OLEH : FATIN YUNIARTI 031500428 ELEKTROMEKANIK TEKNO FISIKA NUKLIR PRAKTIKUM TEKNIK MANUFAKTUR II
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BATAN YOGYAKARTA 2015/2016
A. Tujuan 1. Agar mahasiswa dapat mengoperasikan Gas Tungsten Arc Welding dengan baik. 2. Agar mahasiswa dapat mengetahui peralatan-peralatan yang diperlukan dalam Gas Tungsten Arc Welding B. Dasar Teori Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) atau sering disebut Tungsten Inert Gas (TIG) merupakan salah atu dari bentuk las busur listrik (Arc Welding) yang menggunakan inert gas sebagai pelidung dengan tungsten atau wolfram sebagai elektroda. Skema dari GTAW dapat dilihat dalam gambar dibawah, Pengelasan ini dikerjakan secara manual maupun otomatis. Pengelasan ini dikerjakan secara manual maupun otomatis serta tidak memerlukan fluks ataupun lapisan kawat las untuk melindungi sambungan. Elektrode pada GTAW termasuk elektrode tidak terumpan (non consumable) berfungsi sebagai tempat tumpuan terjadinya busur listrik. GTAW mampu menghasilkan las yang berkualitas tinggi pada hampir semua jenis logam mampu las. Biasanya ini digunakan pada stainless steel dan logam ringan lainnya seperti alumunium, magnesium dan lain-lain.hasil pengelasan pada teknik ini cukup baik tapi membutuhkan kemampuan yang tinggi. Metode pengelasan ini sebelumnya dikenal dengan nama Tungsten Inert Gas (TIG). Gas Inert yang biasa digunakan adalah wolfram untuk pelindung yang bagus sehingga atmosfir udara tidak masuk ke daerah lasan. Namun sekarang digunakan Co2 (tidak inert) karena lebih murah dan stabil.Elektroda tungsten bukan sebagai filler metal, sehingga perlu filler metal dari luar untuk mengisi gap sambungan. Filler metal bersama logam induk akan dicairkan oleh busur listrik yang terjadi antara elektroda dengan logam induk. Pada proses ini las dilindungi oleh selubung gas mulia yang dialirkan melalui pemegang elektroda yang didinginkan dengan air. Pada pengelasan TIG ini tenaga yang dibutuhkan adalah tenaga listrik baik AC maupun DC. Tenaga listik hanya digunakan sebagai pemanas dan hanya untuk membuat busur nyala pada elektroda, bagian bagian pemdukung lainnya masih disuplai dari alat lain. peralatan yang sering digunakan sebagai pendukung dari las TIG ini adalah tabung gas Argon maupun gas lain yang dapat melindungi proses pengelasan dari p engaruh udara luar. Pengelasan ini pertama kali ditemukan di USA (1940), berawal dari pengelasan paduan untuk bodi pesawat terbang. Prinsipnya adalah : 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 tampa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar. Sebagi gas pelindung dipakai gas inert seperti argon, helium atau campuran dari kedua gas tersebut yang pemakainnya tergantung dari jenis logam yang akan dilas. Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi. Pembakar las TIG terdiri dari : 1) Penyedia arus 2) Pengembali air pendingin 3) Penyedia air pendingin 4) Penyedia gas argon 5) Lubang gas argon ke luar 6) Pencekam elektroda 7) Moncong keramik atau logam 8) Elektroda tungsten 9) Semburan gas pelindung. Pengelasan ini bisa menggunakan arus bolak-balik ataupun arus searah, dimana pemilihan tergantung pada jenis logam yang dilas. Arus searah polaritas langsung digunakan untuk pengelasan baja, besi cor, paduan tembaga dan baja tahan karat, sedangkan polaritas terbalik jarang digunakan. Untuk arus bolak-balik banyak digunakan untuk pengelasan aluminium, magnesium, besi cor dan beberapa jenis logam lainnya. Proses ini banyak dilakukan untuk pengelasan pelat tipis karena biayanya akan mahal jika digunakan untuk pengelasan pelat tebal. Keuntungan Proses GTAW menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada bahan-bahan ferrous dan non ferrous. Dengan teknik pengelasan yang tepat, semua pengotor yang berasal dari atmosfir dapat dihilangkan. Keuntungan utama dari proses ini yaitu, bisa digunakan untuk membuat root pass bermutu tinggi dari arah satu sisi pada berbagai jenis bahan. Oleh karena itu GTAW digunakan secara luas pada pengelasan pipa, dengan batasan arus mulai dari 5 hingga 300 amp, menghasilkan kemampuan lebih besar untuk mengatasi masalah pada posisi sambungan yang berubah-ubah seperti celah akar. Sebagai contoh, pada pipa tipis (di bawah 0,20 inci) dan logam-logam lembaran, arus bisa diatur cukup rendah sehingga pengendalian penetrasi dan pencegahan terjadinya terbakar tembus (burnt through) lebih mudah dari pada pengerjaan dengan proses menggunakan elektroda terbungkus. Kecepatan gerak yang lebih rendah dibandingkan dengan SMAW akan memudahkan pengamatan sehingga lebih mudah dalam mengendalikan logam las selama pengisian dan penyatuan
Kelemahan utama proses las GTAW yaitu laju pengisian lebih rendah dibandingkan dengan proses las lain umpamanya SMAW. Disamping itu, GTAW butuh kontrol kelurusan sambungan yang lebih ketat, untuk menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada pengelasan dari arah satu sisi. GTAW juga butuh kebersihan sambungan yang lebih baik untuk menghilangkan minyak, grease, karat, dan kotoran-kotoran lain agar terhindar dari porosity dan cacat-cacat las lain. GTAW harus dilindungi secara berhati-hati dari kecepatan udara di atas 5 mph untuk mempertahankan perlindungan inert gas di atas kawah las. • Aplikasi
Metode ini biasanya digunakan untuk mengelas logam yang re aktif terhadap oksigen seperti paduan aluminium, magnesium dan titanium. Metode ini juga cocok intuk pelat tipis sampai dengan 5mm. Straight polarity (dengan arus hingga 500 ampere, boltase 20-40 volt) lebih sering digunakan daripada reverse polarity, karena reverse polarity cenderung mencairkan elektroda. Metode ini sangat cocok digunakan untuk spot welding. Untuk pekerjaan lembaran logam yang tipis, pengelasan TIG dapat digunakan tanpa filler logam. Untuk pekerjaan dengan lembaran logam yang lebih tebal atau ketika menggabungkan bahan yang berbeda, filler logam digunakan dalam bentuk kawat batangan atau kawat gulungan yang dipasok oleh alat pengumpan yang terpisah biasanya tanpa arus listrik. Dalam pengelasan TIG standar, api dikeluarkan dengan bebas tetapi sebuah varian yang dikenal dengan pengelasan plasma menggunakan nozzle sekunder untuk mengecilkan arc. Lelehan logam, elektroda tungsten yang panas dan bagian ujung dari filler logam yang meleleh dilindungi dari atmosfir dengan menggunakan gas inert. Biasanya, menggunakan argon, meskipun ada manfaat kualitas dan produktivitas jika menggunakan campuran baik argon dan helium atau argon dan hidrogen. Hasil pengelasan pada teknik ini cukup baik tapi membutuhkan kemampuan yang tinggi.
C. Alat dan Bahan 1. Mesin las AC/DC 2. Tabung gas lindung 3. Regulator gas lindung 4. Flowmeter untuk gas 5. Selang gas dan perlengkapan pengikatnya 6. Kabel elektroda dan selang 7. Stang las (welding torch) 8. Elektroda tungsten 9. Sarung tangan kulit atau terpal. 10. Penutup dada dari terpal atau kulit. 11. Kaca mata pengaman ( gogle ). 12. Sepatu kulit atau yang tidak tembus spater.
D.
E.
F.
G.
13. Palu ketok las. 14. Sikat baja. Langkah Kerja Teknik pengelasan manual Saat busur dimulai elektroda tersebut akan digerakan melingkar kecil sampai las-lasan yang diinginkan terbentuk Torch tersebut kemudian dimiringkan pada sudut 15 dari vertikal seperti yang ditunjukkan pada gambar dan digerakkan sepanjang sambungan. jika Logam tambahan digunakan, maka akan ditambahkan ke tepi las-lasan. Batang las biasanya dimiringkan pada sudut sekitar 15 derajat ke permukaan pekerjaan dan perlahan-lahan dimasukkan ke dalam las-lasan yang masih cair. Selama pengelasan, ujung yang panas dari batang las tidak harus dihapus dari perisai perlindungan gas inert. Temuan Praktikum 1. Alur las tidak rata dan sering berlubang. 2. Sulit dalam menentukan sudut yang tepat pada awal mengelas sampai akhir mengelas. 3. Hasil las tidak sama dalam membuat alur-alur las karena sudutnya berubahubah. 4. Saat benda kerja sudah di las untuk membuat alur, pergerakan elektroda tidak boleh terlalu cepat dan terlalu lambat di sesuaikan dengan irama pernapasan. 5. Benda kerja berlubang disebabkan oleh arus terlalu besar dan terlalu lambat dalam pengelasan. 6. Hasil pengelasan tidak bagus di sebabkan oleh tangan yang gemetaran dan kaku. Kesimpulan 1. Hasil pengelesan yang baik akan di dapat bila proses penyetelan ampere listrik pada mesin las di lakukan dengan tepat dan benar, 2. Besar arus di pengaruhi dengan jenis elektroda dan ketebalan benda kerja, 3. Jarak ujung elektroda ke benda kerja sangat mempengaruhi hasil las. 4. Untuk dapat mengelas dengan hasil las yang baik, perlu latihan dalam waktu yang tidak cepat. 5. Dalam mengelas kecepatan menggeser elektroda sangat menentukan hasil las, jika terlalu cepat maka tembusan lasnya dangkal, oleh karena itu kecepatan saat mengelas harus stabil dan benar. Saran Bekerjalah dengan hati-hati dan serius, karena apabila kita bermain-main dapat menyebabkan kecelakaan baik bagi diri sendiri dan lingkungan kerja. Aturlah arus mesin las dengan baik agar mendapatkan hasil yang memuaskan.
