Makalah Alat-Alat Mengelas [PDF]

Citation preview

PERALATAN MENGELAS



MAKALAH Untuk memenuhi tugas matakuliah Peralatan Otomotif yang dibina oleh Ibu Anni Martiningsih Oleh Bhara Chrysnandra 110513428032 Danial Fakhrudin



110513428034



UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN September 2012



PERALATAN MENGELAS Dunia permesinan yang mencakup dunia otomotif sudah tidak asing dengan istilah “mengelas”. Menurut kamus bahasa Indonesia, Mengelas, berasal dari kata “Las” yang berarti penyambungan (besi dsb) dengan cara membakar. Secara umum, mengelas berarti menyambung suatu benda logam atau benda lainnya dengan cara dibakar. Kata dibakar bukan berarti dibakar dengan api biasa, namun memiliki arti dibakar dengan teknik tertentu yang menggunakan cara pembakaran. Jika dilihat dari bahan bakarnya, atau dengan kata lain bahan yang dapat memicu pembakaran, mengelas dibagi menjadi dua: a. Las Listrik b. Las Gas Jika pemicu yang digunakan untuk mengelas berbeda, maka, teknik yang digunakanpun juga turut berbeda, meski beberapa alat yang digunakan memiliki kesamaan fungsi. Dari Penjelasan di atas, maka akan dibahas 3 hal tentang pengelasan, antara lain jenis pengelasan, alat yang digunakan, beserta tekniknya A. Las Listrik Las Lirtik merupakan jenis las yang pemicunya menggunakan listrik agar terjadi pembakaran.Menurut Yohanor (2012): “Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam, dimana logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa tekanan, atau dapat didefinisikan sebagai akibat dari metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom. Sebelum atom-atom tersebut membentuk ikatan, permukaan yang akan menjadi satu perlu bebas dari gas yang terserap atau oksida-oksida”. Dari penjelasan di atas maka dapat disimpulka bahwasanya las listrik merupakan proses penyambungan logam dapat disatukan dengan menggunakan tekanan atau tidak menggunakan tekanan 1. Peralatan Las Listrik a. Mesin Las Dalam proses pengelasan mesin las yang dipakai bermacammacam, tapi ditinjau dari jenis arus yang keluar, mesin las dapat dibedakan menjadi: •



Mesin las Arus Bolak-balik (AC) Pesawat ini banyak dipakai karena biaya operasinya yang rendah di samping harganya murah juga transformator las yang berkapasitas 200 – 500 ampere.



Gambar: 1.a1 Mesin Las AC



•



Mesin las Arus Searah (DC) Pesawat las arus searah ini dapat berupa pesawat transformator rectifier, pembangkit listrik motor diesel atau motor bensin, maupun pesawat pembangkit listrik yang digerakkan oleh motor listrik.



•



Mesin las Arus Bolak-balik (AC) dan Masin las Arus Searah (DC) Pesawat ini merupakan gabungan dari pesawat las arus bolak-balik dan arus searah. Dengan pesawat ini akan lebih banyak kemungkinan pemakaiannya karena arus yang keluar dapat dapat searah maupun arus bolak-balik. Pesawat las jenis ini misalnya transformator-rectifier maupun pembangkit tenaga listrik diesel. Mesin las yang sering dipakai dalam bengkel adalah mesin las arus bolak-balik, maka untuk memakai mesin las ini maka kita membutuhkan arus listrik dari PLN, karena kita ketahui bahwa alran listrik dari tiang-tiang PLN adalah arus AC (110 volt – 220 volt). Pada mesin las AC kabel massa dan kabel elektroda dapat dipertukarkan tanpa mepengaruhi peubahan panas yang timbul pada busur nyala. Menurut Hery Sonawan (2003), daya listrik dari suatu mesin las diperlukan untuk memulai dan menjaga operasi pengelasan busur listrik. Daya listrik dihasilkan dari suatu mesin las yang mengalirkan arus dan beda potensial tetentu di antara dua elektroda. Tegangan las bervariasi mulai dari 10 volt hingga 60 volt dan besar arus las dari 3 ampere hingga 700 ampere. Kadang-kadang terjadi tegangan atau arus yang lebih besar atau lebih kecil dari harga-harga itu. Power suplay yang dipergunakan dalam pengelasan busur listrik dibagi dua yaitu mesin las berkarakteristik statik mesin las berkarakteristik dinamik. Dalam mempelajari mesin las dikenal istilah lain yang tidak kalah pentingnya yaitu DUTY CYCLE yang merupakan perbandingan antara waktu pembusuran dan waktu total sebesar 10 menit.



Gambar: 1.a2 Mesin Las AC-DC



b. Trafo Trafo merupakan kelengkapan mesin las AC. Kapasitas trafo biasanya 200 sampai 500 Ampere. Sedangkan tegangan yang keluar dari trafo antara 36 sampai 70 volt.



Gambar: 1.b Trafo



c. Penyearah Arus Penyearah arus atau rectifier berfungsi untuk merubah arus AC. Penyearah arus merupakan kelengkapan dari mesin las DC. Dengan menggunakan rectifier diperoleh beberapa keuntungan di samping kerugiannya. - Keuntungannya : • • •



Kebisingan rendah Setiap tipe elektroda dapat digunakan pada mesin DC Murah pemeliharaannya



• •



Busur nyala listriknya terang Mesin las dapat dirubah ke arus bolak-balik atau ke arus searah



- Kerugiannya : • • •



Harganya mahal Relatif besar dan berat Daya tiup busur listrik lebih kuat



Gambar: 1.c Penyearah Arus (Diode Kiprok)



d. Alat Alat Bantu Las •



Kabel Las Menurut maman Suratman (2001), inti kabel penghantar ini biasanya terbuat dari tembaga yang dipintal, dibungkus dengan isolator, dan diberi penguat agar tidak mudah patah atau terkelupas. Kabel ini harus lentur, tidak kaku, agar tidak mengganggu operator saat bekerja. Kabel ini terbagi atas dua bagian pokok yakni kabel primer dan kabel sekunder, artinya kabel primer adalah kabel yang menghubungkan sumber tenaga dengan mesin las sedangkan kabel sekunder adalah kabel elektroda dan kabel massa.



Gambar: 1.d1 Kabel Las



•



Tang Elektroda Tang elektroda digunakan untuk menjepit elektoda las. Alat ini terdiri atas mulut penjepit dan pegangan yang dibungkus penyekat (Maman Suratman, 2001).



Gambar: 1.d2 Tang Elektrode



•



Klem Massa Klem massa digunakan untuk menghubungkan kabel massa ke benda kerja, agar arus lisrik dapat mengali dengan baik maka klem massa biasanya dibuat dari bahan penghantar yang baik misalnya tembaga, juga dilengkapi dengan pegas yang kuat agar klem dapat menjepit benda kerja dengan kuat (Hery Sonawan, 2003).



Gambar: 1.c Klem Massa



•



Palu Las dan Sikat Kawat Menurut Maman Suratman (2001), untuk membersihkan terak dan percikan las pada benda kerja, berguna juga untuk membersihkan benda kerja sebelum pengelasan.



Gambar: 1.d4,1 Palu



Gambar: 1.d4,2 Sikat Kawat



•



Tang Penjepit Selama dilakukan pengelasan benda kerja tentu mengalami pemanasan maka setelah benda kerja dilas jangan dipegang dengan tangan tetapi ambillah dengan menggunakan penjepit benda kerja.



Gambar: 1.d5 Tang Penjepit



•



Topeng atau Helm Las Alat ini digunakan untuk melindungi mata dan kepala dari sinar ultra violet, infra merah, gas, percikan api yang timbul saat pengelasan. Jendela kaca dari topeng atau helm las ini terdiri atas tiga lapisa kaca, kaca berwarna diapit oleh dua kaca bening (Hery Sonawan, 2003).



Gambar: 1.d6 Helm Las



•



Alat Bantu Pengerjaan Kampuh Las Setelah mengelas, kemudian kampuh las dibersihkan dengan menggunakan alat-alat seperti pada gambar berikut :



•



Pakaian Kerja Pakaian las digunakan untuk melindungi tubuh operator yang tidak dapat ditangkal dengan alat keselamatan lain. Yang



termasuk pakaian las tediri dari sarung tangan dari kulit, baju las (Apron) dan sepatu las (Maman Suratman, 2001).



•



Kamar Las Kamar las penting agar orang yang ada disekitarnya tidak tergannggu oleh cahaya las. Tabir-tabirnya terbuat dari bahan tahan api. Agar gas pengelasan mudah keluar, maka sebuah kamar las harus dilengkapi sistem ventilasi yang baik. Di dalam kamar las meja las juga harus terbuat dari bahan tahan api.



Gambar: 1.d9 Kamar Las



e. Elektroda Elektroda yang digunakan pada las busur manual adalah jenis elektroda yang terbungkus (berselaput) fluks. Pada waktu pengelasan selaput elaktroda ini akan turut mencari dan menghasilkan gas CO2 yang melindungi cairan las, busur listrik dan sebagian benda kerja terhadap udara luar. Udara luar yang mengandung O2 dan N2 dapat mempengaruhi sifat mekanik dari logam las. Cairan selaput yang disebut terak yang terapung dan membeku melapisi permukaan yang masih panas. Ukuran standar diameter kawat inti dari 1,5 – 7 mm dengan panjang antara 350 – 450 mm. Sebagian bahan fluks dari elektroda



ini antara lain : selulosa, kalsium karbonat (CaCO 3), titanium dioksida (rutil), kaolin, kalsium oksida, mangan, oksida besi, serbuk besi, besi silikon, besi mangan dan sebagainya. Dengan prosentase yang berbeda untuk setiap elektroda.



Gambar: 1.e Elektrode



2. Arus Listrik pada Pengelasan a. Menentukan Besarnya Arus Listrik Arus listrik yang digunakan dalam pengelasan harus sesuai dengan ukuran diameter elektroda. Tiap elktroda mempunyai amperase minimum dan maksimum. Tetapi dala prakteknya dipilih atau ditentukan amperase pertengahan (Maman Suratman, 2001).



Diameter elektroda dalam



Tipe elektroda



m m



in



E 6010



E 6014



E 7018



E 7024



E 7027



E 7028



2,5



3/32



-



80 -125



70 100



100 -145



-



-



3,2



1/8



80 -120



110 160



115 165



140 190



125 -185



140 190



4



5/32



120 160



150 220



115 165



180 250



160 240



180 250



5



3/16



150 200



200 275



200 275



230 305



210 300



230 305



5,5



7/32



-



260 340



260 340



275 265



250 350



275 365



6,3



1/4



-



330 415



315 400



335 430



300 420



335 430



8



5/16



-



390 500



375 470



-



-



-



Tabel 2. Amperase b.



Pengaruh Besarnya Arus Listrik



•



Bila arus terlalu rendah, akan menyebabkan: 1. 2. 3. 4.



•



Penyalaan busur listrik sukar dan busur listrik yang terjadi tidak stabil Teralalu banyak tumpukan logam las karena panas yang terjadi tidak mampu melelehkan elektroda dan bahandasar dengan baik Penembusan kurang baik Pinggiran-pinggiran dingin



Bila arus terlalu tinggi, maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan menghasilkan: 1) Permukaan las yang lebih lebar dan datar 2) Perembesan yang terlalu dalam 3) Terjadi parit-parit sepanjang jalur las



c.



Menyalakan Busur Listrik Ada dua metode yang mungkin dapat dilaksanakan yaitu, 1.



Penggoresan (ccratching), Metode penggoresan biasanya disukai oleh pemula karena relatif lebih muda. Cara ini serupa dengan menggoreskan batang korek api.



2.



Pengetukan (tapping). Dengan metode pengetukan, ujung elektroda disentuhkan sesaat kemudiaan menariknya kembali. Panjang busur biasanya ditentukan sama dengan diameter elektroda yang dipakai. Metode ini lebih sulit tapi banyak disukai oleh juru las berpengalamaan karena tidak merusak permukan benda kerja, salah sau kesulitannya yang mugkin timbul adalah ujung elektroda menempel pada permukaan benda kerja. 3. Dengan Cara Menggoreskan



d.



Mematikan Busur Listrik



Untuk memutuskan atau mematikan lengkung listrik las dari benda kerja dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: Cara pertama: Elektroda diangkat dan diturunkan sedikit kemudian ditarik keluar. Cara kedua: Elektroda diangkat sedikit dan diturunkan kembali sambil dilepas denga mengayunkan kekiri. e.



Pengaruh Jarak Busur Pada Hasil Las



Jarak Busur (L) yang normal adalah kurang lebih sama dengan diameter (D) elektroda. • Bila jarak busur tepat (L=D), maka cairan elektroda akan mengalr dan mengendap dengan baik, dan hasilnya: 1. 2. 3. 4.



•



rigi-rigi las yang halus dan baik tembusan las baik perpaduan dengan bahan dasar baik percikan teraknya halus



Bila jarak busur terlalu besar (L>D), maka akan timbul bagian-bagian yangberbentuk bola cairan elektroda, hasil pengelasan yaitu: 1. rigi-rigi las kasar 2. tembusan las dangkal 3. percikan teraknya kasar dan keluar dari jalur las



•



Bila busur las terlalu pendek, akan sukar memeliharanya, bila terjadi pembekuan ujung elektroda pada pengelasan dan menghasilkajn hasil las: 1. 2. 3. 4.



rigi-rigi las tidak merata tembusan las tidak baik jalur las terlalu kcil percikan teraknya kasar dan berbentuk bola.



B. Las Gas a. Pegertian Las Asetilin Las Asetilin (Las Karbit) adalah cara pengelasan dengan menggunakan nyala api yang didapat dari pembakaran asetilin dan oksidasi (sat sam). Seperti halnyacara pengelasan lain, las asetilin digunakan nuntuyk menyanbung dua bagian logam secara permanent. Dalam penyambungan dua buah logam dapat dilakukan tanpa bahan pengisi atau dengan tambahan bahan pengisi. Selain digunakan untuk menyambung dan menyolder, las asetilin dipakai juga untuk pemotongan logam. Untuk pengelasan digunakan pembakar dan untuk memotong logam digunakan pembakar pemotong. b. Peralatan Las Asetilin



Adapun alat-alat utama las asetilin adalah sebagai berikut : 1. Tabung gas asetilin dan botol oksigen. Tabung gas asetilin terbuat dari baja yang berisi gas asetilin yang telah dimanfatkan dengan volume 40 liter Dan tekanan hingga 15 bar. Tabung oksigen juga terbuat dari baja yang berisi gas oksigen yang telah dimanfatkan dengan tekanan gas sampai 151 bar. Di atas Tabung oksigen dipasang sebuah keran yang dilengkapi dengan sumbat pengaman. Bila tekanan gas dalam botol naik karena pengaruh panas, maka sumbat akan pecah dan gas kelebihan akan keluar. Gas oksigen yang dapat diisikan pada Tabung tersebut sebanyak 74,5 m3 dengan kadar gas oksigen murni 99,5 %.



Gambar: 2 Tabung gas Asetilin dan Oksigen



2. Generator asetilin Gas asetilin dapat dibuat secara sederhana dengan cara mencampur karbit di tambah air dengan rumus kimia CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca (OH) + kalor. Pencampuran ini dilakukan dalam sebuah tabung yang disebut generator asetilin. Bagian-bagian utama dari generator asetilin adalah ruang



karbit dan dapur gas, ruang air, ruang gas asetilin, kunci air, alat pmbersih gas, alat pengaman bila kelebihan gas.



Gambar: 3 Generator Asetilin



3. Regulator Regulator berfungsi untuk mengatur tekanan isi menjadi tekanan kerja yang tetap besarnya. Pada regulator terdapat dua manometer yaitu manometer tekanan isi dan manometer tekanan kerja. Yang dimaksud tekanan isi adalah tekanan gas yang berada dalam botol. Sedangkan yang dimaksud tekanan kerja adalah tekanan yang dibutuhkan pada waktu melakukan pekerjaan las.



Gambar: 4 Regulator



4. Pembakar (torch) Fungsi pembakar pada las asetilin adalah untuk mencampur oksigen dan gas asetilin yang jumlah isinya hampir sama. Pada pembakar dapat dipasang berbagai ukuran ujung pembakar, untuk memperoleh nyalah api



yang sesuai dengan tebal benda kerja yang akan di las atau dipotong. Pembakar berhubungan dengan dua selang yaitu selang untuk gas asetilin dan selang untuk gas oksigen. Ruang pencampur dan keran pengisi berfungsi untuk mengatur banyaknya oksigen dan asetilin yang digunakan. Dikenal dua jenis pembakar yaitu pembakar tekanan rendah dan pembakar tekanan rata.



Gambar: 5 Pembakar



5. Selang Las Selang berfungsi untuk menyalurkan gas dari botol gas atau regulator ke pembakar. Selang ini harus tahan tekanan tinggi tetapi lemas atau tidak kaku. Selang gas biasanya berwarna hitam atau hijau. Pada ujung-ujung selang terdapat pula mur pengatur dengan ulir kiri. Fungsi mur pengatur pada kedua selang tersebut adalah untuk mengikat regulator dan mengikat pembakar. Untuk menjaga kekeliruan saat pengikatandengan regulator dan pembaklar maka baut dan mur pengikat dibedakan satu sama lain, begitu juga bentuk nipelnya dibuat berbeda. c. Peralatan Bantu dan Bahan Las Asetilin Beberapa alat bantu dan bahan tambahan dalam las asetilin adalah sebagai berikut : 1. Korek api las Korek api las digunakan untuk menyalakan gas, karena tangan kita posisinya terlalu dekat dengan ujung pembakar sehingga sangat mudah terjilat api. Untuk itu menyalakan gas ini biasanya digunakan korek api las.



Gambar: 6 Korek Api



2. Kaca mata las Kaca mata las sangat penting digunakan pada saat mengelas, unuk melindungi mata dari sinar ultra violet, logam cair dan percikan api.



Gambar: 7 Kacamata Las



3. Pakaian kerja Pakaian kerja harus dapat melindungi badan kita dari percikan logam cair atua bunga api. Pakaian ini kegunaannya sama dengan pakaian kerja untuk las listrik 4. Alat pengerjaan kampuh las Untuk pengerjaan kampuh las diperlukan alat-alat seperti : palu, kikir, gergaji tangan dan lain-lain. 5. Kawat las Kawat las digunakan untuk bahan pengisi untuk menambah kekuatan las. Jenis bahan kawat yang dipkai harus sesuai dengan logam yang akan dilas.



Gambar: 8 Kawat



d. Nyala Api las Ada tiga nyala api las asetilin yaitu nyala api netral, nyala api karburasi dan nyala api oksidasi. Ketiganya berbeda satu dengan yang lainnya karena berbeda perbandu\ingan banyaknya gas asetilin dan oksigen. 1. Nyala api netral



Nyala api netral adalah yang paling sering digunakan untuk mengelas. Nyala api ini merupakan hasil pembakaran gas asetilin dan oksigen dengan perbandingan 1:1. Nyala api netral berwarna biru dan merupakan inti nyala api yang keluar dari ujung pembakar. 2. Nyala api karburasi



Nyala api karburasi adalah nyala api kelebihan gas asetilin. Kelebihan gas asetilin ini menyebabkan nyala api berwarna putih tetapi intinya berwarna biru sepertyi nyala api netral. Nyala api karburasi biasa digunakan pada proses pelapisan keras permukaan.



3. Nyala api oksidasi



Nyala api oksidasi adalah nyala api yang kelebihan gas oksigen. Oksigen yang kelebihan ini akan terbakar di luar nyala inti. Nyala inti api oksidasi lebih pendek dan bersuhu lebih tinggi dari pada nyala api netral dan nyala apikarburtasi. Nyala api kiarburasi digunakan untuk mengelas logam tembaga, kuningan perunggu dan las pateri.



Daftar pustaka  http://www.scribd.com/doc/58129182/DEFINISI-PENGELASAN  http://id.answers.yahoo.com/question/index;_ylt=Al2G2G21qL gYeOhP0mpFpMLoRgx.;_ylv=3? qid=20080203063717AAU5e3n  http://yohan46.blogspot.com/2012/03/pengertian-laslistrik.html di akses 14/09/12 10:30  http://uny.ac.id/node/4932 diakses 14/09/12 10:31