ARTIKELELEMEN MESIN

DIPLOMA TEKNIK MESIN

Disusun Oleh :

NAMA : Dheka Arga NIM : 01009

ABSEN : 11 KELAS : B8

SAMBUNGAN LAS

TEKNIK MESINSEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS GADJAH MADA2013

Las

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Las menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (1994), " adalah penyambungan besi dengan cara membakar. Dalam referensi-referensi teknis, terdapat beberapa definisi dari Las, yakni sebagai berikut :

Berdasarkan defenisi dari Deutche Industrie Normen (DIN) dalam Harsono dkk(1991:1), mendefinisikan bahwa " las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilakukan dalam keadaan lumer atau cair ". Sedangkan menurut maman suratman (2001:1) mengatakan tentang pengertian mengelas yaitu salah satu cara menyambung dua bagian logam secara permanen denaga menggunakan tenaga panas. Sedangkan Sriwidartho, Las adalah suatu cara untuk menyambung benda padat dengan dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan.

Dari beberapa pendapat diatas, maka dapat disimpulkan bahwa kerja las adalah menyambung dua bagian logam atau lebih dengan menggunkan energi panas.

Proses Pengelasan

Proses pengelasan berkaitan dengan lempengan baja yang dibuat dari kristal besi dan karbon sesuai struktur mikronya, dengan bentuk dan arah tertentu. Lalu sebagian dari lempengan logam tersebut dipanaskan hingga meleleh. Kalau tepi lempengan logam itu disatukan, terbentuklah sambungan. Umumnya, pada proses pengelasan juga ditambahkan dengan bahan penyambung seperti kawat atau batang las. Kalau campuran tersebut sudah dingin, molekul kawat las yang semula merupakan bagian lain kini menyatu.

Proses pengelasan tidak sama dengan menyolder dimana untuk menyolder bahan dasar tidak meleleh. Sambungan terjadi dengan melelehkan logam lunak misalnya timah, yang meresap ke pori-pori di permukaan bahan yang akan disambung. Setelah timah solder dingin maka terjadilah sambungan. Perbedaan antara solder keras dan lunak adalah pada suhu kerjanya dimana batas kedua proses tersebut ialah pada suhu 450 derajat Celcius. Pada pengelasan, suhu yang digunakan jauh lebih tinggi, antara 1500 hingga 1600 derajat Celcius.

Sejarah pengelasan

Pengelasan dengan metode yang dikenal sekarang, mulai dikenal pada awal abad ke 20. Sebagai sumber panas digunakan api yang berasal dari pembakaran gas acetylena yang kemudian dikenal sebagai las karbit. Waktu itu sudah dikembangkan las listrik namun masih mulai langka.

Pada Perang Dunia II, proses pengelasan untuk pertama kalinya dilakukan dalam skala besar. Dengan las listrik, dalam waktu singkat, Amerika Serikat dapat membuat sejumlah kapal sekelas dengan kapal SS Liberty, yang merupakan kapal pertama yang diluncurkan dengan di las. Dimana sebelumnya kapal yang dikeluarkan, proses pengerjaan menggukana paku keling (‘’rivets’’). Pada masa itu, muncul pula cara pertama untuk mengetes hasil pengelasan, seperti uji ‘’kerfslag’’ (lekukan yang tertutup lapisan).

Jenis-jenis Pengelasan

Terdapat berbagai jenis pengelasan yang digunakan dalam proses penyatuan logam. Dalam beberapa literatur, terdapat hingga 40 bahkan 200 metoda pengelasan. Berikut ini dijelaskan beberapa metode pengelasan yang dikenal

Las Karbit

Las Karbit adalah proses penyambungan logam dengan logam (pengelasan) yang menggunakan gas karbit (gas aseteline=C2H2) sebagai bahan bakar, prosesnya adalah membakar bahan bakar yang telah dibakar gas dengan O2 sehingga menimbulkan nyala api dengan suhu yang dapat mencairkan logam induk dan logam pengisi.

Las Listrik

Pada Las Listrik, panas yang diperoleh untuk proses pelelehan diperoleh dari perbedaan tegangan antara ujung tangkai las dengan benda yang akan di las. Kalau elektroda las cukup dekat dengan benda yang akan dikerjakan itu, akan terjadi loncatan bunga api permanen yang berasal dari arus listrik. Selama melakukan las listrik, tetesan elektroda lempengan logam berdiameter tertentu, berjatuhan menjadi kumpulan cairan logam.

Salah satu metode modern dari las listrik adalah las plasma . Plasma adalah gas panas yang suhunya sedemikian tinggi sehingga elektron luar molekul-

molekul gas terpisahkan dan membentuk ion. Elektroda untuk las plasma dibuat dari bahan yang kuat, misalnya wolfram

Arus listrik mengionisasi gas plasma sehingga terjadi arus tunggal. Sewaktu terbentuk cairan panas, kawat las bisa ditambahkan.

Las Plasma sangat stabil. Cara ini bisa dijalankan secara automatis, antara lain karena hasil pengelasan tidak terpengaruh oleh panjang arus. Karena las plasma sangat cepat, ia bisa digunakan ntuk mamasang lapisan anti karat dan anti aus pada konstruksi baja.

Las Listrik merupakan dasar dari banyak proses las dengan aplikasi khusus. Salah satu yang paling terkenal adamah las MIG/MAG ( Metal Inert Gas/ Metal Active Gas). Bedanya dengan las listrik biasa ialah, dari ujung tangkai las juga keluar aliran gas. Dapat beripa gas karbondioksida yang disebut las CO2, tetapi dapat juga argon atau campuran beberapa gas. Aliran gas itu melindungi cairan yang meleleh dari udara sekitarnya. Udara mengandung oksigen yang pada suhi sekitar 1800 derajat Celcius dapat membuat karat.

Las Gesekan

Pada las gesekan, panas timbul sebagai akibat gesekan kedua bagian logam yang akan disambung dengan berputar dalam kecepatan tinggi . Panas hasil gesekan tersebut akan melelehkan logam, dan kalau diberikan sedikit tekanan, maka akan terjadi sambungan. Setelah logam mulai meleleh, koefisien gesekan akan turun dan pertambahan panas akan berhenti, sehingga bahan tidak mungkin kepanasan.

Untuk mengelas pipa ledeng besar dengan las gesekan, diperlukan las gesekan radikal. Kedua bagian pipa harus sedikit terpisah sewaktu cincin logam yang mengelilinginya diputar. Pada saat tertentu, cincin yang berputar itu ditekan. Panas hasil gesekan itu akan melelehkan cincin bagian dalam serta ujung kedua pipa. Proses pengelasan selesai.

Las gesekan umumnya digunakan dalam industri mobil, untuk menyambung as, komponen bak persneling dan kolom kemudi. Dengan metode las gesek ini akan lebih mudah untuk menyambung bahan-bahan yang sulit dilas dengan proses biasa. Misalnya untuk menghubungkan baja dengan tembaga, tembaga dengan aluminium dan titanium.

Las Termit

Las Termit adalah penyambungan/las antara dua batang rel melalui suatu reaksi kimia dengan menggunakan termit (besioksida dengan bubuk aluminium). Metode ini dilaksanakan dengan bahan yang sederhana dan menghasilkan sambungan yang baik. Reaksinya seperti berikut:

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3 + 850 kJ

Hasil reaksi tersebut berupa besi ditambah dengan kerak Al2O3 serta panas yang terjadi cukup untuk mencairkan besi yang berada disekitar rel yang pada gilirannya akan memadukan besi hasil reaksi dengan rel.

Las termit adalah penyambungan/las antara dua batang rel melalui suatu reaksi kimia dengan menggunakan termit (besioksida dengan bubuk aluminium). Metode ini dilaksanakan dengan bahan yang sederhana dan menghasilkan sambungan yang baik. Reaksinya seperti berikut:

Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3 + 850 kJ

Hasil reaksi tersebut berupa besi ditambah dengan kerak Al2O3 serta panas yang terjadi cukup untuk mencairkan besi yang berada disekitar rel yang pada gilirannya akan memadukan besi hasil reaksi dengan rel.

Las Eksplosi

Las eksplosi digunakan untuk memasang lapisan anti karat pada logam biasa. Metodanya dapat digambarkan sebagai berikut. Apabila dua lempengan A dan B akan di las. Kedua lempengan ditumpuk, dan di luar A diletakkan selapis bahan peledak yang disulut. Lempengan A akan ditekan keras pada B dan keuda lempengan akan meleleh pada tempat kontak. Setelah beberapa seratus detik gelombang kejut ledakan itu hilang, bahan akan mendingin dan bagian A dan B sudah melekat.

Las Laser

Dalam proses las laser, digunakan sinar laser dikarenakan laser bersifat mengumpulkan energy dalam satu titik. Umumnya digunakan untuk mengelas komponen yang mengandung peralatan-peralatan sensitif terhadap panas. Seperti kotak pacu jantung yang didalamnya terdapat komponen-komponen elektronika. Keuntungannya, panas hanya terkumpul pada tempat

yang kecil. Untuk pekerjaan seperti itu dipakai laser bahan padat seperti ‘’neodymuim-YAG-laser’’. Bahan yang lebih tebal tidak dapat disambung dengan laser seperti itu .

Namun disebut-sebut laser CO2 memiliki energi yang lebih banyak untuk setiap milimeter perseginya. Laser ini dapat melelehkan logam sampai sedalam 15 milimeter.

Las sinar elektron

Selain sinar laser yang digunakan dalam las laser, sinar elektron juga bisa dipakai untuk memanaskan logam hingga titik leburnya. Bahan yang akan dilas dihujani elektron bermuatan negatif dari batang logam untuk menyambung, yang akan menuju ke muatan positif dari bahan yang akan dikerjakan. Sinar elektron yang terdiri atas sejumlah elektron, setelah bertubrukan dengan logam akan memproduksi panas. Las dengan sinar elektron selain digunakan dalam industri nuklir, juga digunakan dalam pembuatan mesin jet pesawat terbang . Namun kelemahannya hanya bisa dipakai di ruangan hampa udara. Molekul udara dapat mencerai beraikan sinar elektron dan energinya langsung memudar.

Keterampilan Operator Las

Mutu dari hasil pengelasan, bergantung pada keahlian operator atau juru ataupun tukang las sendiri. Cara mengelas yang buruk dapat mengakibatkan kerusakan fatal baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang, mulai dari kasus sederhana seperti pipa ledeng yang bocor ataupun ke hal-hal yang lebih fatal seperti runtuhnya bangunan berkonstruksi baja yang menggunakan bahan yang di las.

Pada saat pengelasan, kesalahan sering terjadi dan sambungan las jarang sekali jadi. Hal yang perlu diperhatikan adalah menghindari bara api pada bagian yang di las tanpa mengulangi las di tempat yang sama. Kalau hal itu terjadi, hubungan akan menjadi rapuh dan terbentuk titik awal retakan kecil. Selain itu, bagian logam yang bersebelahan dengan bagian yang di las tidak meleleh tetapi berubah karena panas. Pemanasan yang diikuti dengan pendinginan yang cepat bisa menghasilkan struktur logam seperti kaca, sehingga mudah retak.

Untuk las konvensional yang menggunakan tenaga manusia, operator las dengan tangkai las yang menentukan berhasil tidaknya proses pengelasan.

Karena operatorlah yang menentukan suhu cairan logam, memilih diameter elektroda las dengan kekuatan arus listrik dan mengatur jumlah gas dan tekanan kawat las, serta menentukan campuran kawat las dan posisi tangkai las. Operator las juga menghadapi situasi lingkungannya, baik musim yang nantinya berpengaruh pada hasil las, cuaca ekstrim, iklim lokasi yang perlu di las dan tantangan untuk pengelasan bawah laut. Automatisasi dilakukan dengan bantuan robot las operator terbantu dengan sistem kontrol las yang diberikan. Robot diprogram sedemikian rupa untuk dapat memberikan kontrol jalur sambungan yang perlu di las dengan sistem pengikut sambungan melalui sensor yang diberikan.

Sambungan Las

Pengelasan adalah penggabungan logam dengan cara fusi. Logam leleh yang sangat panas dari batang las ditempelkan pada pelat yang disambung. Dengan demikian, titik hubung yang diperoleh akan homogen dan menerus. Sangat banyak jenis titik hubung las, tetapi sebagian besar merupakan variasi dari 2 jenis dasar, yaitu las tumpula dan las sudut (lihat gambar di bawah).

Kekuatan 1 unit las tumpul terhadap tarik sama dengan tegangan izin material las dalam keadaan tarik dikalikan tebal minimum las. Untuk suatu tebal tertentu, panjang las yang digunakan berbanding langsung dengan beban yang disalurkan.

Kekuatan las sudut bergantung pada tahanan geser las pada bidang las dengan luas minimum, seperti pada gambar di bawah :

Apabila tebal las adalah t, maka luas minimum yang dimaksud adalah A = Lt sin 450

dimana L adalah panjang las. Dengan demikian, kekuatan las adalah P = AFv = L (0,707t) (Fv). Tegangan izin material yang umum digunakan adalah Fv = 13600 lb/in2Dengan demikian P = 9600 tL. Apabila dinyatakan dalam tabel las 1/16 in2 .Dan panjang las 1 in, maka P = (600 lb/in.) / (1/16 in.). Angka-angka seperti ini sangat berguna untuk mencari dengan cepat panjang las dan tebal yang diperlukan untuk nilai beban tertentu. Beban 4800 lb, misalnya memerlukan las 1/16 in. sepanjang 8 in., atau las 1/8 in. sepanjang 4 in., atau 1/4 in. sepanjang 2 in.Sebagaimana dengan baut, kita harus berhati-hati dalam menggunakan titik hubung las yang dibebani tidak simetri karena pada sistem demikian ada efek torsi. Sebagai contoh, pada profil siku yang dilas ke plat, bebannya kelihatan simetris, begitu pula letak lasnya, tetapi sebenarnya las tersebut menerima beban yang tidak simetris karena titik berat profil tidak simetri.

 

PERMASALAHAN PADA SAMBUNGAN LAS

macam-macam cacat pada proses pengelasan dan cara penanggulanganya

Latar Belakang Berdasarkan penemuan benda sejarah dapat diketahui bahwa teknik penyambunganlogam telah diketahui sejak zaman prasejarah, misalnya pada waktu antara 4000-300 SM,telah diketahui dan dipraktekan pembrasingan logam paduan emas, tembaga, dan pematrianpaduan timah. Pada waktu itu sumber energy yang digunakan adalah hasil dari pembakarankayu atau arang. Berhubung suhu yang diperoleh dengan pembakaran kayu dan arang sangatrendah maka teknik penyambungan pada waktu itu tidak berkembang lagi.Setelah energi listrik dapat dipergunakan dengan mudah, maka teknologi pengelasanmaju dengan pesat sehingga menjadi suatu teknik penyambungan yang rnutakhir. Pada akhirabad ke 19 telah diciptakan cara dan teknik pengelasan. Pengelasan yang banyak di gunakanadalah las busur, las resistensi listrik, las gas, dan las termit.Pada tahun 1885 alat-alat busur sudah banyak dipakai. Bernardes adalah orang yangpertama kali rnenggunakan las busur yang memakai ektroda yang dibuat dari batang karbonatau grafit. Dengan cara mendekatkan elektroda las ke logam induk atau logam yang akandilas, dengan jarak kurang lebih 2 rnm, maka terjadilah busur listrik yang nrerupakan sumberpanas pada proses pengelasan tersebut. Karena terjadi panas, maka logam yang terbuat darilogam yang sama dengan logam induk mencair dan akhirnya mengisi tempat sambungan.Pada tahun 1892Slovianoff adalah orang pertama kali yang menggunakan kawatlogam elektroda yang turut mencair karena panas yang ditimbulkan oleh busur listrik.Dengan penemuan ini elektroda yang berfungsi sebagai penghantar dan pembangkit busurlisrrik, juga berfungsi sebagai logarn pengisi. Kemudian Kjellberg menemukan kwalitassambungan las rnenjadi lebih baik bila kawat elektroda logam dibungkus dngan terak.Dan pada tahun 1886 Thomsonmenciptakan proses pengelasan resistansi listrik, dan Glodschimiit menemukan las termit pada tahun 1895. Pada tahun 1900 adalah masakeemasan pertama untuk pengelasan logam. Dan pada tahun 1926 adalah masa keemasankedua dengan adanya las hydrogenatomyang ditemukan oleh Lungumir, dan las busur logamdengan perlindungan gas mulia yang ditemukan oleh Hobart dan Dener. Selanjutrnya pada tahun 1935 Knnedymenemukan las busur redam, hal ini membuka jalan kearah otomatisasi dalam bidang pengelasan yang dapat memperbaiki kwalitas las.

PERTANYAAN

1. Fakor apa yang mempengaruhi mutu pengelasan ?

2.Mengapa dalam las laser menggunakan sinar laser ? dan,sebutkan contoh pengaplikasian las laser !

3.Apa peranan operator las pada pengelasan konvensional ?

JAWABAN

1. Mutu dari hasil pengelasan, bergantung pada keahlian operator atau juru ataupun tukang las sendiri. Cara mengelas yang buruk dapat mengakibatkan kerusakan fatal baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang, mulai dari kasus sederhana seperti pipa ledeng yang bocor ataupun ke hal-hal yang lebih fatal seperti runtuhnya bangunan berkonstruksi baja yang menggunakan bahan yang di las.

2. Dalam proses las laser, digunakan sinar laser dikarenakan laser bersifat mengumpulkan energy dalam satu titik. Umumnya digunakan untuk mengelas komponen yang mengandung peralatan-peralatan sensitif terhadap panas. Seperti kotak pacu jantung yang didalamnya terdapat komponen komponen elektronika

3. Untuk las konvensional yang menggunakan tenaga manusia, operator las dengan tangkai las yang menentukan berhasil tidaknya proses pengelasan. Karena operatorlah yang menentukan suhu cairan logam, memilih diameter elektroda las dengan kekuatan arus listrik dan mengatur jumlah gas dan tekanan kawat las, serta menentukan campuran kawat las dan posisi tangkai las