laporan praktikum proses manufaktur 2
Post on 18-Jan-2016
319 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Laporan Praktikum Proses Manufaktur 2
“Proses Pengelasan”
Disusun Oleh:
KELOMPOK 2
Clarissa Suroso (2112100013)
Yunnida Lutfya D.F (2112100028)
Fajar Sri Lestari P. (2112100064)
Fatih Nurudin (2112100083)
Puja Priyambada (2112100093)
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses manufaktur adalah kegiatan mengubah benda kerja dari bahan baku
(raw material) atau bahan setengah jadi (unfinished material) menjadi bahan jadi
atau bentuk lain yang memiliki nilai tambah (added value) menggunakan mesin,
dan tools, dengan berbagai macam metode. Frais (Milling), Bubut (Turning),
Pengecoran (Casting), Pembentukan (Metal Forming), Pengelasan (Welding)
merupakan contoh-contoh dari proses manufaktur dalam dunia industri.
Pengelasan adalah salah satu proses manufaktur yang banyak digunakan
terutama dalam dunia industri. Las adalah proses penyambungan 2 dan atau lebih
logam padat dengan memanfaatkan titik lebur dari logam itu sendiri maupun dari
logam lainnya. Dalam praktikum kali ini menggunakan 2 macam las yaitu las
listrik (SMAW) dan las karbit (OAW). Las karbit memanfaatkan gas karbit atau
gas aseteline (C2H2) dengan gas oksigen (O2) sebagai bahan bakar. Sedangkan las
listrik memanfaatkan tenaga panas yang didapat dari sumber tenaga listrik AC
atau DC yang dialirkan pada elektroda.
Praktikum proses manufaktur 2 ini khususnya proses pengelasan
menunjang proses pembelajaran. Dari praktikum ini juga kita dapat
mengaplikasina secara langsung teori atau materi pengelasan yang di dapat di
kelas serta dapat mengetahui aplikasi pengelasan dalam dunia industri.
1.3 Rumusan Masalah
Adapun Rumusan Masalah dari praktikum ini antara lain:
1. Bagaimanakah mekanisme kerja dari Las Listrik (SMAW) ?
2. Bagaimanakah mekanisme kerja dari Las Karbit (OAW) ?
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini antara lain:
1. Mengetahui mekanisme kerja dari Las Listrik (SMAW).
2. Mengetahui mekanisme kerja dari Las Karbit (OAW).
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Las Karbit ( Oxyfuel Acetylene Welding / OAW )
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. Sebagai bahan bakar dapat digunakan gas-
gas asetilene, propana atau hidrogen. Ketiga bahan bakar ini yang paling banyak
digunakan adalah gas asetilene, sehingga las gas pada umumnya diartikan sebagai
las oksi-asetelin. Karena tidak menggunakan tenaga listrik, las oksi-asetelin
banyak dipakai di lapangan walaupun pemakaiannya tidak sebanyak las
busur elektrode terbungkus.
Dari keterangan di atas mengelas adalah menyatukan dua buah logam atau
lebih dengan mengadakan ikatan metalurgi di bawah pengaruh panas. Untuk
mendapatkan ikatan metalurgi ada banyak cara dilakukan, yakni:
1. Logam yang disambung dipanasi sampai suhu tertentu yang terletak di
bawah atau di atas titik lebur, kemudian logam disatukan dengan cara
ditekan atau dipukul (las tekan).
2. Logam yang disambung bersama-sama dengan bahan tambah (apabila
diperlukan) dicairkan (las busur cair)
3. Bahan tambah di cairkan kemudian diletakkan pada logam yang
disambung.
a. Prinsip Kerja Las Karbit
Gambar 2.1. Prinsip Las Karbit
Gambar di atas memperlihatkan prinsip kerja las karbit. Dalam
proses pembakaran, tidak semua campuran gas oksigen dan acetylene
terbakar secara sempurna. Gas yang terbakar sempurna membentuk nyala
inti yang digunakan untuk mencairkan logam, sedangkan sisanya
membentuk nyala luar yang berfungsi sebagai gas pelindung deposit
logam lasan.
Proses pencampuran gas bisa dimanipulasi sesuai dengan tujuan
pengelasan. Campuran yang terlalu banyak acetylene menyebabkan
banyak gas acytelene yang tidak terbakar, bentuk nyala inti memanjang
dengan warna kuning kemerahan. Bentuk nyala seperti ini dinamakan
nyala karburasi (gambar 2.2). Nyala Karburasi mempunyai suhu sekitar
1000 C sehingga cocok untuk proses Brazing, Soldering dan pengelasan
alumunium, namun tidak dapat digunakan untuk pengelasan baja.
Gambar 2.2. Nyala Api Karburasi
Campuran gas yang terlalu banyak oksigen disebut nyala oksidasi.
Nyala intinya berbentuk kerucut dengan warna putih kebiruan, panjangnya
lebih pendek dari nyala Netral, dan bersuara m endesis. Temperature nyala
oksidasi sekitar 3500 C. Walaupun temperature tersebut sudah dapat
mencairkan baja namun jika diterapkan dalam pengelasan baja akan terjadi
oksidasi, karena banyak sisa gas oksigen yang tidak terbakar mengikat
elemen Fe dan membentuk oksida besi (FeO, Fe2O3). Oksida besi ini
dapat menyebabkan cacat las yang berupa slag inclution (kotoran yang
ikut ke dalam deposit logam lasan).
Gambar 2.3. Nyala Api Oksidasi
Bentuk nyala lain dalam gas adalah nyala netral yang diakibatkan
karena pembakaran campuran gas oksigen dan acetylene dengan
perbandingan relative sama (biasanya sedikit lebih banyak oksigen). Nyala
berbentuk busur dengan warna putih kekuningan dan panjangnya melebihi
nyala oksidasi tetapi lebih pendek dari nyala karburasi. Temperatur yang
dapat dicapai sekitar 3200 oC dan sangat cocok jika digunakan untuk
pengelasan baja. Selain untuk mengelas, las karbit sering digunakan juga
untuk proses pemotongan, pengerasan, penekukan dan pelurusan, maupun
perataan.
Gambar 2.4. Nyala Api Netral
b. Keuntungan
Keuntungan Las Karbit diantaranya :
Peralatan relatif murah dan memerlukan pemeliharaan
minimal/sedikit.
Cara penggunaannya sangat mudah, tidak memerlukan teknik-teknik
pengelasan yang tinggi sehingga mudah untuk dipelajari.
Mudah dibawa dan dapat digunakan di lapangan maupun di pabrik
atau di bengkel-bengkel karena peralatannya kecil dan sederhana
Dengan teknik pengelasan yang tepat hampir semua jenis logam dapat
dilas dan alat ini dapat digunakan untuk pemotongan maupun
penyambungan.
c. Kekurangan
Butuh tenaga ahli untuk membuat nyala api yang sesuai.
Dapat melubangi spesimen ketika terlalu lama terkena api las.
Proses pengelasan lambat.
Distorsi yang disebabkan pengelasan cukup tinggi.
2.2. Las Busur Listrik ( Shielded Metal Arc Welding / SMAW )
Las busur listrik adalah 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.
Gambar 2.5. Las Busur Listrik
Logam cair dari elektroda dan dari sebagian benda yang akan disambung
tercampur dan mengisi celah dari kedua logam yang akan disambung, kemudian
membeku sehingga kedua logam tersebut dapat tersambung. Mesin las busur
listrik dapat mengalirkan arus listrik cukup besar tetapi dengan tegangan yang
aman (kurang dari 45 volt). Busur listrik yang terjadi akan menimbulkan energi
panas yang cukup tinggi sehingga akan mudah mencairkan logam yang terkena.
Besarnya arus listrik dapat diatur sesuai dengan keperluan dengan memperhatikan
ukuran dan tipe elektrodanya.
Gambar 2.6 Skema Las SMAW
Pada las busur, sambungan terjadi oleh panas yang ditimbulkan oleh busur
listrik yang terjadi antara benda kerja dan elektroda. Elektroda atau logam pengisi
dipanaskan sampai mencair dan diendapkan pada sambungan sehingga terjadi
sambungan las. Mula-mula terjadi kontak antara elektroda dan benda kerja
sehingga terjadi aliran arus, kemudian dengan memisahkan penghantar timbullah
busur. Energi listrik diubah menjadi energi panas dalam busur dan suhu dapat
mencapai 6000 °C.
a. Menyalakan Busur Listrik
Untuk menyalakan atau membuat nyala busur listrik perludiperhatikan
mesin las yang digunakan. Jika mesin las yang digunakan adalah mesin las AC,
maka menyalakan dengan menggoreskan elektroda yang sudah terjepit pada
penjepit elektroda, pada benda kerja yang sudah terhubung dengan kabel massa.
Arah penggoresan elektroda membentuk busur atau seperti cara menggoreskan
korek api, seperti terlihat pada gambar (A), adapun cara menyalakan las DC
dengan cara menggoreskan dengan arah naik turun, seperti terlihat pada gambar
(B), elektroda digerakkan lurus kebawah sampai menyentuh benda kerja
kemudian diangkat diameter elektroda.Setelah nyala busur listrik terjadi, maka
posisi elektroda harus tetap dijaga pada jarak tertentu dari benda kerja agar nyala
busur listrik yang terjadi dapat menyala secara kontinyu. Selama elektroda
menyala, makaelektroda akan berkurang sehingga jarak ujung elektroda (panjang
busur nyala) dengan benda kerja akan semakin renggang. Untuk menjaga
agarpanjang busur nyala tetap sama, maka pemegang elektroda harusditurunkan
secara perlahan-lahan.
Gambar 2.7. Menyalakan Busur Dengan Menggoreskan Elektroda
Gambar 2.8 Menyalakan Busur Dengan Cara Mengetuk/Menyentuh
b. Mematikan Busur Listrik
Setelah satu bagian pengelasan selesai maka nyala busur listrikharus
dimatikan. Cara mematikan nyala busur harus hati-hati, karenamematikan busur
nyala berarti mengakhiri proses pengelasan yangberada pada ujung rigi las.Agar
ujung akhir pengelasan tidak keropos dan terlalu tinggi ataurendah, maka cara
mematikan nyala busur harus benar. Untukmemutuskan dan mematikan lengkung
listrik las dari benda kerja dapatdilakukan dengan dua cara, yaitu :
Cara Pertama :
Elektroda diangkat dan diturunkan sedikit kemudian ditarik keluar. (perhatikan
gambar 2.8)
Gambar 2.9 Mematikan Dengan Menarik Keluar
Cara Kedua :
Elektroda diangkat sedikit dan diturunkan kembali sambil dilepas dengan cara
mengayunkan ke kiri atas. (perhatikan gambar)
Gambar 2.10 Mematikan Dengan Menarik ke Kiri Atas
c. Menyambung Alur pada Las
Bila elektroda harus diganti sebelum pengelasan selesai, maka untuk
menyambung pengelasan , busur perlu dinyalakan lagi, menyalakan busur
kembali ini dilakukan pada tempat kurang lebih 25 mm di muka las berhenti (lihat
gambar). Elektroda digerakkan kebawahlas dan diisi hingga sama besar dengan
alur sebelumnya.
Gambar 2.11 Menyambung Pada Alur Las
d. Pengaruh Kecepatan Elektroda terhadap Hasil Las
Untuk menghasilkan rigi–rigi las yang rata dan halus, kecepatan tangan
menarik atau mendorong elektroda waktu mengelas harus stabil. Apabila
elektroda di gerakkan:
a) tepat dan stabil, maka menghasilkan daerah perpaduan dengan bahan dasar
dan perembesan luasnya baik.
Gambar 2.12 Kecepatan Las Tepat dan Stabil
b) terlalu cepat, menghasilkan perembesan las yang dangkal karena pemanasan
bahan bakar dasar.
Gambar 2.13 Kecepatan Las Terlalu Cepat
c) terlalu lambat, menghasilkan alur yang lebar (lihat gambar). Hal ini dapat
menimbulkan kerusakan sisi las, terutama bila bahan dasar yang dilas tipis.
Gambar 2.14 Kecepatan Las Terlalu Lambat
Gambar 2.15 Contoh-contoh Kecepatan dan Alur dalam Pengelasan
Keuntungan Las Listrik
1. Busur nyala listrik yang dihasilkan stabil
2. Dapat menggunakan semua jenis elektroda
3. Dapat digunakan untuk pengelasan pelat tipis
4. Dapat dipakai dimana saja, diluar, dibengkel dan didalam air.
5. Satu set dapat mengelas berbagai macam tipe dari material mild steel
ke copper alloy dengan rectifier.
6. Set-up yang cepat dan sangat mudah untuk diatur.
7. Pengelasan dengan segala posisi.
8. Elektroda tersedia dengan mudah dalam banyak ukuran dan diameter.
9. Peralatan yang digunakan sederhana, murah dan mudah dibawa
kemana-mana.
10. Tingkat kebisingan rendah.
11. Tidak terlalu sensitif terhadap korosi
Kerugian Las Listrik
1. Pengelasan terbatas hanya sampai sepanjang elektroda dan harus
melakukan penyambungan.
2. Setiap akan melakukan pengelasan berikutnya slag harus dibersihan.
3. Tidak dapat digunakan untuk pengelasan bahan baja non-ferrous.
4. Mudah terjadi oksidasi akibat pelindung logam cair hanya busur las
dari fluks.
5. Diameter elektroda tergantung dari tebal pelat dan posisi pengelasan
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1. Peralatan dan Bahan
a. Praktikum Las Listrik
1) Mesin las 1 buah
2) Kabel massa Sesuai kebutuhan
3) Pemegang elektroda 1 buah
4) Palu terak 1 buah
5) Tang penjepit 1 buah
6) Sikat kawat 1 buah
7) Elektroda 1 buah
8) Material st 37 2 buah
9) Kaca mata las 1 buah
Gambar 3.1 Peralatan dan Bahan Las Listrik
b. Praktikum Las Karbit
1) Mesin Las Karbit 1 buah
2) Tang penjepit 1 buah
3) Palu terak 1 buah
4) Elektroda 1 buah
5) Material st 37 2 buah
6) Kaca mata las 1 buah
Gambar 3.2 Peralatan dan Bahan Las Karbit
3.2. Metode Praktikum Las Listrik
1. Persiapan
a) Menyiapkan dan memeriksa alat utamanya dan semua peralatan
bantunya.
b) Memakai pelindung yang sudah disediakan.
c) Menyiapkan benda kerja dan elektroda.
d) Memasang elektroda pada penjepitnya dan memasang penjepit benda
kerja (bisa pada meja kerjanya). letak dari penjepit elektroda jangan
sampai menempel penjepit logam atau logam induknya.
e) Mengatur besarnya arus dengan memutar handel pada mesin las, dengan
memperhatikan besarnya diameter elektroda, sesuai dengan tabel yang
sudah ada.
2. Pelaksanaan
1) Latihan menyalakan busur listrik dan membuat rigi-rigi las serta
mengatur panjang busur (jarak antara ujung elektroda ke benda kerja).
a) Bila panjang busur tepat (kurang lebih garis tengah elektroda) dan
kecepatan pengelasan yang tepat maka akan menghasilkan bunyi
mendesis yang tetap dan halus (tidak meledak-ledak) dengan lebar
jalur las sebesar kurang lebih dua kali garis tengah elektroda, karena
cairan elektroda akan mengalir dan mengendap dengan baik.
b) Bila busur terlalu panjang, maka timbul bagian-bagian yang berbentuk
bola (percikan-percikan kecil) dari cairan elektroda.
c) Bila busur terlalu pendek, akan sukar memeliharanya, kalau terjadi
kontak butiran logam cair yang menyambung elektroda dan logam
induknya maka akan terjadi hubungan singkat dan busur akan mati,
sehingga elektroda akan menempel kuat pada benda kerja.
2) Posisi Elektroda
Pada pengelasan dengan elektroda terbungkus yang biasanya dengan
mesin las konvensional maka posisi elektroda terhadap benda kerja
berdasarkan eksperimen dan pengalaman yang paling baik hasilnya
adalah yang sebagai berikut :
a) Posisi elektroda bersudut 70°-80° dengan arah memanjang las dan
bersudut 90° arah melintang las.
b) Melatih gerakan-gerakan tangan dengan arah. memutar arah kanan
maupun kiri dengan diameter yang relatif kecil.
c) Elektroda pada ujungnya akan mencair secara kontinyu sehingga
perlu digerakkan searah dengan sumbunya secara kontinyu pula.
3) Gerakan Elektroda.
Gerakan-gerakan elektroda pada pengelasan ada dua cara yaitu :
a) Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda.
b) Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda. Gerakan ini
dilakukan untuk mengatur jarak (panjang busur) agar tetap, karena
busur mencair terus menerus sehingga mengalami pemendekan.
c) Gerakan ayunan elektroda.Gerakan ini diperlukan untuk mengatur
lebar jalur las yang dikehendaki.
4) Pengaruh kecepatan elektroda
Kecepatan menggerakkan elektroda harus stabil, sehingga
menghasilkan rigi-rigi las yang rata dan halus.
a) Jika elektroda digerakkan terlalu lambat akan didapatkan jalur yang
lebar, kasar dan kuat tetapi dapat menimbulkan kerusakan sisi las
(pada logam induknya).
b) Jika elektroda digerakkan terlalu cepat, tembusan lasnya dangkal
karena kurangnya waktu pemanasan bahan dasar dan kurangnya
waktu untuk cairan elektroda menembus bahan dasar.
c) Jika kecepatan geraknya elektroda tepat, daerah perpaduan dengan
bahan dasar dan tembusan lasnya baik.
Gambar 3.3 Praktikum Las Listrik
3.3. Metode Praktikum Las Karbit
1) Siapkan tempat pengelasan, alat yang digunakan dan bahan yang akan di
las.
2) Susun bahan yang akan dilas sesuai yang sudah ditentukan.
3) Nyalakan las dengan korek las pegang dengan satu tangan, sedangkan
tangan yang lain memegang bahan tambahnya.
4) Jangan lupa memakai kacamata untuk melindungi mata dari hal-hal yang
tidak diinginkan.
5) Panaskan spesimen hingga berubah warna kemerahan.
6) Arahkan bahan tambah ke benda kerja yang akan dilas bersamaan dengan
api yang digunakan untuk mengelas.
7) Gerakkan las menyusuri garis yang akan disambung,
8) Setelah selesai sampai pada titik akhir, jangan langsung dipegang karena
benda kerja masih panas. Tunggulah sampai dingin atau dengan penjepit
masukkan benda kerja yang sudah di las ke dalam air.
BAB IV
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Praktikum Las
a. Las Listrik ( SMAW )
Gambar 4.1. Hasil Las Listrik
b. Las Karbit ( OAW )
Gambar 4.3. Hasil Las Karbit
4.2. Pembahasan
4.2.1. Las Listrik ( SMAW )
Praktikum pertama adalah pengelasan dengan menggunakan listrik.
Pada proses praktikum las masing-masing praktikan diberi 2 buah plat
datar. Setiap praktikan mengelas benda kerja masing-masing yang telah
disediakan. Benda kerja (plat) dibersihkan dari karat, kemudian plat
diletakkan pada meja kerja, dan sumber tegangan diatur dengan arus litrik
150 A dan tegangan sebesar 220 V. Proses pengelasan yang dilakukan
sesungguhnya adalah pelelehan pada elektrode dan benda kerjanya.
Elektrode yang digunakan adalah tembaga. Elektrode didekatkan dengan
benda kerja sejauh kurang lebih 2 mm. Setelah percikan api nyala,
praktikan harus terlebih dahulu mengelas bagian ujung benda kerja, agar
benda kerja terkunci dan tidak mudah bergerak pada proses pengelasan
yang utama. Setelah benda terkunci dan stabil (tidak bergerak lagi),
barulah dilakukan proses pengelasan yang utama, yakni sepanjang
permukaan celah kedua plat. Elektrode tidak boleh sampai bersentuhan
secara langsung karena panas yang tersalurkan menjadi sangat besar dan
menyebabkan electrode dan benda kerja menempel satu sama lain
sehingga terjadi kegagalan proses pengelasan (penyambungan). Setelah
seluruh sambungan pada kedua plat sudah dilas, maka plat yang sudah
menyatu diambil dengan penjepit, dan didinginkan di bak air. Las-las an
yang menggunung, dipukul dengan menggunakan palu supaya hasil las
rata.
4.2.2. Las Karbit ( OAW )
Las Karbit tidak menggunakan electrode melainkan menggunakan
acetylene (C2H2) dan oksigen sebagai bahan bakar. Praktikan diberi 2 buah
plat datar, dimana harus disambung dengan menggunakan Las Karbit
( OAW ). Terlebih dahulu api harus diatur sehingga didapatkan nyala yang
pas untuk melakukan las karbit agar terpenuhi hasil yang maksimal.
Praktikan harus mengambil kawat las yang nantinya akan dilelehkan. Plat
diletakkan berdampingan, dengan gap yang sangat rendah, sekitar 0.5 mm,
namun tidak boleh menempel, karena akan menimbulkan tidak rekatnya
hasil las ( hasil las akan terlepas secara sendirinya sebelum dibanting ).
Bagian benda kerja yang akan di sambung dipanaskan terlebih dahulu
sehingga berubah warna kemerahan, kemudian kawat las diletakkan di atas
celah kedua plat tersebut, dan didekatkan pada nyala api. Pertama
mengelas bagian kedua ujung benda kerja yang akan disambung,
kemudian diteruskan pada celah antara kedua plat. Ketinggian kawat las
harus pas untuk menghasilkan hasil las karbit yang optimal. Jika
ketinggian kawat las terlalu besar, maka itu adalah proses pengeleman
(bukan pengelasan), dimana akan menimbulkan ketidakoptimalan
kekuatan las lasan. Jika ketinggian terlalu rendah dan pemanasan pada satu
area terlalu lama, maka akan terjadi panas yang berlebihan terhadap benda
kerja, sehingga hasil las las an berlubang.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Pada las listrik, penyambungan 2 buah plat datar dilakukan dengan
menggunakan busur listrik electrode tembaga. Hasil praktikum las listrik
yaitu berupa plat yang telah tersambung. Beberapa plat sudah tersambung
dengan baik, namun ada juga yang hasil lasnya kurang baik, hal ini
disebabkan karena ketidakmampuan praktikan untuk menjaga ketinggian
elektrode (tidak konstan) serta terlalu cepat / lambatnya pergerakan
elektrode dalam lintasannya.
2. Pada las karbit, peyembungan 2 buah plat datar dilakukan dengan
menggunakan lelehan kawat listrik dengan nyala api dari bahan bakar
acetylene (C2H2) dan oksigen. Pada las karbit, beberapa dari hasil
praktikan sudah baik, adapun hasil yang kurang baik dimana terdapat
bagian dari benda kerja yang berlubang, hal ini dikarenakan api las terlalu
dekat dan lama sehingga benda kerja (plat) terkena panas yang berlebihan.
5.2. Saran
Peralatan dan meja praktikum disediakan lebih banyak, agar praktikan
mempunyai lebih banyak kesempatan untuk berlatih sebelum melakukan
pengelasan.
top related