LABORATORIUM TEKNIK PERAWATAN

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015

MODUL : Las Listrik

PEMBIMBING : Gatot Subiyanto

Oleh

Kelompok : 5

Nama : 1. Nabila Vidiaty Novera 131424015

2. Nadhira Rifarni 131424016

Kelas : 2A TKPB

PROGRAM STUDI DIPLOMA IVTEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2015

Praktikum : 10 Maret 2015Penyerahan : 18 Maret 2015(Laporan)

PRAKTIKUM LAS LISTRIK

I. Tujuan Praktikum

Mahasiswa mengerti memahami dan dapat mengoperasikan mesin las.

Mahasiswa mengerti setiap komponen-komponen dan fungsinya.

Mahasiswa dapat melakukan kerja secara efisien :

o Ketepatan waktu (dikerjakan yang terlebih utama)

o Ketelitian ukuran

o Ketelitian dalam pengelasan

Mahasiswa harus memahami bagaimana posisi yang tepat pada saat melakukan

pengelasan.

II. Landasan Teori

2.1 Prinsip Kerja Mesin Las

Pada pengelasan listrik berkas elektron, sambungan terjadi karena benda kerja di

hujani oleh berkas elektron berkecepatan sangat tinggi, akibatnya pinggiran benda

yang akan dilas mencair atau dapat dikatakan oleh adanya penetrasi dari elektron.

Biasanya tidak digunakan filler dan proses ini baik digunakan tidak saja untuk logam

biasa, tetapi juga digunakan untuk logam keras yang tahan api, termasuk logam-

logam yang sulit di las menggunakan pengelasan biasa.

Untuk lebih jelas, perhatikan gambar berikut ini.

Senapan elektron berada dalam ruang hampa yang di atur sedemikian rupa, sehingga

dapat ditarik ke atas maupun ke bawah ataupun bergerak dalam bidang datar. Ruang

hampa biasanya mencapai tekanan dimana serangkaian berkas

dipasangkan dan di arah kan secara terpusat dan fixed (stasioner), kemudian benda

kerjanya yang bergerak. Karena panasnya berkas elektron tersebut, sehingga mampu

membuat wolfram menjadi uap, bahkan bahan-bahan dengan titik didih yang tinggin

sekali pun mampu dijadikan uap.

Proses pengelasan listrik berkas elektron ini dapat dikendalikan secara numerik

khususnya untuk komponen elektronika dan tercatat mempunyai kecepatan

pengelasan sedemikian tinggi (misal: untuk Al-alloy 2024 T-4 setebal 12 mm,

kecepatan pengelasan nya = 800 mm/menit), sehingga komposisi metalurgi ke-2

logam induk tidak sempat terpengaruh.

Berkas elektron terbentuk di dalam ruang hampa, lalu mengalir melintasi lubang

khusus dan menembus gas Argon atau Helium, lalu mengenai benda kerja (logam

induk). Kecepatannya masih dapat ditingkatkan, namun menjadi tidak bebas dari

kontaminasi.

2.2 Bagian-bagian Mesin Las

Mesin las yang digerakkan dengan motor, cocok dipakai untuk pekerjaan

lapangan atau pada bengkel yang tidak mempunyai jaringan listrik.

Busur nyala las ditimbulkan oleh arus listrik yang diperoleh dari mesin las.

Busur nyala terjadi apabila dibuat jarak tertentu antara elektroda dengan benda

kerja dan kabel masa dijepitkan kebenda kerja.

2.3 Sumber Tenaga Mesin Las

Sumber tenaga mesin las dapat diperoleh dari:

motor bensin atau diesel

gardu induk

Tenaga listrik tegangan tinggi dialihkan kebengkel las melalui beberapa

transformator.

Tegangan yang diperlukan oleh mesin las biasanya:

- 110 Volt

- 220 Volt

- 380 Volt

2.4 Jenis-jenis Mesin Las

Mesin las ada dua macam, yaitu:

mesin las D.C (direct current – mesin las arus searah)

mesin las A.C (alternating current – mesin las arus bolak-balik)

2.4.1 Mesin Las D.C

Pemasangan kabel sekunder, pada mesin las D.C dapat diatur / dibuat menjadi DCSP

atau DCRP.

Bila kabel elektroda dihubungkan kekutub negative mesin, dan kabel masa

dihubungkan kekutub positif maka disebut hubungan polaritas lurus (D.C.S.P)

Pada hubungan D.C.S.P, panas yang timbul, sepertiga memanaskan elektroda

dan dua pertiga memanaskan benda kerja.

Berarti benda kerja menerima panas lebih banyak dari elektroda.

Bila kabel elektroda dihubungkan kekutub positif mesin, dan kabel masa

dihubungkan kekutub negative maka disebut hubungan polaritas terbaik

(D.C.R.P)

catatan:

DCSP = direct current straight polarity

DCRP = direct current revers polarity

Pada hubungan D.C.R.P, panas yang timbul, dua pertiga memanaskan

elektroda dan sepertiga memanaskan benda kerja. Berarti elektroda menerima

panas yang lebih banyak dari benda kerja

kapan dipergunakan D.C.R.P, tersebut?

Ini tergantung pada :

- bahan benda kerja

- posisi pengelasan

- bahan dan salutan elektroda

- penembusan yang diinginkan

Keuntungan-keuntungan pada mesin D.C antara lain:

- busur nyala stabil

- dapat menggunakan elektroda bersalut dan tidak bersalut

- dapat mengelas pelat tipis dalam hubungan DCRP

- dapat dipakai untuk mengelas pada tempat-tempat yang lembab dan sempit

2.4.2 Mesin Las A.C

Pada mesin las A.C, kabel masa dan kabel elektroda dapat dipertukarkan

tanpa mempengaruhi perubahan panas yang timbul pada busur nyala.

Keuntungan-keuntungan pada mesin A.C, antara lain:

- busur nyala kecil, sehingga memperkecil kemungkinan timbunya

keropos pada rigi-rigi las

- perlengkapan dan perawatan lebih murah

Besar arus dalam pengelasan dapat diatur dengan alat penyetel, dengan

jalan memutar handle menarik atau menekan, tergantung pada

konstruksinya.

Besar ampere yang dihasilkan mesin dapat dilihat pada skala ampere.

2.5 Macam-macam Cara Pengerjaan Mesin Las

2.5.1 Las Laser

Pada mulanya, sinar laser tidak dimaksudkan untuk mengelas, biasanya dugunakan

untuk keperluan metrologi (pengukuran), termasuk untuk mengukur/menguji

kelurusan, kerataan, kesikuan dan kedataran suatu benda. Sinar laser dapat

memancarkan berkas dengan diameter sekitar 10 mm berwarna merah dan sinarnya

visibel, artinya dapat dilihat oleh mata telanjang. Karena intensitas panas yang begitu

tinggi, maka sinar laser dapat digunakan untuk pekerjaan pengelasan dan karena

energi yang dipindahkan dalam bentuk berkas cahaya, maka laser dapat digunakan

dalam media yang transparan tanpa mengenai benda kerjanya.

Pada proses pengelasan, energi diteruskan dalam bentuk pulsa dan bukan sebagai

berkas sinar yang kontinu. Berkas cahaya dengan intensitas panas tinggi itu dibuat

terpusat pada benda kerja yang akan di las, sehingga mampu menghasilkan peleburan

(fusion) pada permukaan benda kerja yang akan dilas.Untuk persiapan pengelasan,

termasuk penyetelan peralatan utama dan penunjang, memerlukan banyak waktu,

maka tipe pengelasan jenis ini tergolong lambat. Penggunaannya relatif terbatas,

yakni untuk komponen kecil, khususnya industri elektronika.

2.5.2 Las Gesek

Pada pengelasan gesek, penyambungan terjadi oleh adanya panas yang ditimbulkan

oleh gesekan akibat perputaran satu dengan yang lain antara logam-logam induk

dibawah pengaruh gaya aksial. Ke-2 permukaan yang bergesekan tadi menjadi panas,

bahkan mendekati titik didih logam nya, sehingga permukaan logam didaerah tersebut

menjadi plastis. Dalam kondisi panas tersebut, pergerakan/pergesekan relatif antar ke-

2 logam dihentikan, kemudian di aplikasikan gaya tekan arah aksial, sehingga terjadi

sambungan las lantak.Besarnya gaya tekan ini, bisa sama atau lebih besar dari gaya

tekan sewaktu pemanasan, dimana nilainya tergantung dari jenis bahan yang akan di

las.Kilatan atau percikan bungan api yang timbul selama proses pengelasan, ternyata

bermanfaat untuk membersihkan sambungan dari kotoran (minyak dan karat),

terutama oksida. Gambar ilustrasi las gesek dapat dilihat dibawah ini.

Mesin yang digunakan harus mampu memegang salah satu dari logam induk, sedang

logam lain nya diputar dan dihentikan, setelah sushu pengelasan tercapai. Kecepatan

perputaran dan tekanan kontak sangat tergantung kepada ukuran dan jenis bahan

benda kerja nya. Sebagai contoh: sebuah poros baja karbon berdiameter 25 mm,

memerlukan kecepatan putar 1500 rpm dan tekanan aksial sebesar10 MPa, sedangkan

untuk poros stainless steel dengan ukuran yang sama, diperlukan kecepatan putar

sekitar 3000 rpm dan tekanan aksial sebesar 85 MPa.

Keunggulan:

a. peralatan sederhana

b. kecepatan pengelasan tinggi

c. mutu pengelasannya baik

d. persiapan untuk pengelasan cukup singkat

e. energi yang dibutuhkan cukup rendah

Kekurangan:

a. hanya terletak pada benda kerjanya yang harus selalu simetris.

2.5.3 Las Ultrasonik

Las ultrasonik adalah proses penyambungan padat untuk logam-logam yang sejenis,

maupun logam-logam berlainan jenis, dimana secara umum bentuk sambungan nya

adalah sambungan tindih. Energi getaran berfrekwensi tinggi mengenai daerah las-las

an dengan arah paralel dengan permukaan sambungan. Tegangan geser osilasi pada

permukaan las-las an yang terjadi akibat pengaplikasian gaya, akan merusak dan

merobek lapisan oksida yang ada di ke-2 permukaan logam induk yang akan dilas.

Gambar ilustrasi ini, menunjukkan sistem pengelasan satu titik.

Sebelum pengelasan, perlu diatur besarnya gaya jepit, waktu dan daya yang

diperlukan, sementara itu logam induk diletakkan diatas meja kerja. Pada menjelang

periode pengelasan, sebuah elemen penggetar (sonotrode) ditekankan pada benda

kerja untuk waktu tertentu dan gaya penjepit nya ditingkatkan secara bertahap,

kemudian energi ultrasonik dihentikan secara otomatis dan benda kerja dilepaskan.

Gaya jepit, waktu atau laju pengelasan dan energi di atur sesuai dengan jenis dan

ketebalan logam induk.Sebagai contoh lembaran tipis atau kawat-kawat halus, hanya

memerlukan energi sebesar beberapa Watt saja, sedangkan benda yang besar dan

keras, memerluka energi ratusan Watt dan gaya jepit ribuan Newton. Waktu yang

dibutuhkan untuk pengelasan biasanya kurang dari 1 detik, bila berlangsung lebih dari

1 detik, hal ini berarti enegi ultrasonik nya kurang., sedangkan ketebalan maksimum

benda kerja adalah 3 mm.

Pengelasan ultrasonik jenis cincin atau las kampuh ultrasonik, banyak digunakan

dalam industri pengemasan, pemotongan lembaran tipis (foil), penerbangan dan ruang

angkasa serta pembuatan reaktor nuklir.

Keuntungan:

a. waktu pengelasan relatif singkat

b. hasil lasan lebih kuat dibandingkan pengelasan manapun

Kekurangan:

a. tebal benda kerja maksimum 3 mm

b. pengoperasian nya relatif sulit, terutama untuk mengetahui energi ultrasonil

yang tepat

III. Percobaan

3.1 Alat dan bahan yang digunakan

1. Mesin las litrik

2. Mistar atau penggaris

3. Gergaji besi untuk memotong pelat besi

4. Kedok las

5. Pemegang elektroda

6. Pemegang massa

7. Palu las

8. Sikat kawat

9. Kaca mata

3.2 Tata cara pengelasan

Persiapan alat dilakukan dengan menyiapkan mesin las, kabel las, dan elektroda. Untuk keselamatan kerja siapkan jas lab, kacamata las atau masker las selain itu gunakan juga sepatu tertutup agar kembang api yang dihasilkan dari proses pengelasan tidak mengenai kaki. Gunakan juga sarung tangan agar kembang api juga tidak mengenai tangan.

Sambungkan kabel arus ke colokan kabel. Setelah itu tekan saklar ON/OFF menjadi ON. Sambungkan kabel capitan yang satu lagi ke objek pemotongan atau pengelasan. Hal ini dilakukan agar elektroda untuk mengelas bisa menghasilkan kembang api. Setelah itu kabel yang dijepit elektroda kemudian di ketuk-ketukkan ke objek benda yang akan dipotong atau disambungkan.

Pada saat pemotongan dilakukan secara perlahan. Terlebih dahulu ujung sisi objek dilubangi hingga tembus. Kemudian las objek benda secara perlahan-lahan dari ujung yang telah dilubangi hingga ujung yang berada diseberangnya. Hal ini dilakukan secara perlahan-lahan hingga benda terpotong.

Berbeda dengan proses penyambungan. Penyambungan objek dilakukan dengan terlebih dahulu sambungkan kedua objek yang telah dibersihkan dari kotoran. Objek yang akan dilas dijepit terlebih dahulu dengan penjepit penghubung arus listrik. Las ujungan yang akan disatukan hingga menyatu sempurna. Setiap selesai mengelas, objek tersebut diketuk-ketukkan dengan menggunakan palu. Proses pengelasan dilakukan terus-menuerus hingga kedua objek menempel sempurna.

IV. Keselamatan Pekerjaan

Untuk melindungi anggota badan dari percikan api las dan sinar las gunakan pakaian

keselamatan kerja dengan baik.

Gunakan tabir pelindung untuk menghalangi sinar tajam dan percikan api supaya

tidak mengganggu orang lain.

Pakailah kaca mata pengaman secara baik.

Pakailah topi pengaman jika mengelas ditempat-tempat yang rumit.

Hindari jalur kabel yang melintasi pintu atau tempat lalu lintas orang banyak.

Hindari Benda panas, benda tajam, nyala api terkena atau mengganggu kabel las.

V. Tugas Praktikum

Sebutkan macam-macam Pengelasan!

Jawab :

Teknik Pengelasan

Menyalakan Busur Las

Mematikan Busur Las

Gerakan Elektroda

o Gerakan menarik (dragging motion)

o Gerakan maju mundur (Whipping motion)

o Gerakan melebar (Weaving Motion)

‘;.

Metode-Metode Pengelasan

1. Metal Inert Gas (MIG): Menggunakan elektroda logam dan menggunakan gas inert

(Argon, Helium) untuk menghindari inklusi atau pengotor oksida. Gas inert sangat

dibutuhkan untuk logam yang reaktif terhadap atmosfir udara seperti: Al, Mg, Ti.

Gambar 1. Skema MIG.

2. Shield Metal Arc Welding (SMAW): Menggunakan elektroda logam. Selaput

elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi

ujung elektroda, kawah las, busur listrik dan daerah las di sekitar busur listrik

terhadap pengaruh udara luar.

Gambar 2. Skema SMAW.

3. Tungsten Inert Gas (TIG): Elektrodanya khusus menggunakan Wolfram. Titik cair

elektroda wolfram yang sampai 3410oC membuat ia tidak ikut mencair pada saat

terjadi busur listrik. Menggunakan gas inert Argon dan atau Helium. Gas inert untuk

logam yang reaktif terhadap atmosfir udara seperti: Al, Mg, Ti.

Gambar 3. Skema TIG.

4. Gas Metal Arc Welding (GMAW): Menggunakan elektroda logam, dengan gas

pelindung tidak harus inert, misalnya CO2 (hanya untuk pengelasan carbon steel &

low alloy steel).

Gambar 4. Skema GMAW.

5. Plasma Arc Welding (PAW): PAW sama dengan TIG menggunakan elektroda

wolfram (tidak meleleh), filler diumpan secara manual. Perbedaannya pada PAW

tedapat gas plasma yang mengandung ion positif dan negatif, sehingga hasil penetrasi

dari PAW lebih dalam karena konsentrasi energi lebih besar, dan daerah Heat Affected

Zone (HAZ) relatif lebih kecil karena ada plasma gas, stabilitas busur lebih baik dari

TIG.

Gambar 5. Skema PAW.

6. Submerged Arc Welding (SAW): Elektroda dalam bentuk kawat diumpankan ke

kampuh las benda kerja secara kontinyu dan ditutup dengan flux dalam bentuk serbuk

halus. Busur listrik tercipta diantara elektroda dan benda kerja namun tidak terlihat

karena elektroda tertutup oleh flux.

Gambar 6. Skema SAW.

7. Friction welding: 2 buah benda kerja ditekan dan diputar sehingga akibat friksi

keduanya akan timbul panas yang selanjutnya dipakai untuk proses penyambungan.

 Gambar 7.

Skema Friction Welding.

8. Friction stir welding: penyambungan dua buah logam dengan menggunakan probe

yang berputar serta berjalan, menghasilkan gesekan, lalu menimbulkan panas, lalu

logam menjadi plastis tapi tidak sampai meleleh dan terjadi penyambungan di antara

keduanya.

Gambar 8. Skema Friction Stir Welding.

9. Spot Welding: Dua elektroda yang berbentuk silinder diletakkan pada kedua

permukaan logam, lalu ditekan. Panas yang dihasilkan dari tahanan dikombinasikan

dengan pemberian tekanan yang akan menghasillkan Spot Welding, panas tersebut

akan berakibat terbentuknya nugget pada permukaan sambungan dari dua benda kerja.

Gambar 9. Skema Spot Welding.

10. Seam Welding: Prinsip panas yang dihasilkan sama dengan spot welding, namun

Pengelasan dilakukan dibanyak titik (continuous) yang Menghasilkan banyak nugget

yang berurutan.

Gambar 10. Skema Seam Welding

11. Projection Welding: mengkonsentrasikan arus dan tekanan elektroda pada daerah

yang akan dilas yang telah dipersiapkan sebelumnya sehingga aliran arus terfokus

pada titik kontak yang terbatas

Gambar 11. Skema Projection Welding.

12. Flash Welding: mengkombinasikan tekanan dari samping dan panas dari arus

listrik. Salah satu dari jenis Resistance welding, dimana tahanan dihasilkan dari gap

atau celah antara 2 komponen.

Gambar 12. Skema Flash Welding.

13. Oxy-Acetylene Welding: Panas dihasilkan dari gas yang berasal dari campuran

oxygen dan fuel (acetylene).

Gambar 13. Skema Oxy-Acetylene Welding.

14. Electron Beam Welding: Elektron yang bergerak dengan kecepatan tinggi, energi

kinetik dari elektron tersebut ditransformasikan menjadi energi panas untuk

melelehkan filler atau weld metal.

Gambar 14. Skema Electron Beam Welding.

15. Laser Beam Welding: Menggunakan panas yang dihasilkan dari laser (energi radiasi

elektromagnetik).

Gambar 15. Contoh penempakan Laser Beam Welding.

VI. Kesimpulan

Dari praktikum kali ini dapat disimpulkan bahwa :

Praktikan mampu mengoperasikan mesin las, beserta komponen lainnya.

Mengerti hal-hal apa saja yang dibutuhkan dalam proses pengelasan. Baik itu

memotong bahan atau menyatukan bahan.

Pemotongan dilakukan secara perlahan hingga akhirnya bahan terpotong sempurna.

Waktu yang dibutuhkan untuk pemotongan tidak terlalu lama.

Pengelasan atau pemotongan dilakukan dengan posisi yang tepat, keselamatan kerja

juga menjadi sangat penting agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan.

Daftar Pustaka

Bahan Ajar Dalam Kurikulum Berbasis Kompetensi (Kurikulum 2007), “Teknik Fabrika-4”, Jurusan

Teknik Mesin

Modul Pelatihan, Welding Training Center, Politeknik Negeri Bandung, 2008.

https://yudiprasetyo53.wordpress.com/2013/01/25/metode-metode-pengelasan/

http://teknikmes.blogspot.com/2012/11/pengertian-las-listrik.html

LAMPIRAN