PERBENGKELAN LAS

I. Ruang Lingkup dan Definisi Pengelasan

a. Definisi pengelasan menurut American Welding Society, 1989

Pengelasan adalah proses penyambungan logam atau non logamyang dilakukan dengan memanaskan material yang akan disambung hingga temperatur las yang dilakukan secara : dengan atau tanpa menggunakan tekanan (pressure),hanya dengan tekanan (pressure), atau dengan atau tanpa menggunakan logam pengisi (filler)

b. Definisi pengelasan menurut British Standards Institution, 1983

Pengelasan adalah proses penyambungan antara dua atau lebih material dalam keadaan plastis atau cair dengan menggunakan panas (heat) atau dengan tekanan (pressure) atau keduanya. Logam pengisi (filler metal) dengan temperatur lebur yang sama dengan titik lebur dari logam induk dapat atau tanpa digunakan dalam proses penyambungan tersebut.

II. Sejarah pengelasan

Para ahli sejarah memperkirakan bahwa orang Mesir kuno mulai menggunakanpengelasan dengan tekanan pada tahun 5500 SM (untuk membuatpipa tembaga denganmemalu lembaran yang tepinya saling menutup). Winterton menyebutkan bahwa bendaseni orang Mesir yang dibuat pada tahun 3000 SM terdiri dari bahan dasar tembaga dan emas hasil peleburan dan pemukulan. Jenis pengelasan ini, yang disebut pengelasan tempa {forge welding), merupakan usaha manusia yang pertama dalam menyambung dua potong logam. Contoh pengelasan tempa kuno yang terkenal adalah pedang Damascus yang dibuat dengan menempa lapisan-lapisan besi yang berbeda sifatnya.

Pengelasan tempa telah berkembang dan penting bagi orang Romawi kuno sehingga mereka menyebut salah satu dewanya sebagai Vulcan (dewa api dan pengerjaan logam) untuk menyatakan seni tersebut. Sekarang kata Vulkanisir dipakai untuk proses perlakuan karet dengan sulfur, tetapi dahulu kata ini berarti “mengeraskan”. Dewasa ini pengelasan tempa secara praktis telah ditinggalkan dan terakhir dilakukan oleh pandai besi.

Tahun 1901-1903 Fouche dan Picard mengembangkan tangkai las yang dapat digunakandengan asetilen (gas karbit), sehingga sejak itu dimulailah zaman pengelasan danpemotongan oksiasetilen (gas karbit oksigen).Periode antara 1903 dan 1918 merupakan periode pemakaian las yang terutamasebagai cara perbaikan, dan perkembangan yang paling pesat terjadi selama Perang Dunia I (1914-1918). teknik pengelasan terbukti dapat diterapkan terutama untuk memperbaiki kapal yang rusak. Winterton melaporkan bahwa pada tahun 1917 terdapat 103 kapal musuh di Amerika yang rusak dan jumlah buruh dalam operasi pengelasan meningkat dari 8000 sampai 33000 selama periode 1914-1918. Setelah tahun 1919, pemakaian las sebagai teknik konstruksi dan pabrikasi mulai berkembang dengan pertama mwnggunakan elektroda paduan (alloy) tembaga-wolfram untuk pengelasan titik pada tahun 1920. Pada periode 1930-1950 terjadi banyak peningkatan dalam perkembangan mesin las. Proses pengelasan busur nyala terbenam (submerged) yang busur nyalanya tertutup di bawah bubuk fluks pertama dipakai secara komersial pada tahun 1934 dan dipatenkan pada tahun 1935. Sekarang terdapat lebih dari 50 macam proses pengelasan yang dapat digunakan untuk menyambung pelbagai logam dan paduan.

Pengelasan yang kita lihat sekarang ini jauh lebih kompleks dan sudah sangat berkembang. Kemajuan dalam teknologi pengelasan tidak begitu pesat sampai tahun 1877. Sebelum tahun 1877, proses pengelasan tempa dan peyolderan telah dipakai selama 3000 tahun. Asal mula pengelasan tahanan listrik {resistance welding) dimulai sekitar tahun 1877 ketika Prof. Elihu Thompson memulai percobaan pembalikan polaritas pada gulungan transformator, dia mendapat hak paten pertamanya pada tahun 1885 dan mesin las tumpul tahanan listrik {resistance butt welding) pertama diperagakan di American Institute Fair pada tahun 1887.

Pada tahun 1889, Coffin diberi hak paten untuk pengelasan tumpul nyala partikel (flash-butt welding) yang menjadi satu proses las tumpul yang penting. Zerner pada tahun 1885 memperkenalkan proses las busur nayala karbon {carbon arc welding) dengan menggunakan dua elektroda karbon, dan N.G. Slavinoff pada tahun 1888 di Rusia merupakan orang pertama yang menggunakan proses busur nyala logam dengan memakai elektroda telanjang (tanpa lapisan). Coffin yang bekerja secara terpisah juga menyelidiki proses busur nyala logam dan mendapat hak paten Amerika dalam tahun 1892. Pada tahun 1889, A.P. Strohmeyer memperkenalkan konsep elektroda logam yang dilapis untuk menghilangkan banyak masalah yang timbul pada pemakaian elektroda telanjang.

Thomas Fletcher pada tahun 1887 memakai pipa tiup hidrogen dan oksigen yang terbakar, serta menunjukkan bahwa ia dapat memotong atau mencairkan logam.

Pada saat sekarang ini teknik las telah dipergunakan secara luas yang dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Luasnya penggunaan teknologi las disebabkan karena bangunan dan mesin yang dibuat dengan mempergunakan teknik pengelasan ini menjadi lebih murah.

III. Penggunaan & pengembangan teknologi las

Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam konstruksi sangat luas meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran, kendaraan rel dan sebagainya.

Disamping itu untuk pembuatan las, proses las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya untuk mengisi lubang-lubang coran, membuat lapisan keras pada perkakas, mempertebal bagian-bagian yang sudah aus dan macam-macam reparasi lainnya.

Pengelasan bukan tujuan utama dari konstruksi tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Karena itu rancangan dan cara pengelasan harus betul-betul memperhatikan kesesuaian antara sifat-sifat las dengan kegunaan konstruksi serta keadaan sekitarnya.

Pengembangan Teknologi Las

1. Las Busur Listrik

Selama berabad-abad las tempa dipakai sebagai proses utama untuk menyambung logam tanpa banyak mengalami perkembangan. Pada awal abad 19, ditemukan cara baru yaitu las busur nyala listrik (Elekctric Arc Welding) dengan electrode carbon batangan tanpa pembungkus dengan menggunakan battery sebagai sumber tenaga listrik. Kelemahan utama proses las listrik carbon adalah oksidasi yang relative tinggi pada lasan (lasan mudah karat) sehingga las ini banyak dipakai.

Pada waktu yang bersamaan, tahun 1877, ditemukan las tahanan (Resistance Welding). Seorang ahli fisika dari Inggris, James Joule, diakui sebagai penemunya. Pada tahun 1856 dia memenaskan dua batang kawat dengan aliran listrik. Selama proses pemanasan, kedua kawat tersebut ditekan satu sama lain. Ternyata kedua kawat tersebut saling terikat setelah selesai dipanaskan.

Pada perkembangan selanjutnya, resistane welding menghasilkan beberapa jenis proses pengelasan, missal las flash (Flas Welding) pada tahun 1920.las tahanan listrik mencapai kejayaannya setelah diciptakan berbagai jenis robot. Untuk memenuhi kebutuhan dikembangkan berbagai bentuk las tahanan listrik yang meliputi las titik, interval, seam (garis) dan proyeksi. Las ini dalam prosenya menerapkan panas dan tekan. Electrode berfungsi sebagai penyalur arus dan penekanan benda kerja berbentuk plat.

Pada decade berikutnya, diperkenalkan last hermit (Thermit Welding) berdasarkan prose kimiawi sehingga menambah kesanah teknologi pengelasan. Las thermiddiperoleh dengan menuangkan logam cair diantara dua ujung logam yang akan disambungkan sehingga ikut mencair. Setelah membeku kedua logam menyatu dan cairan logam yang dituangkan berfungsi sebagai bahan tambah.

Pada akhir abad 19 ditemukan las oxy acetylene, las ini berhasil menggeser pemakaian las tempa dan mendominasi proses pengelasan untuk beberapa decade sampai dikembangkan las listrik..

Pada tahun 1925 las oxy acetylene digeser oleh adanya perbaikan las busur listrik yang mana las busur tersebut memakai electrode terbungkus. Setelah terbakar, pembungkus electrode menghasilkan gas dan terak. Gas melindungi kawah lasan dari oksidasi pada saat proses pengelasan sedang berlangsung. Terak melindungi lasan selama proses pembekuan hingga dingin (sampai terak dibersihkan). Keterbatasan las busur electrode batangan adalah panjang ektode yang terbatas sehingga setiap periode tertentu pengelasan harus berhenti mengganti electrode. Efesiensi bahan tanbah jauh dari 100% karena mesti ada puntungnya.

Bertitik tolak dari kelemahan tersebut maka pada akhir tahun 1930an diciptakan las busur electrode gulungan. Secara prinsip, pengelasan tidak perlu berhenti sebelum sampai ujung jalur las. Dan pengelasan dapat dilakukan dengan cara semi otomatis atau otomatis. Sebagai pelindung dipakai flux. Flux dituangkan sesaat dimuka electrode sehingga busur nyala listrik terpendam oleh flux. Keuntungannya, operator tidak silau oleh busur nyala listrik, kelemahannya, las terbatas pada posisi dibawah tangan saja pada posisi lain flux akan jatuh berhamburan sebelum berfungsi.

Pada tahun 1941 di Amerika ditemukan electrode Tungsten. Tungsten tidak mencair oleh panasnya busur nyala listrik sehingga tidak terumpan dalam lasan. Sebagai pelindung dipakai gas inti (Inert) yang untuk beberapa saat dapat bertahan pada kondisinya. Gas inti disemburkan kedaerah lasan sehingga lasan terhindar dari oksidasi. Karena menggunakan las inti sebagai bahan pelindung las ini sering disebut las TIG ( Tungsten Inert Gas).

Keberhasilan pemakaian gas inti pad alas tungsten dicoba pula pad alas elektroda gulungan pada awal tahun 1950an. Proses ini selanjutnya disebut Gas Metal Arc Welding (GMAW) atau las MIG (Metal Inert Gas). Kaena gas argo sangat mahal maka dipakai gas campuran argon dan oksigen atau gas CO yang cukup aktif. Las ini biasa disebut dengan Metal Aktif Gas (MAG). Dapat pula dipakai pelindung campuran argon dengan CO selama tidak lebih dari 20% hasilnya cukup baik karena tidak meninggalkan terak. Perlu diketahui bahwa gas gas pelindung lebih mahal, maka cara tersebut hanya dipakai untuk keperluan khusus.

Berikutnya ditemukan las busur electrode gulungan dengan pelindung lasan berupa serbuk. Supaya dapat dipakai pada segala posisi, elektroda dibuat berlubang seperti pipa untuk menempatkan flux. Proses ini relative lebih murah dari pada las busur gas, dapat untuk segala posisi dan teknis pengelasan dapat dikembangkan secara semi otomatis atau otomatis penuh las ini disebut las busur elektroda berinti flux (Flux Core Arc Welding) Selanjutnya ada elektroda sebagai komponen yang akan dipasang pada bagian lain. Las ini disebut las stud. Stud terpasang pada benda utama melalui tiga tahap yaitu seting posisi, pencarian ujung stud dan benda utama dan penekanan stud pada benda utama sesaat setelah busur nyala dimatikan.

Setelah itu dikembangkan las listrik frekuensi inggi yaitu 10000 sampai 500000 Hz. Las listrik frekuensi tinggi sering disebut las induksi. Ditinjau dari proses penyatuan benda kerja, las ini termasuk las padat yang dibantu dengan panas untuk memecah lapisan oksidasi atau kotoran pada permukaan benda kerja. Panas yang dihasilakan sangat tipis dipermukaan benda kerja sehingga las ini sangat cocok untuk plat tipis.

Pada tahun 1950an , diubahnya energi listrik menjadi seberkas electron yang ditembakkan benda kerja. Panas yang dihasilkan lebih besar dan dimensi bekas electron jauh lebih kecil dari busur nyala listrik, pengelasannya sangat cepat maka sangat cocok untuk produksi masal. Daerah panas menjadi lebih sempit sehingga sangat cocok untuk bahan yang sensitive terhadap perubahan panas. Kualitas lasan sangat baik dan akurasi , hanya saja peralatannya sangat mahal. Cara ini biasa disebut las electron ( Electron Beam Welding).

2. Las Gesek

Pada tahun 1950, AL Chudikov, seorang ahli mesin dari Uni Sovyet, mengemukakan hasil pengamatannya tentang teori tenaga mekanik dapat diubah menjadi energi panas. Gesekan yang terjadi pada bagian-bagian mesin yang bergerak menimbulkan banyak kerugian karena sebagian tenaga mekanik yang dihasilkan berubah menjadi panas. Chudikov berpendapat, proses demikian mestinya bias dipakai pada proses pengelasan. Setelah melalui percobaan dan penelitian dia berhasil mengelas dengan memanfaatkan panas yang terjadi akibat gesekan. Untuk memperbesar panas yang terjadi, benda kerja tidak hanya diputar tetapi ditekan satu terhadap yang lain. Tekanan juga berfungsi mempercepat fusi. Cara ini disebut las gesek (Friktion Welding)

3.Las Plasma

Las plasma busur nyala listrik (Plasma Arc Welding). Proses plasma sebenarnya merupakan penyempurnaan las tungsren, hanya saja busur nyala listrik tidak muncul diantara elektroda dengan benda kerja tetapi muncul antara ujung elektroda dengan gas inti yang mengalir di sekitarnya. Las plasma ternyata lebih baik dari las tungsten karena busur nyala listrik yang muncul lebih stabil dengan diameter lebih kecil sehingga panasnya lebih terpusat. Proses pengelasan bias lebih cepat, disamping itu tungsten tidak pernah menyentuh benda kerja.

4.Las Suara

Awal tahun 1960 ditandai dengan penemuan las yang menggunakan suara frekuensi tinggi (Ultrasonic Welding). Las ini juga menggunakan listrik dalam proses kerjanya, tidak ada aliran listrik pada benda kerja, panas yang ditimbulkan semata-mata hasil proses dan sifatnya hanya membantu dalam proses penyatuan benda kerja.

Suara yang digunakan berkisar antara 10000 sampai 175000 Hz, getaran suara disalurkan melalui sosotrode yang dipasang pada benda kerja. Kemudian tekanan yang diterapkan pada benda kerja selama proses. Kelebihan proses ini adalah sesuai untuk benda tipis dan tidak terpengaruh jenis bahan yang disambungkan. Tidak dipakainya energi panas sebagai energi utama merupakan kelebihan sendiri pada bahan tertentu dan tipis, hanya saja kurang berhasil untuk ketebalan benda kerja diatas 2,5mm x 2.

Berbagai bentuk las ultrasonic:

Wedge reed spot.

Leteral drive spot.

Overthung copuler spot.

Line.

Ring.

Continuous seam.

5. Las eksplosive (Exsplosive Welding atau EXW)

Las eksplosive (Exsplosive Welding atau EXW) dikembangkan dari pengamatan seseorang dimasa PD I, ada pecahan-pecahan bom yang melekat kuat pada logam lain yang tertumbuk. Carl dalam penelitiannya menyimpulakan bahwa pecahan bom tersebut menempel karena efek jet pada saat terjadi tumbukan. Efek jet mampu membersihkan kotoran yang melekat pada permukaan kedua benda sehingga terjadi kontak antar atom kedua benda dan menghasilkan ikata yang cukup kuat.

6. Las Laser.

Pada tahun 1955 para ahli fisika berhasil menemukan sinar laser, secara sederhana dapat dikatakan sinar yang diproduksi pada panjang gelombang tertentu dan parallel, kemudian diperbesar, sinar tersebut selanjutnya difokuskan. Panas yang dihasilkan pada titik focus sangat tinggi. Menjelang tahun 1970, laser mulai diterapkan pad alas, laser sebagai sinar dapat diatur secara akurat sehingga las laser sangatsesuai untuk peralatan-peralatan khusus.

Las laser dapat dipakai untuk mengelas benda-benda dengan ketebalan 0,13mm sampai 29mm pada kecepatan geser berkisar dari 21 mm/dt sampai 1,2 mm/dt. Persoalan yang timbul pad alas laser sama halnya dengan las electron, kerenggangan benda kerja sangat kecil antara 0,03 sampai 0,15.sampai pada waktu ini banyak sekali cara-cara pengklasifikasian yang digunakan dalam bidang las, ini disebabkan karena perlu adanya kesepakatan dalam hal-hal tersebut. Secara konvensional cara-cara pengklasifikasi tersebut pada waktu ini dapat dibagi dua golongan, yaitu klasifikasi berdasarkan kerja dan klasifikasi berdasarkan energi yang digunakan.

Sumber : dirangkum dari internet

Diposkan oleh SM-Biro Bangunan di 18:42

Label: Artikel Rumah

Pengertian Las

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 continue.

Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam kontruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran dan sebagainya.

Disamping untuk pembuatan, proses las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya untuk mengisi lubang-lubang pada coran. Membuat lapisan las pada perkakas mempertebal bagian-bagian yang sudah aus dan macam-macam reparasi lainnya.

Pengelasan bukan tujuan utama dari kontruksi, tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Karena itu rancangan las dan cara pengelasan harus betul-betul memperhatikan dan memperlihatkan kesesuaian antara sifat-sifat lasdengan kegunaan kontruksi serta kegunaan disekitarnya.

Prosedur pengelasan kelihatannya sangat sederhana, tetapi sebenarnya di dalamnya banyak masalah-masalah yang harus diatasi dimana pemecahannya memerlukan bermacam-macam penngetahuan.

Karena itu di dalam pengelasan, penngetahuan harus turut serta mendampingi praktek, secara lebih terperinci dapat dikatakan bahwa perancangan kontruksi bangunan dan mesin dengan sambungan las, harus direncanakan pula tentang cara-cara pengelasan. Cara ini pemeriksaan, bahan las dan jenis las yang akan digunakan, berdasarkan fungsi dari bagian-bagian bangunan atau mesin yang dirancang.

Berdasarkan definisi dari DIN (Deutch Industrie Normen) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Pada waktu ini telah dipergunakan lebih dari 40 jenis pengelasan termasuk pengelasan yang dilaksanakan dengan cara menekan dua logam yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom molekul dari logam yang disambungkan.klasifikasi dari cara-cara pengelasan ini akan diterangkan lebih lanjut.

Pada waktu ini pengelasan dan pemotongan merupakan pengelasan pengerjaan yang amat penting dalam teknologi produksi dengan bahan baku logam. Dari pertama perkembangannya sangat pesat telah banyak teknologi baru yang ditemukan. Sehingga boleh dikatakan hamper tidak ada logam yang dapat dipotong dan di las dengan cara-cara yang ada pada waktu ini.

Dalam bab ini akan diterangkan beberapa cara penngelasan dan pemotongan yang telah banyak digunakan sedangkan penerapannya dalam praktek akan diterangkan dalam bab-bab yang lain.

Posisi Pengelasan

Posisi pengelasan atau sikap pengelasan adalah pengaturan posisi dan gerakan arah dari pada elektroda sewaktu mengelas. Adapun pisisi mengelas terdiri dari empat macam yaitu:

# Posisi di Bawah Tangan

Posisi di bawah tangan yaitu suatu cara pengelasan yang dilakukan pada permukaan rata/datar dan dilakukan dibawah tangan. Kemiringan elektroda las sekitar 10º - 20º terhada garis vertikal dan 70º - 80º terhadap benda kerja.

# Posisi Tegak (Vertikal)

Mengelas posisi tegak adalah apabila dilakukan arah pengelasannya keatas atau kebawah. Pengelasan ini termasuk pengelasan yang paling sulit karena bahan cair yang mengalir atau menumpuk diarah bawah dapat diperkecil dengan kemiringan elektroda sekitar 10º - 15º terhada garis vertikal dan 70º - 85º terhadap benda kerja.

# Posisi Datar (Horisontal)

Mengelas dengan horisontal biasa disebut juga mengelas merata dimana kedudukan benda kerja dibuat tegak dan arah elektroda mengikuti horisontal. Sewaktu mengelas elektroda dibuat miring sekitar 5º - 10º terhada garis vertikal dan 70º - 80º kearah benda kerja.

# Posisi di Atas Kepala (Over Head)

Posisi pengelasan ini sangat sukar dan berbahaya karena bahan cair banyak berjatuhan dapat mengenai juru las, oleh karena itu diperlukan perlengkapan yang serba lengkap antara lain: Baju las, sarung tangan, sepatu kulit dan sebagainya. Mengelas dengan posisi ini benda kerja terletak pada bagian atas juru las dan kedudukan elektroda sekitar 5º - 20º terhada garis vertikal dan 75º - 85º terhadap benda kerja

Posisi pengelasan ada empat macam:

1. posisi dibawah tangan (lihat w, h)

2. posisi mendatar / horizontal (lihat q)

3. posisi vertical (lihar s)

4. posisi diatas kepala (lihat u)

 Dibawah ini akan diuraikan cara pengelasan bagi masing-masing posisi

1. posisi dibawah tangan 

Dari keempat posisi pengelasan tersebut, posisi bawah tanganlah yang paling mudah melakukannya. Oleh sebab itu untuk menyelasaikan setiap pekerjaan pengelasan sedapat mungkin diusahakan pada posisi dibawah tangan.

Penjelasan:

- pada gambar anda dapat melihat bagaimana seharusnya sudut-sudut elektroda pada berbagai macam kampuh.

Kemiringan elektroda 10 derajat – 20 derajat terhadap garis vertical kearah jalan elektroda.

- kampuh berimpit

- kampuh T

Tebal pelat tidak sama

2. posisi mendatar / horizontal

Pada posisi horizontal kedudukan benda dibuat tegak dan arah pengelasan mengikuti garis horizontal.

Posisi elektroda dimiringkan kira-kira 5o – 10o kebawah, untuk menahan lelehan logam cair, dan 20o kearah lintasan las (sudut jalan elektroda 70o).

Panjang busur nyala dibuat lebih pendek kalau dibandingkan dengan panjang busur nyala pada posisi pengelasan dibawah tangan.

Pengerukan benda kerja sering terjadi karena:

- busur nyala terlalu panjang

- ampere pengelasan terlalu tinggi

- kecepatan jalan elektroda terlalu lambat

Disini diperlihatkan dua macam ayunan yang umum dipakai pada sisi horizontal.

3. posisi vertical

Pada pengelasan vertical, benda kerja dalam posisi tegak dan arah pengelasan dapat dilakukan keatas/ naik atau kebawah/ turun.

Arah pengelasan yang dilakukan tergantung kepada jenis elektroda yang dipakai. Elektroda yang berbusur lemah dilakukan pengelasan keatas, elektroda yang berbusur keras dilakukan pengelasan kebawah.

Dalam mengelas vertical, cairan logam cenderung mengalir kebawah. Kecenderungan penetesan dapat diperkecil dengan memiringkan elektroda 10o – 15o kebawah (lihat gambar).

Untuk pengelasan keatas diperlukan pengayunan elektroda yang teliti dan tepat sehingga dapat diperoleh hasil rigi-rigi yang baik.

Arus pengelasan keatas, lebih kecil dari pada pengelasan kebawah.

Disini diperlihatkan beberapa macam ayunan elektroda mengelas posisi vertical.

Gambar A, bentuk ayunan elektroda bersalut sedang pada pengisian lapisan pertama pada kampuh-kampuh

Gambar B, bentuk ayunan elektroda bersalut tebal pada pengisian lapisan pertama

Gambar C dan D, bentuk ayunan elektroda bersalut sedang pada pengisian lapisan terakhir.

Macam-macam ayunan yang lain adalah:

Tiga macam ayunan untuk kampuh berimpit dan kampuh T

Ayunan untuk kampuh V

Keamanan:

Kenakanlah perlengkapan pengaman sebaik mungkin.

4. posisi diatas kepala

Posisi pengelasan diatas kepala, bila benda kerja berada pada daerah sudut 45o terhadap garis vertical, dan juru las berada dibawahnya.

Pengelasan posisi diatas kepala, sudut jalan elektroda berkisar antara 75o – 85o tegak lurus terhadap kedua benda kerja.

Busur nyala dibuat sependek mungkin agar pengaliran cairan logam dapat ditahan.

Ada dua jenis ayunan elektroda pada pengelasan diatas kepala. Pada umumnya ayunan elektroda hamper sama dengan ayunan elektroda pada posisi vertical.

Disini diperlihatkan kedudukan elektroda pada pengelasan kampuh T, kampuh berimpit, dengan pengisian rigi yang berlapis.

Pengisian lapis pertama, elektroda tidak perlu diayun. Lapis kedua, elektroda dapat diayun atau tanpa diayun.

Urutan pengisian dan sudut elektroda pada kampuh berimpit tegak.

Pengelasan diatas kepala ini sangat sukar dan berbahaya, sebab percikan logam banyak yang jatuh.

Keamanan:

Pakailah pelindung sarung tangan, sepatu tidak boleh ada yang koyak atau berlubang dan kantong-kantong (saku) tidak boleh terbuka.

Agar tangan lebih jauh dari percikan cairan logam, maka elektroda sering dibengkokkan dekat mulut elektroda.

Jenis bahan/material untuk pengelasan dipahami dengan benar Seorang juru las harus memahami jenis bahan/material yang akan di las. Apakah bahan tersebut mengandung besi (bahan ferro) ataukah bahan tersebut adalah bahan yang tidak mengandung besi (bahan non ferro). Di samping itu pula, seorang juru las harus memperhatikan apakah bahan tersebut bahan paduan ataukah bahan murni.

Dengan mengetahui jenis bahan dan paduannya, maka akan dapat menentukan bagaimana proses pengelasan dilakukan, baik persiapan, pelaksanaan/proses, maupun finishing.

Pada tahap persiapan, akan ditetapkan proses las yang digunakan (SMAW, GTAW, GMAW, OAW, SAW) berikut gas pelindungnya, jenis elektroda yang digunakan, adanya pre heating/post heating, jenis polaritas yang digunakan (AC/DC+/DC-), besar kecilnya arus pengelasan, jenis nyala las untuk OAW atau tindakan-tindakan lain sehingga mengasilkan pengelasan yang baik yang memiliki kekuatan mekanis, kimiawi, maupun yang lainnya relatif sama dengan bahan dasar yang dilas. Pada proses pengelasan. Hasil dari pengelasan yang baik ini akan memberikan jaminan bagi pengguna/lingkungan  akan keselamatan kerja dan umur konstruksi.

Ihtisar bahan teknik dapat dilihat pada bagan berikut.

Bahan-bahan di atas akan sangat baik jika dilakukan pengelasan dengan bahan tambah yang memiliki sifat kimia maupun mekanik yang sama dengan bahan dasarnya.

Pemilihan jenis mesin las, polaritas, besar kecilnya arus pengelasan, jenis nyala las untuk las OAW dan pengadaan pre heating dan post heating akan mempengaruhi sifat-sifat kimia maupun mekanis dari bahan tersebut. Untuk itu perlu ada referensi pengaruh hal-hal tersebut di atas terhadap hasil lasan, terutama pengaruh kalor terhadap struktur logam dan sifat-sifatnya.

 a. Langkah-langkah pengelasan adalah sebagai berikut :

2)    Pengaturan mesin las

3)    Pengaturan arus listrik

4)    Persiapan mengelas

5)    Penyalaan busur

b.    Pengelasan

Beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan pengelasan adalah :

1)    Tinggi Busur.  

2)      Kecepatan Pengelasan.

3)      Mematiakan busur

4)      Pembersih terak.

c.  Kesalahan las

1)    Kesalahan yang supervisial (dapat dilihat dengan mata)

a)    Undercutting (trkikis)

b)   Weaving fault (bentuk rigi las tidak rata)

c)    Surface porosity

d)    Fault of electrode change (kesalahan penggantian elektroda)

e)    Weld spatter (percikan-percikan las)

f)     Rigi las terlalu tinggi (overlap)

g)    Rigi las terlalu lebar

h)    Rigi las tidak beraturan

i)     Rigi las terlalu tipis (cekung)

j)     Retak longitudinal permukaan

k)    Retak transversal (melihat sumbu)

2)    Kesalahan yang tidak dapat dilihat dengan mata (internal defect).

a)    Dasar concave (cekung)

b)   Dasar berlubang-lubang

c)    Lelehan dasar

d)    Incomplete penetration

e)    High low (tinggi rendah)

f)     Retak kaki burung (bird claw crack)

d.  Perubahan bnetuk

Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya perubahan bentuk adalah :

a.    Karena masukan panas

b.    Karena penahan atau penghalang pada sambungan las

Langkah-langkah pencegahan dan penanganan perubahan bentuk pada hasil lasan dengan awal meluruskan semua bagian las yang akan dilas, serta langkah-langkah berikut ini :

a. Pengurangan masukan panas pada logam lasan dengan mengurangi panjang lasan, memilih bentuk kampuh

b.    Menentukan urutan pengelasan yang tepat

c.    Proses pengelasan dengan menggunakan alat bantu pemegang

Untuk menunjang keberhasilan pelaksanaan pengelasan, diperlukan berbagai alat bantu yang berguna untuk menunjang kelancaran proses pengelasan.

a.    Palu Las

b.    Penjepit

c.    Sikat Baja

Untuk menjamin kelancaran dan keselamatan pada pengelasan maka harus diperhatikan penggunaan alat keselamatan kerja pengelasan dan pencegahan bahaya pada waktu mengelas

a.    Pelindung mata

b.    Pelindung muka

c.    Pelindung pernafasan

d.    Baju Las (Apron)

e.    Sepatu Las

f.     Sarung Tangan Las

Pencegahan bahaya las yang harus dilakukan yang diakibatan oleh beberapa hal pada proses pengelasan yaitu :

a.    Sinar ultraviolet

b.    Cahaya tampak

c.    Sinar infra merah

Pada proses pengelasan busur manual yang menggunakan arus listrik sebagai pembangkit busur dapat menimbulkan terjadinya kecelakaan akibat dari sengatan listrik yang dapat mengakibatkan kematian, untuk itu perlu diketahui hal-hal yang dapat mengakibatkan terjadinya kecelakaan  tersebut :

a.    Menggunakan sarung tangan, sepatu dan baju las yang berisolasi.

b.    Apabila berkeringat hendaknya menghentikan proses pengelasan.

c.    Mesin las yang terpasang harus dilengkapi dengan penurun tegangan otomatis.

d.    Harus menggunakan pemegang elektroda (holder) dan kabel las yang berisolator sempurna.

e.    Pemegang elektroda (holder) harus diletakkan pada tempat yang berisolator.

f.     Penggunaan ground untuk setiap pemasangan mesin las.

g.    Penggantian elektroda pada saat melakukan pengelasan harus dilakukan secara hati-hati.

h.    Dalam keadaan tidak terpakai mesin las harus dimatikan.

a.    Alat bantu las busur manual

Untuk menunjang keberhasilan pelaksanaan pengelasan, diperlukan berbagai alat bantu yang berguna untuk menunjang kelancaran proses pengelasan.

1)    Palu Las

Palu las digunakan untuk melepaskan dan mengeluarkan terak las pada jalur las dengan jalan memukulkan atau menggoreskan pada daerah las.

Pada saat melepaskan terak las dengan menggunakan palu las hendaknya

berhati-hati karena memungkinkan akan memercik ke mata atau kebagian badan lainnya, Gambar dibawah adalah gambar palu las dengan salah satu ujungnya runcing dan ujung yang lain pipih.

2)    Penjepit

Penjepit las digunakan untuk menjepit benda pekerjaan yang panas akibat pengelasan. Oleh karena bentuk benda yang dilas bermacam-macam, maka diperlukan bentuk mulut penjepit yang berbeda. 

3)    Sikat Baja

Sikat baja berfungsi untuk membersihkan kotoran yang ada pada permukaan benda kerja. Kotoran yang berada di permukaan benda kerja adalah karat, lapisan oksida dan terak yang dihasilkan dari pengelasan.

a.    Pesawat las

1)    Pesawat las arus bolak-balik (AC).

2)    Pesawat las arus searah (DC).

3)    Pesawat las AC-DC.

b.    Arus listrik pada pengelasan busur manual

1)    Arus searah (arus AC)

2)    Arus bolak balik (arus DC)

Pada penggunaan arus searah dalam pengelasan dapat dilakukan dengan dua cara pengutuban yang akan mempengaruhi terhadap hasil lasan yang ingin didapatkan.

(a)  Pengkutuban langsung

(b) Pengkutuban terbalik

Pemilihan jenis arus maupun pengkutuban pada pengelasan bergantung pada pengelasan bergantung kepada :

(a)  Jenis bahan dasar yang akan dilas.

(b) Jenis elektroda yang dipergunakan.

c.    Memasang kabel  pada mesin  las

Pemasangan kabel dilakukan pada beberapa bagian , yaitu :

1)      Kabel las dipasang pada mesin las

2)    Kabel dipasang pada penjepit elektroda dan klem massa

d.    Melayani Peralatan Las Busur Manual

1)    Melayani mesin las AC

Secara prinsip dari berbagai macam bentuk mesin las AC mempunyai kesamaan pada langkah pengoperasiannya dari mulai menghidupkan mesin las sampai pada pengaturan arus.

2)    Melayani mesin las DC

Ada perbedaan yang sangat prinsip untuk melayani mesin las DC dibandingkan dengan mesin las AC, hal ini dikarenakan untuk mendapatkan arus las dilakukan dengan membangkitkan generator baik generator motor bensin maupun motor diesel.

e.    Elektroda las

Elektroda berselaput yang digunakan  pada las busur manual mempunyai perbedaan komposisi selaput maupun kawat inti, ukuran standar diameter kawat inti elektroda dari 1,5 mm sampai 7 mm dengan panjang antara 350 sampai 450 mm.

Jenis-jenis selaput fluksi pada elektroda misalnya selulosa, kalsium karbonat (CaCO3), titanium dioksida (rutil), kaolin, kalium oksida mangan, oksida besi, serbuk besi, besi silicon, besi mangan dan sebagainya dengan persentase yang berbeda-beda, untuk tiap jenis elektroda dengan tebal selaput elektroda berkisar antara 10% sampai 50% dari diameter elektroda tergantung dari jenis selaput.

a)    Elektroda baja lunak.

Dari bermacam-macam jenis elektroda baja lunak perbedaannya hanyalah pada jenis selaputnya. Sedangkan kawat intinya sama.

(1)    E 6010 dan E 6011.

Elektroda ini adalah jenis elektroda selaput selulosa yang dapat dipakai untuk pengelasan dengan pemenbusan yang dalam. Pengelasan dapat pada segala posisi dan terak yang tipis dapat dengan mudah dibersihkan. Deposit las biasanya mempunyai sifat-sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai untuk pekerjaan dengan pengujian Radiografi. Selaput selulosa dengan kebasahan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung.

E 6011 mengandung Kalium untuk membantu menstabilkan busur listrik bila dipakai arus AC.

(2)    E 6012 dan E 6013.

Kedua elektroda ini termasuk jenis selaput rutil yang dapat menghasilkan penembusan sedang. Keduanya dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi. Tetapi kebanyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi pengelasan tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat dipakai pada amper yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang mengandung lebih banyak Kalium memudahkan pemakaian pada voltase mesin yang rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk pengelasan pelat tipis.

(3)    E 6020.

Elektroda jenis ini dapat menghasilkan penembusan las sedang dan teraknya mudah dilepas dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida besi dan mangan. Cairan terak yang terlalu cair dan mudah mengalir menyulitkan pada pengelasan dengan posisi lain dari pada bawah tangan atau datar pada las sudut.

(4)    Elektroda dengan selaput serbuk besi.

Selaput elektroda jenis E 6027, E 7014, E 7018, E 7024 dan E 7028 mengandung serbuk besi untuk meningkatkan efisiensi pengelasan. Umumnya selaput elektroda akan lebih tebal dengan bertambahnya persentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan amper yang lebih tinggi.

(5)    Elektroda hydrogen rendah.

Selaput elektroda jenis ini mengandung hydrogen yang rendah (kurang dari 0,5%), sehingga deposit las juga dapat bebas dari porositas. Elektroda ini dipakai untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas porositas, misalnya untuk pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan.

Jenis-jenis elektroda hydrogen rendah misalnya E 7015,    E 7016 dan E 7018.

a. Klasifikasi cara pengelasan

1)    Pengelasan cair

2)    Pengelasan tekan

3)    Pematrian

Pengelompokan cara pengelasan berdasarkan sumber panas, yaitu:

1)    Pengelasan gas

2)    Pengelasan busur listrik

3)    Pengelasan tekan (las tahanan listrik) 

4)    Pengelasan tempa

5)    Pengelasan kimia

Las busur manual  atau umumnya disebut dengan las listrik adalah termasuk suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. yaitu :

1)    Las busur dengan elektroda karbon.

2)    Las busur dengan elektroda logam.

Beberapa jenis pengelasan dengan busur listrik adalah :

1)    Las busur dengan elektroda berselaput (SMAW)

2)    Las TIG (GTAW)

3)    Las  MIG (GMAW)

4)    Las listrik submerged.

a.    Persiapan pengelasan

1)    Sambungan tumpul.

macam-macam bentuk kampuh pada sambungan tumpul adalah :

§  Kampuh I tertutup dan terbuka

§  Kampuh V dan ½ V

§  Kampuh X  dan ½  X atau K

§  Kampuh U dan ½  U atau J

2)    Sambungan pinggir atau sambungan tepi

3)    Sambungan tumpang

4)    Sambungan sudut

Macam posisi pengelasan yang sudah lumrah digunanakan yaitu :

1)    Posisi bawah tangan

2)    Posisi mendatar

3)    Posisi tegak

4)    Posisi atas kepala

Untuk mempermudah pelaksanaan pengelasan maka pada gambar rencana pengelasan di cantumkan lambang dan kode pengelasan yang menjelaskan   tentang :

1)    tempat dimana proses pengelasan dilakukan.

2)    kondisi pengelasan yang dilakukan.

3)    ukuran penampang potong las.

4)    jenis sambungan yang digunakan.

5)    kontur hasil rigi las yang diinginkan.

b.      Standarisasi teknisi las

Untuk menjamin kualitas hasil lasan pada setiap pelaksanaan pengelasan maka diperlukan teknisi las yang mempunyai kualifikasi dengan pekerjaan pengelasan yang dilakukan, hal ini dilakukan dengan cara menstandari sasikan teknisi las berdasarkan posisilas.

Luka Bakar

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.

§  Pencegahan Kecelakaan karena Sinar Las  :

§   Memakai pelindung mata dan muka ketika mengelas, yaitu kedok atau helm las.

§   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.

Kedok las dan helm las dilengkapi dengan kaca penyaring (filter) untuk menghilangkan dan menyaring sinar infra merah dan ultra violet (Gambar 3 ) . Filter dilapisi oleh kaca bening atau kaca plastik yang ditempatkan disebelah luar dan dalam, fungsinya untuk melindungi filter dari percikan-percikan las.

Sinar Las

Dalam proses pengelasan timbul sinar yang membahayakan operator las dan pekerja lain didaerah pengelasan.

Sinar yang membahayakan tersebut adalah :

§   Cahaya tampak

§   Sinar infra merah

§   Sinar ultra violet

a) Cahaya Tampak  :

Benda kerja dan bahan tambah yang mencair pada las busur manual mengeluarkan cahaya tampak Semua cahaya tampak yang masuk ke mata akan diterusksn 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).

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.

Teknik pengelasan

Dalam membangun rumah, terkadang ada beberapa komponen rumah dari logam yang harus dibuat dengan cara pengelasan, misalnya teralis, railing, atau kanopi. Bahkan lebih jauh lagi dalam pembuatan rangka atap bangunan yang berukuran besar seperti gudang atau gedung dengan bentang lebih dari 10 meter pada umumnya harus menggunakan struktur rangka baja (profil siku, kanal atau pipa) maupun struktur gable (profil WF, kanal) yang dibentuk dengan menggunakan teknik pengelasan sebelum akhirnya dirakit (erection) di lokasi dengan menggunakan sambungan baut ataupun sambungan las.