1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada waktu ini pengelasan dan pemotongan merupakan pelaksanaan

pengerjaan yang amat penting dalam teknologi produksi bahan baku logam. Dari

perkembangannya yang pesat telah banyak teknologi baru yang ditemukan

sehingga boleh dikatakan hampir tidak ada logam yang tidak dapat dipotong dan

dilas dengan cara-cara yang ada saat ini.

Salah satu cara pengelasan yang dilakukan, misalnya seperti proses

pengelasan dengan gas. Yang umum dilakukan merupakan pengelasan dengan gas

oksi-asetilen atau yang sering disebut sebagai las karbid. Banyak keuntungan yang

dapat diperoleh dengan jenis pengelasan ini. Karena pada pengelasan ini sumber

panasnya berasal dari pembakaran gas asetilen dengan gas oksigen, maka perlu

diketahui perbandingan yang tepat akan masing-masing gas tersebut agar

diperoleh hasil lasan yang baik.

1.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui jenis-jenis nyala

api dan pengaruh kecepatan pengelasan pada pengelasan oksi-asetilen terhadap

deposit metal las.

1.3 Batasan Masalah

Pada percobaan ini, permasalahan dibatasi pada pengontrolan input bahan

bakar gas dan oksigen untuk proses pengelasan, kecepatan pengelasan yang

dilakukan dan penggunaan filler metal dalam proses pengelasan.

1

2

1.4 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan ini terdiri dari lima bab sebagai kajian

utama. Bab I menjelaskan latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah, dan

sistematika penulisan laporan yang digunakan. Bab II merupakan tinjauan pustaka

yang berisi mengenai teori singkat yang terkait dengan percobaan yang dilakukan.

Bab III menjelaskan mengenai metode penelitian yang dilakukan. Bab IV

menjelaskan mengenai data percobaan, dan pembahasan berdasarkan tinjauan

pustaka dari data yang telah diperoleh. Bab V menjelaskan mengenai kesimpulan

dari percobaan yang telah dilakukan, yang dilengkapi dengan saran seputar

percobaan. Sebagai kajian tambahan, di akhir laporan terdapat lampiran yang

memuat contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas, gambar alat dan

bahan yang digunakan dalam praktikum serta blanko percobaaan.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengelasan Oksi-asetilen

Pengelasan dengan gas dilakukan dengan membakar bahan bakar gas yang

dicampur dengan oksigen (O2) sehingga menimbulkan nyala api dengan suhu

tinggi yang mampu mencairkan logam induk dan logam pengisinya. Jenis bahan

bakar gas yang digunakan misalnya asetilen, propana atau hidrogen, sehingga cara

pengelasan ini dinamakan las oksi-asetilen atau dikenal dengan nama las karbit.

Nyala asetilen diperoleh dari nyala gas campuran oksigen dan asetilen

yang digunakan untuk memanaskan logam sampai mencapai titik cair logam

induk. Pengelasan dapat dilakukan dengan atau tanpa logam pengisi.

Oksigen diperoleh dari proses elektrolisa atau proses pencairan udara.

Oksigen komersil umumnya berasal dari proses pencairan udara di mana oksigen

dipisahkan dari nitrogen. Oksigen ini disimpan dalam silinder baja pada tekanan

14 MPa. Gas asetilen (C2H2) dihasilkan dari reaksi kalsium karbida dengan air.

Gelembung-gelembung gas naik dan endapan yang terjadi adalah kapur tohor.

Reaksi yang terjadi dalam tabung asetilen adalah :

CaC2 + 2H2O=

Ca(OH)2 + C2H2

Bila dihitung ternyata 1 kg CaC2 menghasilkan kurang lebih 300 liter asetilen.

Sifat dari asetilen (C2H2) yang merupakan gas bahan bakar adalah tidak

berwarna, tidak beracun, berbau, lebih ringan dari udara, cenderung untuk

memisahkan diri bila terjadi kenaikan tekanan dan suhu (di atas 1,5 bar dan 350o

C), dapat larut dalam massa berpori (aseton).

Karbida kalsium keras, mirip batu, berwarna kelabu dan terbentuk sebagai

hasil reaksi antara kalsium dan batu bara dalam dapur listrik. Hasil reaksi ini

kemudian digerus, dipilih dan disimpan dalam drum baja yang tertutup rapat. Gas

asetilen dapat diperoleh dari generator asetilen yang menghasilkan gas asetilen

3

4

dengan mencampurkan karbid dengan air atau kini dapat dibeli dalam tabung-

tabung gas siap pakai. Agar aman tekanan gas asetilen dalam tabung tidak boleh

melebihi 100 Kpa, dan disimpan tercampur dengan aseton. Tabung asetilen diisi

dengan bahan pengisi berpori yang jenuh dengan aseton, kemudian diisi dengan

gas asetilen. Tabung jenis ini mampu menampung gas asetilen bertekanan sampai

1,7 MPa.

Gambar 1. Komponen Las Oksi-asetilen

Prinsip dari pengelasan ini tidak terlalu rumit. Hanya dengan mengatur

besarnya gas asetilen dan oksigen, kemudian ujungnya didekatkan dengan nyala

api maka akan timbul nyala api. Tetapi besarnya gas asetilen dan oksigen harus

diatur sedemikian rupa dengan memutar pengatur tekanan sedikit demi sedikit.

Apabila gas asetilen saja yang dihidupkan maka nyala apinya berupa nyala biasa

dengan mengeluarkan jelaga. Apabila gas asetilennya terlalu sedikit yang diputar,

maka api las tidak akan menyala.

Kecepatan penarikan kembali gas per jam dari sebuah silinder asetilen

tidak boleh lebih besar dari 20% (seperlima) dari isinya, agar gas aseton bisa

dialirkan (silinder asetilen haruslah selalu tegak lurus).

2.2 Nyala Api Oksi-asetilen

Nyala hasil pembakaran dalam las oksi-asetilen dapat berubah bergantung

pada perbandingan antara gas oksigen dan gas asetilennya. Ada tiga macam nyala

api dalam las oksi-asetilen, yaitu :

5

1. Nyala Karburasi

Bila terlalu banyak perbandingan gas asetilen yang digunakan maka di

antara kerucut dalam dan kerucut luar akan timbul kerucut nyala baru

berwarna biru. Di antara kerucut yang menyala dan selubung luar akan

terdapat kerucut antara yang berwarna keputih-putihan, yang panjangnya

ditentukan oleh jumlah kelebihan asetilen. Hal ini akan menyebabkan

terjadinya karburisasi pada logam cair. Nyala ini banyak digunakan dalam

pengelasan logam monel, nikel, berbagai jenis baja dan bermacam-macam

bahan pengerasan permukaan non-ferrous.

Gambar 2. Nyala Api Karburasi

2. Nyala Netral

Nyala ini terjadi bila perbandingan antara oksigen dan asetilen sekitar

satu. Nyala terdiri atas kerucut dalam yang berwarna putih bersinar dan

kerucut luar yang berwarna biru bening. Oksigen yang diperlukan nyala

ini berasal dari udara. Suhu maksimum setinggi 3300 sampai 3500 oC

tercapai pada ujung nyala kerucut.

Gambar 3. Nyala Api Netral

6

3. Nyala Oksidasi

Bila gas oksigen lebih daripada yang dibutuhkan untuk menghasilkan

nyala netral maka nyala api menjadi pendek dan warna kerucut dalam

berubah menjadi ungu. Nyala ini akan menyebabkan terjadinya proses

oksidasi atau dekarburisasi pada logam cair. Nyala yang bersifat oksidasi

ini harus digunakan dalam pengelasan fusion dari kuningan dan perunggu

namun tidak dianjurkan untuk pengelasan lainnya. Karena sifatnya yang

dapat merubah komposisi logam cair maka nyala asetilen berlebih dan

nyala oksigen berlebih tidak dapat digunakan untuk mengelas baja. Suhu

pada ujung kerucut dalam kira-kira 3000oC dan di tengah kerucut luar

kira-kira 2500oC.

Gambar 4. Nyala Api Oksidasi

2.3 Keuntungan dan Kegunaan Las Oksi-asetilen

Keuntungan dan kegunaan pengelasan oksi-asetilen sangat banyak, antara

lain :

1. Peralatannya relatif murah dan hanya memerlukan sedikit

pemeliharaan.

2. Cara penggunaannya sangat mudah, tidak memerlukan teknik-teknik

pengelasan yang tinggi sehingga mudah untuk dipelajari.

3. Mudah dibawa dan dapat digunakan di lapangan maupun di pabrik

atau di bengkel-bengkel karena peralatannya kecil dan sederhana.

4. Dengan teknik pengelasan yang tepat hampir semua jenis logam dapat

dilas dan alat ini dapat digunakan untuk pemotongan maupun

penyambungan. [januarsutrisnoyayan, 2008]

7

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Diagram Alir Percobaan

Percobaan ini secara umum digambarkan dalam bentuk diagram alir

sehingga memudahkan pelaksanaan percobaan yang dilakukan seperti gambar 5.

7

Persiapan bahan : pelat logam, kawat filler metal, dan

peralatan las oksi-asetilen.

Penimbangan pelat dan filler metal

Penyalaan las gas

Pengelasan pelat dengan cara mendekatkan brander yang

telah menyala dan filler metal yang dilakukan di atas pelat

dan pencatatan waktu pengelasan

Pematian nyala api dan pendinginan pelat

Penimbangan pelat dan filler metal setelah pengelasan

Data

8

Gambar 5. Diagram Alir Percobaan

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat yang digunakan

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini yaitu di antaranya:

1. Tabung oksigen

2. Tabung bahan bakar

3. Regulator

4. Brander

5. Kunci tabung

6. Pembersih nosel

7. Sikat kawat

8. Selang las

9. Meja kerja

10. Tang

11. Sarung tangan

12. Kacamata las

13. Masker

3.2.2 Bahan yang digunakan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu di antaranya:

1. Pelat logam dan filler metal

2. Pemantik api

3. Gas oksigen

4. Gas asetilen

LiteraturPembahasan

Kesimpulan

9

3.3 Prosedur Percobaan

1. Menyiapkan pelat logam dan filler metal yang akan digunakan dan

mengecek kesiapan alat lainnya.

2. Menimbang berat pelat (Go) dan berat filler metal (Fo).

3. Menyalakan brander dan mengatur keluar masuknya gas asetilen dan

oksigen untuk mendapatkan nyala api yang diinginkan.

4. Melakukan proses pengelasan dengan cara memanaskan pelat yang

akan dilas terlebih dahulu dan mencatat waktu pengelasan yang

dilakukan.

5. Mematikan nyala api pada brander, dengan cara mengecilkan volume

gas asetilen dan oksigen yang digunakan.

6. Setelah dingin, menimbang berat akhir pelat (GI) dan berat sisa filler

metal (FI).

7. Mencatat hasil percobaan dan membuat kesimpulan.

.

10

BAB IV

HASILDAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Percobaan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, diperoleh data percobaan

yang ditunjukkan dalam tabel 1.

Tabel 1. Data Hasil Percobaan

PelatGo

(g)

GI

(g)

Gf

(g)

x

(cm)

t

(sekon

)

S

(cm/s)

Fo

(g)

FI

(g)

Ff

(g)v (g/s)

I 149,9 154,9 5,0 10,76 195,97 0,0549 22,0 16,8 5,2 0,0265

II 154,9 160,9 6,0 9,9 203,92 0,0485 16,8 12,7 4,1 0,0201

III 160,9 165,5 4,6 11,06 195,21 0,0566 12,7 8,5 4,2 0,0215

4.2 Pembahasan

Berdasarkan data hasil percobaan dalam tabel 1, dapat kita ketahui

hubungan antara kecepatan pengelasan yang dilakukan terhadap jumlah deposit

metal las yang dihasilkan sesuai dengan gambar 6.

10

11

Gambar 6. Grafik Hubungan antara Kecepatan Pengelasan terhadap

Deposit Metal Las yang dihasilkan

Mengacu pada gambar 6, dapat kita ketahui hubungan antara kecepatan

pengelasan berbanding terbalik terhadap jumlah deposit metal las yang dihasilkan.

Kecepatan pengelasan merupakan variabel bebas yang diperoleh dari data

percobaan, sedangkan jumlah deposit metal las menjadi variabel yang terikat

kepada kecepatan proses pengelasan yang dilakukan.

Pada gambar 6 juga dapat kita lihat bahwa jumlah deposit metal las yang

dihasilkan mengalami penurunan dengan semakin meningkatnya kecepatan

pengelasan yang dilakukan. Hal ini dikarenakan ketika waktu pengelasan yang

dilakukan semakin cepat, maka filler metal yang menempel pada pelat logam

yang dilas belum tebal, baru sebatas lapisan-lapisan las tipis pada permukaan

pelat. Untuk menghasilkan ketebalan lapisan las yang baik agar hasil lasan

optimal, dibutuhkan waktu pengelasan dan penahanan yang lebih lama agar filler

metal dapat meleleh dan lebih banyak menempel pada permukaan pelat logamnya.

Dengan kata lain, kecepatan pengelasan harus rendah agar deposit metal yang

dihasilkan semakin banyak.

12

Dengan demikian, pengaruh kecepatan pengelasan yang dilakukan

terhadap deposit metal las yang dihasilkan yaitu semakin tinggi kecepatan

pengelasannya, maka akan terbentuk lapisan las yang tipis dengan jumlah deposit

metal yang sedikit. Artinya, untuk memperoleh deposit metal yang banyak, maka

waktu pengelasan harus lebih lama atau kecepatan proses pengelasannya

diperkecil.

13

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum pengelasan oksi-asetilen di Laboratorium

Metalurgi I, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Terdapat tiga jenis nyala api dalam pengelasan oksi-asetilen, yaitu

nyala karburasi, nyala netral, dan nyala oksidasi. Adapun nyala

oksidasi di mana merupakan nyala yang terjadi karena jumlah oksigen

lebih banyak daripada gas asetilennya yang diperlihatkan dan

digunakan dalam proses pengelasan dalam praktikum ini karena dapat

menghasilkan temperatur paling tinggi dibandingkan jenis nyala api

lainnya.

2. Pengaruh kecepatan pengelasan terhadap deposit metal las yang

dihasilkan, yaitu semakin tinggi kecepatan pengelasan yang dilakukan,

maka jumlah deposit metalnya semakin sedikit, dan sebaliknya

semakin rendah kecepatan pengelasannya, maka jumlah deposit

metalnya akan semakin banyak.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk praktikum pada kesempatan selanjutnya,

yaitu melakukan proses pengelasan dengan nyala api yang berbeda-beda tidak

hanya dengan nyala oksidasi agar praktikan dapat mengetahui pengaruh jenis

nyala api terhadap deposit metal yang dihasilkan dengan membuat dan

mengontrol kecepatan pengelasan yang sama untuk semua jenis nyala api yang

digunakan.

13

14

DAFTAR PUSTAKA

Wiryosumarto, Harsono. Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: PT. Pradnya

Paramita. 2000.

http://batmankutilan.blogspot.com/2011/05/oaw-atau-las-karbit.html [Diakses

tanggal 21 November 2011 pukul 21.23 WIB]

http://laskarbit.blogspot.com/2009/03/pengelasan-dengan-oksi-asetilin.html

[Diakses tanggal 21 November 2011 pukul 21.15 WIB]

http://mechanicalprovider.blogspot.com/2011/06/proses-pengelasan-oksi-

asetilin.html [Diakses tanggal 21 November 2011 pukul 21.20 WIB]

14

15

LAMPIRAN

15

16

Lampiran 1. Contoh Perhitungan

1. Menghitung kecepatan pengelasan

Pelat I

x = 10,76 cm

t = 195,97 detik

S = xt

= 10,76

195,97 = 0,0549 cm/detik

Pelat II

x = 9,9 cm

t = 203,92 detik

S = xt

= 9,9

203,92 = 0,0485 cm/detik

Pelat III

x = 11,06 cm

t = 195,21 detik

S = xt

= 11,06

195,21 = 0,0566 cm/detik

17

Lampiran 2. Jawaban Pertanyaan dan Tugas

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan pengelasan oksi-asetilen?

Jawab :

Pengelasan yang dilakukan dengan menggunakan gas asetilen sebagai

bahan bakar dan gas oksigen sebagai pembakar untuk mengahasilkan reaksi

pembakaran yang menghasilkan panas, sehingga panas reaksi tersebut dapat

mencairkan logam untuk dilas.

2. Pada proses pengelasan gas oksiasetilen terdapat tiga macam nyala api,

sebutkan dan jelaskan perbedaan ketiganya beserta gambar!

Jawab :

Tiga macam nyala api dalam las oksi-asetilen, yaitu :

1. Nyala Karburasi (Asetilen berlebih)

Bila terlalu banyak perbandingan gas asetilen yang digunakan maka di

antara kerucut dalam dan kerucut luar akan timbul kerucut nyala baru

berwarna biru. Di antara kerucut yang menyala dan selubung luar akan

terdapat kerucut antara yang berwarna keputih-putihan, yang panjangnya

ditentukan oleh jumlah kelebihan asetilen. Hal ini akan menyebabkan

terjadinya karburisasi pada logam cair. Nyala ini banyak digunakan dalam

pengelasan logam monel, nikel, berbagai jenis baja dan bermacam-macam

bahan pengerasan permukaan non-ferrous.

Nyala Api Karburasi

2. Nyala Netral (Perbandingan asetilen sama dengan oksigen)

18

Nyala ini terjadi bila perbandingan antara oksigen dan asetilen sekitar

satu. Nyala terdiri atas kerucut dalam yang berwarna putih bersinar dan

kerucut luar yang berwarna biru bening. Oksigen yang diperlukan nyala

ini berasal dari udara. Suhu maksimum setinggi 3300 sampai 3500 oC

tercapai pada ujung nyala kerucut.

Nyala Api Netral

3. Nyala Oksidasi (Oksigen berlebih)

Bila gas oksigen lebih daripada yang dibutuhkan untuk menghasilkan

nyala netral maka nyala api menjadi pendek dan warna kerucut dalam

berubah menjadi ungu. Nyala ini akan menyebabkan terjadinya proses

oksidasi atau dekarburisasi pada logam cair. Nyala yang bersifat oksidasi

ini harus digunakan dalam pengelasan fusion dari kuningan dan perunggu

namun tidak dianjurkan untuk pengelasan lainnya. Karena sifatnya yang

dapat merubah komposisi logam cair maka nyala asetilen berlebih dan

nyala oksigen berlebih tidak dapat digunakan untuk mengelas baja. Suhu

pada ujung kerucut dalam kira-kira 3000oC dan di tengah kerucut luar

kira-kira 2500oC.

Nyala Api Oksidasi

19

3. Jelaskan antara perbedaan penyolderan dan pematrian!

Jawab :

Penyolderan merupakan bagian dari pematrian di mana merupakan

salah satu jenis dari pengelasan yang menggunakan logam lain yang memilki

temperatur lebih rendah dari logam induk sebagai logam lem (logam yang

akan menempel untuk mengikat). Sedangkan pematrian merupakan salah satu

jenis pengelasan dalam klasifikasi pengelasan berdasarkan cara kerjanya,

dibagi menjadi pembrasingan dan penyolderan.

4. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis cacat yang terjadi pada proses pengelasan!

Jawab :

Cacat-cacat yang mugkin timbul pada proses pengelasan, yaitu :

1. Retak (Cracks), dapat terjadi baik pada logam las (weld metal), daerah

pengaruh panas (HAZ) atau pada daerah logam dasar (parent metal).

2. Voids, cacat las berupa lubang-lubang halus atau pori-pori yang biasanya

terbentuk di dalam logam las akibat terperangkapnya gas yang terjadi

ketika proses pengelasan.

3. Inklusi, disebabkan oleh pengotor (inklusi) baik berupa produk karena

reaksi gas atau berupa unsur-unsur dari luar, seperti: terak, oksida, logam

wolfram atau lainnya.

4. Kurangnya fusi atau penetrasi (lack of fusion or penetration), cacat akibat

terjadinya ”discontinuity” yaitu ada bagian yang tidak menyatu antara

logam induk dengan logam pengisi.

5. Bentuk yang tak sempurna (imperfect shape), memberikan geometri

sambungan las yang tidak baik

5. Jelaskan perbedaan antara las kampuh, las titik, dan las proyeksi!

Jawab :

20

Las kampuh :Hasil las-lasannya adalah kontinyu di sepanjang logam

induk yang berimpit.

Las titik :Terjadi sambungan las pada posisi jepitan.

Las proyeksi :Hasil pengelasan umumnya mempunyai penampilan yang

lebih baik dibandingkan dengan las titik pada umum nya,

sehingga tidak diperlukan pengerjaan lanjut, seperti:

grinda, amplas. Dapat dihasilkan beberapa sambungan las

sekaligus.

21

Lampiran 2. Gambar Alat dan Bahan

Gambar 7. Tabung Gas Gambar 8. Neraca teknis

Gambar 9. Jangka Sorong Gambar 10. Sarung Tangan dan Masker

22

Gambar 11. Pelat Logam