangan yang saya lakukan, di dapatkan jenis cacat las yang beragam pada hasil pengelasan LRT pada carbody assembly underframe sebelum dan sesudah diuji kompresi pembebanan. Serta hasil pengelasan KRL RAILLINK pada bracket undeframe dan sidewall frame.

5.3.1

Jenis Cacat pada LRT

5.3.1.1 Sebelum Diberikan Pembebanan

Sebelum diberikan pembebanan carbody assembly bagian underframe telah mengalami beberapa cacat di antaranya :

A

Gambar 5.9 Car Body LRT ( INKA, 2017 )

68


Gambar 5.10 Cacat Lack of Penetration (INKA, 2017) a

a

b

c

Gambar 5.11 Cacat Fusi (a), lack of penetrasi(b), dan porosity (c) ( INKA, 2017 )

Gambar 5.12 Cacat Spatter ( INKA, 2017 )

69


Gambar 5.13 Cacat Cluster Porosity ( INKA, 2017 )

Gambar 5.14 Cacat Porosity (Pin Hole) ( INKA, 2017 )

Gambar 5.15 Cacat Porosity(Blow Hole) ( INKA, 2017 ) Dari beberapa contoh gambar cacat yang terjadi diatas dapat disimpulkan bahwa cacat tersebut adalah :

1.

Lack of Penetration

70


Cacat ini terjadi disebabkan karena kecepatan dalam proses pengelasan terlalu cepat atau terlalu rendah, ampere dan tegangan yang digunakan terlalu kecil, posisi saat melakukan pengelasan yaitu over head ( OH ) dan vertical ( V ), penentuan squence pengelasan dan panjang busur tidak tepat. Solusi untuk mencegah cacat tersebut adalah atur jarak busur pengelasan , atur kecepatan dan ampere dengan benar serta memposisikan sudut groove las dengan tepat dan atur jarak akar dan mengurangi root face.

2.

Lack of Fusion Lack of fusion atau bisa disebut Incomplete Fusion terjadi ketika cairan

las tidak bersenyawa/ menyatu dengan bahan dasar atau lapisan penegelasan sebelumnya dengan lapisan yang baru dilas. Penyebabnya adalah : Karena permukaan base kurang bersih, kelebihan kecepatan pengelasan yang menyebabkan hasil lasan cembung pada manik las, heat input/arus terlalu rendah dan teknik pengelasan serta persiapan pengelasan yang buruk dan terlalu sempit root gap. Cara pencegahannya adalah dengan menaikan arus pengelasan, memperlambat kecepatan pengelasan, periksa sudut elektroda pengelasan dan melebarkan celah / rootgap. Pada arus 130 Amp dengan sudut kampuh 80o pada alumuniaum 5083 dengan pengelasan GTAW keadaan optimal atau paling baik yang memberikan kekuatan impact tertinggi (Rosihan dkk, 2016) .

3.

Porosity Jadi berasarkan gambar cacat diatas terdapat cacat porosity yang beragam

mulai dari pin (<1.5mm), blow hole (>1.5) serta cluster (bergerombol). Cacat pengelasan ini disebabkan oleh permukaan base metal kurang bersih dan juga kawat pengisi berkarat atau fluks lembab atau dapat juga disebabkan karena kebocoran gas Co2 pada pengelasan GMAW sehingga udara masuk dan terperangkap pada logam lasan. Hasil dari lasan ini dapat menjadi rapuh dan rentan gagal. Solusi agar tidak timbul cacat ini adalah dengan menggunakan elektroda yang kering, pastikan tidak adanya kebocoran dan pastikan benda kerja dan lingkungan sekitar kerja dalam keadaan bersih.

71


4.

Spatter Untuk analisa cacat spatter ini disebabkan karena ampere dan tegangan

yang digunakan terlalu besar dan arc length terlalu panjang . Solusi yang tepat untuk mencegah cacat ini adalah memperbaiki dan memperkecil arc length. serta mengatur parameter pengelasan dengan benar. Untuk antisipasi cacat ini yaitu menggunakan cairan anti spatter pada saat proses pengelasan.

Gambar 5.16. Cairan Anti Spatter(PT INKA)

2.3.9.2

Setelah Diberikan Pembebanan

Setelah diberikan pembebanan dan kompresi pada bagian carbody

assembly dilakukan inspeksi dan ditemukan beberapa cacat :

B

Gambar 5.17 Carbody LRT ( INKA, 2017 )

72


Gambar 5.18 Cracking (mikro) ( ( INKA, 2017 )

Gambar 5.19 Cracking (longitudinal) ( INKA, 2017 )

Gambar 5.20 Lack of fusion ( INKA, 2017 ) Dari beberapa contoh gambar cacat yang terjadi diatas dapat disimpulkan bahwa cacat tersebut adalah : 1.

Cracking

73


Cacat ini terjadi karena tegangan yang diberikan saat proses kompresi melebihi residual stress dari material hasil pengelasan. Akibatnya, material tersebut dapat mengindikasikan terjadinya initial cracking. Cacat ini disebabkan oleh penahan terlalu besar, terlalu banyak unsure logam paduan dalam logam induk (belerang), pendinginan terlalu cepat dan terdapat oksigen dan hydrogen saat penetrasi. Solusi untuk mencegah terjadinya cacat ini adalah dengan mengatur

squenche, bersihkan daerah lasan sebelum mulai mengelas, mengendapkan las manik pertama supaya tahan tegangan dan kontraksi cukup. Untuk proses repair sendiri dilakukan proses PWHT (Post Welt Heat

Treatment) mempunyai fungsi untuk menghilangkan tegangan sisa serta untuk mengubah atau mengembalikan sifat mekanis dari sebuah logam pada lasan. Di PT INKA sendiri proses PWHT menggunakan proses annealing.

Gambar 5.21 Skema Annealing( INKA, 2017 )

2.

Lack of Fusi Cacat ini terjadi karena sebelumnya hasil pengelasan memang sudah

terdapat cacat dalam yang tidak diketahui. Bisa karena fusi atau mungkin porositi didalamnya. Akibatnya saat diberi beban kompresi, weld metal tidak dapat menahan, dan berisiko terjadi cracking. Untuk analisa cacat ini disebabkan oleh oleh kemampuan welder dalam mengelas buruk, heat input terlalu rendah. Pemilihan electrode kurang tepat, bila perlu diganti dengan ukuran elektroda yang besar serta memposisikan elektroda pas dengan

74


sambungan dengan kontrol sudut elektroda dengan tepat. Arc blow . Pengaturan tegangan dan arus listrik tidak tepat serta kecepatan dalam pengelasan tidak tepat, pastikan atur kecepatan tegangan dan arus yang tepat. Pilih welder yang sudah berkualifikasi.

5.3.2

Jenis Cacat pada KRL R aillink

5.3.2.1 Cacat pada Sidewall F rame

Cacat ini terdapat pada sidewall frame setelah dilakukan proses pengelasan, diantaranya adalah :

C

Gambar 5.22 Sidewall Frame ( INKA, 2017 )

a

b

Gambar 5.23 Undercut (a) dan ( b ) Porosity (b) ( INKA, 2017 )

75


a

b

Gambar 5.24 (Underfill (a) dan Porosity (b) ( INKA, 2017 )

Dari beberapa contoh gambar cacat yang terjadi diatas dapat disimpulkan bahwa cacat tersebut adalah :

1. Porosity Cacat las ini termasuk kedalam cacat porositi yaitu adanya gas yang terjebak dalam proses pengelasan. Dapat dikatakan blow hole karena ukurannya .1.5mm, cacat ini disebabkan karena permukaan base kurang bersih, kekurangan gas pelindung dalam proses pengelasan. Elektroda yang digunakan basah, terkontaminasi dan bisa jadi rusak. Solusi untuk mencegah cacat tersebut adalah atur pastikan kondisi elektroda bagus untuk digunakan, simpan elektroda ditempat yang bersih setelah digunakan. Pastikan gas pelindung mempertahankan kemurniannya serta melihat kondisi lingkungan dan mengecek regulator dan aliran gas.

2.

Undercut Dapat dikatakan cap undercut, terjadi pada bahan dasar, atau

penembusan pengelasan tidak terisi oleh cairan las, yang timbulkan dari cacat las ini adalah timbul takik ( notch ) yang bepotensi melemahkan sambungan dan berpotensi menimbulkan retak dan karat permukaan. Hal ini disebabkan karena tegangan, arus listrik terlalu tinggi. Kurang tepat dalam memilih sudut pengelasan. Kecepatan pengelasan terlalu cepat, sehingga tidak cukup

76


bahan tambah untuk mengisi cairan las. Serta teknik dan ayunan pengelasan yang buruk. Solusi untuk mencegah cacat ini adalah dengan memperbaiki dalam teknik pengelasan, periksa sudut elektroda pengelasan. Mengurangi kecepatan pengelasan, sehingga cairan las dapat mengisi dengan lengkap pada daerah luar bahan dasar.

3.

Underfill Seperti terlihat di gambar, belum sempurnanya pengisian weld metal.

Hal ini terjadi karena teknik pengelasan yang tidak tepat, ampere capping terlalu rendah, sisi kampuh kotor serta penyetelan tinggi rendah. Solusi untuk mencegahnya yaitu atur parameter welding dengan tepat, memperbaiki teknik pengelasan dan bersihkan sisi kampuh.

5.3.2.2 Cacat pada UnderframeBracket KRL

Cacat las pada underframe Bracket KRL ditemukan cacat las pada

underframe Jig KRL setelah dilakukan pengelasan sesuai welding procedure, salah satunya adalah :

D

Gambar 5.25 Underframe Bracket KRL ( INKA, 2017 )

77


Gambar 5.26 Undercut (INKA, 2017)

Dari contoh gambar cacat yang terjadi diatas dapat disimpulkan bahwa cacat tersebut adalah :

1. Undercut6 Undercut / tarik las terjadi pada bahan dasar, atau penembusan pengelasan tidak terisi oleh cairan las, dan akan mengakibatkan retak. Hal ini disebabkan karena tegangan, arus listrik yang dipakai terlalu besar. Kurang tepat dalam memilih sudut pengelasan, Kecepatan pengelasan terlalu cepat, sehingga tidak cukup bahan tambah untuk mengisi cairan las, teknik pengelasan yang buruk dan pemilihan elektroda yang terlalu besar. Solusi untuk mencegah cacat ini adalah dengan memperbaiki dalam teknik pengelasan, periksa sudut elektroda pengelasan. Mengurangi kecepatan pengelasan, sehingga cairan las dapat mengisi dengan lengkap pada daerah luar bahan dasar.

5.4

Pengujian Catat Las

Pengujian hasil pengelasan di PT. INKA menggunakan metode yang beragam yaitu dimulai dari pengujian dengan merusak / destructive test ( DT) dan

78


pengujian tanpa merusak / non destructive test (NDT) serta uji statis dan dinamis pada kereta. 1.

Destructive test ( DT) Di PT INKA sendiri pengujian dengan merusak ( DT) diantaranya adalah uji tarik ( tension test ) biasanya dilakukan untuk menentukan ultimate

strength dari sambungan pengelasan tipe groove pada test coupon dan untuk membuat WPS. Guided-bend tests atau uji tekuk, untuk menentukan derajat kemulusan (soundness) dan kelenturan (ductility) dari sambungan pengelasan tipe groove.

2.

Static test Dibawah ini merupakan pengujian static test, yaitu pemberian beban serta kompresi, dengan memberikan beban vertikal sebesar 15 ton, serta kompresi 40 ton, hal ini bertujuan untuk mengetahui nilai tegangan dan

displacement carbody LRT. Realitanya yaitu pada saat kereta melakukan pengereman.

Gambar 5.27 Pengujian Static Test pada Carbody Kereta LRT ( PT INKA, 2017)

79


Gambar 5.28 Beban Uji ( PT INKA, 2017)

3.

Non destructive test (NDT) Di PT INKA sendiri pengujian tanpa merusak diantaranya adalah visual inspection, magnetic test (MT), penetrant test (PT), radiography test (RT) dan ultrasonic test (UT).

a. Visual Inspection Di bawah ini merupakan gambar proses visual inspection yang dilakukan oleh quality control yang sudah berkualifikasi.

Gambar 5.29 Pengujian Visual Inspection pada Sidewall KRL ( PT INKA, 2017) b. Magnetic Test (MT) Pengujian dengan magnetic test ( MT ) pengujiian ini biasanya dilakukan pada cacat permukaan dan pada bidang datar menggunakan alat yoke dan bahan developer.

80


Gambar 5.30 Pengujian Magnetik Test pada Boogie ( PT INKA, 2017)

c. Radiography Examination ( RE ) dan Ultrasonik Test ( UT ) Pengujian ini dilakukan PT INKA dengan memanggil orang yang sudah ahli atau pihak ketiga (ut man) dalam pengujian ini , pengujian ini dilakukan dengan alat khusus dan biasanya dilakukan untuk mengetahui cacat bagian dalam (dibawah permukaan) dan pada bagian critical yaitu bagian yang dikenai beban tegangan tinggi.

Gambar 5.31 Alat Ultrasonik Test ( PT INKA, 2017) d. Penetrant Test Serta pengujian yang lainnya yaitu menggunakan penetran test, pengujian penetran ini banyak digunakan dalam menguji hasil pengelasan dikarenakan mudah dalam penggunaan serta menghemat biaya. Dilakukan dengan menggunakan penetran khusus serta developer

81


yang sesuai. Dalam pengujian cacat las yang saya analisis kali ini semuanya menggunakan uji penetran. Di P.T INKA sendiri penggunaan penetran ini sering kali untuk uji cacat yang timbul atau dekat permukaan. Salah satu jenis cleaner, penetran, dan developer yang dipakai adalah tipe Spotcheck SKC-S, SKL- SP2, dan SKD-S2. Penggunakan uji penetran ini memang mudah, akan tetapi pengujian ini kurang tepat jika dilakukan di permukaan yang terlalu kasar atau berporipori karena dapat mengakibatkan indikasi cacat palsu. Pengujian ini juga hanya terbatas untuk mendeteksi cacat bagian permukaan saja.

Gambar 5.32 Pengujian Penetrant Test ( PT INKA, 2017)

Gambar 5.33 Alat dan Bahan Uji Penetrant ( PT INKA, 2017)

5.5

Perbaikan Cacat (Repair)

82


Perbaikan (repair) harus dilakukan ketika terdapat cacat pengelasan. Serta metode repair yang dipilih harus tepat dengan jenis cacat yang terjadi agar daerah yang rusak dapat dihapus. Adapun metode repair yang digunakan yaitu, Grinding,

Chipping , Machining, Filing, Oxy-Gas gouging, dan Arc air gouging. Cacat las yang saya analisa merupakan cacat pada permukaan, oleh karena itu proses repair biasanya cukup dengan Grinding, Chipping , Machining, Filing,

Oxy-Gas gouging, dan Arc air gouging, semua itu sesuai dengan process instruction repair yang ada. Berikut merupakan contoh proses instruksi repair pada cacat lack of fusi.

Gambar 5.34 Process Instruction Lack of Fusi ( PT INKA, 2017)

Gambar 5.35 Proses Repair (Filling) ( PT INKA, 2017) Adapun langkah dalam repairya yaitu dengan menghilangkan cacat fusi yang ada dalam kampuh dengan menggunakan gerinda dan pastikan proses tersebut bersih . Kemudian las kembali bagian yang sudah dikeruk kemuadian cek hasilnya.

83


Gambar 5.36 Proses Repair (Chipping) ( PT INKA, 2017)

Gambar 5.37 Proses Repair (Gouging) ( PT INKA, 2017)

Gambar 5.38 Hasil Repair LRT ( PT INKA, 2017)

84


Gambar 5.39 Hasil Repair Sidewall KRL( PT INKA, 2017)

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari kerja praktek di PT INKA ini adalah sebagai berikut : 1.

Proses analisa terdiri dari beberapa tahapan yaitu: a. Mampu membaca dan memahami Welding Procedure b. Pengelasan c. Analisa Cacat d. Pengujian / inspeksi e. Repair

2.

Proses pengelasan yang dipakai pada pengelasan KRL dan LRT menggunakan pengelasan jenis semi-otomatis GMAW (MIG/MAG)

3.

ataupun GTAW dan spot welding. Proses Pembuatan Welding Procedure melalui 2 tahapan yaitu: Pembuatan welding

procedure

specification

( WPS)

hal

ini

dilakukan

untuk

memberikan arahan dalam membuat pengelasan produksi (production

weld) sesuai dengan persyaratan dari standar yang dipakai biasanya dilakukan uji tes coupon material yang digunakan. Kemudian hasil

85


pengetesan dari spesimen yang diuji (PQR) tersebut, sebagai acuan arahan kepada juru las untuk menjamin kesesuaian dengan persyaratan dari standar yang dipakai. 4.

Terjadinya cacat diakibatkan karena beberapa faktor, antara lain: a. Faktor lingkungan sangat mempengaruhi hasil dan cacat yang terjadi. b. Welder sebagai eksekutor dalam melakukan proses pengelasan masih belum memenuhi standar.

5.

Jenis cacat las yang saya temui di analisa kereta Raillink dan LRT ini diantaranya lack of fusi, lack of penetrasi, porosity, undercut, underfill,

spatter dan crack. 6.

Perbedaan pengujian cacat bukan berdasarkan jenis cacat, akan tetapi berdasarkan area dan jenis sambungan yang mungkin dapat atau tidak di capai oleh pengujian tersebut.

5.2

1.

Saran

Pada saat proses persiapan pengelasan, diharapkan welder telah membaca dan memahami welding procedure serta memeriksa apa saja yang harus dipersiapkan, misalnya persiapan kondisi mesin (pengaturan ampere, tegangan, banyak gas peindung ), pembersihan workpiece, elektroda atau

wire memeriksa ketegaklurusan

nozzle dan tidak lupa menggunakan

peralatan keselamatan berupa safety glasses. 2.

Welder harus berkualifikasi untuk pengetahuan tentang pengelasan yang digunakan karena hasil pengelasan dan cacat las yang timbul sangat berpengaruh disini.

3.

Diperlukannya perawatan dalam mesin, bahan lasan serta tempat kerja pengelasan agar faktor terjadinya cacat pengelasan dapat diantisipasi.

4.

Mengatur besar kecilnya ukuran aliran gas pelindung ke busur las sesuai prosedur yang sudah dibuat WPS atau WP untuk menghindari cacat.

5.

Pada pengelasan las GMAW perlu diperhatikan keadaan udara, cuaca (angin), lingkungan disekitar pengelasan, karena sangat mempengaruhi

86


terjadinya kontaminasi pada proses pengelasan sehingga mempengaruhi hasil las. 6.

Dalam pengelasan GTAW gas pelindung Argon dan Helium murni sangat dianjurkan, seandainya dipakai campuran CO 2 akan menimbulkan porosity dan slug.

7.

Posisi pengelasan sebaiknya dilakukan Flat karena memiliki kekuatan maksimum dibanding Over Haed (Tarkono dkk, 2010)

DAFTAR PUSTAKA

Peta PT Industri Kereta Api. Diambil dari:https://www.google.co.id/maps/ place/PT.+INKA/@7.6177965,111.5233564,17z/data=!3m1!4b1!4m5!3m4! 1s0xn2e79bf015ea242bb:0xa2f7a9e70e95cddf!8m2!3d7.6177965!4d111.52 33564 ( 2 Februari 2017 ) Profil

PT

Industri

Kereta

Api.

Diambil

dari:

https://id.wikipedia.org/wiki/PT_Industri_Kereta_Api (2 Februari 2017 ) ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section IX. (2010) – Welding and

Brazing Qualification. Harsono, W. dan Toshie, O. (1985), Teknik Pengelasan Logam, Pradnya Paramitha, Cetakan Ketiga, Jakarta,. Struktur organisasi PT. INKA (Persero). Diambil dari: http://www.inka.co.id /?page_id=20( 2 Februari 2017 )

87


Amsted, B.H., (1995), Teknologi Mekanik, Edisi Ke7 jilid 1, PT. Erlangga, Jakarta Dieter, G.E. (1988). Mechanical Metallurgy. SI Metric Edition. London. Printed in Singapore Regello, R. (2012). Weld Defects and How to Avoid Them, WeldersUnivers.com Nursyahid. M.S. (2016). teknik-las-smaw-komponen-dan-prosedur, diakses di : http://www.cnzahid.com/2016/06/teknik-las-smaw-komponen-danprosedur.html. (tanggal 24/2/2017). Muhandisu. A. (2012). Las Busur Terendam (Submerged Arc Welding/SAW), diakses di : https://almuh4ndisu.wordpress.com/2012/03/25/las-busurterendam-submerged-arc-weldingsaw/.(tanggal 24/2/2017). Yudi (2012). Metode-metode Pengelasan , diakses di https://yudiprasetyo53.wordpress.com/2013/01/25/metode-metodepengelasan/ . tanggal (24/02/2017) Alfendo. R.(2014). Makalah las oxy-acetylene , diakses di http://www.academia.edu/24952382/MAKALAH_LAS_OXYACETYLENE . tanggal (24/02/2017) Nursyahid. M.S. (2015). Las FCAW - Proses Pengelasan FCAW Secara Detail, diakses di : http://www.cnzahid.com/2015/10/proses-pengelasan-fcawsecara-detail.html . (tanggal 24/2/2017). Mahendratyo. (2016). Macam-Macam Sambungan (Las, Keling, Baut), diakses di

:

https://madinglife.wordpress.com/2016/09/01/macam-macam-

sambungan-las-keling-baut/ Sumitwa.

(2011).

(tanggal 24/2/2017).

Macam-macam

cacat

las,

diakses

http://sumitwaghmare.blogspot.co.id/2011/02/weld-defects.html:

di

(tanggal

24/2/2017).

88

Laporan KP Masteran

Recommend Documents