TUGAS 3

1. Jelaskan prinsip kerja las resistansi listrik. Serta mengapa tembaga dipilih sebagai

elektrodanya. Jelaskan pula mengapa pelelehan terjadi pada bagian tengah kedua

pelat yang disambung.

2. Jelaskan Prinsip Kerja Spot Welding dan Seam Welding berikut skematis gambar serta berikan penjelasan Masukan Panas (heat input) yang dibutuhkan untuk menyambung material dengan spot welding.

3. Jelaskan keuntungan dan keterbatasan dari proses pengelasan resistansi welding.

4. Untuk material logam Tembaga, Aluminium dan Baja, urutkan mana yang material yang memiliki weldability yang baik dengan menggunakan pengelasan las titik (spot welding).

5. Pada pembuatan pipa ERW, mengapa digunakan arus frekwensi tinggi serta

jelaskan peranan frekwensi tersebut terhadap sambungan di pipa tersebut.

6. Jelaskan prinsip kerja projection welding, beserta keunggulan dan

keterbatasannya.

7. Jelaskan persyaratan kualitas hasil las dengan spot welding, jelaskan hal tersebut

dengan menganalisa ukuran nugget lasan-nya dan hasil uji tarik gesernya.

8. Bila saudara di tugaskan untuk menyambung dengan metoda spot welding

terhadap dua belah pelat dengan tahanan listrik yang sama namun memiliki

ketebalan yang berbeda dimana t1 = 2 x t2. Buatlah skematis disain posisi

elektroda yang akan dipakai terhadap sampungan kedua pelat tersebut.

9. Jelaskan prinsip kerja las dingin (cold welding). Sebutkan beberapa syarat utama

agar material dapat disambung dengan metoda ini.

10. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Threshold Deformation serta kegunaan nilai

tersebut pada suatu material. Jelaskan faktor apa saja yang mempengaruhi nilai

threshod deformation. Serta jelaskan hubungan threshold deformation dengan

pressure dan preparasi permukaan untuk proses cold welding

11. Jelaskan prinsip kerja explosive welding dengan skematis gambar. Berilah contoh

aplikasi dilapangan.

12. Jelaskan prinsip kerja ultrasonic welding dengan skematis gambar serta

mekanisme penyambungan (bonding) dari metoda ini. Jelaskan hubungan enerji

panas yang dipakai dengan properties material yang disambung. Serta berilah

contoh aplikasi dilapangan.

13. Jelaskan prinsip kerja friction welding dengan skematis gambar. Serta keuntungan

dan keterbatasan dari friction welding. Berilah contoh aplikasi dilapangan.

14. Jelaskan prinsip kerja friction stir-welding (FSW) dengan skematis gambar.

Berilah contoh jenis material logam yang umumnya diaplikasikan untuk jenis

pengelasan ini. Serta Sebutkan beberapa keuntungan yang diperoleh dengan

menggunakan metoda FSW!.

15. Berilah penjelasan mengenai material pengaduk (friction stirrer) yang dipakai

untuk proses FSW. Jelaskan jenis material yang dipakai dan perlakuan apa saja

yang diberikan di bagian permukaan material tsb.

16. Bandingkan beberapa kemampuan spot resistance welding dan ultrasonic welding

untuk penyambungan material.

Jawaban

1.prinsip las resistansi listrik adalah proses pengelasaan dengan mencairkan logam yang terjadi pada permukaan oleh panas yang berasal dari tahanan listrik logam tersebut yang diberikan arus .pada proses ini digunakan gaya sebelum , sedang dan sesudah diberikan arus listrik . tembaga dipilih sebagai elektroda karena tembaga memiliki sifat konduktifitas termal dan listrik yang baik dan tidak mudah mengkontaminasi benda kerja . lelehan atau molten weld terdapat pada bagian tengah kedua pelat karena pada bagian tersebut memiliki hambatan listrik terbesar ketika diberikan arus listrik.

2.prinsip kerja spot welding adalah dengan mengandalkan hambatan pada 2 material dan material tersebut diberikan arus listruk maka terbentuknya panas . dimana siklus kerja yang terjadi pada spot welding adalah 1.meletakan kedua elektroda diantara 2 logam yang akan disambung2.memberikan tekanan pada kedua elektroda3.memberikan arus melalui elektroda menuju logam yang akan disambungkan sampai terbentuk lelehan lasa pada interface antara kedua logam tersebut4.menghilangkan arus yang diberikan , tetapi tidak menghilangkan tekanan5.melepaskan tekanan pada benda kerja tersebut

Schematic prinsip kerja pada spot welding

Prinsip kerja yang terjadi pada seam welding adalah dengan mengandalkan hambatan yang terdapat pada kedua material yang akan disambung setelah itu diberikan arus agar menghasilkan panas untuk penyambungan , mekanisme yang terjadi pada seam welding sama dengan spot welding tetapi seam welding mengunaan elektroda berbentuk bola yang berputar seperti proses yang terjadi pada proses rolling.

Schematic prinsip kerja pada seam weldingPanas yang input yang dibutuhkan untuk menyambung material sesuai dengan persamaan berikut

Sehingga dari persamaan tersebut dapat disimpulkan heat input akan sama dengan heat output sehingga panas yang diberikan atau dihasilkan memiliki hubungan yang proposional dengan kuat arus,tahanan material dan waktu pemberian

3.keuntungan kerugianPenyambungan cepat untuk logam ringan atau benda hasil forging dan casting berukuran besar

Peralatan yang digunakan mahal

Sebagai tambahan fasteners yang sangat baik pada suatu produk

Arus tinggi yang diberikan memiliki durasi yang pendek

Hasil yang diberikan lebih rapih karena hanya mengunakan resistansi panas yang tinggi untuk melelehkan logam

Memerlukan perawatan khusu

Q=I2RTDimana I = kuat arus yang diberikanR=Resistance atau tahanan dari materialT=Waktu

4. weldability adalah kemampuan suatu logam untuk disambungkan dan ditentukan dengan rumus

Dan diketahui bahwa :

Maka dari rumus berikut bahwa dapat diurutkan weldabilitinya dar terbaik hingga terburuk adalah baja , AL , dan terakhir adalah Cu

5.Digunakan arus yang berfrekuensi tinggi karena untuk mengkonsentrasikan aliran arus pada lokasi yang dibutuhkan khususnya saja khusunya pada sisi pinggirpipa karena dengan arus yang terkonsentrasi pada daerah tersebut , pipa akan lebih mudah disambungkan dibandingkan dengan cara atau metode welding yang lainya(prosesnya lebih cepat) . peranan frekuensi terhadap penyambungan pipa tersebut adalah dengan diberikan arus yang memiliki frekuensi tinggi panas dan lelehan pengelasaan hanya terjadi pada daerah pingir pada pipa setelah lelehan pada pinggiran pipa terbentuk , maka pipa disambungkan dengan probe yang berjalan dari ujung satu ke ujung lainnya sehingga terbentuklah pipa dari penyambungan tersebut

6.prinsip kerja projection welding adalah memberikan arus pada benda yang memiliki hambatan listrik dan diberikannya tekanan dari elektroda yang terletak diantara kedua benda yang akan disatukan tersebut .

keuntungan keterbatasaanHasil lasaanya lebih rapih akibat aliran arus dan elektroda terfokus

Lap joint menambahkan penambahan berat

Kecepataan pengelasaan yang tinggi Kekuataan sambungan dan fatik rendahMudah beradaptasi untuk otomatis kecepataan tinggi

Peralatan lebih mahal dari busur las

Kesalahan yang terjadi sulit untuk diperbaiki

7 ukuran nugget : ukuran nugget yang terbentuk berkaitan dengan luas kontak antara benda kerja dan elektroda dimana hal ini mempengaruhi konsentrasi arus . syarat kualitas hasil lasan dilihat dari ukuran nugget adalah bahwa ukuran nugget harus memiliki ukuran 6-10 mm Hasil uji tarik geser : kuat geser nugget umumnya harus cukup dapat menjamin bila sambungan diberi tegangan hingga putus terjadi pada lembaraan mengelilingi nugget . hal ini penting yang perlu diperhatikan adalah kekuataan las titik yang dapat diperoleh melalui uji mekaik berupa shear strenght dan uji cross section . indikator yang biasa digunakan untuk menentukan keuletan pada material yang memiliki mampu keras tinggi adalah adalah ratio antara cross section strenght (ft) dan shear strenght(fs) bila ration fs/ft bernilai mendekati 1 maka lasan tersebut ulet sedangkan bila rasio fs/ft bernilai mendekati 0 , lasan tersebut bersifat getas.

8.andaikan D1=10 mm dan D2= 8mm sehingga t=5(s)x0.5 makaD1=5X10X0.5=25 mm sedangkan D2=5X8X0.5= 20 mm9.prinsip cold welding adalah 2 buah elektrdoa yang saling berhadapan ujungnya , dijepit oleh alat jepit , selanjutnya ditekan dikedua ujung tersebut sehingga terjadi proses penyambungan , dimana proses penyambungan yang keluar dibubut . Syarat utama agar material dapat disambung : 1.minimal satu logam memiliki sifat ulet2.tidak mengalami work hardening yang drastis

10.threshold deformation adalah parameter yang digunakan untuk menentukan kekuataan maksimum yang dapat dicapai oleh sambungan dari proses cold welding . kegunaannya untuk mengetahui batasan minimum agar material memiliki ikataan pada saat menglami deformasi dingin.Faktor yang mempengaruhi thershold deformation adalah jenis material , struktur kristal material , persiapaan permukaan dan tekanan yang diberikan .Hubungan yang terjadi adalah jika tegangan yang diberikan meningkat dan persiapaan permukaan meningkat maka threshold deformation menurun dan kekuatan lasan meningkat .

11.prinsip kerja explosive welding adalah terdapat 3 buah komponen yang diperlukan dalam melalkuakn explosive welding yaitu base material , prime material dan detonator . hal yang pertama dilakukan untuk melakukan welding tersebut adalah menyusun base material dibawah , selanjutnya diikuti prime material dan terakhir diikuti oleh detonator(paling atas) selanjutnya dengan meledakan detonator maka akan dihasilkan gaya impak antara base komponen dan prime komponen sehingga mereka dapat bersatu dengan yang lainya .Aplikasi explosive welding pada industri adalah proses cladding.

12.prinsip kerja ultrasonic welding adalah transduser menghasilkan vibrasi ultrasonik mentransmisikan vibrasi ultrasonik tersebut ke ujung sonotrode maka 2 lembaran yang disambungkan akan timbul panas dan pecahnya lapisan oksida selanjutnya logam ditekan oleh clamping akan mengakibatkan material tersambung .

Dari rumus diatas bahwa energi listrik yang dibutuhkan untuk pengelasaan proposional dengan kekerasaan suatu material . semakin kekerasaan suatu material maka energi listrik yang dibutuhkan semakin besar sehingga weldabilitynya menurun . Contoh aplikasi ultrasonik dilapangan adalah

13.prinsip kerja friction welding adalah 2 buah material ditekan dan diputar sehingga akibat friksi akan timbul panas selanjutnya panas tersebut digunakan untuk penyambungan . keuntungan keterbatasaanTidak ada pencairan logam Biasanya untuk benda yang berbentuk

batang bulat Pelunakan tidak menyebar karena pemanasaan friksi hanya pada lokal

Biaya tinggi

Dapat menyambung dua material yang berbeda

Preparasi benda kerja menentukan hasil pengelasaan

Prosesnya cepat

14,prinsip kerja dari friction stir welding adalah1) Pin yang berputar dengan kecepatan 3000-4000 rpm diletakkan pada material2) Material dipanaskan oleh gaya gesek3) Material yang telah dipanaskan tersebut akan mencapai temperatur plastisasi

(800F untuk aluminum)4) pin berputar kembali ke arah yang berlawana menuju posisi semula sebelum ia diputar5) Material tersebut mengalami pendinginan dengan terbentuknya butir – butir

yang lebih halus dibandigkan dengan material induknya.

Material yang dapat disambung adalah Al,Mg,Cu, Zn dsb

Keuntungan FSW: Lebih kuat dan lebih bersih bila dibandingkan dengan fusion welds Keuletan tinggi pada las Energi efisiensi Simpel dan bersih (no fume,arcs,spatter) Perlakuan sesudah dan straightening tidak diperlukan Low distrosi dan shrinkage Tidak ada porosity, lack of fusion, perubahan komposisi pada material

15.material yang dijadikan sebagai pengaduk dalam friction stirrer harus memiliki sifat yaitu memiliki temperatur leleh lebih tinggi daripada logam yang akan di las , kekuataan lebih tinggi , ketahanan aus yang baik dan kemampukerasaan yang baik . jenis material yang cocok adalah AISI H13, AISI H22 dll .perlakuan panas yang dapat dilakukan dipermukaan untuk friction stirrer adalah hardening, tempering (menurunkankekerasan menjadi 45-47HRC), annealing (untuk remachining).

16.

Spot welding Ultrasonic welding

daerah peleburan Tidak ada daerah peleburan

Terdapat asap dan percikaan Tidak terdapat asap dan percikan

Panas yang dihasilkan tidak sampai ke tengah Panas yang dihasilkan sampai ketengah