Kesehatan dan Keselamatan Kerja pada Proses Las Busur Manual (SMAW)

Pekerjaan las busur manual adalah salah satu jenis pekerjaan yang cukup berpotensi menyebabkan gangguan terhadap kesehatan atau malah dapat menyebabkan kecelakaan kerja.
Gangguan kesehatan atau kecelakaan dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, yakni operator atau teknisi las itu sendiri, mesin dan alat-alat las, atau lingkungan kerja, namun secara umum ada beberapa resiko kalau bekerja dengan proses las busur manual, yaitu : 
 Kejutan listrik ( electric shock ) 

 Sinar las
 Debu dan asap las
 Luka bakar 

 Kebakaran

1. Kejutan Listrik
Kecelakaan akibat kejutan listrik dapat terjadi setiap saat, baik itu pada saat pemasangan peralatan, penyetelan atau pada saat pengelasan. Resiko yang akan terjadi dapat berupa luka bakar, terjatuh, pingsan serta dapat meninggal dunia.Oleh sebab itu perlu hati-hati waktu menghubungkan setiap alat yang dialiri listrik, umpamanya meja las, tang elektroda, elektroda dan lain-lain. Hal ini dapat menyebabkan kejutan listrik, terutama bila yang bersangkutan tidak menggunakan sarung tangan.
Besarnya kejutan listrik yang timbul tergantung besarnya arus dan keadaan kondisi badan manusia, dalam hal ini juru las. Tingkat kejutan hubungannya dengan besar arus dapat dilihat pada tabel berikut:

Untuk mempermudah pertolongan kepada penderita, penolong harus dapat membedakan kecelakaan ini satu sama lain. Bagaimanapun keterlambatan pertolongan akan dapat mengakibatkan fatal kepada penderita.Cara-cara untuk menolong bahaya akibat kecelakaan listrik yaitu : 
 Matikan stop kontak (switch off) dengan segera
 Berikan pertolongan pertama sesuai dengan kecelakaan yang dialami oleh penderita

Apabila tidak sempat mematikan stop kontak dengan segera, maka hindarkanlah penderita dari aliran listrik dengan memakai alat-alat kering yang tidak bersifat konduktor (jangan gunakan bahan logam.

Cara-caranya adalah sebagai berikut : 
 Tarik penderita dengan benda kering (karet, plastik, kayu, dan sejenisnya) pada bagian-bagian pakaian yang kering. 

 Penolong berdiri pada bahan yang tidak bersifat konduktor ( papan, sepatu karet) 
 Doronglah penderita dengan alat yang sudah disediakan. 
 Bawalah kerumah sakit dengan segera.

Upaya mencegah bahaya kejutan listrik selama pengelasan dengan busur listrik, diantaranya :
 Pakaian kerja harus kering dan tidak boleh basah oleh keringat atau air, karena bila tangan dan kaki sedang berkeringat besar arus akan naik sampai 12 kali. Jika basah dapat mencapai 25 kali. 
 Sarung tangan harus terbuat dari kulit, kering dan tanpa lubang pada ujung jari

 Harus memakai sepatu karet yang seluruhnya terosolasi

 Bila berkeringat harus berhenti bekerja dan mengeringkan terlebih dahulu sebelum melanjutkan pengelasan. 
 Mesin las busur listrik AC harus memiliki alat penurun tegangan otomatis yang setidaknya mampu menurunkan tegangan kedua dari tegangan kerja yang besarnya kira-kira 85 V menjadi 25 V atau kurang dengan menggunakan suatu kumparan tambahan
 Mesin las busur listrik DC tegangannya harus relatif rendah yaitu sekitar 60 V
 Rumah mesin las busur harus benar-benar “membumi” (arde) 
 Kabel primer harus terjamin dengan baik, mempunyai isolasi yang baik. 
 Kabel primer usahakan sependek mungkin
 Hindarkan kabel elektroda dan kabel masa dari goresan, loncatan bunga api dan kejatuhan benda panas
 Penggantian elektroda harus dilakukan dengan hati-hati 
 Periksalah sambungan-sambungan kabel, apakah sudah ketat, sebab persambungan yang longgar dapat menimbulkan panas yang tinggi. 
 Jangan meletakkan pemegang elektroda pada meja las atau pada benda kerja
 Jika pembungkus kabel-kabel input atau output sobek dan kawatnya terbuka, maka tutuplah dengan pita isolasi atau ganti seluruh kabelnya
 Pemeliharaan dan perbaikan mesin las sebaiknya ditangani oleh orang yang telah ahli dalam teknik listrik
 Jangan mengganggu komponen-komponen dari mesin las. 
 Ketika meninggalkan bengkel pengelasan untuk beristirahat, pastikan bahwa batang elektroda las telah dilepaskan dari pemegang elektroda (holder) 
 Dalam keadaan istirahat atau tidak mengelas mesin las harus dimatikan

2. Sinar las
Temperatur busur las sama tingginya dengan temperatur permukaan matahari, kira-kira 5000o – 6000oC, sedangkan temperatur nyala api gas asetilin mencapai 3100 oC.Hal tersebut menimbulkan radiasi sinar yang membahayakan operator las dan pekerja lain didaerah pengelasan.

Sinar yang membahayakan tersebut adalah :
a. Cahaya Tampak :
Benda kerja dan bahan tambah yang mencair pada las busur manual mengeluarkan cahaya tampak semua cahaya tampak yang masuk ke mata akanditeruskan oleh lensa dan kornea mata ke retina mata. Bila cahaya ini terlalu kuat maka mata akan segera menjadi lelah dan kalau terlalu lama mungkin menjadi sakit. Rasa lelah dan sakit pada mata sifatnya hanya sementara.
b. Sinar Infra Merah :
Sinar infra merah berasal dari busur listrik.Adanya sinar infra merah tidak segera terasa oleh mata, karena itu sinar ini lebih berbahaya, sebab tidak diketahui, tidak terlihat.
Akibat dari sinar infra merah terhadap mata sama dengan pengaruh panas, yaitu akan terjadi pembengkakan pada kelopak mata, terjadinya penyakit kornea dan kerabunan.
Jadi jelas akibat sinar infra merah jauh lebih berbahaya dari pada cahaya tampak.Sinar infra merah selain berbahaya pada mata juga dapat menyebabkan terbakar pada kulit berulang-ulang (mula-mula merah kemudian memar dan selanjutnya terkelupas yang sangat ringan).
Apabila terkena sinar infra merah, maka tidak dapat tidur selama 8 -12 jam setelah terkena dan seolah-olah ada pasir di mata, jika sering terkena sinar ini lama kelamaan akan menjadi rabun. Sangat berbahaya dan menyebabkan katarak pada lensa mata.
c. Sinar Ultra Violet
Sinar ultra violet sebenarnya adalah pancaran yang mudah terserap, tetapi sinar ini mempunyai pengaruh yang besar terhadap reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh. Bila sinar ultra violet yang terserap oleh lensa melebihi jumlah tertentu , maka pada mata terasa seakan-akan ada benda asing didalamnya dalam waktu antara 6 sampai 12 jam, kemudian mata akan menjadi sakit selama 6 sampai 24 jam. Pada umumnya rasa sakit ini akan hilang setelah 48 jam.

Pencegahan Kecelakaan karena Sinar Las : 
 Memakai pelindung mata dan muka ketika mengelas, yaitu kedok atau helm las. Kedok las dan helm las dilengkapi dengan kaca penyaring (filter) untuk menghilangkan dan menyaring sinar infra merah dan ultra violet. Filter dilapisi oleh kaca bening atau kaca plastik yang ditempatkan disebelah luar dan dalam, fungsinya untuk melindungi filter dari percikan- percikan las.

Adapun ukuran ( tingkat kegelapan / shade ) kaca penyaring tersebut berbanding lurus dengan besarnya amper pengelasan.
Berikut ini ketentuan umum perbandingan antara ukuran penyaring dan besar amper pengelasan pada proses las busur manual :

 Memakai peralatan keselamatan dan kesehatan kerja (pakaian pelindung) pakaian kerja , apron/jaket las, sarung tangan , sepatu keselamatan kerja.
 Buatlah batas atau pelindung daerah pengelasan agar orang lain tidak terganggu (menggunakan kamar las yang tertutup, menggunakan tabir penghalang.

3. Debu dan Asap Las
a. Sifat fisik dan akibat debu dan asap terhadap paru-paru. 
Debu dan asap las besarnya berkisar antara 0,2 um sampai dengan 3 um jenis debu ialah eternit dan hidrogen rendah. Butir debu atau asap dengan ukuran 0,5 µm dapat terhisap, tetapi sebagian akan tersaring oleh bulu hidung dan bulu plat pernapasan, sedang yang lebih halus akan terbawa ke dalam dan ke luar kembali.
Debu atau asap yang tertinggal dan melekat pada kantong udara diparu- paru akan menimbulkan penyakit, seperti sesak napas dan lain sebagainya. Karena itu debu dan asap las perlu dapat perhatian khusus.

b. Harga batas kandungan debu dan asap las
Harga bata ( ukuran ) kandungan debu dan asap pada udara tempat pengelasan disebut Thaeshol Limited Value ( TLV ) oleh International Institute of Welding (IIW) ditentukan besarnya 10 mg/m2 untuk jenis elektroda karbon rendah dan 20 mg/m2 untuk jenis lain.

Pencegahan kecelakaan karena debu dan asap las :
1. Peredaran udara atau ventilasi harus benar-benar diatur dan diupayakan, di mana setiap kamar las dilengkapi dengan plat pengisap debu dan asap yang penempatannya jangan melebihi tinggi rata-rata / posisi wajah ( hidung ) operator las yang bersangkutan.
2. Menggunakan kedok/ helm las secara benar, yakni pada saat pengelasan berlangsung harus menutupi sampai di bawah wajah (dagu ), sehingga mengurangi asap/ debu ringan melewati wajah.
3. Menggunakan baju las (Apron) terbuat dart kulit atau asbes.
4. Menggunakan alat pernafasan pelindung debu, jika ruangannya tidak ada sirkulasi udara yang memadai ( sama sekali tidak ada ).

4. Luka Bakar dan Kebakaran
Luka bakar dapat terjadi karena : 
 Logam panas
 Busur cahaya
 Loncatan bunga api
Luka bakar dapat diakibatkan oleh logam panas karena adanya pencairan benda kerja antara 12000C –15000C , sinar ultra violet dan infra merah, hal ini dapat mengakibatkan luka bakar pada kulit.
Luka bakar pada kulit dapat menyebabkan kulit melepuh / terkelupas, dan yang sangat fatal dapat menyebabkan kanker kulit.
Luka bakar pada mata mengakibatkan iritasi ( kepedihan, silau ) yang sangat fatal menyebabkan katarak pada mata. Luka bakar yang diakibatkan oleh loncatan bunga api adalah loncatan butiran logam cair yang ditimbulkan oleh cairan logam. Biarpun bunga api itu kecil, tapi dapat melubangi kulit melalui pakaian kerja, lobang kancing yang lepas atau pakaian kerja yang longgar.

Pencegahan Luka Bakar :
Untuk mencegah luka bakar, operator las harus memakai baju kerja yang lengkap yang meliputi : 
 Baju kerja (overall) dari bahan katun
 Apron / jaket kulit  Sarung tangan kulit  Topi kulit ( terutama untuk pengelasan posisi di atas kepala )
 Sepatu kerja
 Helm / kedok las
 Kaca mata bening, terutama pada saat membuang terak

Sumber :Fabrication and Welding Engineering

Aktivitas Pembelajaran
Jawablah pertanyaan di bawah ini secara individual.
1. Menurut saudara apakah kesehatan dan keselamatan kerja itu penting? Sebutkan 5 alasannya !
2. Apa yang akan terjadi jika pengelasan busur manual tidak memperhatikan kesehatan dan keselamatan?
3. Apakah di sekolah saudara sudah menerapkan kesehatan dan keselamatan kerja?
4. Sepengetahuan anda, selama setahun belakangan adakah kecelakaan yang terjadi di sekolah saudara dan apa penyebabnya?
5. Menurut saudara apa saja faktor yang menjadi kendala penerapan kesehatan dan keselamatan kerja di sekolah saudara? Sebutkan 5 faktor?

Read More

Teknologi Penyambungan Logam dengan Panas

Mengelas secara umum adalah suatu cara menyambung logam dengan menggunakan panas, tenaga panas pada proses pengelasan diperlukan untuk memanaskan bahan lasan sampai mencair/meleleh sehingga bahan las tersambung dengan atau tanpa kawat las sebagai bahan pengisi, karena pada kondisi pengelasan tertentu tidak memerlukan bahan pengisi pada proses pengelasan.

Banyak cara pengelasan dilakukan untuk menyambungkan logam, karena banyaknya jenis proses pengelasan banyak pula cara pengklasifikasian yang digunakan dalam bidang pengelasan, tetapi secara konvensional cara-cara pengklasifikasian tersebut dapat dibagi dalam dua golongan, yaitu pengklasifikasian cara pengelasan berdasarkan cara kerja dan pengklasifikasian

cara pengelasan berdasarkan sumber panas yang digunakan dalam proses pengelasan.

Sumber :The ABC’s of Arc Welding and Inspection

Pada cara pengklasifikasian berdasarkan cara kerja dapat dibagi dalam tiga kelas utama, yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.

a. Pengelasan cair (fusion welding) adalah cara pengelasan di mana bahan dasar yang disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau api gas yang terbakar.

b. Pengelasan tekan (pressure welding) adalah cara pengelasan di mana bahan yang disambung dipanaskan sampai pijar kemudian ditekan menjadi satu.

c. Pematrian (brazing) adalah cara pengelasan dimana logam diikat dan disatukan dengan menggunakan bahan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah, dalam pematrian logam yang disambung tidak turut mencair.

Pengelompokan cara pengelasan berdasarkan sumber panas, yaitu:

a. Pengelasan gas adalah cara pengelasan menggunakan pencampuran dua gas untuk mendapatkan panas pada pengelasan yang digunakan untuk mancairkan atau bahan dengan atau tanpa bahan tambah, jenis gas yang digunakan : 
 gas oksigen
 gas asetilin
 gas hydrogen
 gas prophan (LPG) 
 gas Methan (LNG)
b. Pengelasan busur listrik adalah cara pengelasan menggunakan busur listrik atau percikan bunga api listrik akibat hubungan singkat antara dua kutub listrik yang terionisasi dengan udara melalui penghantar batang elektroda yang sekaligus dapat digunakan pula sebagai bahan tambah atau bahan pengisi dalam pengelasan.
c. Pengelasan tekan (las tahanan listrik) atau disebut juga las resisten listrik adalah cara pengelasan di mana bahan yang disambung dipanaskan dengan tahanan listrik melalui elektroda tembaga sampai pijar kemudian ditekan menjadi satu, las tekan atau las tahanan listrik baik sekali digunakan untuk penyambungan pelat-pelat yang tipis.
d. Pengelasan tempa adalah cara pengelasan dimana bahan yang disambung dipanaskan sampai pijar pada dapur tempa kemudian dengan menggunakan palu tempa bahan disatukan diatas paron pembentuk.
e. Pengelasan kimia adalah cara pengelasan dengan menggunakan reaksi kima sebagai sumber panas untuk menyambungkan bahan, jenis las kima pada penyambungan logam adalah las thermit dimana panas pada pengelasan ditimbulkan oleh reaksi kimia antara serbuk besi dan oksida alumunium. Pada modul ini hanya akan di bahas tentang pengelasan cair yang menggunakan las busur manual.
Las busur manual atau umumnya disebut dengan las listrik adalah termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las listrik ini adalah merupakan sambungan tetap. Ada beberapa macam proses las yang dapat digolongkan kedalam proses las yang menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas listrik antara lain yaitu :
Las busur dengan elektroda karbon, misalnya :
a. Las busur dengan elektroda karbon tunggal.
b. Las busur dengan elektroda karbon ganda.
Las busur dengan elektroda logam, misalnya :
a. Las busur dengan elektroda berselaput /SMAW/MMAW
b. Las TIG (Tungsten Inert Gas)/SMAW
c. Las MIG/GMAW
d. Las submerged.

Pada dasarnya las busur menggunakan elektroda karbon maupun logam menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda dan benda kerja dapat mencapai temperatur tinggi yang dapat melelehkan sebagian bahan.

Aktivitas Pembelajaran
Mengidentifikasi jenis-jenis penyambungan logam dengan panas
Anda diminta mengidentifikasi penyambungan logam dengan panas.Hasil identifikasi dituangkan secara tertulis dengan dipandu dengan pertanyaan berikut:
1. Apa yang dimaksud dengan pengelasan?
2. Uraikan klasifikasi pengelasan menurut sumber panas yang digunakan!
3. Uraikan klasifikasi pengelasan menurut cara kerjanya!
4. Jelaskan yang dimaksud proses pengelasan SMAW!

Read More

Las Busur Rendam, Las Terak Listrik, Las Sinar Energi Tinggi Dan Pengelasan Titik

 H. Las Busur Rendam (Submerged Arc Welding/SAW)
Proses pengelasan di mana busur listrik dan logam cair tertutup oleh lapisan serbuk fluks sedangkan kawat pengisi (filler) diumpankan secara kontinyu. Pengelasan ini diiakukan secara otomatis dengan arus listrik antara 500-2000 Ampere.

Keuntungan
Efisiensi perpindahan panas dari elektroda ke logam yang dilas sangat tinggi (lebih dari 90%) karena panas yang hilang dalam bentuk radiasi sangat kecil.

Kelemahan
Karena fluks diumpankan dengan menggunakan gaya gravitasi maka pengelasan ini hanya digunakan pada posisi dalar dan horizontal.

Gambar 1.6 Schema of submerged arc-welding (SAW) (www.weldingengineer.com)

I. Las Terak Listrik (Electroslag Welding)
Proses pengelasan di mana energi panas untuk melelehkan logam dasar (base metal) dan logam pengisi (filler) berasal dari terak yang berfijngsi sebagai tahanan listrik (I2Rt) ketika terak tersebut dialiri arus listrik.

Pada awal pengelasan, fluks dipanasi oleh busur listrik yang mengenai dasar sambungannya. Kemudian logam las terbentuk pada arah vertikal sebagai hasil dari campuran antara bagian sisi dari logam induk dengan logam pengisi (filler) cair. Proses pencampuran ini berlangsung sepanjang alur sambungan las yang dibatasi oleh plat yang didinginkan dengan air.

J. Las Sinar Energi Tinggi (High Beam Welding)
Yang termasuk kelompok ini adalah :
1. Las sinar elektron (electron beam welding/EBW)
2. Las sinar laser (laser beam welding/LBW)

Sumber panas pada kedua jenis las tersebut berasal dari sinar dengan intensity yang sangat tinggi yang berasal dari energi elektromagnetik. Untuk LBW sumber panas dalam bentuk elektron dengan rapat energi sebesar (1010 - 1013 watt/m2), sedangkan pada LBW digunakan photon dengan rapat energi sebesar 5x106 – 5x108 watt/m2 . Pada LBW, sinar elektron berasal dari ekstraksi thermionik pada filamen yang dipanaskan. Proses iniberlangsung di 'gun' dan menghasilkan elektron kecepatan tinggi. 

Sinar elektron ini kemudiandifokuskan oleh kumparan electromagnetik (electromagnetic coil) yang berfungsi sebagailensa ke sambungan las. Pengelasan berlangsung pada kondisi hampa udara (vacum).
Sumber sinar energi tinggi bisa berasal dan laser padal (solid-state laser) atau laser gas (gas laser). Laser padat didapat dengan jalan memberi doping bahan kristal tunggal atau gelas dengan unsur-unsur transisi seperti Cr. Sebaliknya pada laser gas, sinar laser didapat dari carapuran CO2 dan N2 sedangkan He mengalami tambahan energi dari elektroda.

K. Pengelasan Titik
Dewasa ini, industri perkereta-apian di Indonesia berkembang cukup pesat, seiring dengan perkembangan teknologi. PT INKA, Madiun, sebagai pabrik pembuat gerbong, terus mengembangkan konstruksi gerbong-gerbong produknya. Salah satu pengembangan konstruksi gerbong yang dilakukan adalah akan digunakannya kerangka dari baja karbon rendah dan dinding samping (side wall) dari baja tahan karat (stainless steel) SUS 304 yang disambung dengan teknik pengelasan titik (spot welding atau disingkat SW), yang merupakan salah satu jenis las tahanan listrik (resistance welding atau disingkat RW) (Leman A., 2003).

Dibandingkan metode pengelasan lain, RW lebih menguntungkan dipandang dari sisi kimia, struktur, dan karakteristik fisik (Rossi, 1954). Keuntungan lainnya adalah tidak diperlukan filler, proses penyambungan singkat, kecil kemungkinan terjadi distorsi, dan dimensi akhir lebih presisi. Semua bahan logam dapat disambung dengan metode RW, meskipun untuk beberapa bahan seperti timah putih, seng, dan timah hitam agak sulit dilakukan (Amstead, et.al., 1978; Ostwald dan Muñoz, 1997). Bahkan dimungkinkan untuk menyambung dua logam berbeda (Rossi, 1954; Cary, 1998). Parameter yang berpengaruh pada SW antara lain arus pengelasan (weld current atau disingkat WC) dan waktu pengelasan (weld time atau disingkat WT).

Pada hakekatnya RW adalah proses produksi yang dipakai untuk menyambung logam yang tidak terlalu tebal sehingga dapat saling ditumpang-tindihkan (Amstead, et.al., 1978; Ostwald dan Muñoz, 1997). Sambungan tumpang tindih ini menimbulkan celah yang menjadi stress-raiser pada beban fatik dan menjadi sumber korosi (Rossi, 1954). Tiga parameter yang harus dipertimbangkan pada RW, dinyatakan oleh (Rossi, 1954):

Distribusi suhu pada SW ditunjukkan pada gambar 1.7.

Gambar 1.7. Grafik distribusi tahanan dan suhu sebagai fungsi dari lokasi pada las tahanan titik (Messler, 1999: 237)

Siklus pengelasan dasar SW, terbagi dalam empat periode (Messler, 1999), yaitu: (1)
Waktu penekanan (squeeze time–ST), yaitu selang waktu ketika elektroda menyentuh dan mulai menekan logam. (2) Waktu pengelasan (weld time–WT), yaitu ketika arus listrik dialirkan di antara kedua logam sehingga timbul panas yang cukup untuk menyambung logam. (3) Waktu penahanan (hold time–HT), yaitu ketika elektroda masih menekan tetapi arus listrik telah dihentikan. HT kadang-kadang juga di kenal sebagai cooling time (CT), karena pada selang waktu ini dapat diberikan laju pendinginan tertentu. (4) Waktu jeda (off time–OT), yaitu ketika tekanan elektroda dilepas dan benda kerja diambil sehingga dapat dilakukan pengelasan berikunya. Siklus pengelasan ini ditunjukkan pada gambar 1.7. 

Panas yang terjadi pada proses pengelasan akan mempengaruhi distribusi suhu, tegangan sisa dan distorsi. Panas juga mempengaruhi transformasi fasa yang selanjutnya berpengaruh pada struktur mikro dan sifat-sifat fisis dan mekanis las.

SW membutuhkan 2 hal penting yaitu: energi panas dan energi mekanis berupatekanan. Energi panas yang disalurkan ke logam melalui elektroda akan terdistribusi tidak merata, mencapai maksimum pada pusat dan berkurang pada jarak yang semakin jauh dari pusat. Pada kenyataannya perpindahan panas dari sumber panas ke benda lasan berjalan tidak sempurna, ditandai dengan adanya panas yang hilang ke lingkungan.

Besarnya panas yang hilang menentukan efisiensi perpindahan panas. Perpindahan panas pada pengelasan sebagian besar terjadi secara konduksi dan hanya sebagian kecil saja yang berupa konveksi dan radiasi, sehingga dua bentuk perpindahan panas yang terakhir dapat diabaikan.
Sumber panas sesaat merupakan bentuk penyederhanaan pada pengelasan, yaitu waktu pemanasan dan pendinginan berlangsung pada waktu yang pendek seperti pada las titik. Pada kondisi steady state, model perpindahan panas dinyatakan dengan persamaan berikut (Radaj, 1992):

Apabila sumber panas Q dianggap sebagai titik yang bekerja pada plat tipis infinite dengan ketebalan pada arah z, sehingga panas mengalir dalam 2 dimensi, maka distribusi suhu dinyatakan oleh persamaan berikut (Radaj, 1992):

Distribusi panas pada pengelasan titik terhadap waktu diperlihatkan pada gambar 1.8.

Gambar 1.8. Variasi suhu terhadap waktu pada suatu jarak tertentu ketika suhu puncak 1500 0C (Lancaster, 1999: 150)

L. TUGAS
1. Lakukan pengelasan pada plat baja karbon rendah yang memiliki ketebalan plat 5 mm dengan dimensi P x L adalah 10 cm x 20 mm, dengan menggunakan las listrik SMAW, dengan sambungan bentuk I memanjang!
Langkah-langkah pengelasan :
a. buatlah alur V pada sisi yang akan disambung dengan sudut 30o.
b. Persiapkan alat-alat keselamatan kerja yang diperlukan
c. Pilih mesin las yang tepat.
d. Atur parameter pengelasan yang sesuai dengan tebal plat.
e. Pilih elektroda yang sesuai dengan tebal plat.
f. Pastikan semua siap dipakai.
g. Lakukan pengelasan.
h. Berikan finishing seperlunya.

Read More

Prisip-Prinsip Pengelasan " Parameter Las SMAW"

a. Tegangan Busur Las

Tingginya tegangan busur las (Harsono Wiryosumarto, 1979) tergantung pada panjang busur yang dikehendaki dan jenis dari elektroda yang digunakan. Pada elektroda yang sejenis tingginya tegangan busur yang diperlukan perbandingan lurus dengan panjang busur. Panjang busur yang dianggap baik kira-kira sama dengan garis tengah elektroda.

Tegangan yang diperlukan untuk pengelasan dengan elektroda yang berdiameter 3 mm sampai 6 mm, tegangan yang digunakan kira-kira antara 20 volt sampai 30 volt untuk posisi datar. Sedangkan untuk posisi tegak atau atas kepala biasanya dikurangi 2 volt sampai 5 volt.

b. Besar Arus Pengelasan

Besar arus pengelasan yang diperlukan tergantung dari bahan dan ukuran dari pengelasan, geometri sambungan, posisi pengelasan macam elektroda dan diameter inti elektroda, dalam hal dasar las mempunyai kapasitas panas yang tinggi maka dengan sendirinya diperlukan arus las yang besar.

Tabel 1.1 Nilai besar arus untuk pengelasan SMAW (Wiryosumarto, dkk, 2000)

c. Kecepatan Pengelasan

Kecepatan pengelasan (Messler, 1999) tergantung dari jenis elektroda, diameter inti elektroda, bahan yang dilas, geometri sambungan, ketelitian sambungan dan lain-lain. Dalam hal ini hubungan arus dan tegangan las dapat dikatakan bahwa kecepatan las hampir tidak ada hubungan dengan tegangan las tetapi berbanding lurus dengan arus las. 

Karena pengelasan yang cepat memerlukan arus las yang tinggi. Bila tegangan dan arus dibuat tetap, sedangkan kecepatan las dinaikkan maka jumlah deposit persatuan panjang las jadi turun. Tetapi pada kecepatan tertentu kenaikan kecepatan akan memperbesar penembusan.

d. Kerusakan Las

Dalam pengerjaan pengelasan (W. Keyon, 1985) diharapkan suatu las yang baik yaitu : las yang tidak bercacat. Prosedur pengelasan yang tidak baik akan menimbulkan cacat yang umumnya terjadi adalah pengelasan yang tidak merata dikarenakan arus atau pemakaian elektroda yang tidak sesuai. Dalam hal ini cacat yang ditimbulkan adalah timbulnya terak, sebab terjadinya terak yang timbul antara lain : kurang bersih sewaktu membersihkan terak las sehingga tertimbun pada lapisan berikut, ayunan elektroda terlalu lebar, menggunakan elektroda yang berdiameter besar, kecepatan las tidak kontinyu. 

Untuk menghindari cacat ini sebaiknya tiap lapisan las harus dibersihkan terak lasnya menggunakan kawat baja hingga bersih, ayunan elektroda jangan terlalu lebar karena akan memberi kesempatan pada terak untuk membeku terlebih dahulu, gunakan elektroda yang lebih kecil, kecepatan pengelasan harus kontinyu.

Read More

Prisip-Prinsip Pengelasan "Las Busur Electroda Terbungkus (Shielded Metal Arc Welding/SMAW)"

Las Busur Electroda Terbungkus (Shielded Metal Arc Welding/SMAW)
Proses pengelasan di mana panas dihasilkan dari busur listrik antara ujung elektroda dengan logam yang dilas. Elektroda terdiri dari kawat logam sebagai penghantar arus listrik ke busur dan sekaligus sebagai bahan pengisi (filler). Kawat ini dibungkus dengan bahan fluks. Biasanya dipakai arus listrik yang tinggi (10-500 A) dan potensial yang rendah (10-50 V).

Selama pengelasan, fluks mencair dan membentuk terak (slag) yang berfungsi sebagai lapisan pelindung logam las terhadap udara sekitarnya. Fluks juga rnenghasilkan gas yang bisa melindungi butiran-butiran logam cair yang berasal dari ujung elektroda yang mencair dan jatuh ke tempat sambungan. Contoh komposisi kimia fluks bisa dilihat pada tabel di bawah.

1. Definisi SMAW
Shielded Metal Arc Welding (SMAW) merupakan proses pengelasan dimana panas dihasilkan dari busur listrik antara ujung elektroda dengan logam yang dilas . elektroda terdiri dari kawat logam sebagai pengantar arus listrik ke busur dan sekaligus sebagai bahan pengisi (filler). Kawat ini dibungkus dengan fluks, biasanya dipakai arus listrik yang tinggi (10- 500 A) dan potensial yang rendah (10-50 V). selama pengelasan, fluks mencair dan membentuk terak (slag) yang berfungsi sebagai lapisan logam las terhadap udara sekitarnya.

Fluks juga menghasilkan gas yang bisa melindungi butiran-butiran logam cair yang berasal dari ujung elektroda yang mencair dan jatuh ke tempat sambungan.

2. Keuntungan Las SMAW
Las busur listrik elektroda terbungkus atau SMAW seringkali digunakan dalam proses penyambungan logam. Beberapa keuntungan sebagai berikut :
1. Proses pengelasan lebih mudah dan sederhana dibandingkan dengan las busur yang lain.
2. Peralatan yang diperlukan lebih sederhana, ringkas dan murah dibandingkan las busur yang lain.
3. Lingkup penggunaan yang lebih luas, karena semua jenis logam dapat disambungkan dengan menggunakan proses pengelasan ini.

3. Standarisasi Elektroda
Klasifikasi elektroda terbungkus untuk pengelasan besi cor menurut JIS ditunjukan dalam Tabel 2.5. Pemilihan elektroda harus didasarkan pada jenis dan sifat logam induk serta kegunaan sambungannya. Sifat dari beberapa elektroda untuk besi cor dapat dilihat dalam Tabel 2.1, sedangkan cara pemilihan elektroda yang didasarkan atas logam induk dan proses pengelasannya dapat dilhat dalam Tabel 2.5.

Gambarr 1.3 Peralatan konstruksi las SMAW

4. Fluks
Didalam las elektroda terbungkus, fluks memegang peranan penting karena fluks dapat bertindak sebagai :
1. Pemantap busur dan penyebab kelancaran pemindahan butir-butir cairan logam.
2. Sumber terak atau gas yang dapat melindungi logamcair terhadap udara sekitarnya.
3. Pengatur penggunaan.
4. Sumber unsur- unsur paduan.
5. Pengelasan SMAW (Shielded Metal Arc Welding)
Pengelasan SMAW (Shielded Metal Arc Welding) adalah las busur listrik terlindung dimana panas dihasilkan dari busur listrik antara ujung elektroda dengan logam yang dilas.

Elektroda terdiri dari kawat logam sebagai penghantar arus listrik kebusur dan sekaligus sebagai bahan pengisi (filler). Kawat ini dibungkus dengan fluks. Biasanya dipakai arus listrik yang tinggi (10-500 A) dan potensial yang rendah antara (10-50 V). Untuk mencegah oksidasi (reaksi dengan zat asam O2), bahan elektroda dilindungi dengan selapis zat pelindung (fluks atau slag) yang sewaktu pengelasan ikut mencair. Tetapi hubungan berat jenisnya lebih ringan dari bahan metal yang dicairkan, maka cairan fluks tersebut mengapung diatas metal tersebut, sekaligus mengisolasi metal untuk mengoksidasi dengan udara luar dan sewaktu membeku, fluks juga ikut membeku dan tetap melindungi metal dari reaksi oksidasi. Pada gambar 1.4 jelas terlihat bahwa busur listrik tersebut diantara logam induk dan ujung elektroda.

Gambar 1.4 Las busur dengan elektroda terbungkus (Sumber:Wiryosumarto & Okumura, 2000)

Proses pemindahan logam elektroda terjadi pada saat ujung elektroda mencair dan membentuk butiran yang terbawa oleh arus busur listrik yang terjadi (Harsono Wiryosumarto, 1979). Bila digunakan arus listrik yang besar maka butiran logam cair yang terbawa menjadi halus. Gambar 1.5 (a), sebaliknya bila arusnya kecil maka butirannya menjadi besar.
Gambar.1.5 (b).

Gambar 1.5 Perpindahan logam cair

Apabila penggunaan arus terlalu tinggi maka akan mengakibatkan suatu lapisan yang lebar dan datar dengan kerutan yang kasar, penetrasi yang dalam dengan jumlah percikan yang berlebihan, keporian (Gas terperangkap didalam las), dan sebaliknya jika arus las terlalu rendah maka akan mengakibatkan busur api sulit dikontrol, sering terjadi ujung elektroda menyatu dengan plat, lapisan las cenderung bertambah tinggi dan bentuk bola dengan lebar tidak teratur, penetrasi yang dangkal pada pusat lapisan las sedangkan kaki kaki las seringkali hanya menempel ke plat.

6. Prinsip Pengoperasian
Dalam pengelasan SMAW Proses pengoperasian terdiri dari busur elektroda terbungkus dan logam induk. Busur ini ditimbulkan oleh adanya sentuhan singkat elektroda pada logam dan panas yang ditimbulkan oleh busur akan meleleh pada permukaan logam induk untuk membentuk logam lelehan, kemudian akan membeku bersama. Bagian las ini dilapisi oleh slag (terak) yang berasal dari selubung elektroda. Busur dan daerah sekitar dilindungi oleh atmosfer gas pelindung yang dihasilkan oleh terurainya lapisan elektroda, sebagian besar kawat inti pada elektroda dipindahkan melalui busur, walaupun demikian ada percikan api kecil terlepas dari area las sebagai percikan (Suharno, 2003).

Read More

Prisip-Prinsip Pengelasan " Las Oksi Asetilen, Las Busur Tungsten Gas Mulia Dan Las Busur Logam Gas"

 D. Las Oksi Asetilen (Oxyacetilene Welding)
Pada las oxycetilene, panas dihasilkan dari rekasi pembakaran anatara gas acettylene dengan oksigen. Nyala yang dihasilkan terdiri dari dari 2 daerah/zona, yaitu:
Daerah pembakaran primer (primary combution)
Menghasilkan panas sekitar 1/3 dari total panas pembakaran sempurna.
C2H2 + O2(Silinder) = 2CO +H2
Daerah pembakaran sekunder yang terjadi setelah pembakaran primer berlangsung
2CO + O2 (atmosfir) = 2CO
H2 + 1/2 O2(atmosfir) = H2O

Sifat-sifat nyala:
1. Netral
Jika jumlah gas C2H; dan O2 sesuai dengan perbandingan stoichiometry

2. Reduksi
Jika terjadi kelebihan C2H2 sehingga terjadi pembakaran tak sempurna. Nyala api ini biasanya digunakan untuk pengelasan aluminium, magnesium dan untuk mencegah lepasnya karbon (decarburization) pada baja karbon tinggi.
Gambar 1.4 Jenis-jenis nyala api (www.alibaba.com/weldingconsumable.htm)

3. Oksidasi
Jika terlalu banyak oksigen terjadi pembakaran tak sempurna. Nyala ini biasanya digunakan unsur-unsur yang mudah menguap waktu pengelasan seperti zinc atau kuningan (paduan Cu-Zn) melalui pembentukan lapisan oksida.

Kelebihan
Peralatan lebih sederhana, murah dan mudah dipindah (portable) sehingga banyak digunakan untuk tujuan pemeliharaan (maintenance) dan reparasi (repair).

Kelemahan
Karena masukan panas (heat input) dan kecepatan pengelasan rendah sedangkan harga ( q/v ) tinggi maka daerah terpengaruh panas atau heat affected zone (HAZ) menjadi lebar dan terjadi perubahan dimensi (distorsi).

Las oxiacetylin selain berfungsi untuk pengelasan juga sangat banyak dignakan untuk melakukan pemotongan bahan. Kedua proses ini hampir sama tetapi berbeda dalam pengaturan nyala api atau kebutuhan karbidnya. Holder atau pemegang las juga berbeda namun secara prinsip dalaha sama.

Beberapa produk hail pemotongan banyak dipakai untuk tujuan praktis mauapun parsial atau bagian per bagian. Untuk tujuan parsial biasanya produk hasil pemotongan masih dirangkai lagi untuk tujuan tertentu dan biasanya disambung dengan mengunakan las atau menggunakan penyambungan model yang lain misalnya mur dan baut. Untuk tujuan praktis biasanya produk hasil pemotongan biasanya dapat langsuang dipakai dengan melakukan finishing sederhana.

E. Las Busur Tungsten Gas Mulia (Gas Tungsten Arc Welding/GTAW)
Proses pengelasan di mana sumber panas berasal dari loncatan busur listrik antara elektroda terbuat dari wolfram/tungsten dan logam yang dilas. Pada pengelasan ini logam induk (logam asal yang akan disambung dengan metode pengelasan biasanya disebut dengan istilah logam induk) tidak ikut terumpan (non consumable electrode). Untuk melindungi electroda dan daerah las digunakan gas mulia (argon atau helium).

Sumber arus yang digunakan bisa AC (arus bolak-balik) maupun DC (arus searah). Untuk sumber arus searah ada jenis 2 jenis polaritas yaitu :

Gambar 1.1 Schema of gas tungsten arc-welding (www.weldingengineer.com)

1. Polaritas lurus atau direct current straight polarity (DCSP)
Jika logam induk dihubungkan dengan kutub positif (+) dari sumber tenaga (power supply)

2. Polaritas balik atau direct current reverse (DCRP)
Jika benda kerja disambung dengan kutub negatif (-) sumber tenaga.

Polaritas Lurus
Elektron dari elektroda tungsten mengalir ke benda kerja dengan kecepatan tinggi dan menghasilkan panas yang tinggi pada benda kerja. Ini menyebabkan terbentuknya kolam logam cair (weld pool) yang sempit dan dalam.

Polaritas Terbalik
Panas terjadi pada elektroda tungsten sehingga diperlukan elektroda yang besar dengan pendinginan air yang baik, Polaritas balik menghasilkan kolam logam cair yang lebar tetapi dangkal. Metoda ini biasanya digunakan pada pengelasan untuk bahan yang cenderung mudah teroksidasi seperti Al atau Mg.
Arus bolak-balik (AC).
Arus bolak-balik banyak digunakan pada sumber tenaga (power supply) yang modern yang mempunyai kemampuan untuk membentuk square-wave AC (arus bolak-balik gelombang persegi) dan wave balancing.

Keuntungan arus bolak-balik gelombang persegi adalah untuk menghindari terjadinya arus nol pada daerah transisi (+) ke (-) sehingga busur akan lebih stabil. Pergeseran kurva sinusoidal baik pada daerah (+) maupun ( - ) dimaksudkan untuk tujuan khusus, misalnya untuk penetrasi digunakan polaritas lurus sedangkan untuk pembersihan digunakan polaritas terbalik.

F. Las Busur Logam Gas (Gas Metal Arc Welding)
Proses pengelasan di mana sumber panas berasal dari busur listrik antara elektroda yang sekaligus berfungsi sebagai logam yang terumpan (filler) dan logam yang dilas. Las ini disebut juga metal inert gas (MIG) welding karena menggunakan gas mulia seperti argon dan helium sebagai pelindung busur dan logam cair.

Keuntungan:
Perpindahan logam cair dari elektroda terumpan (consumable electrode) dapat diatur melalui kombinasi yang sesuai antara komposisi gas, jenis sumber tenaga, elektroda, arus, tegangan dan kecepatan kawat pengumpan (filler).

Gambarr 1.2 Skema llas GMAW ((www..welldiing..com)

Keterangan gambar 1.2 :
1. Kecepatan pengelasan 5. Kolam las (weld pool)
2. Pengumpan filler/elektroda 6. Logam las (weld metal)
3. Filler/elektroda 7. Logam induk (based metal)
4. Inert gas

Berbeda dengan pengelasan GTAW, pada pengelasan GMAW lebib banyak menggunakan polaritas balik (DCRP) karena akan menghasilkan busur listrik yang stabil, perpindahan logam cair yang kontinyu dan penetrasi yang baik.

Read More

Prisip-Prinsip Pengelasan "Deskripsi Umum Las, Klasifikasi Cara Pengelasan Dan Las Busur Listrik"

Pengelasan merupakan salah satu jenis penyambungan diantara penyambungan yang lain seperti baut dan keling. Berbeda antara keduanya bahwa pengelasan membutuhkan perhatian yang khusus diantaranya adalah jenis pengelasan, klasifikasi pengelasan, dan karakteristiknya. Bab ini bertujuan membahas permasalahan pengelasan yang paling mendasar yaitu deskripsi umum tentang las, sejarahnya, klasifikasi las, serta beberapa hal yang terkait dengan cara pengoperasian dan perlengkapan las.

A. Deskripsi Umum Las

Menurut Deutsche Industrie Normen (DIN) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadan cair.dari definisi tersebut dapat dijelaskan lebih lanjut bahwa las adalah suatu proses dimana bahan dengan jenis yang sama digabungkan menjadi satu sehingga terbentuk suatu sambungan melalui ikatan kimia yang dihasilkan dari pemakaian panas dan tekanan.

B. Klasifikasi Cara Pengelasan

Pengelasan dibedakan pada cara kerja alat tersebut bekerja dan bentuk pemanasannya (Wiryosumarto, dkk, 2000). Pengklasifikasian pengelasan berdasarkan cara kerja dapat dibagi dalam tiga kelas utama, yaitu :

1. Pengelasan cair.

Pengelasan cair adalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau semburan api yang terbakar.

2. Pengelasan tekan.

Pengelasan tekan adalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan dan kemudian ditekan hingga menjadi satu.

3. Pematrian.

Pematrian adalah cara pengelasan dimana sambungan diikat dan disatukan dengan menggunakan paduan logam yang menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam cara ini logam induk tidak turut mencair.

C. Las Busur Listrik

Las busur listrik adalah cara pengelasan dengan mempergunakan busur nyala listrik sebagai sumber panas pencair logam. Klasifikasi las busur listrik yang digunakan hingga saat ini dalam proses pengelasan adalah las elektroda terbungkus.

Prinsip pengelasan las busur listrik adalah sebagai berikut : arus listrik yang cukup padat dan tegangan rendah bila dialirkan pada dua buah logam yang konduktif akan menghasilkan loncatan elekroda yang dapat menimbulkan panas yang sangat tinggi mencapai suhu 5000 0C sehingga dapat mudah mencair kedua logam tersebut.

Proses pemindahan logam cair seperti dijelaskan diatas sangat mempengaruhi safat maupun las dari logam, dapat dikatakan bahwa butiran logam cair yang halus mempunyai sifat mampu las yang baik. Sedangkan proses pemindahan cairan sangat dipengaruhi oleh besar kecilnya arus dan komposisi dari bahan fluks yang digunakan. Selama proses pengelasan fluks yang digunakan untuk membungkus elektroda sebagai zat pelindung yang sewaktu pengelasan ikut mencair. Tetapi karena berat jenisnya lebih ringan dari bahan logam yang dicairkan, maka cairan fluks tersebut mengapung diatas cairan logam dam membentuk terak sebagai penghalang oksidasi. Dalam beberapa fluks bahan tidak terbakar, tetapi berubah menjadi gas pelindung dari logam cair terhadap oksidasi

Pengelasan adalah suatu proses di mana bahan dengan jenis yang sama digabungkan menjadi satu sehingga terbentuk suatu sambungan melalui ikatan kimia yang dihasilkan dan pemakaian panas dan tekanan. Salah satu proses yang paling banyak digunakan pada sambungan struktur adalah las cair (fusion welding). Las cair ini dapat diklasifikasikan berdasarkan sumber panas yang digunakan menjadi 3 kelompok yaitu las gas (gas welding), las busur (arc welding) dan las sinar energi tinggi (high energy beam welding).

1. Las gas Las gas oksi asetilen (oxyacetilene gas welding/OAW)

2. Las Busur Las busur tungsten gas (gas tunsten arc welding/GTAW)

Las busur logam gas (gas metal arc welding/GMAW)

Las busur elektroda terbungkus (shielded metal arc welding/SMAW)

Las busur rendarn (submerged arc welding/SAW)

Las terak listrik (electrosiag welding/ESW)

Las busur plasma (plasma arc welding/PAW)

3. Las sinar Las sinar elektron (Electron beam welding/EBW)

Energi tinggi Las sinar laser (Laser beam welding)

Read More

PENGGERINDAAN " Pekerjaan Menggerinda"

Pekerjaan Menggerinda
1. Langkah-langkah pada proses penggerindaan :
a. Langkah gerakan
Gerakan utama dilakukan oleh cakram asah yang berputar dengan angka putaran tetap. Gerakan laju dilakukan oleh benda kerja atau cakram asah, tergantung pada konstruksi mesin gerinda. Pada  pengasahan bidang, gerakan ini berupa gerakan maju mundur, sedang pada pengasahan bidang meja bundar berupa gerakan melingkar, serta pada pengasahan bundar berupa gerakan keliling benda kerja.
1. Pengasahan keliling, 2. Pengasahan muka, 3. Pengasahan bundar luar, 4. Pengasahan bundar dalam, 5. Pengasahan bundar tanpa senter, 6. Pengasahan alat perkakas 

Gambar 3.4. Macam-macam Pengasahan

b. Langkah pembentukan serpih
Pada proses pemotongan, butir pengasah menyeret serpih di depan tepi penyayatannya. Ruang antara butir asahan dipenuhi dengan serpih yang tergaruk sampai pengakhiran pengasahan yang dilakukan cakram.

2. Pemasangan batu gerinda
Memasang batu gerinda harus memenuhi beberapa ketentuan, antara lain :
a. Diameter luar dan diameter lubang batu gerinda harus sesuai dengan kapasitas mesin gerinda, dalam hal ini tidak boleh dipaksakan karena berbahaya.
b. Batu gerinda harus terjepit dengan kokoh dan kaku pada porosnya.
c. Sebelum batu gerinda diikat dengan mur, pada kedua sisinya harus dipasang flens sebagai cincin jepit.

Gambar 3.5. Pemasangan Batu Gerinda

Gambar 3.6. Pemeriksaan Batu Gerinda secara Visual

d. Sebelum dipasang, batu gerinda diperiksa apakah roda tersebut tidak retak. Roda disetimbangkan dengan jari melalui lubang dan diketok dengan palu plastik. Jika roda tidak rusak, maka menimbulkan suara agak nyaring.

3. Pemasangan benda kerja
Beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk memasang benda kerja pada meja mesin, adalah:
a. Pemasangan benda kerja dengan menggunakan meja magnet.
b. Penempatan benda kerja pada meja secara akurat, sehingga mempermudah penggerindaan. Jika perlu digunakan ragum presisi atau ragum khusus.
c. Sebelum benda kerja dipasang, benda kerja dan chuck harus dalam keadaan bersih.

4. Pengasahan batu gerinda
Jika permukaan batu gerinda tidak rata atau tidak tajam, maka permukaannya dapat diratakan atau ditajamkan lagi dengan alat alat pengasah (dresser). Pengasahan ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran yang menyumbat pori-pori bidang potong dan membuat batu gerinda ke bentuk yang diinginkan.

Gambar 3.7. Alat Pengasah Batu Gerinda

Alat pengasah batu gerinda berupa beberapa keping baja bergerigi yang disatukan, kemudian dipasang pada sebuah pemegang, yang dapat berputar apabila ditekan ke roda gerinda yang berputar. Alat lain untuk mengasah batu gerinda adalah intan.

5. Pekerjaan-pekerjaan menggerinda antara lain :
a. Menggerinda permukaan sejajar (horizontal grinding)

Gambar 3.8. Menggerinda Permukaan Horisontal 

Gambar 3.9. Menggerinda Permukaan Vertikal

b. Menggerinda permukaan vertikal (Vertical Grinding)
c. Menggerinda pahat
Keterangan :
H = tinggi antara bantalan terhadap mata pemotong
L = panjang bagian ujung pahat
C = pembentukan sudut potong

Gambar 3.10. Menggerinda Pahat 

Gambar 3.11. Menggerinda Bor

d. Menggerinda bor
e. Menggerinda dalam (internal grinding)
1) Menggerinda bagian dalam (suatu lubang) suatu benda kerja seperti pada dinding dalam suatu silinder.
2) Roda gerinda yang bertangkai berputar pada permukaan dalam benda kerja.

Gambar 3.12. Menggerinda Dalam

 Gambar 3.13. Menggerinda Centreless

f. Menggerinda centreless
g. Menggerinda profil
Untuk menggerinda profil dapat dilakukan dengan terlebih dahulu membentuk batu gerinda sesuai dengan bentuk benda kerja dan batu gerinda harus lebih tebal daripada panjang benda kerja yang akan digerinda.

1) Menggerinda alur V
Untuk menggerinda alur V digunakan roda gerinda datar maupun dengan roda gerinda mangkuk.

2) Menggerinda ekor burung
Roda gerinda juga harus diasah terlebih dahulu dengan membuat sedikit lengkungan di bidang belakang roda, kemudian bentuklah sudut yang diperlukan dengan mengasah kasar. Setelah benda kerja dipasang pada chuck magnet, maka benda kerja diasah sehingga membentuk ekor burung.

3) Menggerinda sudut cembung
Roda dibentuk radius yang diperlukan dengan pengasahan kasar, dengan cara memasang alat bantu. Periksa radius hasil pengasahan dengan mal radius.

4) Menggerinda sudut cekung
Pada prinsipnya sama dengan menggerinda sudut cembung.
(a) Menggerinda Sudut Cembung (b) Menggerinda Sudut Cekung

Gambar 3.14. Menggerinda Sudut

5) Menggerinda bidang bersudut
6) Menggerinda alur
Menggerinda alur juga disebut menggerinda dua permukaan vertikal, di mana permukaan alas terlebih dahulu diasah. Lebar roda harus lebih kecil daripada lebar alur dan diameter roda yang digunakan harus cukup besar untuk mencegah kepala roda tidak menyentuh bidang kerja.

Gambar 3.15. Menggerinda Bidang Bersudut

7) Menggergaji dan memotong
Untuk menggergaji dan memotong, digunakan roda gerinda yang tipis dan elastis. Diameter roda harus dapat memotong penuh benda kerja.

Gambar 3.16. Menggergaji dan Memotong

8) Mengasah pelat tipis

Gambar 3.17. Menggerinda pelat tipis

Read More

PENGGERINDAAN "Bagian-bagian Utama Mesin Gerinda"

Mesin gerinda merupakan suatu alat yang digunakan untuk proses pemotongan logam secara abrasif melalui gesekan antara material abrasif dengan benda kerja (logam).

Pada mesin gerinda, putaran batu pengasah pada penyayatan benda kerja diperlukanputaran kecepatan pemotongan yang sangat tinggi. Mesin gerinda digunakan untuk pengasahan benda kerja yang bulat, pengasahan benda kerja permukaan rata, pengasahan benda kerja bentuk, dan pengasahan pahat pemotong (cutting tool) mesin-mesin perkakas.

Selain itu, gerinda juga digunakan untuk memperhalus dan membuat ukuran yang akurat permukaan benda kerja (finishing).

Bagian-bagian Utama Mesin Gerinda
1. Abrasive wheel (piringan abrasif) atau batu gerinda/batu amplas/batu asah Merupakan cutting tool (pisau potong) yang terbuat dari butiran pengasah dan pengikat/perekatnya. Pada batu gerinda biasanya terdapat : bush yang sesuai dengan spindel mesin, penyekat/pembatas antara flens dengan batu gerinda yang mana sifatsifat roda gerinda juga dituliskan di sini.

a. Kekuatan memegang batu gerinda adalah kemampuan perekat memegang butiranbutiran pengasah melawan pelepasan-pelepasan dan menahan tekanan dalam penggerindaan. Dengan kata lain, grade atau tingkat kekerasan batu gerinda merupakan suatu ikatan di mana butiran dan pengikat saling mengikat kuat pada roda gerinda, yang menandakan bahwa jika butiran abrasif mudah terlepas dengan cepat saat penggerindaan berarti roda gerinda lunak, jika butiran abrasif sulit terlepas maka roda gerinda termasuk keras.

b. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan batu gerinda adalah:
1) Ukuran butir pengasah : besarnya butir (grain) menentukan jenis finishing dari benda kerja yang digerinda.
2) Grade merupakan tingkat kekerasan roda gerinda, yang ditentukan oleh kekuatan ikatan (kepadatan ikatan antara butiran dan pengikat), di mana pemilihannya dipengaruhi oleh: jenis penggerindaan, luasan kontak, struktur bahan pengasah dan ukuran butiran, material benda kerja, banyaknya bahan yang digerinda, permukaan/hasil akhir yang diinginkan, kecepatan roda gerinda, dan bentuk piringan gerinda.

Tabel 3.1. Ikhtisar Bahan Batu Gerinda

c. Batu gerinda terdiri dari berribu-ribu sisi potong.

Gambar 3.1. Struktur Batu Gerinda

Jika dibandingkan dengan pisau frais, sisi potong batu gerinda jauh lebih banyak dan lebih tajam, sehingga batu gerinda digunakan untuk membentuk permukaan yang halus.

Gambar 3.2. Struktur Butiran Batu Gerinda

d. Abrasive wheel (piringan abrasif) mempunyai berbagai bentuk dan ukuran.
Bidang asah gerinda dibuat dalam 12 bentuk standar, di mana bentuk-bentuk tersebut dapat diubah dengan mengasahnya sesuai dengan bidang yang dikerjakan. Untuk menggerinda bagian dalam benda kerja ada beberapa bentuk roda gerinda dalam berbagai ukuran dan penampang yang disesuaikan dengan penampang lubang.

Gambar 3.3. Bentuk-bentuk Abrasive Wheel

e. Bahan-bahan abrasif/pengasah untuk penggerindaan antara lain : aluminium oksida, silikon karbida, zirkonia aluminium oksida, dan boron karbida. Bahan pengasah dibagi menjadi dua, yaitu :
1) Bahan pengasah alami
Bahan pengasah alami berupa batu pasir, emery, quartz, dan korundum. Bahan pengasah ini banyak digunakan pada permulaan abad ke-20. Saat ini, bahan pengasah ini masih digunakan terutama pada industri rumah tangga, seperti industri alat pertanian yang diproduksi secara tradisional. Bahan pengasah alami yang terkenal adalah intan yang pemakaiannya terbatas untuk penggerindaan khusus seperti penggerindaan semented karbida, pemotongan gelas, dan granit.

2) Bahan pengasah buatan
Bahan pengasah buatan merupakan bahan pengasah yang dihasilkan oleh industri. Bahan pengasah ini bisa digunakan secara efektif, karena besar butir, bentuk butir, dan kemurnian butirnya bisa diatur sesuai dengan kebutuhan.

Beberapa bahan pengasah yang dihasilkan industri antara lain :
a) Aluminium Oksida (Al2O3)
Aluminium oksida merupakan bahan pengasah yang paling banyak digunakan dalam proses pemotongan logam. Jenis ini keras, rapuh, dan sesuia untuk mengerjakan bahan dengan kekuatan tarik yang tinggi, misalnya baja karbon, baja paduan, dan baja lunak.

b) Silikon Karbida (SiC)
Jenis ini lebih keras dan lebih rapuh, sesuai untuk mengerjakan bahan dengan kekuatan tarik rendah, misalnya tembaga, semented carbida, batuan, keramik, aluminium atau bahan dengan regangan kecil, misalnya logam keras, besi tuang.

c) Cubic Boron Carbide (CBC)
Jenis ini lebih keras daripada silikon karbida, kekerasannya kira-kira antara intan dan silikon karbida. Biasanya digunakan untuk penggerindaan atau pengerjaan akhir dalam pembuatan alat-alat ukur presisi dan nozzle untuk mesin sand blasting, serta mesin ultrasonik. Bahan ini juga digunakan untuk pengerjaan penyelesaian logam keras, khususnya yang terbuat dari aluminium oksida dan silikon karbida.

d) Cubic Boron Nitride (CBN)
Cubic boron nitride memiliki kekerasan yang sama dengan boron carbida, tapi proses pembuatannya lebih mudah daripada boron carbida.
Sifat terpenting butiran pengasah adalah : kekerasan, keuletan, ketahanan gesek, ketahanan suhu, dan kegetasan.

f. Perekat atau bond adalah suatu bahan perekat yang digunakan untuk merekatkan butiran pengasah membentuk susunan batu gerinda. 

Beberapa jenis perekat yang digunakan, antara lain :
1) Ikatan Vitrified (ikatan keramik/vitrified bond), V
Bahan perekat ini sangat keras, tetapi mudah pecah, sehingga sesuai untuk perekatan pada batu gerinda yang digunakan untuk pemotongan logam dengan cepat. Perekat ini digunakan hampir pada semua proses gerinda dan beroperasi pada kecepatan spindel 1920 sampai 1981 m/min.

2) Ikatan Silikat (silicate bond), S
Ikatan Silikat biasanya digunakan untuk perekat pada roda gerinda yang berdiameter besar. Batu gerinda ini digunakan untuk gerinda rata, mengasah sisi potong mata bor, reamer, pisau frais, dan lain-lain.

3) Ikatan Resinoid (resinoid bond), B
Roda gerinda ini dioperasikan pada kecepatan 3800 sampai 6800 m/min pada proses penggerindaan kasar pada besi tuang dan baja, rolling, dan pemotongan.

4) Ikatan Karet (ikatan rubber/rubber bond), R
Ikatan Karet terbuat dari ikatan karet yang mempunyai fleksibilitas dan kekuatan, sehingga digunakan untuk proses pemotongan benda kerja yang tipis dan high finishing ball bearing. Roda gerinda dengan perekat ini digunakan pada kecepatan tinggi antara 2700 sampai 5000 m/min.

5) Ikatan Shellac (shellac bond), E
Ikatan Shellac untuk penggerindaan material tipis dan high finishing camshafts, paper mill roll, dan alat-alat rumah tangga/cutlery. Batu gerinda dengan perekat ini tidak sesuai untuk penggerindaan/pemotongan kasar dan pekerjaan berat.
2. Spindel piringan
3. Meja kerja
4. Gelas pengaman
5. Pelindung batu gerinda
6. Tempat air pendingin

Read More

Parameter Proses Pengefraisan Dan Perhitungannya

 Parameter Proses Pengefraisan
1. Feed
Ukuran feed dapat dihitung dengan satuan feet tiap putaran, yang besarnya tergantung pada bahan apa yang akan disayat oleh tiap gigi pisau frais.
Tabel 2.1. Feed pisau frais

Putaran yang diperlukan dapat dihitung dari kecepatan potong :
a. feed tiap putaran = feed tiap gigi x jumlah gigi
b. jarak pergeseran tiap menit = feed tiap putaran x RPM
c. waktu pengefraisan = panjang benda kerja / jarak pergeseran tiap menit
Tabel 2.2. Parameter Pemotongan Proses Pengefraisan

2. Kecepatan potong (cutting speed)
Kecepatan potong tergantung dari :
a. keadaan pisau : putaran pisau jari yang kecil harus lebih cepat, dan sebaliknya pisau yang diameternya besar akan berputar lebih lambat.
b. kekerasan bahan : macam bahan yang akan dipotong berlainan, maka cutting speed-nya juga berbeda.
3. Waktu pengefraisan
4. Kecepatan penghasilan geram (metal removal rate)

Perhitungan
1. Kepala Pembagi (dividing head)
Kebanyakan roda cacing yang terdapat pada kepala pembagi bergigi 40 dan poros cacing berulir tunggal. Misalnya poros cacing diputar sekali, maka benda kerja (roda cacing) berputar 1/40 kali. Untuk satu putaran roda cacing, kita harus memutar poros cacing sebanyak 40 putaran. Untuk pengefraisan suatu benda, banyaknya putaran engkol pembagi untuk satu bagian sama dengan banyaknya putaran engkol pembagi untuk satu putaran penuh benda kerja dibagi dengan jumlah bagian yang akan dibuat.
Gambar 2.13. Penampang Kepala Pembagi

Supaya engkol pembagi dapat berputar dengan benar, maka dipasang suatu keping pembagi dengan lubang-lubang yang jaraknya sama di lingkaran yang mempunyai satu titik pusatnya. Umumnya mesin frais memiliki keping pembagi yang berlubang :
Keping I : 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20
Keping II : 21 - 23 - 27 - 29 - 31 - 33
Keping III : 37 - 39 - 41 - 43 - 47 - 49

2. Mengefrais roda gigi biasa
Untuk mengefrais roda gigi, roda dijepit pada sumbu yang sebelumnya telah dibubut dan telah dijepit pada sumbu kecil dengan tidak melepaskannya sebelum difrais. Untuk mengefrais gigi-gigi, sumbu kecil dengan roda itu dipasang di antara senter-senter kepala pembagi dan kepala lepas. Pada sumbu utama dipasang roda gigi ulir (roda cacing / worm wheel) yang biasanya mempunyai 40 gigi dan terdiri dari dua bagian.

Roda cacing digerakkan oleh sumbu batang berulir (cacing) yang dipasangi tangkai untuk memutarkan cacing tersebut, di depan tangkai dipasang pelat pembagi (index plate) dengan roda gigi payung. Roda gigi payung digerakkan oleh as pembantu dengan roda gigi yang sama. Pelat pembagi dapat ikut berputar atau berhenti oleh suatu pal (index crank). Saat sumbu cacing berputar satu putaran, index crank berputar satu putaran juga. Index crank berputar di sepanjang index plate yang diam.

3. Mengefrais alur spiral
Untuk mengefrais alur spiral pada poros silinder, benda kerja diikatkan di antara dua senter kepala pembagi dan kepala lepas. Meja mesin harus diputar beberapa derajat dari nol skala meja tergantung pada miringnya sudut alur spiral yang hendak difrais.
Bila sudut 􀈕 penyiku alur spiral, maka sudut 􀈕 = sudut 􀈕1, sehingga tg 􀈕 = tg 􀈕1. maka :

Read More