< Previous 427untuk elektroda. Jadi, pabrik elektroda berbeda dapat menyesuaikan dengan AWS dan ASTM untuk memperoleh pengelasan yang sama. Dalam spesifikasi ini, sebagian jenis elektroda telah ditetapkan simbol-simbol spesifik, seperti E-6010, E-7010, E-8010 dan sebagainya. Awalan E, maksudnya adalah elektroda untuk pengelasan busur nyala elektrik. Dua digit pertama dari simbol maksudnya adalah kekuatan tarik minimum yang diizinkan dari defisit las metal dalam ribuan pound per square inchi (lb/inchi2). Sebagai contoh seri 60 dari elektroda menyatakan kekuatan minimum 60.000 lb/inchi2. Seri 70 menyatakan 70.000 lb/inchi2. Digit ketiga dari simbol elektroda menunjukkan posisi pengelasan. Tiga nomor yang digunakan untuk elektroda ini adalah 1, 2, 3. nomor 1 berarti untuk pengelasan semua posisi. nomor 2 untuk posisi horizontal atau datar. Nomor 3 menyatakan posisi pengelasan datar (flat). Digit keempat dari simbol menunjukkan beberapa karakteristik spesial dari elektroda, kualitas las, jenis arus dan jumlah penetrasi. Tabel.7.6 Arti digit keempat dari elektroda Digit akhir 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Suplay daya (a) AC atau DC AC atau DC AC atau DC AC atau DC AC atau DC AC atau DC AC atau DC AC atau DC Tipe terak (b) Orga-nik Rutile * Rutile* Rutile* Hidrogen rendah Hidrogen ren-dah Mine-ral Hidrogen ren-dah Tipe busur Digging (penembusan) Digging (penembusan Sedang Lunak Lunak Sedang Se-dang Lu-nak Se- dang Penetrasi (c) (Deep) Dalam Sedang Ringan Ringan Sedang Se-dang Se-dang Se- dang Tepung besi pelapi-san 0-10% - 0-10% 0-10% 30-50% - - 50% 30-50% (Rohyana,2004) Keterangan: (a) E-6010 adalah DC, E-6020 adalah AC atau DC (b) E-6010 adalah organik, E-6020 adalah mineral (c) E-6010 adalah penetrasi dalam, E-6020 adalah penetrasi sedang * Terak Titanium dioksida yang keras kebanyakan pabrik membuat cap (stamp) pada setiap elektroda klasifikasi arus reguler. Sebagai tambahan untuk klasifikasi warna digunakan untuk beberapa elektroda. Kode warna ditetapkan dengan National Electrical Manufacturers Association (NEMA). 428 Pemilihan elektroda Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan elektroda untuk pengelasan, yang pertama adalah posisi pengelasan. Tabel di bawah ini menunjukkan daftar rekomendasi umum untuk tipe arus dan posisi pengelasan dari beberapa elektroda. Sebagai suatu acuan, sebuah elektroda seharusnya digunakan dengan diameter lebih besar dari tebal bahan yang dilas. Beberapa operator lebih suka elektroda lebih besar, sebab mereka lebih cepat menjalankan sepanjang sambungan (joint) dengan demikian mempermudah operasi pengelasan, tetapi ini membutuhkan keterampilan. Posisi dan tipe penyambungan juga merupakan faktor yang menentukan ukuran elektroda. Sebagai contoh , tebal bahan dengan kambuh yang sempit, diameter elektroda yang kecil selalu digunakan untuk mengelas. Ini dilakukan untuk menjamin penetrasi pengelasan vertikal dan di atas kepala, 3/16” adalah diameter elektroda paling besar yang sebenarnya digunakan tanpa menghiraukan tebal pelat. Elektroda lebih besar dibuat terlalu sulit untuk mengontrol deposit metal. Dari sudut ekonomi, selalu praktis menggunakan elektroda yang ukuran paling besar, karena praktis untuk bekerja. Baja deposit dan persiapan penyambungan juga mempengaruhi pemilihan elektroda. Elektroda untuk pengelasan baja lunak diklasifikasikan sebagai fast-freeze, fill-freeze dan fast fill. Elektroda fast-freeze menghasilkan suatu snappy (deep penetrasi arc) dan fast-freeze deposit. Secara umum dinamakan elektroda polarity selain yang dapat digunakan pada arus AC. Elektroda ini sedikit terak dan menghasilkan flat bread. Secara luas digunakan untuk semua jenis posisi pengelasan untuk fabrikasi dan perbaikan. Fill freeze elektroda memilih suatu busur nyala yang moderat dan deposit antara elektroda fast-freeze dan fast-fill. Umumnya elektroda ini dinamakan the straight polarity atau elektroda yang dapat digunakan pada arus AC. Elektroda ini menghasilkan terak yang komplit dan weld bred yang berbeda. Kelompok lain dari elektroda adalah elektroda tipe low hidrogen yang mengandung sedikit hidrogen. Elektroda ini terkenal tahan retak (crack), sedikit atau tidak ada sifat menyerap (deposit) dan kualitas deposit ringan. Pengelasan stainless steel membutuhkan suatu elektroda yang mengandung chromium dan nikel. Semua stainless steel memiliki induksi sangat rendah. Pada elektroda ini menyebabkan pemanasan lebih dan busur nyala tidak pantas (inpofer) apabila arus tinggi 429digunakan. Pada dasar logam menyebabkan perbedaan temperatur besar antara las dengan diameter dari kerja membengkokkan plat. Suatu aturan dasar dalam pengelasan stainless steel adalah untuk menghindari cairan tinggi dan panas tinggi pada las. Alasan lain untuk menjaga dan menghindari precipitation (pengendapan) karbon yang menyebabkan korosi. Ada juga elektroda yang dipakai khusus untuk hard facing, pengelasan tembaga dan campuran tembaga, aluminium, besi tuang, mangan, paduan nikel dan baja tuangan nikel. Komposisi dari elektroda ini biasanya didasari dengan logam dasar yang akan dilas. Seleksi Kuat Arus dan Elektroda Untuk membuat las yang bagus, diameter elektroda harus diseleksi untuk tebal metal yang dilas dan kuat arus (ampere) yang digunakan harus tepat untuk diameter elektroda. Tabel 7.7 menunjukkan rekomendasi kuat arus dan diameter elektroda untuk pekerjaan pengelasan dalam suatu bengkel bodi automotif. Tabel 7.7 Kuat arus dan Tebal bahan dan dia elektrode No Tipe logam dan tebal (inchi) Diameter elektroda (inchi) Kuat arus (ampere) 1. Pelat logam tipis (Outer sheet metal, etc; sampai tebal 7/64 inchi) 1/16 5/64 3/32 10 – 30 25 – 45 40 – 70 2. Baja lunak tipis (Struktur bodi dalam, dsbnya, tebal 7/64 sampai 3/16 inchi) 1/8 5/32 3/16 50 – 130 90 – 180 130 – 230 3. Baja lunak tebal (Rangka, dsbnya, tebal 3/16 sampai 5/16 inchi) 1/8 5/32 3/16 1/4 60 – 120 90 – 160 120 – 200 190 – 300 (Rohyana,2004) 7.6.10. Keselamatan kerja pada las busur. Las busur termasuk las busur metal terbungkus, busur gas terbungkus dan pengelasan tahanan. Peralatan las busur nyala bervariasi ukuran dan tipenya. Peralatan las berkisar (range) dari pengelasan busur metal yang dapat dipindah-pindahkan (portable) sampai dengan pengelas busur gas terbungkus. Oleh karena peralatan las bervariasi ukuran dan tipenya, maka penting untuk membaca dan mengikuti rekomendasi pabrik. 430 ¾ Keselamatan las busur secara umum x Sebelum memulai operasi pengelasan, suatu inspeksi komplit seharusnya dibuat pengelas (welder). x Baca semua label dan manual instruksi. x Pindahkan semua potensi resiko kebakaran (fire hazard) dari daerah pengelasan x Selalu memiliki sebuah tabung pemadam api yang siap pakai. x Peralatan mesin las dengan daya memiliki pengatur (switch) pemutus hubungan yang dapat di matikan secara cepat. x Daya ke mesin seharusnya diputus hubungannya sebelum dilakukan perbaikan. x Hubungan kabel ke tanah dari mesin las adalah esensial. x Pemegang elektroda seharusnya tidak digunakan jika kabel hubungan putus, jepitan rusak, atau isolasi jelek. x Suatu busur nyala tidak di tabrakan (struck), jika tidak ada proteksi mata yang pantas secara dekat. ¾ Peralatan proteksi diri x Radiasi infra merah (infrared) menyebabkan kerusakan retina mata dan katarak. Lindungi mata anda dengan helm yang baik. x Lindungi badan anda dari percikan (spatter) las dan busur nyala dengan pelindung seperti: Pakaian wool Pakai apron Sarung tangan (gloves) Pakaian yang tidak berjumbai (frayed) atau licin (worn). Baju memiliki lengan panjang Celana panjang (trousers) seharusnya dapat menutup sepatu ketika pengelasan Mantel (cape) tahan api dan dibutuhkan untuk pengelasan posisi di atas kepala. x Periksa pelindung peralatan sebelum digunakan untuk meyakinkan kondisinya dalam keadaan baik. x Jaga pakaian bebas dari gemuk (grease) dan minyak (oil). ¾ Ventilasi Ada ventilasi yang memadai tersedia sewaktu pengelasan di tempat kerja atau dimana ada rintangan untuk udara dapat berpindah (movement). Aliran yang bersifat alami (natural), 431kipas (fan) dan posisi dari kepala dapat membantu menjaga asap (fume) menjauh dari wajah pengelas. Ventilasi cukup jika: Kamar atau daerah pengelasan paling sedikit 10.000 ft3 untuk setiap pengelas. Tinggi loteng tidak kurang dari 16 ft. Ventilasi tidak dihalangi oleh partisi, peralatan, atau resiko struktural (structural barriers). Pengelasan tidak dilakukan pada ruangan yang sempit (confine space) ¾ Hindari kejutan listrik Kejutan listrik dapat membunuh. Untuk mencegah kejutan listrik dapat dilakukan antara lain: Pakai isolasi pemegang elektroda dan kabel yang baik. Yakinkan kabel-kabel dalam kondisi kering dan bebas dari gemuk dan minyak. Jaga kabel pengelasan dari kabel suplai daya. Pakai sarung tangan yang kering. Pakaian juga harus kering. Isolasi pengelas dari tanah (ground) dengan menggunakan isolasi kering, seperti karet dan kayu kering (dry wood). Jangan memegang elektroda dengan tangan atau sarung tangan basah. 7.7. Penyambungan dengan Las Oxy-Asetilen Pengelasan dengan gas oksi-asetilen dilakukan membakar bahan bakar gas C2 H2 dengan O2 sehingga menimbulkan nyala api dengan suhu yang dapat mencair logam induk dan logam pengisi. Sebagai bahan bakar dapat digunakan gas-gas asetilen, propan atau hidrogen. Diantara ketiga bahan bakar ini yang paling banyak digunakan adalah asetilen, sehingga las pada umumnya diartikan sebagai las oksi-asetilen. Karena tidak memerlukan tenaga listrik, maka las oksi-asetilen banyak dipakai di lapangan walaupun pemakaiannya tidak sebanyak las busur elektroda terbungkus. 432 Pada skema las oksi asetilen diperlihatkan sudut brander las berskisar antara 60 – 70 º dan sudut bahan tambah (filler) berkisar 30 – 45º. Arah pengelasan dari kiri kekanan dan posisi pengelasan di bawah tangan 7.7.1. Peralatan utama pada pengelasan Oxy-Asetilen ¾ Generator Asetilen Generator asetilen merupakan alat yang digunakan untuk memproduksi asetilen melalui proses reaksi kalsium karbida dengan air. Proses kerja generator relatif sederhana, yaitu dengan jalan mempertemukan kalsium karbida dengan air secara proporsional yang selanjutnya akan diikuti dengan terjadinya reaksi sehingga menghasilkan gas asetilen. Pemakaian generator dalam memproduksi asetilen masih terbilang banyak, terutama di daerah yang jauh dari industri asetilen atau daerah terpencil. Keuntungan penggunaan generator dapat menekan biaya operasional bila dibandingkan dengan pemakaian asetilen dalam botol. Namun kelemahan yang dimiliki ialah tekanan asetilen lebih labil dibandingkan dengan asetilen dalam botol. Gambar 7.55. Proses Las Oksi-Asetilen (Wood,1979) 433 Generator asetilen dapat dikelompokkan atas beberapa jenis sesuai menurut kapasitas, pelayanan, cara kerja, dan tekanan. o Berdasarkan Kapasitas (Daya) Menurut kapasitas, yaitu jumlah ()liter atau m3) gas yang dapat diproduksi setiap jam, generator dapat digolongkan kedalam beberapa tingkat, seperti; 0,8; 1,25; 2; 3,2; 5; 10; 20; 40; dan 80 m3/jam. o Berdasarkan Pelayanan Berdasarkan pelayanan, generator asetilen dapat dibedakan atas: o Generator portable (yang dapat dipindah-pindahkan), biasanya yang berukuran kecil dan berkapasitas antara 30 s/d 600 Cu.ft/jam (1 Cu.Ft = 0,028 m3). o Generator stasioner (tetap), ialah generator yang digunakan untuk industri-industri besar. o Berdasarkan Proses/Cara Kerja Yang dimaksud dengan cara kerja di sini adalah sistem pembentukan asetilen di dalam generator. Berdasarkan cara kerja generator asetilen ini dapat dibedakan atas dua jenis utama yaitu: x Pesawat pencampur yang menggunakan sistem: - Sistem tetes (air ke karbid) - Sistem lempar (karbid ke air) Gambar 7.56. Generator asetilen 434 x Pesawat kontak, dimana karbid dan air dibuat bereaksi pada waktu tertentu. Sistem ini dikenal dengan Sistem celup, Sistem desak ¾ Pembakar (Brander) Las Brander las merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai: - Pencampur asetilen dengan oksigen - Pengatur pengeluaran gas - Pembangkit nyala api Tabel 7.8. Hubungan Tebal Bahan, No. Tip Nozzle,&Tekanan Gas Tekanan Gas (dalam psi) Brd. Tipe injektor Brander tipe mixer Tebal Bahan (mm) Nomor Tip Asetilen Oksigen AsetilenOksigen 0,4 00 5 5 – 7 1 1 0,8 0 5 7 – 8 1 1 1,5 1 5 7 – 10 1 1 2,5 2 5 8 – 18 2 2 3,0 3 5 12 – 20 3 3 4,5 4 5 15 – 24 4 4 6,0 5 5 16 – 25 5 5 7,5 6 5 20 – 29 6 6 10,0 7 5 24 – 33 7 7 12,5 8 5 29 – 34 7,5 7,5 15,0 9 5 30 – 40 8 8 20,0 10 5 30 – 42 9 9 (Alip,1989) Gambar 7.57. Brander Las Asetilen 435Bagian utama brander las terdiri dari tiga komponen yaitu; badan pemegang, katup pengatur nyala, serta batang nozzle. Pemegang brander sesuai dengan namanya digunakan sebagai tempat pegangan. Selain itu juga merupakan dudukan katup pengatur dan penyalur gas ke batang nozel. Katup pengatur pada alat ini terdapat dua buah, yaitu katup penyaluran oksigen dan katup penyaluran asetilen. Melalui kedua katup ini jumlah pengeluaran gas dapat diatur sesuai dengan proporsi yang dibutuhkan. Semakin lebar dibuka saluran gas, semakin banyak gas yang lewat dan pada akhirnya semakin besar/keras pula api yang dihasilkan. Batang nozzle memiliki dua fungsi yaitu sebagai ruang pencampur gas dan sebagai nyala melalui orifisnya. Batang nozzle ini biasanya memiliki ukuran lubang yang berbeda-beda, yang pemakaiannya dapat disesuaikan dengan ketebalan bahan yang akan dilas. ¾ Nyala Api Oxy-Asetilen Ketepatan menggunakan nyala api dalam las oksi asetilen memegang peranan penting untuk memperoleh keberhasilan mengelas. Kesalahan menggunakan nyala dari yang semestinya digunakan dapat mengakibatkan kerusakan pada bahan yang dilas atau mutu pengelasan yang diperoleh kurang baik. Nyala api las yang timbul akibat proses pembakaran gas asetilen dengan sejumlah oksigen sebenarnya merupakan hasil reaksi yang terjadi dalam dua tahap proses. Tahap pertama, pembakaran terjadi disebabkan oleh oksigen yang disediakan oleh pembakar yang diperoleh dari dalam tabung (pembakaran pertama) sebagai berikut: C2 H2 + O2 ------------ 2 CO + H2 Tahap kedua, pembakaran yang disebabkan oleh oksigen dari udara bebas (pembakaran kedua): 2 CO + H2 + 1,5 O2 ---- 2 CO2 + H2O + Panas Jadi pembakaran sempurna diperoleh dengan mereaksikan satu bagian gas asetilen dengan 2,5 bagian oksigen: C2H2 + 2,5 O2 ----- 2 CO2 + H2O 436 Berdasarkan perbandingan oksigen dengan asetilen yang dicampur dalam pembakar, nyala api las dapat dibedakan atas tiga macam, yaitu nyala netral, nyala oksidasi, dan nyala karburasi. 9 Nyala Netral Nyala netral adalah nyala yang dihasilkan dari proses pencampuran antara gas asetilen dengan oksigen dalam jumlah perbandingan yang sama. Gas campuran yang dimaksudkan adalah gas yang diperoleh dari dalam tabung, sebagai mana reaksi pembakaran pertama di atas. Namun karena dalam prakteknya sebagian hidrogen terbakar menjadi uap air yang disebabkan oleh oksigen dalam proses pencampuran, maka oksigen menjadi berkurang. Oleh karena itu diperlukan oksigen lebih dari satu bagian untuk mendapatkan kestabilan nyala netral, sehingga perbandingan gas asetilen dengan oksigen yang disalurkan dari dalam tabung menjadi berkisar antara 1: 1,1 atau 1 : 1,2. Nyala netral dapat dikenal dengan bentuk inti nyala yang panjang, tidak tajam dan memiliki dua tingkat nyala. Warna inti nyala adalah putih kebiru-biruan. Gambar 7.58. Nyala api Oksi-asetilen (Argawal,1981) Next >