LAS LISTRIK LAPORAN PRAKTIKUM Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Praktikum Teknik Pelayanan dan Perawatan Dosen Pembimbing : Bintang Ihwan Moehady, Ir, MSc. Disusun oleh : Via Siti Masluhah 101411030 Yuniar Widiyanti 101411031 Yusuf Zaelana 101411032 Tanggal Praktikum : 1 November 2012 Tanggal penyerahan : 8 November 2012 JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
I. Tujuan Praktikum 1. Mengetahui peralatan dan perlengkapan las busur listrik. 2. Melatih keteampilan mahasiswa di bidang las busur listrik. 3. Mahasiswa mampu mengerjakan penyambungan/penempelan logam besi dengan las busur listrik. II. 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. Gambar 1. Proses Las 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. 2.1 Pembentukan busur listrik proses penyulutan a) 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). 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. c) Proses Penyulutan Setelah arus dijalankan, elekteroda didekatkan pada lokasi jalur sambungan disentuhkan sebentar dan diangkat kembali pada jarak yang pendek (garis tengah elektroda). d) 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 : 1) 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. 2) Perbesar jarak tersebut (perpanjang nyala busur) menjadi dua kalinya untuk memanaskan logam induk. 3) Kalau logam induk telah sebagian mencair, jarak elektroda dibuat sama dengan garis tengah penampang tadi. 2.2. 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. Perlengkapan las yang digunakan terutama untuk melakukan pengerjaan pengelasan adalah sebagai berikut : 1. Pembangkit listrik Pada praktikum ini arus yang digunakan adalah arus AC. Pesawat arus bolak-balik pada dasarnya merupakan suatu transformator step-down yang dapat mengubah tegangan arus listrik misalnya listrik permulaan (120 atau 220 Volt) menjadi tegangan kecil yang menghasilkan arus besar yang sesuai untuk pekerjaan mengelas.
2. Pemegang elektroda Perlengkapan ini berfungsi untuk menjepit atau memegang elektroda. Alat ini harus memenuhi syarat diantaranya tidak mudah panas, ringan, dan isolator cukup aman bagi sipemakai. 3. Penjepit masa Bagian logam yang akan di las berfungsi sebagai kutub negatif (masa). Alat ini dapat langsung dijepitkan pada logam yang akan dikerjakan atau dapat juga dijepitkan pada meja kerja (meja besi). Kontak dengan masa ini harus baik agar diperoleh hasil pekerjaan yang baik pula. Kontak yang tidak baik akan menimbulkan panas yang berarti penggunaan tanaga untuk menghasilkan bunga api yang sesuai. 4. Topeng las Seperti telah dikemukakan bahwa bunga api las menghasilkan jenis-jenis sinar berbahaya terutama mata dan kulit. Oleh karena itu diperlukan alat pelindung khusus yang berupa kaca mata hitam yang terpasang pada helm/topeng muka. 5. Elektroda Elektroda atau kawat las tersedia dalam ukuran standar, baik dimensi ataupun jenis bahanya. Pada prisipnya jenis bahan elektroda hampir serupa dengan bahan logam yang akan di las beberapa macam elektroda untuk penggunaan khusus misalnya untuk lapisan permukaan, las tembaga dan paduan tembaga, alumunium, besi tuang, mangan, paduan nikel dan baja nikel mangan. Dalam mengelas posisi elektroda harus tegak lurus dan miring 700-800 untuk menghasilkan alur lasan yang baik. 6. Meja las Meja las sebagai tempat penjepit masa dan tempat benda kerja yang akan dilas untuk lebih memudahkan dalam posisi mengelas. 7. Lain-lain Perlengkapan tambahan yang diperlukan ialah palu las, alat ini berguna untuk melepaskan kerak pada permukaan yang di las. Tang, untuk memegang benda kerja setelah dilas. Sikat kawat, utuk membersihkan sisa terak. Untuk menghindari kecelakaan kerja prosedur keselamatan kerja perlu dilaksanakan antara lain sebagai berikut ; 1. Gunakan sepatu saat pelaksanaan praktikum. 2. Gunakan topeng las saat mengelas.
2.3 Cara Mengelas 3. Hindari kontak/hubungan singkat antara kabel terminal mesin las dalam jangka waktu yg cukup lama. 4. Gunakan sarung tangan/tang saat akan mengangkat atau memegang benda kerja yang baru dilas. 5. Jangan bercanda saat praktikum. Hal-hal yang harus diperhatikan pada proses pengelasan diantaranya : 1. Posisi Pengelasan Pengelasan dapat dilakukan dengan posisi horizontal, mendatar pada permukaan atas, vertikal dan mendatar pada permukaan bawah. Posisi mendatar pada permukaan atas akan memberikan hasil pekerjaan yang terbaik, terutama penetrasinya. Selain itu dapat menggunakn arus listrik dengan menggunakan elektroda yang lebih besar. 2. Pemilihan Elektroda Jenis bahan yang akan di las hendaknya sesuai dengan jenis elektroda yang akan digunakan. Karakteristik elektroda dapat dicari pada katalog pabrik pembuatnya biasanya tertera pada pembungkus elektroda. Pada tabel 2 tertera ukuran elektroda tebal plat baja yang akan di las serta penggunaan listrik. Ukuran-ukuran tersebut hanya berlaku untuk mengelas mils steel atau baja karbon rendah. 3. Kecepatan Pengelasan Kecepatan yang seragam dan sesuai sangat diperlukan agar diperoleh pengelasan yang baik. Jika dikerjakan terlalu cepatakibatnya penetrasi buruk, sambungan menjadi porous dan jejak hasil pengelasan agak menonjol. Sebaliknya jika terlalu lambat maka cairan elektroda akan melebar, kan berbentuk lembah atau lekukan serta tidak ekonomis. mm Diameter SWG mm inci A NO./inci 0,16 0000 9,5 3/8 400/600 9,53 3/8 9,5 3/8 400/600 8,84 00 9,5 3/8 400/600 8,23 0 7,9 5/16 300/400 7,01 2 7,9 5/16 275/300 6,35 ¼ 6,4 ¼ 250 5,89 4 6,4 ¼ 230 4,88 6 4,8 3/16 190 4,76 3/16 4,8 3/16 190 4,06 8 4,8 3/16 160
3,25 10 3,2 1/8 125 3,18 1/8 3,2 1/8 125 2,64 12 3,2 1/8 100 2,03 14 2,4 3/32 60/80 1,63 16 1,6 1/16 40/60 Tabel 2. Ukuran diameter elektroda tebal, plat baja dan besar arus listrik yang dibutuhkan 4. Pengaturan Besar Arus Listrik Pengguaan arus listrik harus sesuai dengan diameter elektroda (tabel 2). Arus yang terlalu rendah akan menghasilkan pengelasan yang hampir mirip dengan akibat kecepatan rendah yaitu penetrasi buruk dan bentuk menonjol. Jika arus terlalu besar cairan logam akan mendatar dan tebentuk alur di kirikanannya. Angka-angka yang berikutnya mempumayi artitersendiri, dimana angka ketiga menunjukan posisi penggunaan yaitu angka 1 untuk posisi bebas, angka 2 dibatasi untuk posisi horizontal dan datar dan jika angkanya 3 hanya untuk posisi datar saja. Angka ke 4 menunjukkan sifat-sifat khusus seperti hasil pengelasan, besar arus listrik dan sifat penetrasinya. Untuk pengelasan jenis logam lainya juga mempunyai kode angka yang berbeda misalnya untuk stainless steel: E 308-15,16, E 347-15,16 dan lain-lain. Demikian juga untuk mengelas logam lainnya. Semua sifat-sifat elektroda tersebut dapat diketahui misalnya dari katalog pabrik pembuat elektroda. 5. Sudut Kemiringan Elektroda dan Kerenggangannya Umumnya kemiringan elektroda ialah ke arah bagian yang belum di las. Besar sudutnya sekitar 70o, hampir tidak pernah dilakukan pada arah tegak lurus. Keranggangan antara ujung elektroda dengan permukaan yang di las sangat penting. Dapat diartikan sebagai panjang bunga api listrik dari ujung elektroda kepermukaan yang di las. Ukurannya tergantung dari ukuran elektroda dan posisi pengelasan. Semakin kecil ukuran elektroda, semakin dekat jaraknya atau bunga api listrik semakin pendek. Sebagai patokan ukuran panjang bunga api listrik yaitu kira0kira mendekati elektroda. 6. Bentuk sambungan dan Lintasan Tepi logam yang akan disambung perlu dipersiapkan terlebih dahulu. Baja yang tebal biasanya tidak cukup hanya dengan satu kali lintasan pengelasan tetapi perlu beberapa kali pengelasan sehingga semua celah tertutup.
III. Data Pengamatan
Penjepit pasa Alat las Elektroda las Helm Gelas Gerinda Duduk (untuk menghaluskanpermukaan besi yang akan di las) IV. Pembahasan
Pada praktikum kali ini praktikan melakukan percobaan pengelasan menggunakan las listrik. Pengelasan (welding) adalah salah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang kontinyu. Las listrik merupakan salah satu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las Iistrik ini adalah merupakan sambungan tetap. Prinsip las listrik ialah menyambung logam dengan cara mencairkan logam menggunakan sumber panas dari bunga api listrik. Bunga api listrik terjadi dengan cara menyalurkan arus listrik. Pengapi listrik terjadi dengan cara menyalurkan arus listrik melalui elektroda yang didekatkan pada bagian yang akan disambung dan sekaligus elektroda yang telah diberi bahan pelapis berfungsi sebaga kawat las atau kawat pengisi. (Morgan dan Setiawan, 1987). 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. Elektroda yang digunakan untuk pengelasan merupakan elektroda baja lunak. Pada proses pengelasan dengan menggunakan elektroda baja lunak, busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda karbon dan logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas sehingga dapat menyambungkan dua buah logam. Untuk menyambung logam, dilakukan pengelasan dengan menggoreskan elektroda yang terhubung dengan pemegang elektroda ( tanpa menyentuh ), hingga memercikkan api, lalu digoreskan ke logam dengan agak cepat supaya yang hasil dari pengelasan kuat tidak mudah patah.. Untuk penyambungan logam, api dilewatkan lebih singkat daripada saat pemotongan, sehingga yang terjadi adalah timbulnya tambalan tambalan kecil yang dapat menghubungkan kedua logam. Api dilewatkan tidak lama agar yang terjadi bukan merupakan proses pemotongan logam. Perlengkapan las selain logam yang akan di las dan elektroda terdiri dari pembangkit Listrik, pemegang elektroda, penjepit pasa, pelindung sinar, pakaian kerja, dan lain-lain. Tenaga listrik yang biasanya dipergunakan untuk mengelas yaitu arus listrik searah (dc). Keuntungan menggunakan arus searah ialah dapat dipergunakan mengelas bermacam-macam
logam dengan bermacam-macam jenis elektroda. Selain itu dapat mengelas plat baja berukuran tebal 1mm. Pemegang elektroda berfungsi untuk menjepit atau memegang elektroda. Pada bagian tangkainya dilengkapi dengan elektroda agar dapat dipegang dengan aman pada waktu bekerja. Alat ini harus memenuhi syarat diantaranya tidak mudah panas, ringan, dan isolator cukup aman bagi si pemakai. Penjepit massa dapat langsung dijepitkan pada logam yang akan dikerjakan atau dapat juga dijepitkan pada meja kerja ( masa besi). Kontak dengan masa ini harus baik agar diperoleh hasil pekerjaan yang baik pula. Seperti telah dikemukakan bahwa bunga api las menghasilkan jenis-jenis sinar berbahaya terutama mata dan kulit. Oleh karena itu diperlukan alat pelindung khusus yang berupa kaca mata hitam yang terpasang pada helm muka. Pakaian kerja untuk pekerjaan las listrik harus memenuhi persyaratan tertentu yang terpenting dalam melindungi kulit dari sinar-sinar yang berbahaya dan percikan pijaran logam. Sebaiknya pada waktu bekerja selalu menggunakan sarung tangan las, karena selain melindungi panas juga mencegah agar kulit tangan tidak kena sinar-sinar yang dapat merusak kulit tangan.
Kesimpulan 1. Las listrik adalah termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. 2. Perlengkapan las terdiri dari Pembangkit Listrik, Pemegang elektroda, Penjepit Masa, Pelindung sinar, Pakaian kerja, Lain-lain 3. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengelas yaitu Posisi Pengelasan, Pemilihan Elektroda, Kecepatan Pengelasan, Pengaturan Besar Arus Listrik, Sudut Kemiringan Elektroda dan Kerenggangannya, Bentuk sambungan dan Lintasan dan lain-lain. 4. Mesin las listrik mempunyai batas kemampuan penyaluran arus listrik 200 A tergolong ukuran ringan atau kecil, mesin las berukuran sedang 250-300A, 400 ampere keatas tergolong mesin berukuran berat.
DAFTAR PUSTAKA Oktavianus, T.A. (2012). Laporan Praktikum Las Listrik (online). Tersedia : http://aditm11.blogspot.com/2012/04/laporan-praktikum-las-listrik.html (Diunduh tgl 4 Nov 2012) Shodik, Ahmad. (2010). Laporan Praktikum LAS LISTRIK (online). Tersedia : http://id.scribd.com/doc/73716501/laporan-praktikum-las-listrik (Diunduh tgl 3 Nov 2012) Yayan, J.S. (2008). Las Busur Listrik (online). Tersedia : http://januarsutrisnoyayan.wordpress.com/2008/11/29/las-busur-listrik/ (Diunduh tgl 4 Nov 2012) Bintoro,Gatot. 2000. Dasar-dasar Pekerjaan Las. Penerbit Kanisius: Yogyakarta.