las listrik Electrode welding, Teknik Industri, Randy Suwandy

ELECTRIC WELDING TUGAS MAKALAH PROSES PRODUKSI

NAMA : RANDY SUWANDY NPM : 13.815.0021 MATA KULIAH : PROSES PRODUKSI

2014

Randy Suwandy Teknik Industri

12/5/2014

Randy Suwandy, makalah Las Listrik, Teknik Industri UMA

DAFTAR ISI 2

BAB I 3

PENDAHULUAN 3

LATAR BELAKANG 3

BAB II 9

PEMBAHASAN 9

PENGERTIAN 9

PENGELASAN LEBUR 10

Pengelasan Busur 11

Macam-macam gerakan elektroda 11

Posisi-posisi pengelasan 11

Perlengkapan Keselamatan Kerja 15

KLASIFIKASI ELEKTRODA 16

Shielded Metal Arc Welding 17

Tungsten Electrode 18

Lapisan Electroda 18

Simbol Electroda dan Maknanya 19

Pengujian Electroda 20

Elektrode terumpan (consumable electrodes) 25

Elektrode tak terumpan (nonconsumable electrodes) 25

Proses Pengelasan Elektrode Terumpan 28

Proses Pengelasan Elektrode Tak Terumpan 32 Berbagai Pengelasan Busur 33 BAB III 42 PENUTUP 42 KESIMPULAN 42


BAB I (PENDAHULUAN)

A. LATAR BELAKANG

Dengan semakin berkembangnya teknologi industri saat ini, tidak bisa

mengesampingkan pentingnya penggunaan logam sebagai komponen utama produksi

suatu barang, mulai dari kebutuhan yang paling sederhana seperti alat-alat rumah

tangga hingga konstruksi bangunan dan konstruksi permesinan. Hal ini menyebabkan

pemakaian bahan-bahan logam seperti besi cor, baja, aluminium dan lainnya menjadi

semakin meningkat. Sehingga dapat dikatakan tanpa pemanfaatan logam, kemajuan

peradaban manusia tidak mungkin terjadi. Dengan kemampuan akalnya, manusia

mampu memanfaatkan logam sebagai alat bantu kehidupannya yang sangat vital.

Berbagai macam konstruksi mesin, bangunan dan lainnya dapat tercipta dengan adanya

logam. Logam tersebut menimbulkan kebutuhan akan teknologi perakitan atau

penyambungan. Salah satu teknologi penyambungan tersebut adalah dengan

pengelasan. Teknik penyambungan logam sebenarnya terbagi dalam dua kelompok

besar, yaitu : 1. Penyambungan sementara (temporary joint), yaitu teknik

penyambunganlogam yang dapat dilepas kembali. 2. Penyambungan tetap (permanen

joint), yaitu teknik penyambungan logam dengan cara mengubah struktur logam yang

akan disambung dengan penambahan logam pengisi. Termasuk dalam kelompok ini

adalah solder, brazing dan pengelasan. Dari teknik tersebut dijadikan sebagai dasar

dibentuknya benda-benda logam seperti yang dimaksud pada uraian diatas. Dalam hal

ini proses pengelasan terdiri dari las listrik dan las gas.

Pada era sekarang ini banyak dilakukan penyambungan pada logam plat dengan

mempergunakan arus listrik dimana arus digunakan untuk melumerkan bahan tambah

agar dapat menyatukan dua plat yang akan disambung. Pelumeran bahan tambah pada

las listrik dilakukan oleh busur elektroda listrik. Busur elektroda listrik ini memberikan

panas yang tinggi untuk melumerkan bahan tambah serta bahan yang akan dilas

Pada umumnya las listrik dibedakann menjadi 2, yaitu

1. Las Tekan


Las tekan adalah pengelaasan yang dilakukan untuk mengalirkan arus listrik

melalui bidang – bidang dari bagian benda kerja yang akan dilas, dimana tahanan yang

ditimbulkan arus listrik akan menghasilakan panas yang besar yang digunakkan untuk

melumerkan bagian logam yang akan disambung.

Logam yang disambung tadi mendapat tekanan dan akan bersatu karena panas yang

dibangkitkan arus pada bidang – bidang logam.

Contoh las tekan antara lain las tumpul, las titik, dan las roda (las roll)

2. Las Lumer

Las lumer disebut juga las busur nyala karena pengelasan yang dilakukan

dengan jalan melelehkan logam yang dilas dengan busur nyala listrik. Jadi panas yang

diperoleh untuk melelehkan benda kerja didapat dari busur nyala listrik yang dibentuk

dari arus listrik diantara elektroda dan benda kerja (masa las listrik).

Kedua jenis las listrik tersebut adalah yang paling banyak digunakan untuk

menyambung bagian-bagian dari llogam, dimana untuk menyambung dua bidang logam

dengan car alas lumer dipergunakan bahan tambahan yang dinamakan elektroda las,

sedangkan las tekan hanya berdasarkan panas yang didapat dari pengaliran arus listrik.

II. LAS BUSUR NYALA

Las busur nyala adalah termasuk salah satu cara yang paling banyak digunakan

untuk menyambung bidang-bidang dari 2 buah logam dengan sumbeer pemanasan atau

pelumerannya dai busur nyala listrik.

Busur nyala yang menimbulkan panas digunakan untuk melelehakan bidang-

bidang benda kerja yang akan disambung, di mana untuk mendapatkan bususr nyala

adalah dengan mengontakkan elektroda las dengan benda kerja yang akan di las,

setelah arus listrik mengalir dari elektroda ke benda kerja maka kontak akan

diputuskan dengan menarik elektroda sedikit di atas benda kerja, sehingga jarak antara

benda kerja dengan elektroda menimbulkan busur nyala.

Pada umumnya suatu busur nyala terjadi karena arus listrik yang megalir

melalui udara dari elektroda ke benda kerja yang disebabkan adanya selisih tegangan

antara elktroda dan masa benda kerja yang disebut tegangan busur nyala. Tegangan


busur nyala untuk mesin las arus searah sekitar 40-45 volt dan mesin las arus bolak-

balik sekitar 50-60 volt dan tegangan busur nyala ini akan turun apabila busur nyala

terjadi, dimana busur nyala akan tetap stabil sekitar 15-30 volt setelah mulai

pengelasan benda kerja dilakukan.

2.1 Mesin (trafo) Las

Mesin las digunakan untuk membagi tegangan untuk mendapatkan busur nyala yang

memberikan panas untuk mencairkan logam-logam yang di las. Mesin las memperoleh

sumber tenaga atau dynamo las digerakkan oleh:

a. Aliran listrik dari gardu induk dimana arus listrik dari gardu masih mempunyai

tegangan tinggi yang belum dapat digunakan sabagai arus las. Oleh karena itu arus yang

mempunyai tegangan tinggi sebelum digunakan terlebih dahulu arus tersebut dirubah

menjadi arus searah melalui transformator.

b. Motor listrik, motor bensin atau motor diesel yang memutar poros generator las.

Berdasarkan arus yang bekerja pada mesin las, mesin las dibedakan menjadi dua, yaitu

mesin las dengan arus bolak – balik atau A.C dan mesin las dengan arus searah atau D.C .

a. Mesin las arus bolak – balik (A.C)

Mesin las arus bolak balik memperoleh busur nyala dari transformator, dimana dalam

pesawat las ini arus dari jaring – jaring listrik dirubah menjadi arus bolak – balik oleh

transformator yang sesuai dengan arus yang digunakan untuk mengelas, sehingga

mesin las ini disebut juga mesin las transformator. Transformator las mempunyai dua

buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan pada

transformator ini mengacu pada transformator step down, dimana kumparan

transformator ini dapat menggadakan arus yang berasal dari gardu induk.

Arus pada transformator dapat disetel sesuai kebutuhan dengan memutar ulir penyetel

arus. Pada transformator las A.C, terdapat dua kabel yaitu kabel busur dan kabel masa,

dimana jika kedua kabel tersebut tertukar, tidak akan mempengaruhi perubahan

temperature yang timbul

Keuntungan transformator A.C adalah

1. Dapat menghasilkan rigi – rigi las yang baik dan dapat menghindarkan timbulnya


keropos – keropos karena mempunyai busur nyala yang kecil

2. Pengawasan, perawatan, dan perlengkapan mesin las lebih murah.

Kerugiannya antara lain :

1. Tidak dapat dipergunakan untuk semua jenis elektroda

2. Tidak dapat digunakan untuk mengelas semua jenis logam

b. Mesin las arus searah (D.C)

Mesin las arus searah memperoleh busur nyala dari arus listrik yang diperoleh dari

dynamo las arus searah dan pesawat perata arus sehingga berdasarkan hal tersebut ,

pesawat mesin las dibedakan menjadi dua, yaitu dynamo las yang digerakkan oleh

mesin diesel / bensin dan mesin las yang mengambil sumber arus AC dan

menyearahkannya menjadi DC.

Mesin las yang digerakkan oleh mesin diesel atau bensin sangat baik dipakai dalam

pengerjaan di lapangan dan bengkel – bengkel yang tidak mempunyai jaringan listrik ,

karena mesin las ini bersifat portable.

Mesin las DC mempunyai polaritas yang berbeda – beda, tidak seperti mesin las AC yang

dapat digunakan dengan kutub sembarang (terbalik – balik). Berikut ini adalah

polaritas mesin las DC

1. Hubungan arus polaritas terbalik (DCRP)

DCRP (Direct Current Reverse Polarity) adalah jika kabel masa dipasang pada benda

kerja dengan kutub anoda dan kabel elektroda dihubungkan dengan kutub anoda.

Pada hubungan DCRP panas yang diberikan oleh mesin las didistribusikan 1/3 ke benda

kerja dan 2/3 nya ke elektroda sehingga panas yang diberikan mesin las ke elektroda

lebih banyak daripada panas yang diberikan ke benda kerja.

2. Hubungan arus polaritas lurus (DCSP)

DCSP (Direct Current Straight Polarity) adalah pemasangan kabel las dengan

menghubungkan antara kabel masa (benda kerja) dengan kabel anoda (positif) dan

kabel elektroda dengan kutub katoda (negatif).

Pada hubungan DCSP, panas yang diterima benda kerja lebih banyak daripada panas

yang diterima elektroda dengan perbandingan 2/3 banding 1/3.

Keuntungan mesin las arus DC adalah sebagai berikut :

1. Seluruh jenis elektroda dapat dipergunakan (elektroda berbalut dan tidak berbalut)

2. Seluruh jenis logam dapat dilas


3. Dapat dipergunakan untuk mengelas plat yang tipis

4. Mempunyai nyala busur yang stabil

5. Mesin las ini tidak mempunyai bagian – bagian yang berputar seperti dynamo las

6. Dapat dipergunakan untuk pekerjaan lapangan atau bengkel yang tidak dilalui jaring

– jaring listrik

c. Mesin las arus ganda (AC / DC)

Mesin las arus ganda adalah mesin las yang mempunyai transformator satu phase dan

alat perata dalam sebuah rangka. Arus dari jaringan kabel AC dirubah menjadi arus DC

dengan generator penyearah arus. Pengaturan arus dapat disetel dengan jalan memtuar

ulir pengeluaran arus.

Mesin las arus ganda dapat menyuplai arus antara 25 ampere sampai 140 ampere yagn

digunakan untuk mengelas plat – plat tipis, baja anti karat (stainless steel) dan

alumunium. Untuk mengelas benda kerja yang tebal ,arus dapat disetel 60 – 300

ampere.

2.2 Alat-alat perlengkapan las listrik

Bengkel las selain mempunyai mesin las, juga dilengkapi dengan alat-alat perlengkapan

lainnya seperti: kabel las, pakaian las, palu las, sikat kawat baja, kap atau topi las, dsb.

a. Ruangan las

Tempat atau ruang las adalah suatu perlengkapan yang harus dimiliki. Walaupun

ruangan ini tidak begitu diperlukan oleh pekerja las, tetapi oleh Jawatan Pengawasan

Keselamatan Kerja mengharuskan setiap bengkel las harus mempunyai perengkapan

tersebut.

b. Perlengkapan pengaman

Perlengakpan ini harus dipunyai setiap bengkel las untuk melindungi dari asap dan

radiasi panas serta sinar ultra violet. Peralatan pengaman terdiri dari:

1. Perlengkapan pelindung muka

2. Perlengkapan pelindung badan

c. Kabel las

Digunakan sebagai tempat mengalirnya arus dari sumber tenaga ke mesin las dan dari

mesin las ke elektrodalali kembali ke mesin las melalui kabel masa. Pada setiap mesin


terdapat dua kabel yaitu primer dan sekunder. Kabel primer adalah kabel yang

digunakan untuk mengalirkan arus listrik dari sumber tegangan ke dalam mesin las.

Sedangkan kabel sekunder digunakan untuk mengalirkan arus dari mesin las ke

penjepit elektroda dan kembali ke mesin las melalui kabel masa.

d. Tang las

Perlengkapan sewaktu mengelas yang gunanya untuk menjepit elektroda dan benda

kerja. Tang las terdiri dari tang elektroda dan tang masa, dimana alat-alat ini terdiri dari

beberapa jenis yaitu: tang elektroda itu sendiri, tang masa magnit, dan tang masa klem.

e. Palu terak (bik hammer) dan sikat baja

Palu terak adalah sebuah palu yang khusus dimana salah satu ujungnya dibuat

berbentuk runcingyang digunakan untuk mengetok sudut rigi-rigi las dan ujung yang

sebelah lagi berbentuk pahat picak yang digunakan untuk mengetok permukaan rigi-

rigi las.

Sikat baja digunakan untuk membersihkan bidang benda kerja sebelum dan sesudah di

las, juga membersihkan kotoran, debu dan sisi terak pada rigi-rigi las setelah diketok

dan dipahat oleh palu terak.

f. Tang penjepit benda kerja panas

Sebuah tang yang digunakan untuk menjepit benda kerja yang masih panas setelah di

las. Tang ini terbuat dari baja karbon pada keseluruhan tang dan berdasarkan kegunaan

dalam menjepit benda kerja panas.

BAB II (PEMBAHASAN)

Pengertian Las


Definisi las adalah suatu proses penyambungan plat atau logam menjadi satu

akibat panas dengan atau tanpa tekanan. Yaitu, dengan cara logam yang akan

disambung dipanaskan terlebih dahulu sehingga meleleh, kemudian baru disambung

dengan bantuan perekat (filler). Selain itu las juga bisa didefinisikan sebagai ikatan

metalurgi yang timbul akibat adanya gaya tarik antara atom, dan bisa juga dikatakan

salah satu cara menyambung logam dengan jalan menggunakan nyala busur listrik yang

diarahkan ke permukaan logam yang akan disambung. Pada bagian yang terkena busur

listrik tersebut akan mencair, demikian juga elektroda yang menghasilkan busur listrik

akan mencair pada ujungnya dan merambat terus sampai habis. Logam cair dari

elektroda dan dari sebagian benda yang akan disambung tercampur dan mengisi celah

dari kedua logam yang akan disambung, kemudian membeku dan tersambunglah benda

tersebut. Sambungan las mempunyai tingkat kerapatan yang baik serta mempunyai

kekuatan sambungan yang memadai. Sambungan las ini juga mempunyai tingkat

efisiensi kekuatan sambungan yang relatif lebih baik jika dibandingkan dengan

sambungan yang lainnya. Di samping itu segi operasional pengerjaan sambungan

konstruksi las lebih sederhana dan relatif murah.

Proses pengelasan dibagi dalam dua kategori utama, yaitu pengelasan lebur dan

pengelasan padat. Pengelasan lebur menggunakan panas untuk melebur permukaan

yang akan disambung, beberapa operasi menggunakan logam pengisi dan yang lain

tanpa logam pengisi. Pengelasan padat proses penyambungannya menggunakan panas

dan/atau tekanan, tetapi tidak terjadi peleburan pada logam dasar dan tanpa

penambahan logam pengisi.Pengelasan lebur dapat dikelompokkan sebagai berikut :

Pengelasan busur (arc welding, AW)

Pengelasan resistansi listrik (resistance welding, RW)

Pengelasan gas (oxyfuel gas welding, OFW)

Proses pengelasan lebur yang lain.

I. PENGELASAN LEBUR

A. Pengelasan Busur


Pengelasan busur adalah pengelasan lebur dimana penyatuan logam dicapai dengan

menggunakan panas dari busur listrik. Busur listrik timbul karena adanya pelepasan

muatan listrik melewati celah dalam rangkaian, dan panas yang dihasilkan akan

menyebabkan gas pada celah tersebut mengalami ionisasi (disebut plasma). Untuk

menghasilkan busur dalam pengelasan busur, elektrode disentuhkan dengan benda

kerja dan secara cepat dipisahkan dalam jarak yang pendek. Energi listrik dari busur

dapat menghasilkan panas dengan suhu 10.000˚F (5500˚C) atau lebih, cukup panas

untuk melebur logam. Genangan logam cair, terdiri atas logam dasar dan logam pengisi

(bila digunakan), terbentuk di dekat ujung elektrode. Kebanyakan proses pengelasan

busur, logam pengisi ditambahkan selama operasi untuk menambah volume dan

kekuatan sambungan las-an. Karena logam pengisi dilepaskan sepanjang sambungan,

genangan las-an cair membeku dalam jaluran yang berombak.

Pergerakan elektrode relatif terhadap benda kerja dapat dilakukan secara manual atau

dengan bantuan peralatan mekanik (pengelasan mesin, pengelasan automatik,

pengelasan robotik). Kelemahan bila pengelasan busur dilakukan secara manual,

kualitas las-an sangat tergantung kepada ketrampilan pengelas.

Produktivitas dalam pengelasan busur sering diukur sebagai waktu busur (arc time),

yaitu :

Waktu busur = waktu busur terbentuk : jam kerja

Untuk pengelasan manual, waktu busur biasanya sekitar 20 %. Waktu busur bertambah

sekitar 50 % untuk pengelasan mesin, automatik, dan robotik.

a) Teknologi Pengelasan Busur

Sebelum menjelaskan proses pengelasan busur secara individual, terlebih dulu akan

dibahas elemen-elemen dasar yang menyertai proses ini, seperti :

elektrode,

pelindung busur (arc shielding), dan

sumber daya dalam pengelasan busur.

Macam macam gerakan elektroda :


Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda. Gerakan ini dilakukan untuk mengatur

jarak busur listrik agar tetap.

Gerakan ayunan elektroda. Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang

dikehendaki.

Ayunan keatas menghasilkan alur las yang kecil, sedangkan ayunan kebawah

menghasilkan jalur las yang lebar. Penembusan las pada ayunan keatas lebih dangkal

daripada ayunan kehawah.

Ayunan segitiga dipakai pada jenis elektroda Hydrogen rendah untuk mendapatkan

penembusan las yang baik diantara dua celah pelat.

Posisi di bawah tangan Posisi bawah tangan merupakan posisi pengelasan yang

paling mudah dilakukan. Oleh sebab itu untuk menyelesaikan setiap pekerjaan

pengelasan sedapat meungkin di usahakan pada posisi dibawah tangan. Kemiringan

elektroda 10 derajat - 20 derajat terhadap garis vertical kearah jalan elektroda dan 70

derajat - 80 derajat terhadap benda kerja.

Posisi tegak (vertical) Mengelas posisi tegak adalah apabila dilakukan arah

pengelasannya keatas atau ke bawah. Pengelasan ini termasuk pengelasan yang paling

sulit karena bahan cair yang mengalir atau menumpuk diarah bawah dapat diperkecil

dengan kemiringan elektroda sekitar 10 derajat-15 derajat terhadap vertikal dan 70

derajat - 85 derajat terhadap benda kerja.

Posisi datar (horizontal) Mengelas dengan horizontal biasa disebut juga

mengelas merata dimana kedudukan benda kerja dibuat tegak dan arah elektroda

mengikuti horizontal. Sewaktu mengelas elektroda dibuat miring sekitar 5 derajat – 10

derajat terhadap garis vertical dan 70 derajat – 80 derajat kearah benda kerja.

Posisi di atas kepala (Overhead) Posisi pengelasan ini sangat sulit dan berbahaya

karena bahan cair banyak berjatuhan dapat mengenai juru las, oleh karena itu

diperlukan perlengkapan yang serba lengkap. Mengelas dengan posisi ini benda kerja

terletak pada bagian atas juru las dan kedudukan elektroda sekitar 5 derajat – 20

derajat terhadap garis vertical dan 75 derajat-85 derajat terhadap benda kerja.

Posisi datar (1G) Pada posisi ini sebaiknya menggunakan metode weaving yaitu

zigzag dan setengah bulan Untuk jenis sambungan ini dapat dilakukan penetrasi pada

kedua sisi, tetapi dapat juga dilakukan penetrasi pada satu sisi saja. Type posisi datar


(1G) didalam pelaksanaannya sangat mudah. Dapat diapplikasikan pada material pipa

dengan jalan pipa diputar.

Pengelasan pipa 2G adalah pengelasan posisi horizontal, yaitu pipa pada posisi

tegak dan pengelasan dilakukan secara horizontal mengelilingi pipa. Kesulitan

pengelasan posisi horizontal adalah adanya gaya gravitasi akibatnya cairan Adapun las

akan posisi selalu sudut kebawah. Electrode pengelasan pipa 2G yaitu 90º Panjang

gerakan elektrode antara 1-2 kali diameter elektrode. Bila terlalu panjang dapat

mengakibatkan kurang baiknya mutu las. Panjang busur diusahakan sependek mungkin

yaitu ½ kali diameter elektrode las. Untuk pengelasan pengisian dilakukan dengan

gerakan melingkar dan diusahakan dapat membakar dengan baik pada kedua sisi

kampuh agar tidak terjadi cacat. Gerakan seperti ini diulangi untuk pengisian

berikutnya.

Posisi vertikal (3G) Pengelasan posisi 3G dilakukan pada material plate. Posisi 3G

ini dilaksanakan elektrode pada vertikal. pengelasan ini hampir sama dengan posisi 2G

akibat gaya gravitasi cairan elektrode las akan selalu kebawah.

Posisi horizontal pipa (5G) Pada pengelasan posisi 5G dibagi menjadi 2, yaitu :

1. Pengelasan naik Biasanya dilakukan pada pipa yang mempunyai dinding teal

karena membutuhkan panas yang tinggi. Pengelasan arah naik rendah

kecepatannya lebih dibandingkan pengelasan dengan arah turun, sehingga panas

masukan tiap satuan luas lebih tinggi dibanding dengan pengelasan turun. Posisi

pengelasan 5G pipa diletakkan pada posisi horizontal tetap dan pengelasan

dilakukan mengelilingi pipa tersebut. Supaya hasil pengelasan baik, maka

diperlukan las kancing (tack weld) pada posisi jam 5-8-11 dan 2. Mulai

pengelasan pada jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 6 dan kemudian dilanjutkan

dengan posisi jam 5.30 ke jam 12.00 melalui jam 3. Gerakan elektrode untuk

posisi root pass (las akar) adalah berbentuk segitiga teratur dengan jarak busur

½ kali diameter elektrode.

2. Pengelasan turun Biasanya dilakukan pada pipa yang tipis dan pipa saluran

minyak serta gas bumi. Alasan penggunaan las turun lebih menguntungkan

dikarenakan lebih cepat dan lebih ekonomis. Pengelasan posisi Fillet Pengelasan

fillet juga disebut sambungan T.joint pada posisi cairan las-lasan diberikan pada

posisi menyudut. Pada sambungan ini terdapat diantara material pada posisi


mendatar dan posisi tegak. Posisi sambungan ini termasuk posisi sambungan

yang relative mudah, namun hal yang perlu diperhatikan pada sambungan ini

adalah kemiringan elektroda, gerakan ayunan tergantung pada kondisi atau

kebiasaan operator las.

posisi-posisi pengelasan seperti gambar berikut :

fillet joint (T-joint)

butt joint

Posisi pengelasan 1G pipa, pada pengelasan pipa 1G ini, pipa

diputar dan pengelasan tetap memposisikan elektroda di atas material.

Pengelasan 2G pipa, Pipa diam, juru las mengelas mengitari

pipa


Pengelasan 5G pipa, pipa diam, juru las mengelas diawali

dari bagian bawah terus melingkan berhenti di pipa bagian atas pada sisi sebelahnya.

pada sisi lain dilakukan dengan cara yang sama yaitu diawali dari bawah terus

melingkar dan berhenti di atas. pengelasan ini disebut dengan posisi pengelasan 5G up

Hill.

Posisi pengelasan di atas adalah posisi 6G. pemasangan pipa dimiringkan 45 derajat

terhadap sumbu horizontal. pengelasan dilakukan dari pipa bagian bawah terus

melingkar ke arah kanan/kiri dan berhenti di atas. dilanjutkan dengan pengelasan

sebaliknya diawali dari bawah dan terus melingkar berhenti di bagian atas. Cara

pengelasan seperti ini disebut 6G up hill.

Angka-angka pada posisi-posisi pengelasan tersebut di atas menunjukkan tingkatan-

tingkatan posisi pengelasan. Angka yang semakin tinggi berarti menujukkan kwalifikasi

yang tinggi pula.

Posisi-posisi pengelasan di atas menunjukkan kwalifikasi juru las yang berhak

mengelasnya. jika juru las memiliki sertifikat kwalifikasi 6G, maka juru las tersebut

diperbolehkan untuk mengelas semua posisi. Tetapi jika juru las tersebut memiliki

sertifikat 4G plate, maka juru las tersebut tidak boleh menglas pipa posisi apapun, tetapi

bileh mengelas posisi pengelasan 1F, 2F, 3F, 4F maupun 1G, 2G, 3G dan 4G.

Titik-titik pada ujung ayunan menyatakan agar gerakan las berhenti sejenak pada

tempat tersebut untuk memberi kesempatan pada cairan las untuk mengisi celah


sambungan. Tembusan las yang dihasilkan dengan gerekan ayun tidak sebaik dengan

gerakan lurus elektroda. Waktu yang diperlukan untuk gerakan ayun lebih lama,

sehingga dapat menimbulkan pemuaian atau perubahan bentuk dari bahan dasar

Dengan alasan ini maka penggunaan gerakan ayun harus memperhatikan tebal bahan

dasar.

Alur Spiral

Alur Zig-zag

Alur Segitiga

Perlengkapan Keselamatan Kerja

Perlengkapan Keselamatan Kerja Helm Las Helm Ias maupun tabir las digunakan

untuk melindungi kulit muka dan mata dari sinar las (sinar ultra violet dan ultra merah)

yang dapat merusak kulit maupun mata,Helm las ini dilengkapi dengan kaca khusus

yang dapat mengurangi sinar ultra violet dan ultra merah tersebut. Sinar Ias yang sangat

terang/kuat itu tidak boleh dilihat dangan mata langsung sampai jarak 16 meter. Oleh

karena itu pada saat mengelas harus mengunakan helm/kedok las yang dapat menahan


sinsar las dengan kaca las. Ukuran kaca Ias yang dipakai tergantung pada pelaksanaan

pengelasan. Umumnya penggunaan kaca las adalah sebagai berikut: No. 6. dipakai untuk

Ias titik No. 6 dan 7 untuk pengelasan sampai 30 amper. No. 6 untuk pengelasan dari 30

sampai 75 amper. No. 10 untuk pengelasan dari 75 sampai 200 amper. No. 12. untuk

pengelasan dari 200 sampai 400 amper. No. 14 untuk pangelasan diatas 400 amper.

Untuk melindungi kaca penyaring ini biasanya pada bagian luar maupun dalam dilapisi

dengan kaca putih. Sarung Tangan (Welding Gloves) Sarung tangan dibuat dari kulit

atau asbes lunak untuk memudahkan memegang pemegang elektroda. Pada waktu

mengelas harus selalu dipakai sepasang sarung tangan.

Apron Apron adalan alat pelindung badan dari percikan bunga api yang dibuat

dari kulit atau dari asbes. Ada beberapa jenis/bagian apron : apron lengan apron

lengkap apron dada Sepatu Las Sepatu las berguna untuk melindungi kaki dari

semburan bunga api, Bila tidak ada sepatu las, sepatu biasa yang tertutup seluruhnya

dapat juga dipakai masker Las Jika tidak memakai mungkinkan adanya kamar las dan

kamar ventilasi yang baik, maka gunakan sarung muka masker las, agar terhindar dari

asap dan debu las yang beracun.

Elektrode, dapat diklasifikasikan sebagai :

Elektroda dibagi menjadi beberapa klasifikasi, antara lain :

1. Elektroda menurut bahannya :

Elektroda baja karbon

Elektroda baja paduan

Elektroda bukan baja (non ferrous)

Komposisi bahan elektroda dibedakan untuk dapat mempermudah memilih bahan

tambah untuk mengelas benda kerja yang sesuai dengan bahan elektroda.

2.Elektroda berdasarkan fungsinya dalam kaitan hubungan dengan bahan pengelasan

yaitu:


Elektroda yang habis terpakai (Shielded Metal Arc Welding)

Elektroda yang habis terpakai maksudnya adalah elektroda yang habis menutupi

bahan atau kampuh las dalam proses las dan juga gas yang keluar akibat melelehnya

elektroda dan lapisan pelindung digunakan sebagai pelindung saat pengelasan busur.

Tujuannya lapisan las dilindungi adalah untuk mencegah oksidasi. Lapisan pelindung ini

jika sudah mengering akan membentuk terak yang mudah untuk dihilangkan dengan

palu atau sikat terak. Sedangkan bahan yang digunakan untuk melindngi oksidasi

berasal dari gas pembakaran busur itu sendiri atau dengan lapisan pelindung kimia dan

butir – butir zat pelindung oksidasi pada las SAW (Submerged Arc Welding).

Adapun lapisan – lapisan tersebut terdiri dari beberapa jenis yang disesuaikan dengan

maksud dan cara perlindungan yang tepat untuk berbagai jenis pengelasan. Jenis – jenis

lapisan pelindung yang dimaksud antara lain :

High cellulose sodium

High cellulose potassium

Low hydrogen sodium

Low hydrogen potassium

Iron powder, low hydrogen

High iron oxide

High iron oxide, iron powder

High titania potassium

Iron powder, titania

High tittania sodium

Low hydrogen potassium, iron powder

Elektroda yang tidak langsung habis terpakai (tungsten electrode)

Adalah jika elektroda yang dipakai berbahan tungsten, yaitu elektroda yang

memiliki ketahanan panas yang tinggi terhadap suhu las dan hanya digunakan sebagai

busur tetap untuk jarak tertentu. Elektroda ini digunakan pada pengelasan dengan

metode GTAW (Gas Tungsten Arc Welding).


3. Elektroda menurut lapisan pelindungnya

Elektroda berbalut

Elektroda las yang berbalut banyak dipergunakan pada proses mengelas dengan busur

nyala, dimana balutan dari suatu kawat inti elektroda terbuat dari bahan – bahan

seperti soda silikat, alumunium silikat, besi mangan, titan dioksida, kalsium karbonat

dan sebagainya.

Pada umumnya elektroda berbalut dibedakan menjadi dua yaitu

Elektroda berbalut tipis mempunyai tebal lapisan balutan 0,1mm dan berat

lapisan sekitar 1% – 5% dari berat elektroda.

Elektroda berbalut tebal mempunyai lapisan sekitar 1 – 3 mm dan berat lapisan

sekitar 15% – 30% dari berat elektroda.

Secara keseluruhan, fungsi lapisan elektroda adalah sebagai beikut:

1. Menyediakan Suatu perisai yang melindungi sekeliling busur api sehingga

oksigen dan nitrogen tidak memasuki logam las.

2. Membuat busur api stabil dan mudah dikontrol.

3. Mengisi setiap kekurangan yang disebabkan oleh oksidasi elemen-elemen

tertentu dari genangan las.

4. Menyediakan suatu terak pelindung untuk menurunkan kerapuhan akibat

pendinginan.

5. Membantu pengontrolan ukuran dan frekuensi tetesan logam cair.

6. Memungkinkan dipergunakannya posisi-posisi yang berbeda.

Elektroda tidak berbungkus (elektroda polos)

Elektroda ini sangat jarang digunakan karena sukar memelihara kestabilan

busur nyala dibandingkan dengan elektroda berbalut. Pada umumnya elektroda ini

digunakan dalam menggunakan las otomatis karena kampuh las mempunyai bahan

pengisi tersendiri dan pemakainnya pada mesin las tangan hanya pada mesin las arus

searah yang digunakan untuk mengelas benda kerja yang tidak terlalu penting

(berkualitas rendah) seperti : mengela pagar, jeruji jendela, dan sebagainya.


Simbol Elektroda dan Maknanya

Berhubung sangat banyaknya jenis elektroda yang dipergunakan untuk berbagai

jenis pengelasan, maka untuk memudahkan pengidentifikasiannya agar sesuai dengan

bahan yang akan dilas dan cara pengelasannya, dibuatlah system symbol atau kode

yang akan mengidentifikasi jenis bahan dan lapisan pelindungnya, kekuatan

mekanisnya, posisi/cara pengelasan, dan jenis arus serta polaritas listrik yang

dikehendaki.

Masing-masing Negara maju menyusun symbol untuk negaranya sendiri sehingga

sangat banyak jumlah symbol yang digunakan. Namun dengan persetujuan diantara

mereka, terdapat kesamaan ataupun kemiripan dalam sifat mekanis maupun susunan

kimianya, sehingga dapat disusun suatu daftar, cara, dan metode pembacaan yang

berorientasi pada AWS (American Welding Society).

Bagian elektroda yang tidak berlapis pelindung

Dimaksudkan untuk nantinya dijepit oleh geraham las. Bagian elektroda tersebut adalah

sebagai berikut:

Untuk pengumpan (feeder) yang otomatis, bagian tak bersalut elektroda untuk

pegangan tanggam tidak boleh kurang dari 1” (25mm). Ujung elektroda harus terbuka

dan sisi lapis pelindung harus diserong untuk memudahkan penorehan busur nyala

pendahuluan. Lapis pelindung harus menyelubungi kawat inti paling sedikit ¼

lingkaran kawat tersebut dari nyala busur listrik.

http://ntrux.files.wordpress.com/2011/04/scan0001.jpg


Pengujian Elektroda

Semua jenis elektroda diuji untuk menentukan mutu apakah sesuai dengan

semua persyaratan suatu elektroda las yang baik. Adapun cara pengujiannya adalah

sebagai berikut:

a) Uji analisis kimiawi

Komposisi kimiawi elektroda baja karbon tidak boleh melebihi limitasi yang tertera

pada table limit komposisi logam las.

b) Uji mekanis

Uji mekanis meliputi uji tarik bahan yang sudah dilaskan secara transversal

Uji tumbukan (Charpy u-notch impact test)

Uji lengkung bahan yang sudah dilaskan secara longitudinal terarah (longitudinal

guided bend test)

Uji las fillet

Setelah bahan dilaskan secara fillet, hasilnya diuji sifat wujudnya untuk

menentukan apakah las fillet bebas dari retakan, overlap, kerak terperangkap, porositas

permukaan, dan undercut yang lebih dalam dari 1/32” (0,8 mm). Kecembungan dan

panjang kakinya harus sesuai dengan table berikut:



Ukuran standar dan panjang

Ukuran standar dan panjang elektroda tercantum dalam tebel di bawah:

Kandungan air pada lapis pelindung

Elektroda dibuat dengan limit kandungan air yang dapat diterima tergantung

dari jenis dan kekuatan kawat intinya. Elektroda low hydrogen (E7015, E7016, E7018,

E7028, dan E7048) sangat peka terhadap penyerapan air. Lapis anorganiknya

dirancang untuk mengandung sangat sedikit kelembaban sehingga penyimpanannya

harus sangat teliti. Jika ternyata elektroda telah banyak menyerap air melebihi batas

yang dibolehkan, maka agar dapat dipergunakan kembali elektroda harus dipanaskan

untuk menghilangkan kandungan air tadi.



Berikut adalah daftar syarat penyimpanan dan pengeringan elektroda:

Secara keseluruhan, elektroda dapat diklasifikasikan menurut klasifikasi AWS, jenis

bahan pelindung, posisi pengelasan yang sesuai, dan jenis arus listrik.



Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table di bawah ini:



Dalam penulisan kode elektroda pada tabel klasifikasi elektroda, biasanya berisi EXXXX.

Dengan keterangan sebagai berikut:

– E = Elektroda

– XX = dua huruf X terdepan (XX) menandakan kekuatan tarik bahan las setelah

dilaskan, misalnya E60XX berarti bahan tersebut kuat tariknya setelah dilaskan 60.000

psi, E70XX berarti bahan tersebut kuat tariknya setelah 70.000 psi, begitu pula



seterusnya.

– X = huruf X ketiga menunjukkan posisi pengelasan yang tepat. Untuk angka “1”

menunjukkan boleh dipergunakan untuk semua posisi. Angka “2” menunjukkan hanya

bisa dipergunakan dengan posisi tertentu.

– X = huruf X terakhir menunjukkan jenis arus listrik yang sesuai dengan lapisan

elektrodanya

Elektrode terumpan (consumable electrodes)

Elektrode berbentuk batang atau kawat yang diumpankan sebagai logam pengisi

dalam pengelasan busur. Panjang batang las pada umumnya sekitar 9 sampai 18 in.

(225 sampai 450 mm) dengan diameter ¼ in. (6,5 mm) atau kurang. Kelemahan dari

elektrode bentuk batang, selama pengoperasiannya harus diganti secara periodik,

sehingga memperkecil waktu busur dalam pengelasan. Elektrode bentuk kawat

memiliki kelebihan bahwa pengumpanan dapat dilakukan secara kontinu karena kawat

memiliki ukuran jauh lebih panjang dibandingkan dengan elektrode bentuk batang.

Baik elektrode bentuk batang maupun bentuk kawat kedua-duanya diumpankan ke

busur listrik selama proses dan ditambahkan ke sambungan las-an sebagai logam

pengisi.

Elektrode tak terumpan (nonconsumable electrodes).

Elektrode tak terumpan dibuat dari bahan tungsten atau kadang-kadang dari

bahan grafit, yang dapat tahan terhadap peleburan oleh busur. Walaupun elektrode ini

tidak diumpankan, tetapi secara bertahap akan menipis selama proses pengelasan,

mirip dengan keausan bertahap pada perkakas pemotong dalam operasi pemesinan.

Untuk proses pengelasan busur yang menggunakan elektrode tak terumpan, logam

pengisi harus diumpankan secara terpisah ke genangan las-an.

Pelindung busur pada suhu tinggi dalam pengelasan busur, logam yang

disambung sangat mudah bereaksi dengan oksigen, nitrogen, dan hidrogin dalam udara

bebas. Reaksi ini dapat memperburuk sifat mekanis sambungan las-an. Untuk

melindungi pengelasan dari pengaruh yang tidak diinginkan tersebut, digunakan gas


pelindung dan/atau fluks untuk menutup ujung elektrode, busur, dan genangan las-an

cair, sehingga tidak berhubungan secara langsung dengan udara luar sampai logam las-

an tersebut menjadi padat.

Gas pelindung, digunakan gas mulia seperti argon dan helium. Dalam pengelasan

logam ferrous yang dilakukan dengan pengelasan busur, dapat digunakan oksigen dan

karbon dioksida, biasanya dikombinasikan dengan Ar dan/atau He, untuk melindungi

las-an dari udara luar atau untuk mengendalikan bentuk las-an.

Fluks, digunakan untuk mencegah terbentuknya oksida dan pengotoran lainnya.

Selama proses pengelasan, fluks melebur dan menjadi terak cair, menutup operasi dan

melindungi logam las-an lebur. Terak akan mengeras setelah pendinginan dan harus

dilepaskan dengan cara dipecahkan. Fluks biasanya diformulasikan untuk melakukan

beberapa fungsi, seperti :

memberikan perlindungan pengelasan terhadap pengaruh udara luar,untuk

menstabilkan busur, dan

untuk mengurangi terjadinya percikan.

Metode pemakaian fluks berbeda untuk setiap proses. Teknik pemberian fluks dapat

dilakukan dengan cara :

menuangkan butiran fluks pada operasi pengelasan,

menggunakan elektrode batang yang dibungkus dengan fluks dan fluks tersebut

akan melebur selama pengelasan untuk menutup operasi, dan

menggunakan fluks yang ditempatkan dalam inti elektrode tabular dan fluks

dilepaskan pada saat elektrode diumpankan.

Sumber daya dalam pengelasan busur, dapat berupa :

arus searah (direct current, DC), atau

arus bolak-balik (alternating current, AC).

Mesin las yang menggunakan arus bolak-balik lebih murah harga dan biaya

pengoperasiannya, tetapi umumnya terbatas pemakaiannya hanya untuk pengelasan

logam ferrous. Mesin las yang menggunakan arus searah dapat dipakai untuk semua


jenis logam dengan hasil yang baik dan umumnya busur listrik dapat dikendalikan

dengan lebih baik pula.

Dalam semua proses pengelasan, daya yang digunakan untuk menjalankan

pengoperasian dihasilkan dari arus listrik I yang melewati busur dan tegangan E. Daya

ini dikonversikan menjadi panas, tetapi tidak semua panas ditransfer ke permukaan

benda kerja, karena adanya kebocoran daya dalam penghantar, adanya radiasi, percikan

nyala api, dan sebagainya sehingga mengurangi jumlah panas yang dapat dimanfaatkan.

Efisiensi transformasi panas (heat tranfer efficiency) f1 berbeda untuk setiap proses

pengelasan busur. Pengelasan dengan menggunakan elektrode terumpan memiliki

efisiensi yang lebih besar dibandingkan dengan elektrode tak terumpan, karena

sebagian besar panas yang dihasilkan digunakan untuk melebur elektrode dan benda

kerja. Sedang pengelasan busur tungsten gas yang menggunakan elektrode tak

terumpan memiliki efisiensi paling rendah. Efisiensi peleburan (melting efficiency)f2

selanjutnya mengurangi panas yang ada untuk pengelasan. Keseimbangan daya yang

dihasilkan dalam pengelasan busur didefinisikan dengan persamaan :

HRw = f1.f2.I.E = Um.Aw.v

dimana :

E = tegangan (V)

I = arus (A)

HRw = laju pembentukan panas pada las-an, (Watt atau Joule/sec. atau

Btu/sec.)

Um = energi peleburan logam (melting enrgy for metal), Btu/in3.

Aw = luar permukaan las-an, mm2 atau in2

V = kecepatan gerak pengelasan, mm/sec. atau in/min.

Catatan : 1 Btu = 1055 J

Laju volume pengelasan logam (volume rate of metal welded, MVR), dinyatakan dengan

rumus sebagai berikut :

MVR = HRw / Um , in.3/sec.


Proses Pengelasan Elektrode Terumpan

Pengelasan elektrode terumpan adalah proses pengelasan dimana pada saat

terjadi busur listrik elektrode ikut mencair dan berfungsi sebagai logam pengisi.

Terdapat beberapa pengelasan busur yang menggunakan elektrode terumpan, seperti

antara lain :

pengelasan busur elektrode terbungkus (shielded metal arc welding, SMAW)

pengelasan busur logam gas (gas metal arc welding, GMAW)

pengelasan busur inti-fluks (flux-cored arc welding, FCAW,

pengelasan elektrogas (electrogas welding, EGW)

pengelasan busur rendam (submerged arc welding, SAW).

Pengelasan busur elektrode terbungkus

Pengelasan ini menggunakan batang elektrode yang dibungkus dengan

fluks.Panjang batang elektrode biasanya sekitar 9 sampai 18 in (230 sampai 460 mm)

dan diameter 3/32 sampai 3/8 in. (2,5 sampai 9,5 mm). Logam pengisi yang digunakan

sebagai batang elektrode harus sesuai dengan logam yang akan dilas, komposisinya

biasanya sangat dekat dengan komposisi yang dimiliki logam dasar. Lapisan

pembungkus terdiri dari serbuk selulose yang dicampur dengan oksida, karbonat, dan

unsur-unsur yang lain kemudian disatukan dengan pengikat silikat. Serbuk logam

kadang-kadang juga digunakan sebagai bahan campuran untuk menambah logam

pengisi dan menambah unsur-unsur paduan (alloy). Selama proses pengelasan bahan

fluks yang digunakan untuk membungkus elektrode, akibat panas busur listrik, mencair

membentuk terak yang kemudian menutupi logam cair yang menggenang di tempat

sambungan dan bekerja sebagai penghalang oksidasi.

Pemindahan logam elektrode terjadi pada saat ujung elektrode mencair

membentuk butir-butir yang terbawa oleh arus busur listrik yang terjadi. Arus listrik

yang digunakan sekitar 30 sampai 300 A pada tegangan 15 sampai 45 V. Pemilihan daya

yang digunakan tergantung pada logam yang akan dilas, jenis dan panjang elektrode,

serta dalam penetrasi las-an yang diinginkan.


Pengelasan busur logam gas

Pengelasan ini merupakan proses pengelasan busur yang menggunakan

elektrode terumpan dalam bentuk kawat.Selama proses pengelasan berlangsung, gas

dihembuskan ke daerah las-an untuk melindungi busur dan logam yang mencair

terhadap atmosfir. Diameter kawat yang digunakan berkisar antara 1/32 sampai ¼ in.

(0,8 sampai 6,4 mm), tergantung pada ketebalan bagian logam yang akan disambung.

Gas pelindung yang digunakan adalah gas mulia seperti argon, helium, dan karbon

dioksida. Pemilihan gas yang akan digunakan tergantung pada logam yang akan dilas,

dan juga faktor-faktor yang lain. Gas mulya digunakan untuk pengelasan paduan

aluminium dan baja anti karat, sedang CO2 biasanya digunakan untuk pengelasan baja

karbon rendah atau medium.

Pengelasan busur logam gas banyak digunakan dalam pabrik untuk mengelas berbagai

jenis logam ferrous dan nonferrous.

Keuntungan pengelasan busur logam gas dibandingkan pengelasan manual adalah :

waktu busur lebih besar,

pengelasan biasanya dilakukan secara automatis,

sampah sisa logam pengisi jauh lebih sedikit,

terak yang ditimbulkan lebih sedikit karena tidak memakai fluks,

laju pengelasan lebih tinggi, dan

kualitas daerah las-an sangat baik.

Pengelasan busur inti-fluks

Proses pengelasan busur ini dikembangkan untuk mengatasi kekurangan

elektrode terbungkus yang memiliki panjang batang terbatas. Pengelasan busur inti-

fluks menggunakan elektrode tabung dengan inti fluks dan ditambah unsur-unsur lain.

Unsur-unsur lain yang ditambahkan dalam inti fluks tersebut adalah :

unsur-unsur deoksidiser, dan

unsur-unsur pemadu (alloying).


Kawat inti-fluks tabular sangat lentur/fleksibel sehingga dapat digulung dan

diumpankan secara kontinu melalui pistol las busur (arc welding gun.Terdapat dua

jenis pengelasan busur inti-fluks, yaitu :

pelindung sendiri (self shielded), dan

pelindung gas (gas shielded).

Pengelasan busur inti-fluks dengan pelindung sendiri di dalam inti kawat

terdapat fluks dan unsur lain yang dapat menghasilkan gas untuk melindungi busur dari

pengaruh atmosfir.

Pengelasan busur inti-fluks dengan pelindung gas, di dalam inti kawat tidak

ditambahkan unsur penghasil gas. Gas pelindung ditambahkan secara terpisah, sama

seperti pada pengelasan busur logam gas.

Keuntungan pengelasan inti-fluks, adalah :

elektrode dapat diumpankan secara kontinu, dan

kualitas las-an sangat baik, sambungan las-an halus dan seragam.

Pengelasan elektrogas

Pengelasan elektrogas adalah proses pengelasan busur yang menggunakan

elektrode terumpan secara kontinu, baik menggunakan kawat inti-fluks atau kawat

elektrode telanjang (bare electrode wire) dengan pelindung gas yang ditambahkan dari

luar. Proses pengelasan ini terutama digunakan dalam las tumpu vertikal, Kedua bagian

logam yang akan disambung dijepit dengan sepatu cetak yang didinginkan dengan air

agar dapat menahan panas logam cair. Sepatu cetak, bersama-sama dengan kedua ujung

logam yang akan dilas, membentuk rongga cetak. Kawat elektrode dalam proses

pengelasan ini biasanya diumpankan secara automatis. Busur terjadi antara elektrode

dan logam dasar sehingga logam cair yang dihasilkan akan mengisi rongga cetak secara

bertahap. Pada saat logam las-an membeku sepatu cetak secara automatis bergerak ke

atas.

Pengelasan busur rendam


Pengelasan busur rendam adalah proses pengelasan busur yang menggunakan

elektrode kawat telanjang yang diumpankan secara kontinu, dan busur las ditutup

dengan serbuk fluks.Kawat elektrode diumpankan secara automatis dari gulungan ke

busur. Fluks dituangkan melalui suatu tabung pengumpan di depan elektrode, sehingga

busur listrik yang timbul antara elektrode dengan logam dasar terendam oleh serbuk

fluks sepanjang alur las-an.

Panas yang ditimbulkan oleh busur mencairkan logam dan serbuk fluks. Fluks

cair akan mengapung di atas logam cair, membentuk selubung yang dapat mencegah

percikan dan terjadinya oksidasi. Setelah dingin, terak membeku dan mudah

dihilangkan, sedang serbuk yang tersisa diisap dengan sistem vakum dan dapat

dimanfaatkan kembali.

Keuntungan penggunaan pengelasan busur rendam adalah karena serbuk fluks

menutup seluruh operasi pengelasan, sehingga:

dapat meghindarkan terjadinya percikan dan semburan nyala api, radiasi, dan

hal-hal berbahaya lainnya.

tidak perlu menggunakan kaca pengaman,

pendinginan berjalan dengan lambat, sehingga kualitas sambungan las-an sangat

baik, memiliki ketangguhan dan keuletan yang tinggi.

Sifat-sifat yang merugikan adalah :

karena busur tidak tampak, maka penentuan pengelasan yang salah dapat

menggagalkan seluruh hasil pengelasan,

pengelasan terbatas hanya pada posisi horisontal.

Pengelasan busur rendam banyak digunakan dalam fabrik untuk pengelasan

bentuk-bentuk profil, seperti I-beam, T-beam, dan sebagainya

kampuh memanjang dan melingkar dengan diameter besar seperti pipa, tangki,

dan tabung tekanan tinggi.


Proses Pengelasan Elektrode Tak Terumpan

Pengelasan elektrode tak terumpan pada umumnya menggunakan elektrode

wolfram yang dapat menghasilkan busur listrik tanpa turut mencair, dan sebagai logam

pengisi digunakan logam lain yang terpisah dari elektrode tersebut.

Terdapat beberapa pengelasan busur elektrode tak terumpan, seperti antara lain :

pengelasan busur tungsten gas (gas tungsten arc welding, GTAW),

pengelasan busur plasma (plasma arc welding, PAW), dan

beberapa pengelasan busur yang lain.

Pengelasan busur tungsten gas

Pengelasan busur tungsten gas adalah proses pengelasan busur yang

menggunakan elektrode tungsten dan gas mulia sebagai pelindung busur. Pengelasan

ini juga dikenal dengan nama pengelasan gas mulia tungsten (tungsten inert gas

welding, TIG) atau pengelasan gas mulia wolfram (wolfram inert gas welding, WIG).

Pengelasan busur tungsten gas dapat dilakukan dengan logam pengisi maupun tanpa

logam pengisi.Bila digunakan logam pengisi, harus ditambahkan dari luar baik berupa

kawat atau batangan, yang akan dilebur oleh panas busur yang timbul antara elektrode

dan logam dasar. Tetapi bila digunakan untuk mengelas pelat tipis kadang-kadang tidak

diperlukan logam pengisi. Tungsten dipilih sebagai elektrode karena memiliki titik

lebur tinggi yaitu 3410˚C. Sebagai gas pelindung biasanya digunakan argon, helium, atau

gabungan dari kedua unsur ini.

Pengelasan busur tungsten gas dapat digunakan hampir untuk semua jenis

logam dengan berbagai ketebalan, tetapi paling banyak digunakan untuk pengelasan

aluminium dan baja tahan karat. Pengelasan ini dapat digunakan secara manual atau

dengan mesin secara automatis.

Kelebihan dari pengelasan ini adalah :

kualitas las-an sangat baik

tidak ada percikan las-an, karena tidak ada logam pengisi yang ditransfer

melewati busur

sedikit atau tidak ada terak karena tidak digunakan fluks.


Pengelasan busur plasma

Pengelasan busur plasma merupakan bentuk khusus dari pengelasan busur

tungsten gas dengan mengarahkan busur plasma ke daerah las-an. pemanasan gas

dilakukan dengan mengkonsentrasikan busur melalui lubang halus (nosel), dan melalui

lubang tersebut dialirkan pula gas mulia (misalnya, argon atau campuran argon-

hidrogen). Dalam pengelasan ini juga digunakan gas pelindung seperti argon, argon-

hidrogen, dan helium.

Suhu plasma sekitar 28.000˚C atau lebih besar, cukup panas untuk mencairkan

setiap logam yang dikenal. Panas ini diperoleh akibat terkonstrasinya daya sehingga

dihasilkan pancaran plasma dengan densitas energi yang sangat tinggi.

Karena memiliki konsentrasi energi sangat tinggi pada daerah yang kecil, maka

busur plasma sering digunakan untuk proses pemotongan logam dengan ketebalan

mencapai 100 mm atau lebih.

Pengelasan Busur yang Lain

Pengelasan busur yang telah dijelaskan sebelumnya merupakan proses

pengelasan yang memiliki nilai komersial sangat tinggi. Beberapa pengelasan busur

yang lain, akan dibahas disini karena memiliki prinsip kerja yang khusus, yaitu :

pengelasan busur karbon (carbon arc welding, CAW), dan

pengelasan lantak (stud welding, SW).

Pengelasan busur karbon

Pengelasan busur karbon, adalah proses pengelasan busur elektrode tak

terumpan yang pertama kali dikembangkan. Proses busur karbon digunakan sebagai

sumber panas pembrasingan dan untuk mengendapkan bahan tahan aus di atas

permukaan logam yang lain. Saat ini elektrode karbon telah digantikan dengan

tungsten.


Pengelasan lantak

Pengelasan lantak, digunakan untuk mengelas ujung logam pada bidang datar.

Alatnya berbentuk pistol, memegang ujung batang logam yang akan dilas. Bila picu

ditekan, ujung logam terangkat untuk membentuk busur kemudian ditekan kembali

kecairan logam.Operasi menggunakan pengatur waktu sesuai dengan ukuran logam

yang akan dilas. Busur dilindungi oleh tabung keramik, yang sekaligus menahan logam

cair dan melindungi operator.

Pengelasan Resistansi Listrik

Pada pengelasan ini, permukaan lembaran logam yang akan disambung ditekan

satu sama lain dan arus yang cukup besar kemudian dialirkan melalui logam sehingga

menimbulkan panas pada sambungan. Panas tertinggi muncul di daerah yang memiliki

resistansi listrik tertinggi, yaitu pada permukaan kontak ke dua lembaran logam.

Komponen-komponen utama dalam pengelasan resistansi listrik ditunjukkan dalam

gambar untuk operasi pengelasan titik. Komponen–komponen tersebut termasuk benda

kerja yang akan dilas (biasanya lembaran logam), dua buah elektrode yang saling

berhadapan, dan sumber listrik arus bolak-balik . Hasil dari operasi tersebut dalam

daerah lebur antara dua bagian benda

kerja, dalam pengelasan titik disebut

manik las (weld nugget).

Dalam pengelasan ini tidak digunakan gas

pelindung, fluks, atau logam pengisi, dan

elektrode yang menghubungkan daya

listrik merupakan elektrode tak terumpan.

Pengelasan risistansi listrik

diklasifikasikan sebagai pengelasan lebur

karena panas yang timbul melebur

permukaan kontak ke dua lembaran


logam tersebut. Namun demikian, terdapat pengecualian, beberapa pengelasan

resistansi listrik menggunakan suhu di bawah titik lebur logam yang disambung, jadi

tidak terjadi proses peleburan.

Sumber panas pada pengelasan resistansi listrik

Energi panas yang diberikan pada operasi pengelasan tergantung pada aliran

arus listrik, resistansi rangkaian, dan panjang waktu arus dialirkan, seperti rumus

berikut ini.

H = I2 R t

dimana :

H = panas yang dihasilkan, W-sec. atau J (1 J= 1/1055 Btu)

I = arus listrik (A)

R = resistansi listrik (w)

t = waktu, detik (sec.)

Arus yang digunakan dalam pengelasan resistansi listrik ini sangat besar

(umumnya, 5000 sampai dengan 20.000 A), tetapi tegangan relatif rendah (biasanya di

bawah 10 V). Panjang waktu arus dialirkan pada umumnya sangat singkat, untuk

pengelasan titik sekitar 0,1 sampai dengan 0,4 detik.

Alasan mengapa diperlukan arus sangat besar, adalah :

bilangan kuadrat dalam rumus di atas menyatakan bahwa arus mempunyai

pengaruh yang besar terhadap besarnya panas yang dihasilkan

resistansi listrik dalam rangkaian sangat rendah (sekitar 0,0001 ().

Resistansi listrik dalam rangkaian merupakan penjumlahan antara :

resistansi pada kedua elektrode

resistansi pada kedua lembaran benda kerja

resistansi permukaan kontak antara elektrode dan benda kerja

resistansi permukaan kontak antara benda kerja dengan benda kerja yang lain.


Kondisi yang ideal bila resistansi terbesar dihasilkan oleh permukaan kontak ke

dua benda kerja, sehingga panas tertinggi dihasilkan pada lokasi ini, sesuai dengan

yang diharapkan. Resistansi pada permukaan kontak ini tergantung pada penyelesaian

permukaan, kebersihan (tidak ada cat, minyak, dan pengotoran yang lain), daerah

kontak, dan tekanan.

Keberhasilan dalam pengelasan resistansi listrik tergantung pada tekanan dan panas.

Fungsi tekanan yang utama dalam pengelasan ini adalah :

menekan elektrode ke permukaan benda kerja, dan permukaan benda kerja

dengan benda kerja yang lain agar terjadi kontak, sehingga dapat dialiri arus

listrik;

menekan permukaan kontak menjadi satu agar diperoleh sambungan bila suhu

pengelasan telah dicapai.

Kelebihan pengelasan resistansi listrik adalah :

tidak menggunakan logam pengisi

kecepatan produksi tinggi

tidak diperlukan operator dengan ketrampilan tinggi, karena mesin dijalankan

secara automatis,

memiliki kemampuan ulang (repeatability) dan keandalan yang baik.

Sedang kelemahan dari pengelasan resistansi listrik ini, adalah :

biaya investasi tinggi, karena harga peralatan mahal,

hanya dapat mengerjakan sambungan tumpang (lap joint),

Proses Pengelasan Resistansi Listrik

Terdapat beberapa proses pengelasan resistansi listrik yang sering digunakan dalam

industri, yaitu :

Pengelasan titik resistansi listrik (resistance spot welding, RSW),

Pengelasan kampuh resistansi listrik (resistance seam welding, RSEW),

Pengelasan proyeksi resistansi listrik (resistance projection welding, RPW),


Pengelasan titik resistansi listrik

Pengelasan titik resistansi listrik merupakan pengelasan resistansi listrik yang

paling banyak digunakan, seperti dalam produksi massal automobil, alat-alat rumah

tangga, furnitur logam, dan produk-produk lain yang terbuat dari lembaran logam.

Pada proses pengelasan ini peleburan bidang kontak pada lembaran logam

sambungan tumpang dicapai dengan menggunakan elektrode yang saling berhadapan.

Ketebalan lembaran logam yang disambung sekitar 0,125 in. (3mm) atau kurang,

biasanya dilakukan pada sederetan las-an titik, dalam kondisi sambungan las-an tidak

kedap udara. Ukuran dan bentuk las-an titik ditentukan oleh ujung elektrode, pada

umumnya berbentuk bulatan; tetapi kadang-kadang berbentuk yang lain seperti segi

enam, segi empat, dan bentuk-bentuk yang lain. Manik las-an yang dihasilkan pada

umumnya memiliki diameter 0,2 sampai dengan 0,4 in. (5 sampai dengan 10 mm), dan

HAZ berada disekelilingnya.

Operasi pengelasan titik dengan tahapan berikut :

1. elektrode ditutup dan gaya tekan diberikan

2. arus listrik dialirkan (disebut waktu las)

3. arus listrik diputus, tekanan tetap atau ditambah (arus yang kecil kadang-kadang

digunakan sesaat menjelang akhir tahapan ini, untuk menghilangkan tegangan

sisa dari daerah las-an);

4. elektrode dibuka, dan benda kerja yang telah dilas dipindahkan.

Material elektrode yang biasa digunakan terdiri dari dua kelompok, yaitu :

paduan tembaga

komposisi logam tahan api seperti kombinasi tembaga dan tungsten.

Kelompok yang kedua memiliki sifat tahan aus yang tinggi, sehingga banyak

digunakan dalam proses manufaktur. Perkakas akan selalu mengalami keausan secara

bertahap bila digunakan berulang-ulang. Dalam praktek, elektrode didesain dengan

saluran air pendingin.


Karena penggunaan dari pengelasan titik semakin meluas, maka berbagai mesin

dan metode telah dikembangkan untuk melakukan operasi pengelasan titik, termasuk :

mesin pengelasan titik lengan-pemutus (rocker-arm spot welding machine)

mesin pengelasan titik jenis tekan (press type spot welding machine)

pistol pengelasan titik mampu jinjing (portable spot welding guns).

Pengelas titik lengan-pemutus, memiliki elektrode bawah stasioner dan elektrode atas

dapat digerakkan ke atas dan ke bawah untuk pembebanan dan pelepasan benda kerja.

Elektrode atas dihubungkan dengan lengan-pemutus yang gerakannya dapat

dikendalikan dengan mengoperasikan pedal kaki. Mesin yang modern dapat diprogram

untuk mengendalikan gaya dan arus listrik selama siklus kerja. Pengelas titik ini

merupakan jenis pengelas titik stasioner, dimana benda kerja dibawa ke mesin.

Pengelas titik jenis tekan, digunakan untuk benda kerja yang besar. Elektrode

atas memiliki gerakan garis lurus yang disiapkan untuk penekanan vertikal, dengan

daya pneumatik atau hidraulik. Tekanan yang digunakan lebih besar dan biasanya

diprogam untuk siklus kerja yang lebih kompleks. Sama seperti pengelas titik lengan-

pemutus, pada pengelas titik jenis tekan, mesin juga diletakkan stasioner sedang benda

kerja dibawa ke mesin.

Pistol pengelasan titik mampu jinjing, merupakan mesin pengelas titik dengan

pistol pengelas yang dapat dijinjing; digunakan untuk pengelasan benda kerja besar

yang sulit dipindahkan. Peralatan pistol terdiri dari elektrode saling berhadapan yang

memiliki mekanisme penjepit. Setiap unit memiliki bobot yang ringan sehingga dapat

dioperasikan dengan tenaga manusia atau robot industri. Pistol dihubungkan dengan

sumber daya menggunakan kabel listrik fleksibel (untuk mengalirkan arus listrik) dan

selang udara (untuk gerakan penjepit pneumatik). Air pendingin untuk elektrode, bila

diperlukan, dapat juga disiapkan melalui selang air. Pistol pengelasan titik mampu

jinjing banyak digunakan dalam perakitan akhir automobil untuk mengelas lembaran

logam bodi mobil.

Pengelasan kampuh resistansi listrik

Dalam pengelasan kampuh resistansi listrik ini digunakan elektrode roda yang

dapat diputar, dan serangkaian las-an titik yang tumpang-tindih dibuat sepanjang


sambungan tumpang. Proses pengelasan ini dapat menghasilkan las-an kedap udara,

sehingga banyak digunakan dalam pembuatan tangki gasolin, peredam suara automobil,

dan berbagai macam fabrikasi kontainer dari bahan logam lembaran. Secara teknik

pengelasan kampuh ini sama seperti pengelasan titik, hanya disini elektrode roda

biasanya diopersaikan secara kontinu, sehingga menghasilkan kampuh las-an lurus atau

garis kurve seragam. Sudut yang tajam sulit dikerjakan dengan menggunakan metode

ini.

Jarak antara manik las-an dalam pengelasan kampuh resistansi listrik ini

tergantung pada gerakan roda elektrode relatif terhadap aplikasi arus las. Operasi yang

biasa digunakan, disebut pengelasan gerakan kontinu (continuous motion welding),

roda berputar secara kontinu pada kecepatan yang konstan, dan arus listrik diberikan

pada interval waktu tertentu sesuai dengan jarak titik las-an yang diinginkan.

Frekuensi pelepasan arus biasanya diatur dengan interval sedemikianrupa

sehingga dihasilkan manik las-an tumpang-tindih. Tetapi bila interval pelepasan arus

listrik dikurangi, maka akan diperoleh manik las-an dengan jarak tertentu, metode ini

disebut pengelasan titik rol (roll spot welding). Variasi yang lain, arus las dialirkan

secara konstan (tidak berbentuk pulsa) sehingga dihasilkan kampuh yang benar-benar

kontinu.

Pendinginan benda kerja dan roda dilakukan dengan mengalirkan air pendingin pada

sisi atas dan bawah permukaan benda kerja dekat roda elektrode.

Pengelasan proyeksi resistansi listrik

Pengelasan proyeksi resistansi listrik hampir sama dengan pengelasan titik

resistansi listrik. Lembaran logam yang akan dilas, dipres dahulu dengan mesin pons,

sehingga terjadi sembulan (proyeksi) dari dalam logam. Diameter permukaan proyeksi

sama dengan tebal lembaran, sedang tinggi proyeksi lebih kurang 60 % dari tebal

lembaran tadi. Proyeksi tersebut merupakan titik-titik dimana akan dilakukan

sambungan las, sehingga cara ini dapat dihasilkan beberapa sambungan las sekaligus.

Keunggulan pengelasan proyeksi dibandingkan dengan pengelasan titik adalah :

penampilan lebih baik

umur elektrode lebih panjang karena digunakan permukaan rata

pemeliharaan elektrode lebih mudah


pembuatan titik-titik proyeksi diperlukan biaya, tetapi dengan menghemat biaya

pengelasan, maka secara keseluruhan biaya menjadi lebih murah.

Penyambungan kawat melintang seperti misalnya kawat pagar, kereta belanja, dan

pemanggangan. Dalam proses ini permukaan kontak yang berbentuk bulatan berfungsi

sebagai proyeksi, dimana terjadi panas resistansi untuk pengelasan.

Operasi pengelasan yang lain

Beberapa pengelasan yang lain, yang menggunakan prinsip pengelasan resistansi listrik

adalah :

pengelasan nyala (flash welding, FW),

pengelasan upset (upset welding, UW),

pengelasan perkusi (percussion welding, PEW), dan

pengelasan resistansi frekuensi tinggi (high-frequency resintance welding,

HFRW).

Pengelasan nyala, umumnya digunakan untuk sambungan tumpu (butt joints).Benda

kerja dijepit dalam mesin dan bagian-bagian yang akan disambung disatukan dengan

tekanan serendah mungkin, sehingga masih terdapat celah diantara kedua permukaan

kontak. Dengan menggunakan tegangan listrik yang tinggi akan menimbulkan loncatan

nyala api diantara kedua permukaan kontak tersebut, sehingga suhu naik mencapai

suhu tempa. Karena panas yang dihasilkan akibat adanya nyala api, kadang-kadang

pengelasan ini juga digolongkan sebagai pengelasan busur.

Sejalan dengan naiknya suhu pada permukaan kontak, tekanan perlahan-lahan

ditingkatkan hingga terbentuk sambungan las-an. Tekanan yang digunakan berkisar

antara 35 hingga 170 MPa. Sirip tipis yang terbentuk di sekeliling sambungan biasanya

dihilangkan dengan proses pemesinan.

Pengelasan upset, hampir sama dengan pengelasan nyala, hanya saja permukaan kontak

disatukan dengan tekanan yang lebih tinggi sehingga diantara kedua permukaan kontak

tersebut tidak terdapat celah. Dalam opearasi pengelasan ini, benda kerja dijepit dalam

mesin dan ditekan, kemudian dialirkan arus listrik, sehingga terjadi pemanasan akibat

adanya resistansi listrik. Laju pemanasan tergantung pada tekanan, jenis bahan, dan


keadaan permukaan. Karena resistansi listrik berbanding terbalik dengan tekanan,

maka tekanan mula biasanya rendah kemudian ditingkatkan (upseting force) sehingga

terbentuk sambungan las-an. Tekanan yang digunakan berkisar antara 15 hingga 55

MPa. Cara pengelasan ini banyak digunakan untuk batang, pipa, struktur yang kecil, dan

benda-benda lain dengan penampang yang sama.

Pengelasan perkusi, juga hampir sama dengan pengelasan nyala, hanya saja durasi

siklus pengelasan sangat pendek, umumnya hanya sekitar 1 hingga 10 mdetik.

Pemanasan yang cepat dihasilkan dengan pelepasan energi listrik secara mendadak

antara kedua permukaan, kemudian segera diikuti dengan proses perkusi (tumbukan)

satu bagian terhadap bagian yang lain sehingga terbentuk sambungan las-an.

Pengelasan resistansi frekuensi tinggi, merupakan proses pengelasan resistansi listrik

yang menggunakan arus bolak-balik frekuensi tinggi untuk menghasilkan panas,

kemudian segera diikuti dengan memberikan gaya tekan tambahan (upset force),

sehingga terjadi proses penyambungan.

Frekuensi yang digunakan berkisar antara 10 hingga 500 kHz, dan elektrode

dikontakkan dengan benda kerja sehingga dihasilkan sambungan las-an dengan cepat.

Variasi dari proses ini, disebut pengelasan induksi frekuensi tinggi (high-frequency

induction welding, HFIW), arus pemanasan diinduksikan ke benda kerja dengan

menggunakan kumparan induksi frekuensi tinggi, Kumparan tidak bersentuhan dengan

benda kerja. Pengelasan resistansi frekuensi tinggi dan pengelasan induksi frekuensi

tinggi adalah pengelasan tumpu kontinu yang digunakan dalam penyambungan pipa

atau tabung dengan kampuh yang memanjang.


BAB III (PENUTUP)

Kesimpulan : las adalah suatu proses penyambungan plat atau logam menjadi satu

akibat panas dengan atau tanpa tekanan, Dalam makalah ini dijelaskan

tentang klasifikasi elektroda beserta penggunaannya pada sistem las

listrik. Serta dicantumkan pula tabel dengan cara pembacaannya

dimaksudkan untuk memudahkan pembaca memahami klasifikasinya

Setelah membaca dari beberapa referensi yang di dapatkan, kami jadi

mengetahui Pengertian las listrik, alat-alat yang digunakan pada proses

pengelasan las listrik, Posisi pengelasan las listrik, tingkat kesususahan

dalam pengelasan las listrik serta keselamatan kerja yang semestinya

dilaksanakan dalam proses pengelasan las listrik

las listrik Electrode welding, Teknik Industri, Randy Suwandy

Education

Transcript of las listrik Electrode welding, Teknik Industri, Randy Suwandy