materi las busur

5.2. Dasar Teori

Las busur listrik adalah salah satu cara menyambung logam dengan jalan menggunakan nyala busur listrik yang diarahkan ke permukaan logam yang akan disambung.

Pada bagian yang terkena busur listrik tersebut akan mencair, demikian juga elektroda yang menghasilkan busur listrik akan mencair pada ujungnya dan merambat terus sampai habis.

Logam cair dari elektroda dan dari sebagian benda yang akan disambung tercampur dan mengisi celah dari kedua logam yang akan disambung, kemudian membeku dan tersambunglah kedua logam tersebut.

Mesin las busur listrik dapat mengalirkan arus listrik cukup besar tetapi dengan tegangan yang aman (kurang dari 45 volt). Busur listrik yang terjadi akan menimbulkan energi panas yang cukup tinggi sehingga akan mudah mencairkan logam yang terkena. Besarnya arus listrik dapat diatur sesuai dengan keperluan dengan memperhatikan ukuran dan type elektrodanya.

Pada las busur, sambungan terjadi oleh panas yang ditimbulkan oleh busur listrik yang terjadi antara benda kerja dan elektroda. Elektroda atau logam pengisi dipanaskan sampai mencair dan diendapkan pada sambungan sehingga terjadi sambungan las. Mula-mula terjadi kontak antara elektroda dan benda kerja sehingga terjadi aliran arus, kemudian dengan memisahkan penghantar timbullah busur. Energi listrik diubah menjadi energi panas dalam busur dan suhu dapat mencapai 5500 °C.

Ada tiga jenis elektroda logam, yaitu elektroda polos, elektroda fluks dan elektroda berlapis tebal. Elektroda polos terbatas penggunaannya, antara lain untuk besi tempa dan baja lunak. Biasanya digunakan polaritas langsung. Mutu pengelasan dapat ditingkatkan dengan memberikan lapisan fluks yang tipis pada kawat las. Fluks membantu melarutkan dan mencegah terbentuknya oksida-oksida yang tidak diinginkan. Tetapi kawat las berlapis merupakan jenis yang paling banyak digunakan dalam berbagai pengelasan komersil.

5.2.1. Pembentukan busur listrik proses penyulutan

5.2.1.1. Pembentukan Busur Listrik

Pada pembentukan busur listrik elektroda keluar dari kutub negatif (katoda) dan mengalir dengan kecepatan tinggi ke kutub positif (anoda).

Dari kutub positif mengalir partikel positif (ion positif) ke kutub negatif. Melalui proses ini ruang udara diantara anoda dan katoda (benda kerja dan elektroda) dibuat untuk menghantar arus listrik (diionisasikan) dan dimungkinkan pembentukan busur listrik. Sebagai arah arus berlaku arah gerakan ion-ion positif. Jika elektroda misalnya dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus searah, maka arah arusnya dari benda kerja ke elektroda. Setelah arus elektroda didekatkan pada lokasi jalur sambungan disentuhkan dan diangkat kembali pada jarak yang pendek (garis tengah elektroda).

1. kawat inti

2. selubung elektroda

3. busur listrik

4. pemindahan logam

5. gas pelindung

6. terak

7. kampuh las

Dengan penyentuhan singkat elektroda logam pada bagian benda kerja yang akan dilas,berlangsung hubungan singkat didalam rangkaian arus pengelasan, suatu arus listrik yang kekuatannya tinggi mengalir, yang setelah pengangkatan elektroda itu dari benda kerja menembus celah udara, membentuk busur cahaya diantara elektroda dengan benda kerja, dan dengan demikian tetap mengalir.Suhu busur cahaya yang demikian tinggi akan segera melelehkan ujung elektroda dan lokasi pengelasan.

Didalam rentetan yang cepat partikel elektroda menetes, mengisi penuh celah sambungan las dan membentuk kepompong las.

Proses pengelasan itu sendiri terdiri atas hubungan singkat yang terjadi sangat cepat akibat pelelehan elektroda yang terus menerus menetes.

5.2.1.2. Proses penyulutan

Setelah arus dijalankan, elekteroda didekatkan pada lokasi jalur sambungan disentuhkan sebentar dan diangkat kembali pada jarak yang pendek (garis tengah elektroda).

5.2.1.3. MenyalaKan busur listrik

Penyalaan busur listrik dapat di lakukan dengan menghubungkan singkat ujung elektroda dengan logam induk (yang akan dilas) dan segera

memisahkan lagi pada jarak yang pendek, hal tersebut dapat dilakukan dengan 2 cara seperti pada gambar di bawah ini :

Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan :

a. Jika busur nyala terjadi, tahan sehingga jarak ujung elektroda ke logam induk besarnya sama dengan diameter dari penampang elektroda dan geser posisinya ke sisi logam induk.

b. Perbesar jarak tersebut(perpanjang nyala busur) menjadi dua kalinya untuk memanaskan logam induk.

c. Kalau logam induk telah sebagian mencair, jarak elektroda dibuat sama dengan garis tengah penampang tadi.

5.2.1.4. Memadamkan busur listrik

Cara pemadaman busur listrik mempunyai pengaruh terhadap mutu penyambungan maniklas. Untuk mendapatkan sambungan maniklas yang baik sebelum elektroda dijauhkan dari logam induk sebaiknya panjang busur dikurangi lebih dahulu dan baru kemudian elektroda dijauhkan dengan arah agak miring.

Pemadaman busur sebaiknya tidak dilakukan ditengah-tengah kawah las tetapi agak berputar sedikit seperti pada gambar di bawah ini :

5.3. Alat dan Bahan

1. Mesin las listrik
2. Palu las
3. Tang
4. Tang penjepit
5. Elektroda
6. Kacamata las listrik
7. Mistar baja
8. Penyiku
9. Stopwatch
10. Sarung tangan
11. Sikat besi

5.4. Cara Kerja

5.4.1. Persiapan

a. Sebelum pekerjaan dimulai, menyiapkan dan memeriksa alat utamanya dan semua peralatan bantunya.

b. Memakai alat-alat pelindung yang sudah disediakan yaitu kacamata las listrik.

c. Menyiapkan benda kerja dan elektrodanya.

d. Memasang elektroda pada penjepitnya dan memasang penjepit benda kerja pada benda kerja (bisa pada meja kerjanya). Memperhatikan sebelum mesin las dihidupkan, letak dari penjepit elektroda jangan sampai menempel penjepit logam atau logam induknya.

e. Mengatur besarnya arus dengan memutar handel pada mesin las, dengan memperhatikan besarnya diameter elektroda, sesuai dengan tabel yang sudah ada.

5.4.2. Pelaksanaan

(1) Latihan menyalakan busur listrik dan membuat rigi-rigi las serta mengatur panjang busur (jarak antara ujung elektroda ke benda kerja).

a. Bila panjang busur tepat (kurang lebih garis tengah elektroda) dan kecepatan pengelasan yang tepat maka akan menghasilkan bunyi mendesis yang tetap dan halus (tidak meledak-ledak) dengan lebar jalur las sebesar kurang lebih dua kali garis tengah elektroda, karena cairan elektroda akan mengalir dan mengendap dengan baik.

Hasilnya rigi-rigi las yang halus dan baik, tembusan las yang baik, dan terak halus dan mengkilat.

b. Bila busur terlalu panjang, maka timbul bagian-bagian yang berbentuk bola (percikan-percikan kecil) dari cairan elektroda.

Hasilnya rigi-rigi las kasar, tembusan las dangkal (melebar), dan percikan teraknya kasar.

c. Bila busur terlalu pendek, akan sukar memeliharanya, kalau terjadi kontak butiran logam cair yang menyambung elektroda dan logam induknya maka akan terjadi hubungan singkat dan busur akan mati, sehingga elektroda akan menempel kuat pada benda kerja.

(2) Posisi Elektroda

Pada pengelasan dengan elektroda terbungkus yang biasanya dengan mesin las konvensional maka posisi elektroda terhadap benda kerja berdasarkan eksperimen dan pengalaman yang paling baik hasilnya adalah yang sebagai berikut :

a. Posisi elektroda bersudut 70° -80° dengan arah memanjang las dan bersudut 90° arah melintang las.

b. Melatih gerakan-gerakan tangan dengan arah. memutar arah kanan maupun kiri dengan diameter yang relatif kecil.

c. Elektroda pada ujungnya akan mencair secara kontinyu sehingga perlu digerakkan searah dengan sumbunya secara kontinyu pula.

(3) Gerakan Elektroda.

Gerakan-gerakan elektroda pada pengelasan ada dua cara yaitu :

a. Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda.

b. Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda.

Gerakan ini dilakukan untuk mengatur jarak (panjang busur) agar tetap, hal tersebut disebabkan karena busur pada ujungnya mencair terus menerus sehingga mengalami pemendekan.

c. Gerakan ayunan elektroda.

Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang dikehendaki.

(4) Pengaruh kecepatan elektroda.

Kecepatan menggerakkan elektroda harus stabil, sehingga menghasilkan rigi-rigi las yang rata dan halus.

a. Jika elektroda digerakkan terlalu lambat akan didapatkan jalur yang lebar, kasar dan kuat tetapi dapat menimbulkan kerusakan sisi las (pada logam induknya).

b. Jika elektroda digerakkan terlalu cepat, tembusan lasnya dangkal karena kurangnya waktu pemanasan bahan dasar dan kurangnya waktu untuk cairan elektroda menembus bahan dasar.

c. Jika kecepatan geraknya elektroda tepat, daerah perpaduan dengan bahan dasar dan tembusan lasnya baik.

5.4.3. Kesehatan dan keselamatan kerja

a. Arus Listrik

Bekerja dengan menggunakan energi listrik kita tidak perlu takut tetapi jangan sembrono. Hal-hal yang perlu mendapatkan perhatian :

1. Harus dijaga agar jangan sampai terjadi korslet (hubungan singkat) arus listrik, hindarkan agar kabel tidak terluka oleh benda tajam atau api, jauhkan penjepit elektroda dari logam lain, sambung-sambungan dan terminal-terminal kabel harus benar-benar kuat.

2. Bahaya terkena sengatan arus listrik oleh alat las relatif kecil karena tegangan yang dihasilkan cukup rendah (pada alat ini 30-78 volt).

b. Nyala Busur Listrik

Busur listrik yang terjadi akan menghasilkan panas yang cukup besar sehingga logam yang dilas akan mencair dengan cepat pada bagian yang terkena busur listrik.

Yang perlu diperhatikan adalah :

1. Busur listrik akan disertai percikan-percikan api yang dapat melukai kulit.

2. Busur listrik akan juga mengeluarkan sinar ultraviolet dan infra merah denga intensitas yang cukup tinggi.

Kedua sinar tersebut sangat membahayakan bagi kesehatan mata dan kulit jika lama-lama terkena langsung. Akibat dari radiasi kedua sinar tersebut adalah mata akan pedih dan akan mengeluarkan air mata, jika lebih lanjut mata akan rusak bahkan akan terjadi iritasi dan kebutaan. Dengan demikian memakai pelindung mata adalah keharusan.

c. Gas atau Asap Pengelasan

Pada pengelasan dengan elektroda terbungkus ini akan dihasilkan asap atau gas yang cukup banyak. Asap tersebut berfungsi untuk melindungi logam cair terhadap oksidasi oksigen dari udara. Gas atau asap tersebut jika dihirup dalam waktu yang panjang akan merusak kesehatan bahkan dapat meracuni darah. Oleh sebab itu harus ada pelindung terhadap gas tersebut untuk mengusir gas tersebut dari ruang pengelasan yang tertutup dengan blower.

Mesin Las Arus Bolak-balik (Mesin AC)

Mesin Las AC

Karena langsung menggunakan arus listrik AC dari PLN  yang memiliki tegangan yang cukup tinggi dibandingkan kebutuhan pengelasan yang hanya membutuhkan  tegangan berkisar 55 Volt sampai dengan 85 Volt maka mesin las ini menggunakan transformator ( Trafo) step-down, yaitu trafo yang berfungsi menurunkan tegangan. Transformator yang digunakan pada peralatan las mempunyai daya yang cukup besar. Untuk mencairkan sebagian logam induk dan elektroda dibutuhkan energi yang besar, karena tegangan pada bagian terminal kumparan sekunder hanya kecil, maka untuk menghasilkan daya yang besar perlu arus besar. Arus yang digunakan untuk peralatan las sekitar 10 ampere sampai 500 ampere. Besarnya arus listrik dapat diatur sesuai dengan keperluan las. Untuk keperluan daya besar diperlukan arus yang lebih besar pula, dan sebaliknya.

Mesin Las Arus Searah (Mesin DC)

Mesin Las DC

Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala busur listrik adalah arus searah. Arus searah ini berasal dari mesin berupa dynamo motor listrik searah. Dinamo dapat digerakkan oleh motor listrik, motor bensin, motor diesel, atau alat penggerak yang lain. Mesin arus yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak mulanya memerlukan peralatan yang berfungsi sebagai penyearah arus. Penyearah arus atau rectifier berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Arus bolak-balik diubah menjadi arus searah pada proses pengelasan mempunyai beberapa keuntungan, antara lain:

a.       nyala busur listrik yang dihasilkan lebih stabil,

b.      setiap jenis elektroda dapat digunakan pada mesin las DC,

c.       tingkat kebisingan lebih rendah,

d.       mesin las lebih fleksibel, karena dapat diubah ke arus bolak-balik atau arus searah.

Mesin las DC ada 2 macam, yaitu mesin las stasioner atau mesin las portabel. Mesin las stasioner biasanya digunakan pada tempat atau bengkel yang mempunyai jaringan listrik permanen, misal listrik PLN. Adapun mesin las portabel mempunyai bentuk relatif kecil biasanya digunakan untuk proses pengelasan pada tempat-tempat yang tidak terjangkau jaringan listrik. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian mesin las adalah penggunaan yang sesuai dengan prosedur yang dikeluarkan oleh prabrik pembuat mesin, perawatan yang sesuai dengan anjuran. Sering kali gangguan-gangguan timbul pada mesin las, antara lain mesin tidak mengeluarkan arus listrik atau nyala busur listrik lemah.

Kelebihan mesin Las  DC dan AC

Mesin Las DC

1.      Busur nyala listrik yang dihasilkan stabil

2.      Dapat menggunakan semua jenis elektroda

3.      Dapat digunakan untuk pengelasan pelat tipis

Mesin Las AC

1. Perlengkapan dan perawatan lebih murah
2. Kabel massa dan kabel elektroda dapat ditukar untuk mempengaruhi yang dihasilkan
3. Nyala busur kecil sehingga mengurangi timbulnya keropos pada rigi-rigi las

Mesin Las Ganda (Mesin AC-DC)

Mesin Las AC-DC

Mesin las ini mampu melayani pengelasan dengan arus searah (DC) dan pengelasan dengan arus bolak-balik. Mesin las ganda mempunyai transformator satu fasa dan sebuah alat perata dalam satu unit mesin. Keluaran arus bolak-balik diambil dari terminal lilitan sekunder transformator melalui regulator arus. Adapun arus searah diambil dari keluaran alat perata arus. Pengaturan keluaran arus bolakbalik atau arus searah dapat dilakukan dengan mudah, yaitu hanya dengan memutar alat pengatur arus dari mesin las. Mesin las AC-DC lebih fleksibel karena mempunyai semua kemampuan yang dimiliki masing-masing mesin las DC atau mesin las AC. Mesin las jenis ini sering digunakan untuk bengkel-bengkel yang mempunyai jenis-jenis pekerjaan yang bermacam-macam, sehingga tidak perlu mengganti-ganti las untuk pengelasan berbeda.

14

Jun

Posted by suadmin » Add Comment »

Dasar-dasar Pengelasan Busur Logam Terlindung atau SMAW

SMAW sering disebut sebagai tameng logam las busur. Hal ini juga disebut sebagai Manual Metal Arc (MMA). Sebuah elektroda bahan yang dilapisi dengan fluks digunakan untuk membuat las dalam jenis pengelasan. Busur listrik dibentuk dengan baik menggunakan alternating atau saat ini langsung sebagai kekuatan. busur ini dibentuk antara logam dan elektroda untuk mengelas. Shielding gas terbentuk ketika fluks yang dilapisi pada elektroda mulai meluruh dan menghasilkan uap. Gas ini melindungi dari kontaminasi udara. Berikut adalah beberapa dasar yang tukang las harus tahu ketika datang untuk pengelasan busur;
Listrik arus arus searah dari negatif ke positif. Arus searah digunakan untuk menghasilkan pengelasan halus. Listrik lolos ke dan dari negatif dan positif pada gelombang sinus. Hal ini menghasilkan suatu bagian yang tidak teratur saat ini. Pada gilirannya ini mengakibatkan serpihan kotoran lebih.
Reverse polaritas disebut sebagai Direct Current Electrode Positif (DCEP). Direct Current Electrode Negatif (DCEN) disebut sebagai polaritas lurus. Listrik melewati dengan konsentrasi yang besar ke ujung batang las untuk menyediakan hanya

14

Jun

Posted by suadmin » Add Comment »

Dasar-dasar Pengelasan Busur Logam Terlindung atau SMAW

SMAW sering disebut sebagai tameng logam las busur. Hal ini juga disebut sebagai Manual Metal Arc (MMA). Sebuah elektroda bahan yang dilapisi dengan fluks digunakan untuk membuat las dalam jenis pengelasan. Busur listrik dibentuk dengan baik menggunakan alternating atau saat ini langsung sebagai kekuatan. busur ini dibentuk antara logam dan elektroda untuk mengelas. Shielding gas terbentuk ketika fluks yang dilapisi pada elektroda mulai meluruh dan menghasilkan uap. Gas ini melindungi dari kontaminasi udara. Berikut adalah beberapa dasar yang tukang las harus tahu ketika datang untuk pengelasan busur;
Listrik arus arus searah dari negatif ke positif. Arus searah digunakan untuk menghasilkan pengelasan halus. Listrik lolos ke dan dari negatif dan positif pada gelombang sinus. Hal ini menghasilkan suatu bagian yang tidak teratur saat ini. Pada gilirannya ini mengakibatkan serpihan kotoran lebih.
Reverse polaritas disebut sebagai Direct Current Electrode Positif (DCEP). Direct Current Electrode Negatif (DCEN) disebut sebagai polaritas lurus. Listrik melewati dengan konsentrasi yang besar ke ujung batang las untuk menyediakan hanya seperempat lebih sedikit yang mampu di DCEP. Hal ini memberikan serangan besar. potongan baja tebal bisa dilas mudah dengan DCEP.
Namun dalam DCEN saat berlalu keluar dari batang las. Ada satu sepertiga dari panas yang terkonsentrasi pada batang. Hal ini pada akhirnya menghasilkan kemampuan incursive kurang. Oleh karena itu berfungsi untuk daya terbaik untuk baja tipis.
Ada puluhan orang yang percaya bahwa DCEN memberikan penetrasi yang besar dari DCEP. Tetapi dengan pengalaman Anda harus dapat berpihak pada Anda sendiri.
Ada beberapa yang cacat pengelasan SMAW dapat menyebabkan. Mereka adalah inklusi terak, undercut dan porositas. Mereka disebut cacat karena mereka melemahkan sendi dimana pengelasan dilakukan. Porositas adalah lubang yang muncul di las. Hal ini mungkin disebabkan oleh gas atau uap.
– Inklusi terak terjadi, Anda tidak nglotok terak. tukang las harus selalu menyingkirkan terak.
– Cacat adalah kesalahan utama yang seharusnya tidak terjadi saat pengelasan.
– Hal ini sangat berbahaya untuk mengelas dengan kulit terkena. Radiasi dari sinar ultra violet bisa brutal untuk kulit Anda. Mereka mampu melepuh kornea mata Anda. Mengekspos kulit sedangkan pengelasan mengakibatkan kanker kulit. Alasan utama mengapa mantel pengelasan berat dihindari oleh tukang las adalah karena mereka tidak nyaman. Ini bukan alasan yang baik bila dibandingkan dengan kerugian yang pengelasan dapat berpose di tubuh Anda.

– Hujan rintik-rintik adalah tetes logam cair yang terjebak dengan logam semua di sekitar tempat las Anda. Hujan rintik-rintik akan chip off dengan sendirinya.