tugas-03 m tsabit ayman 1306368072

8/18/2019 Tugas-03 M Tsabit Ayman 1306368072

1/13

2016

TUGAS1 TUGASPENYAMBUNGANMATERIAL-01

Penyambungan Material 02

Tugas 3

2016


2/13

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 :

Prinsip kerja dari las resistansi listrik adalah menyambung permukaan logam dalam bentuk

lembaran ( sheet ), dalam bentuk sambungan tumpang (lap joint ), dan sambungan tumpul (butt

joint ), ditekan satu sama lain dengan menggunakan elektroda dan pada saat yang sama arus

listrik dialirkan sehingga permukaan tersebut menjadi panas dan mencair karena adanya

resistansi listrik

Kemudian logam cair ini didinginkan dalam pengaruh tekanan hingga timbul kekuatan

yang cukup untuk menyatukan dua lembaran yang dilas. Kerapatan arus dan tekanan yang

diberikan sedemikian rupa hingga terbentuk nugget, tetapi tidak terlalu tinggi yang dapat

menyebabkan cairan logam terlempar dari daerah las

Tahapan kerja dari las titik (spot welding) dapat dijelaskan pada gambar di bawah ini:

Arahkan dan bawa elektroda pada permukaan logam, serta aplikasikan sedikittekanan pada permukaan tersebut.

Tahap kedua terjadi dengan mengaplikasikan arus listrik pada elektroda tersebut

sehingga membuat permukaan menjadi panas dan meleleh.

Tahap ketiga adalah melepaskan arus listrik yang sebelumnya diberikan dan elektroda

dibiarkan di tempat sehingga material dapat mendingin.


3/13

Pelelehan terjadi pada bagian tengah kedua pelat yang disambung disebabkan karena pada

pengelasan spot welding diharapkan tahanan listrik terbesar pada permukaan antar material (r 3),

sedangkan tahanan listrik antara material yang akan dilas dengan elektroda harus sekecil mungkin

(r 1 dan r 5), sehingga panas yang dihasilkan melelehkan bagian tengah pada pelat yang disambung.

Sesuai dengan persamaan:

2. Jelaskan pengaruh arus, waktu dan tekanan terhadap hasil las resistansi listrik

Jawab :

Pengaruh arus terhadap hasil las resistansi listrik

Arus merupakan parameter yang memiliki peran utama pada heat input, sebab itu arusmemiliki satu peranan vital dalam las resistansi listrik. Arus ini menentukan kecepatan

pemberian panas dan apabila densitasnya terlalu tinggi atau berlebihan akan menyebabkan

terjadinya metal expulsion yang berdampak pada pembentukan rongga dan retak

Pengaruh Waktu terhadap Hasil Las Resistansi Listrik

Waktu siklus operasi secara keseluruhan untuk las resistansi listrik titik terdiri dari empat tahap,

yaitu:

a. Waktu tekan ( squeeze time)

Merupakan periode antara saat mulai penekanan (kontak antar elektroda dengan benda

kerja) sampai arus mulai mengalir.

b. Waktu las (weld time)

Merupakan interval waktu selama arus mengalir melalui benda kerja.

c. Waktu tahan (hold time)

Merupakan periode saat arus sudah tidak mengalir lagi tetapi elektroda masih menekan benda kerja sampai deposit las membeku.

d. Waktu berhenti (off time)Merupakan periode antara saat akhir dari waktu tahan sampai waktu tekan berikutnya.

Waktu merupakan parameter yang mengontrol masukan panas, dan mempunyai pengaruh terhadap

kuat geser hasil lasan, dimana dalam hal ini terdapat nilai waktu las yang optimum.


4/13

Pengaruh Tekanan terhadap Hasil Las Resistansi Listrik

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 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 :

Tahapan kerja dari las titik (spot welding) ialah:

Dua lembaran tumpang tindih disambung menggunakan prinsip pencairan setempat yang

disebabkan oleh arus yang terkonsentrasi antara elektroda-elektroda yang berbentuk silinder.

Konsentrasi arus ditentukan oleh luas kontak antara elektroda dan benda kerja.

Berikut merupakan mekanisme tahapan proses pada Spot Welding :

a. Dua elektroda yang berbentuk silinder diletakkan pada permukaan sambungan benda

kerja dan benda kerja yang akan disambung.


5/13

b. Panas yang dihasilkan dari tahanan dikombinasikan dengan pemberian tekanan yang

akan menghasilkan Spot Welding.

c. Panas tersebut akan berakibat terbentuknya nugget pada permukaan sambungan dari

dua benda kerja. Umumnya diameter dari nugget adalah 6-10 mm.

d. Arus yang dihasilkan berkisar antara 3000 - 40.000 A

e. Waktu pengelasan biasanya sekitar 0.6 dan 0.8 detik.

Pelelehan terjadi pada bagian tengah kedua pelat yang disambung disebabkan karena pada pengelasan spot welding diharapkan tahanan listrik terbesar pada permukaan antar material (r 3)

sedangkan tahanan listrik antara material yang akan dilas dengan elektroda harus sekecil

mungkin (r 1 dan r 5) sehingga panas yang dihasilkan melelehkan bagian tengah pada pelat yang

disambung. Sesuai dengan persamaan (1):


6/13

Rw = r1+r2+r3+r4+r5

Keterangan:

r 2 dan r 4 = tahanan listrik material yang dilas

r 1 dan r 5 = tahanan listrik pada permukaan kontak antara elektroda dengan benda kerja

r 3 = 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 tekanan 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 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


7/13

5. Jelaskan dengan gambar skematis siklus kerja dari Seam Welding

Jawab :

Skematis siklus kerja seam welding:

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:

Dapat menghasilkan panas dengan cepat

Dapat digunakan untuk menambahkan fastener

Waktu pengelasan singkat

Hasilnya lebih rapi karena hanya menggunakan resistansi panas yang tinggi untuk

melelehkan logam Kekurangan:

Harus ada gaya baik sebelum, selama, dan sesudah arus diberikan

Mahal karena arus yang digunakan sangat besar

Harus ada kontak fisik antara elektroda yang membawa arus dengan benda kerja


8/13

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 busurdihasilkan 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

Aplikasinya banyak digunakan pada industri elektronik untuk menyambung alumunium rods,

menyambung baja, atau non ferrous alloy yang tahan korosi

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.


9/13

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 :

Keterangan:

W = Mampu las baik

L = Mampu las terbatas


10/13

N = Mampu las buruk

Melihat table diatas, maka yang memiliki weldability yang paling baik adalah baja diikuti

aluminium lalu tembaga.

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 voltase 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 Kekurangan

Menghasilkan daerah HAZ yang sempit Harus berhati hati agar tidak terjadi interferensi

radiasi

Kecepatan las tinggi dan konsumsi energy

Sedikit

Menghasilkan produk sampingan dalam

jumlah kecil

Dapat mengelas tube dengan dinding yang tipis Persiapan sebelum pengelasan harus

diperhatikan

Bisa digunakan untuk banyak jenis logam dan

oksidasi, distorsi dapat diminimalisasi

Bahaya arus dengan frekuensi tinggi

Efisiensi tinggi


11/13

12. Jelaskan prinsip kerja projection welding, beserta keunggulan dan keterbatasannya.

Jawab :

Prinsip kerja dari projection welding ialah mengkonsentrasikan arus dan tekanan elektroda pada

daerah yang akan dilas yang telah dipersiapkan sebelumnya sehingga aliran arus terfokus pada

titik kontak yang terbatas. Teknik pengelasan ini merupakan modifikasi dari las resistansi titik.

Keunggulan:

Kecepatan pengelasan tinggi dan dapat dengan mudah beradaptasi untuk

otomatisasi dalam kecepatan produksi yang tinggi.

Hasil lebih seragam di berbagai aplikasi.

Hasil las lebih rapih dibandingkan spot welding karena aliran arus dan elektroda

terfokus.

Mudah mendapatkan heat balance yang memuaskan untuk kombinasi

penyambungan yang sulit.

Penyambungan dapat diletakkan.

Output meningkat per mesin karena weld terbentuk secara simultan.

Usia elektroda lebih panjang.

Tampilan permukaan lebih baik.

Parts yang tidak dapat dilakukan spot welding dapat dilakukan projection welding.

Parts mudah disambung dalam assembly.

Keterbatasan:

Peralatan lebih mahal dibandingkan dengan arc welding.

Sulit diperbaiki jika terjadi kesalahan pengelasan.

Lap joint yang menjadi syarat berakibat penambahan berat.

Kekuatan sambungan rendah dan fatik juga rendah


12/13

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 :


13/13

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 welding process.

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

tugas-03 m tsabit ayman 1306368072

Documents