TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 1
1. Jelaskan prinsip kerja las resistansi listrik. Jelaskan tahapan kerja dari las titik (spot welding).
Serta jelaskan mengapa pelelehan terjadi pada bagian tengah kedua pelat yang disambung.
Jawab : Las resistansi dilakukan dengan cara memberikan tekanan dan arus melalui elektroda
yang memiliki kontak dengan logam-logam yang akan dilas. Elektroda yang digunakan pada
las resistansi listrik ini berbahan tembaga karena konduktivitas termal dan listriknya yang
tinggi, memiliki ketahan deformasi yang baik, dan tidak mudah terkontaminasi benda kerja.
Meskipun arus yang diberikan besar, risiko tersetrum kecil karena tegangan yang diberikan
kecil.
Pelelehan terjadi karena dihasilkannya panas karena resistansi pada antarmuka logam dan
membentuk nugget, yang menghasilkan sambungan logam. Resistansi terjadi karena adanya
arus listrik yang mengalir dari permukaan sampai ke bagian tengah kedua pelat, sehingga
pelat meleleh.
2. Jelaskan pengaruh arus, waktu dan tekanan terhadap hasil las resistansi listrik
Jawab :
Pengaruh arus terhadap hasil las resistansi listrik sesuai dengan persamaan
Dari persamaan tersebut dapat disimpulkan semakin besar arus yang diberikan, maka
akan semakin besar panas yang dihasilkan dan ukuran nugget yang dihasilkan akan
semakin besar. Akan tetapi, jika arus yang diberikan terlalu besar maka akan terjadi
metal expulsion yang mengakibatkan pembentukan rongga dan retak.
Pengaruh waktu terhadap hasil las resistansi listrik
Dari rumus di atas juga dapat dilihat hubungan panas yang dihasilkan dengan waktu.
Semakin lama waktu yang diberikan semakin besar panas yang dihasilkan dan
semakin besar pula nugget yang dihasilkan. Berikut ini adalah gambaran tahapan
welding dan hubungannya dengan tekanan dan arus yang diberikan
o Waktu tekan (squeeze time)
Merupakan wajtu dimana penekanan dimulai hingga arus mengalir
o Waktu tahan (hold time)
Merupakan waktu dimana elektroda masih ditahan menekan benda kerja
dengan arus yang sudah tidak mengalir lagi
o Waktu henti (off time)
Merupakan waktu akhir dari waktu tahan hingga waktu tekan berikutnya.
Pengaruh tekanan terhadap hasil las resistansi listrik
TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 2
Peningkatan tekanan elektroda menyebabkan resistansi kontak menurun seperti yang
diperlihatkan pada grafik berikut.
Tekanan yang meningkat menyebabkan luas kontak menjadi lebih besar sehingga
rapat arus menjadi berkurang dan tahanan pun menjadi berkurang. Hal ini
mengakibatkan panas yang dihasilkan akan berkurang dan ukuran nugget pun akan
lebih kecil. Sementara itu, jika tekanan yang diberikan terlalu rendah, dapat terjadi
expulsion segera setelah diberikan arus yang disebabkan karena resistansi terlalu
tinggi sehingga panas yang dihasilkan terlalu tinggi.
3. Jelaskan Prinsip Kerja Spot Welding berikut skematis gambar serta berikan penjelasan
Masukan Panas (heat input) yang dibutuhkan untuk menyambung material dengan spot
welding.
Jawab : Spot welding dilakukan dengan cara menghantarkan arus listrik melalui dua
permukaan logam yang tumpang tindih di suatu titik sehingga kedua logam tersebut akan
saling menempel. Spot welding membutuhkan dua elektroda tembaga dan harus
memperhatikan hubungan antara arus dengan ketebalan dan massa jenis dari logam yang
tersambung
Pelelehan terjadi pada bagian tengah kedua plat yang disambung disebabkan karena pada
pengelasan spot welding diharapkan resistansi listrik terbesar pada permukaan antar material
(r3) sedangkan tahanan listrik antara material yang akan dilas dengan elektroda harus sekecil
TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 3
mungkin (r1 dan r5) sehingga panas yang dihasilkan melelehkan bagian tengah pada plat yang
disambung
Ket. Gambar :
r2 dan r4 = tahanan listrik material yang dilas
r1 dan r5= tahanan listrik pada permukaan kontak antara elektroda dengan benda kerja
r3 = tahanan listrik permukaan antar material
4. Jelaskan perbedaan antara Flash welding dan Upset Welding melalui gambar skematisnya.
Jawab : Perbedaan antara flash welding dan upset welding terletak pada tekanan dan arus
yang diberikan
Pada butt welding dua logam yang akan disambungkan didekatkan dalam tekanaan
kemudian arus diberikan sehingga terjadi pemanasan yang cukup pada area kontak untuk
terjadinya penempelan pada kedua logam tersebut. Butt welding merupakan proses
pengelasan satu tahap.
Sedangkan pada flash welding terdapat dua tahap. Tahap pertama adalah terjadinya flashing.
Arus yang diberikan ke logam menghasilkan flashing diantara dua ujung logam. Flashing
TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 4
mengakibatkan logam berada dalam daerah plastis. Setelah itu tahap kedua adalah terjadinya
pemberian tekanan sehingga ujung logam saling menempel. Pada flash welding permukaan
ujung logam tidak perlu terlalu halus.
5. Jelaskan dengan gambar skematis siklus kerja dari Seam Welding.
Jawab :
a) Baja lembaran yang saling tumpang tindih, disambung menggunakan elektroda yang
bulat dan berputar di pinggiran baja. Elektroda akan menekan baja lembaran tersebut.
b) Elektroda tersebut menghasilkan resistansi panas yang akan menghasilkan
nugget berbentuk lonjong, yang berderet sesuai dengan kecepatan elektrodanya.
c) Akan terjadi penyambungan pada daerah nugget.
d) Arus yang diberikan disepanjang sambungan oleh split electrode rollers.
6. Jelaskan keuntungan dan keterbatasan dari proses pengelasan resistansi welding.
Jawab :
Keuntungan : Keterbatasan:
Proses pengelasan cepat untuk logam
ringan
Arus tinggi pada durasi yang cepat
Proses pengelasan cepat untuk material
hasil forging dan casting
Dapat digunakan untuk menambahkan
fastener
Peralatan relatif mahal
7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Percussion Welding dan gambarkan skematisnya dan
beri contoh aplikasinya
Jawab : Percussion welding hampir sama dengan flash welding, bedanya pada percussion
welding busur dihasilkan dari discharge energi listrik yang cepat menyebrangi jarak antara
ujung-ujung logam yang akan dilas. Tekanan yang digunakan progresif atau mengikuti
pelepasan energi listrik. Energi yang dibutuhkan untuk discharge dapat meningkat dengan
metode elektrostatik menggunakan kapasitor atau dengan metode elektromagnetik
menggunakan medan magnet yang tersambung dengan transformer primer dan sekunder.
TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 5
Aplikasinya banyak digunakan pada industri elektronik untuk menyambung alumunium rods,
menyambung baja atau non ferrous alloy yang tahan korosi dll.
8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Mash Seam Welding dan gambarkan skematisnya serta
beri contoh aplikasinya!
Jawab : gabungan dari proses welding kovensional resistance seam welding dan projection
welding. Alat yang dipakai pun hampir sama dengan yang dipakai oleh proses welding
kovensional resistance seam welding yaitu large resistance welding frame, dan rotating wheel
type electrode untuk menghasilkan arus.
Aplikasi yang menggunakan pengelasan jenis ini biasanya banyak dilakukan pada bidang
transportasi, agrikultural, sektor produksi makanan, peralatan gardening dan machine
protection.
9. Untuk material logam Tembaga, Aluminium dan Baja, urutkan mana yang material yang
memiliki weldability yang baik dengan menggunakan pengelasan las titik (spot welding).
Jawab :
1. Steel
2. Aluminium
3. Tembaga
TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 6
Steel adalah logam yang paling baik karena memilki ketahanan listrik yang tinggi dan
konduktivitas termal yang rendah, sedangkan tembaga memiliki ketahanan listrik dan
konduktivitas termal yang tinggi. Aluminium konduktivitas termalnya mendekati tembaga
tetapi titik leburnya lebih rendah sehingga masih mungkin dilas dengan arus yang lebih
tinggi.
10. Pada pembuatan pipa ERW, mengapa digunakan arus frekwensi tinggi serta jelaskan peranan
frekwensi tersebut terhadap sambungan di pipa tersebut.
Jawab : Pada pembuatan pipa baja ERW digunakan arus frekuensi tinggi karena dengan
mengkonsentrasikannya pada permukaan yang akan disambung melalui dua probes yang
membuat kontak ringan dengan bagian sambungan, arus yang diperlukan lebih kecil dan
kontak listriknya juga lebih kecil. Dengan meningkatkan frekuensi arus yang diberikan hingga
450 Hz dan meningkatkan voltage dari satuan menjadi puluhan, dikembangkan proses yang
disebut high-frequency resistance welding (HFRW).
Peranan frekuensi tersebut terhadap sambungan pipa ialah membuat kontak ringan antara
probes dengan bagian sambungan sehingga arus yang diperlukan lebih kecil begitu pula
dengan kontak listrik
11. Jelaskan keuntungan dan keterbatasan High Frequency Welding.
Jawab :
Keuntungan : Keterbatasan:
Menghasilkan daerah HAZ yang sempit Harus berhati-hati agar tidak terjadi
interferensi radiasi Kecepatan las tinggi dan konsumsi
energi sedikit
Dapat untuk mengelas tube dengan
dinding yang tipis
Menghasilkan produk sampingan dalam
jumlah kecil
Bisa digunakan untuk banyak jenis logam Persiapan sebelum pengelasan harus
sangat diperhatikan Oksidasi dan distorsi dapat
diminimalisasi
Efisiensi tinggi Bahaya arus dengan frekuensi tinggi
12. Jelaskan prinsip kerja projection welding, beserta keunggulan dan keterbatasannya.
Jawab : Projection we,ding menggunakan aliran arus yang terkonsentrasi pada permukan
kontak dengan mesin projection welding. Projection welding secara efektif melokalisasikan
arus sehingga dapat meminimalisasi pemanaan berlebihan pada logam yang akan dilas.
Keuntungan Keterbatasan
Menghasilkan hasil las yang lebih rapih
akibat aliran arus dan eletroda terfokus
Lap joint menyebabkan penambahan
berat
TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 7
Kecepatan pengelasan tinggi Kekuatan sambungan dan fatik rendah
Mudah beradaptasi untuk otomatisasi
dalam kecepatan produksi tinggi
Peralatan lebih mahal dibandingkan arc
welding
Kesalahan hasil pengelasan sulit
diperbaiki
13. Jelaskan persyaratan kualitas hasil las dengan spot welding, jelaskan hal tersebut dengan
menganalisa ukuran nugget lasan-nya dan hasil uji tarik gesernya.
Jawab :
Ukuran Nugget
Ukuran nugget dari logam yang mencair sangat berkaitan dengan luas kontak antara benda
kerja dan elektroda, dimana dalam hal ini konsentrasi arus juga dipengaruhi oleh luas kontak.
Ukuran diameter dari nugget sebagai syarat dari kualitas hasil las spot welding adalah 6-10
mm.
Hasil Uji Tarik Geser
Kuat geser nugget umumnya harus cukup dapat menjamin bahwa bila sambungan diberi
tegangan hingga putus maka putus terjadi pada lembaran mengelilingi nuggget. Hal penting
yang perlu diperhatikan adalah kekuatan las titik yang dapat diperoleh melalui uji mekanik
berupa shear strength dan uji cross section. Indikator yang sering digunakan untuk menetukan
keuletan lasan khususnya pada material yang memiliki mampu keras yang tinggi adalah
besarnya rasio antara cross section strength (ft) dan shear strength (fs). Bila rasio fs/ft
mendekati satu, lasan dapat dikatakan ulet sedangkan rasio fs/ft mendekati nol, lasan bersifat
getas.
14. 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.
Jawab :
Andaikan: D1 = 10 mm ; D2 = 8 mm
Sehingga,
t = 5(s) . 0.5
D1 = 5(10) . 0.5 = 25 mm
D2 = 5(8) . 0.5 = 20 mm
15. Jelaskan weldability baja lapis seng (galvanil) bila dilas dengan spot resistant weldingprocess.
TUGAS 04 Penyambungan Material| Putu Calista Gitta K/1106052745 8
Jawab : Baja yang dilapisi seng memiliki resistansi yang lebih rendah dibandingkan baja
biasa sehingga arus dan tekanan yang diberikan harus lebih tinggi dibandingkan yang
dibutuhkan pada baja biasa. Zn dapat menempel pada elektroda saat pengelasan sehingga
dapat menyebabkan keausan pada elektroda. Oleh karena itu, elektroda harus sedingin
mungkin dengan cara mendinginkannya dengan air.
Top Related