Welding HW1

40

BAHAN PELATIHAN PROSES PENGELASAN OXY-ACETYLENE

Oleh :Riswanda

DosenPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG(Politeknik ITB)JURUSAN TEKNIK MESIN2009BAB IPENDAHULUAN

Tujuan Pembelajaran UmumMengenal jenis-jenis gas yang digunakan pada proses las oxy-acetylene, dan melakukan aktivitas sesuai standar kesehatan dan keselamatan kerja (K3).Tujuan Pembelajaran KhususAdapun tujuan khusus dari bab ini antara lain :a. Mengenal dan menyebutkan jenis-jenis gas yang digunakan pada proses las oxy-acetyleneb. Memahami pentingnya arti keselamatan kerja.c. Menyebutkan perangkat atau peralatan keselamatan kerja di area oxy-acetylene welding.d. Menggunakan peralatan sesuai kesehatan dan keselamatan kerja (K3).

1.1. Latar Belakang

Proses pembakaran oxy-acetylene menghasilkan api dengan panas sekitar 3200 Celcius. Api ini cukup panas untuk melebur kebanyakan logam yang digunakan di pabrik-pabrik pekerjaan logam.[1] Karena dikerjakan secara manual, operator las harus mampu memasang atau mengistal, menggunakan peralatan dengan benar serta mengatur dan memilih jenis api. Diperlukan juga pengetahuan tentang jenis-jenis gas, bahan logam yang akan dilas, peralatan, serta prosedur pengelasan yang benar dan aman.Las Oxy-Acetylene (las asetilin) adalah proses pengelasan secara manual, dimana permukaan logam yang akan disambung mengalami pemanasan sampai temperatur cair oleh nyala api (flame) yaitu pembakaran C2H2 dan O2, dengan atau tanpa logam pengisi (filler metal), dimana proses penyambungan tanpa penekanan. Dilihat pada aplikasi hasil las oxy-acetylene cukup baik untuk pengelasan baja karbon, terutama lembaran logam (sheet metal) dan pipa-pipa berdinding tipis. Hampir semua jenis logam ferrous dan non ferrous dapat dilas dengan las oxy-acetylene.[ 2 ]Disamping gas acetylene dipakai juga gas-gas lain diantaranya hydrogen, gas alam, propane, untuk logamlogam dengan titik cair rendah. Pada proses pembakaran gas-gas tersebut diperlukan adanya oxygen. Oxygen ini didapatkan dari udara dimana udara sendiri mengandung oxygen (21%), juga mengandung nitrogen (78%), argon (0,9 %), neon, hydrogen, carbon dioksida, dan unsur lain yang membentuk gas.[ 3 ]

1.2. Pembuatan Gas Oksigen

Secara teknis, oksigen di dapat dari udara yang dicairkan. Kemudian dengan cara elektrolisa, campuran udara dan air dipisahkan oleh oksigen. Masalah yang sulit adalah antara Nitrogen dan Oksigen . Nitrogen titik didihnya lebih besar, dan titik didih kedua gas tersebut hanya berbeda 13 0C saja. (Oksigen = -183 0C dan Nitrogen = -196 0C), sehingga perlu pemurnian oksigen secara berulang-ulang. Kemurnian yang dapat dicapai sampai 99,5 % kemudian dimamfatkan (ditekan) dalam tangki-tangki baja dengan tekanan kerja antara 15-30 atm.[3 ] Keuntungan pemakaian oksigen antara lain, dalam keadaan cair dapat dipertahankan pada tangki penyimpan sehingga mudah pada saat pengangkutan. Pada saat dibutuhkan dengan menggunakan alat (Gasificator), oksigen cair dapat dijadikan gas, dengan tekanan yang besar kemudian oksigen gas tersebut disimpan pada botol-botol baja. Tekanan pada botol-botol baja dibagi berdasarkan kelas. Kelas medium tekanannya sampai 15 atm dan kelas tekanan tinggi sampai dengan 165 atm. Untuk mengetahui kemurnian oksigen, alat yang dipakai adalah Oxygen Purity Test Apparatus, dengan prinsip kerja antara lain mereaksikan oksigen dengan larutan ammonia (NH4OH) + CU CL2 , sisa yang tidak larut adalah Nitrogen dan Argon.[ 4 ]

1.3. Pembuatan Gas Asetilin (acetylene)

Secara komersial asetilin (C2H2) untuk kebutuhan Industri (proses pengelasan), diperoleh dengan mereaksikan kalsium karbid dengan air. Jadi asitelin adalah gas hidro karbon yang diperoleh dari unsur-unsur kapur , karbon dan air dengan reaksi sebagai berikut : Ca O + 3 C Ca C2 + Co 108 k.kal/g.mole. (jadi pembakaran kapur dengan karbon tanpa udara). Asetilin tidak berbau dan tidak berwarna, sedangkan dalam perdagangan ada bau khusus karena ada kotoran belerang dan phosphor.[ 3 ]Asetilin murni mudah meledak karena factor-faktor tekanan dan temperature. Tetapi faktor-faktor lain yang mempengaruhi expobility dari asetiline adalah adanya kotoran-kotoran , katalisator, kelembaban, sumber-sumber penyalaan, ukuran dan bentuk tangki . Karena alasan-alasan tersebut diatas, pada aseitilin generator dibatasi , tekanan asetilin maksimum 5 atm. Karena asetilin diatas tekanan 2 atm dapat meledak. Untuk mengatasinya jika asetilin disimpan didalam botol bertekanan lebih besar dari 2 atm, harus dilarutkan pada aseton cair. Caranya antara lain dengan melapisi dinding dalam botol penyimpanan dengan asbes ferrous dan dicelupkan dengan acetone cair.[ 4 ]

2.4. Keselamatan kerja (safety)

Pakailah selalu pakaian safety yang benar, atau yang disebut APD (alat pelindung diri), antara lain : overall, safety shoes, Kaca mata, sarung tangan, dan lain-lain. Resiko (bahaya-bahaya) yang mungkin timbul sehubungan dengan proses las oxy-acetylene ini antara lain: Kebakaran Ledakan Luka bakar Sesak nafasa. KebakaranKarena pada pengelasan dapat dicapai panas yang sangat tinggi, resiko kebakaran pun sangat mungkin terjadi. Barang-barang yang pada kondisi normal tidak potensial terbakar dapat cepat berubah bila terkena panas yang tinggi. Juga, selama pekerjaan ini percik api dari proses pengelasan dapat memicu terjadinya kebakaran, sehingga dapat menyalakan bahan-bahan atau barang-barang di dekatnya, adapun pemicu terjadinya kebakaran antara lain : Bahan mudah terbakar di dekat proses pengelasan Dari kebocoran gas asetilin Uap dari bahan-bahan yang mudah terbakar Tumpahan oli bekas, serta Prosedur kerja yang salah

b. LedakanBila diperhatikan aturan kerja yang baik serta penggunaan alat-alat dengan benar, proses oxy-acetylene ini cukup aman, tetapi bahaya ledakan akan mungkin terjadi dan ini menjadi tanggungjawab juru las (welder) untuk memastikan bahwa semua peralatan dalam keadaan aman, resiko ledakan bisa terjadi dari beberapa kemungkinan antara lain : Nyala balik karena peralatan sudah rusak atau proses kerja yang salah Tekanan tinggi oksigen terhadap olic. Luka bakarLuka bakar memang dapat terjadi, tetapi dengan peralatan safety yang benar kejadian tersebut hampir selalu dapat dihindari, luka bakar dapat terjadi antara lain : Logam panas, (benda kerja, filler) Percikan api Meja las.

d. Sesak Nafas/terkana asapSesak nafas dapat disebabkan oleh: Ventilasi yang minim sehingga asap/gas tidak dapat keluar Asap dari material yang digunakan, misalnya material induk, bahan-bahan yang dipakai batang filler, flux dan lapisan permukaan. kekurangan oksigen pada daerah kerja.Tanda-tanda terkana asap antara lain : Mengantuk Pusing Gelisah/bimbang, dsb.Jika masalah diatas terjadi tindakan yang harus dilakukan antara lain : Bawa korban ke luar (ketempat udara terbuka) Bawa ke dokter untuk mendapatkan pertolongan Jangan memasuki daerah di tempat korban terkena kecelakaan karena anda dapat mengalami nasib yang sama Pastikan blower nyala

Standar keamananDalam melakukan pekerjaan mengelas, sebaiknya mengikuti standar keamanan yang telah ditetapkan oleh American National Standard, mengenai pengelasan dan pemotongan logam. [ 1 ]

Gambar 1.1 Contoh label kesehatan dan keselamatan kerja

Ingat : Jangan meninggalkan peralatan dalam keadaan menyala dan tanpa pengawasan. Jangan menggunakan tekanan gas melebihi batas keamanan. Jangan menggunakan peralatan untuk apapun selain untuk pekerjaan yang dimaksudkan. Jangan menempatkan tabung silinder tidak pada tempatnya, (yakinkan dalam posisi kokoh/terikat). Jangan membiarkan ada sesuatu yang membentur tabung oksigen maupun asetilin. Jangan menggunakan peralatan yang sudah rusak.

2.4.1. Alat-alat kesehatan dan keselamatan kejaUntuk memenuhi standar kesehatan dan keselamatan kerja diatas, serta menghasilkan kerja yang optimal maka perlu peralatan-peralatan antara lain : Kacamata las Sarung tangan Apron/jaket las Kaca mata bening Safety shoes Masker Pemadam kebakaran

a. Kaca mata las Untuk melindungi mata, dari percikan-percikan pada saat melakukan proses las oxy-acetylene dan benda -benda panas lainnya. Juga untuk melindungi muka operator las (welder) terhadap percikan, dan letupan-letupan yang biasa terjadi akibat percampuran gas yang tidak sempurna, maka juru las wajib menggunakan kaca mata las sesuai dengan ukuran kegelapan (untuk proses las oxy-acetylene no. 5).(a) Sederhana (b) Dengan pengaman muka

Gambar 1.2 Kacamata las

b. Sarung tangan kulitPekerjaan mengelas dan juga memotong logam selalu berhubungan dengan panas, kontak dengan benda panas sering terjadi yaitu pada saat pengelasan benda kerja hasil proses pengelasan maupun pemotongan. Untuk melindungi tangan dari benda panas tersebut maka operator las harus menggunakan sarung tangan. (b) Panjang

Pendek Gambar 1.3 Sarung tanganc. Apron/Jaket lasUntuk melindungi kulit dan organ-organ tubuh pada bagian badan operator dari percikan-percikan api las pada saat proses pengelasan dan pemotongan benda kerja serta pancaran sinar las yang mempunyai intensitas tinggi maka pada bagian badan perlu dilindungi dengan menggunakan jaket las atau apron.

Gambar 1.4 Jaket las

d. Kaca mata pengaman (safety glasses)Untuk Melindungi mata pada saat membersihkan kampuh las serta terak hasil dari pemotongan yang menggunakan palu terak maupun proses gerinda pada waktu perbaikan hasil las dan persiapan, maka diwajibkan operator las menggunakan kaca mata bening.

Gambar 1.5 Kacamata bening.

e. Safety ShoesUntuk melindungi kaki juru las (welder) terhadap benda-benda panas dan benda tajam yang ada dilantai maupun percikan api las dari atas pada saat melakukan pengelasan dan pemotongan, maka di wajibkan menggunakan sepatu khusus keselamatan kerja (safety shoes).

Gambar 1.6 Safety Shoes

f. Masker (pelindung pernapasan)Ketika melakukan proses pengelasan, pemotongan maupun penggerindaan dapat menimbulkan asap, untuk itu kita harus menggunakan masker. Perlu diketahui asap dapat merusak paru-paru kita.

Gambar 1.7 Pelindung pernafasan

Gambar 1.8Bahaya asap

Gambar 1.9 Paru-paru yang terkena banyak asap

g. Pemadam kebakaranUntuk menjaga jika terjadi kebakaran kita harus menyiapkan tabung pemadam kebakaran. Tabung pemadam ini berisi CO2 atau pun jenis bubuk, alat ini akan selalu ada di area kerja. Selain itu juga boleh menyiapkan alternative lain (pasir) ini dapat mengatasi atau mematikan api.

Gambar 1.10 Tabung pemadam kebakaran

Soal-soal latihan 1. Sebutkan gas yang digunakan pada proses las oxy-acetylene !2. Sebutkan bahaya-bahaya yang mungkin terjadi pada proses las oxy-acetylene !3. Sebutkan tanta-tanda terkena asap yang berlebihan !4. Sebutkan peralatan peralatan sesuai dengan standart kesehatan dan keselamatan kerja (K3) pada proses las oxy-acetylene !

BAB IIPERALATAN

Tujuan Pembelajaran UmumMenyebutkan Jenis-jenis peralalatan yang akan digunakan serta dapat menggunakan sesuai fungsinya masing-masing .Tujuan Pembelajaran KhususTujuan khusus pada bab ini antara lain :a. Menyebutkan alat-alat yang digunakan.b. Membedakan tabung oksigen dan asetilin.c. Membedakan dan memasang regulator oksigen dan asetilin.d. Memilih ukuran nozel, menghidupkan dan mengatur serta memilih jenis api.e. Implementasi kerja sesuai dengan prosedur yang berlaku.2.1. PendahuluanSebelum melakukan aktvitas kita diwajibkan mengenal semua peralatan yang akan digunakan pada proses las oxy-acetylene, membedakan antara tabung oksigen dan tabung asetilin. Untuk bisa bekerja aman dan secara tepat dengan peralatan las oxy-acetylene, maka prosedur pemasangan dan penyetelan yang tepat harus diikuti. Bagian ini akan menjelaskan bagaimana penyetelan peralatan sesuai dengan prosedur yang benar dan aman, membuka dan menutup atau menghentikan system kerja peralatan, menyalakan dan setting api. Langkah-langkah ini harus diikuti setiap menggunakan peralatan.2.2. Peralatan yang digunakan [ 5 ]Peralatan dan assesories yang akan digunakan dalam prose las oxy-acetylene antara lain : Tabung oksien (oxygen cylinder) Tabung asetilin (acetylene cylinder) Kereta Botol (cylinder cart) Regulator oksigen (oxygen regulator) Regulator asetilin (acetylene regulator) Slang/saluran gas (hoses) Pipa hembus/brander (blow pipe and mixer) Nosel (nozzle) Pematik/korek api (spark lighter) Kunci tabung (wrench) Kapur penggores (soapstone) Katup searah (Flash Back Arrestors/check valve)

Gambar 2.1 Peralatan las oxy-asetylene2.2.1. Botol Oksigen Oxygen disupply dalam bentuk botol yang mempunyai ukuran baik tekanan maupun volume yang bervariasi. Bagian atas botol dilengkapi dengan katup untuk membuka dan menutup aliran oxygen. Katup tersebut di-protect (dilindungi) dengan kap logam yang bisa dilepas. Kap pelindung valve ini selalu dipasang kalau botol oxygen tidak sedang digunakan, terutama kalau botol oxygen tersebut sedang dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain. Gambar 2.2 memperlihatkan tipe botol oxygen dan kap pelindung valve. Botol oxygen yang dalam kondisi penuh tekanan sampai 2200 psi (3000 psi untuk Eropa). Untuk itulah selalu diingatkan oleh bagian keselamatan kerja supaya lebih berhati-hati dalam menangani botol-botol oxygen ini. [ 5 ]

Gambar 2.2 Botol Oksigen 2.2.2. Botol Acetylene Acetylene adalah gas yang sangat tidak stabil pada tekanan lebih dari 15 psi. Untuk menstabilkan tekanan acetylene maka botol acetylene diisi dengan material (bahan) sejenis gabus yang dibasahi (direndam) dengan cairan kimia yang disebut aseton. Gabus ini membantu menstabilkan gas pada saat terkena tekanan. Botol acetylene biasanya hanya bisa dibuat dengan kunci khusus untuk membuka dan menutup valve. Kunci harus selalu ditinggal pada botol untuk alasan safety dan juga membantu menghidari dibukanya valve oleh orang-orang yang tidak berpengalaman dan tidak berwenang. Gambar 2.3 botol acetylene. [ 5 ]

Gambar 2.3 Botol Acetylene

2.2.3. Kereta Botol / Cylinder CartCylinder cart (kereta botol) digunakan untuk memegang dan memindahkan botol. Kereta botol ini memberikan kemudahan kepada juru las dengan cepat, mudah dan aman memindahkan botol beserta equipment-nya sehingga akan memberikan kenyamanan dalam bekerjaa. Gambar 2.4 menunjukkan salah satu tipe kereta botol. [ 5 ]

Gambar 2.4 Kereta Botol 2.2.4. Regulator Oksigen Regulator oksigen dipasang pada valve botol dan mengontrol jumlah gas yang mengalir melalui selang (hose), menuju ke torch. Regulator memiliki dua manometer . Manometer yang satu menunjukkan tekanan kerja gas, sementara yang satunya lagi menunjukkan tekanan isi botol (manometer tekanan tinggi). Tekanan kerja bisa disetel dengan menggunakan adjusting screw seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.5

Gambar 2.5 Regulator Oksigen 2.2.5. Regulator Acetylene Regulator acetylene beroperasi dengan cara yang persis sama dengan regulator oksigen. Hanya saja, botol acetylene, regulator dan peralatan bantuan demi untuk keselamatan adalah semuanya memiliki tipe drat kiri (left-hand). Hal ini untuk mencegah terjadinya keselahan pada saat memasang peralatan. Gambar 2.6 menunjukkan sebuah regulator acetylene.

Gambar 2.6 Regulator acetylene

2.2.6. Selang (Hoses)Selang fleksibel menyalurkan gas oxygen dan gas acetylene dari regulator ke torch, Selang ini biasanya dibuat oleh pabrik dengan tambahan (extra) kekuatan sehingga bisa menahan tekanan tinggi. Selang oxy-acetylene dibuat dan diberi kode warna (hijau/biru untuk oksigen merah untuk acetylene). Selang ini hanya boleh digunakan untuk gas. Selang biasanya diikat secara bersama-sama untuk memudahkan dan selalu rapih, dalam kondisi tidak dipakai slang dirapihkan dengan cara digulung seperti pada gambar 2.1 peralatan las oxy-acetylene. Semua acetylene fitting memiliki ulir kiri sementara fitting oksigen memiliki ulir kanan.2.2.7. Blowpipe (Pipa Hembus/brander) and MixerPegangan/brander dan mixer sebenarnya sudah banyak dikenal. Pegangan tersebut didesain untuk kenyamanan dan keseimbangan kerja sedangkan mixernya digunakan untuk mencampur gas yang masuk ke blowpipe.

Gambar 2.7 Pegangan blowpipe dan mixer2.2.8 . Nosel (Welding nozzle)Nosel atau disebut juga ujung tip las memiliki ukuran yang bervariasi, angka yang tertulis sesuai dengan ukuran lobang semakin besar angkanya semakin besar lobangnya, dan semakin besar lobangnya semakin besar pula nyala apinya, ini dikarenakan besarnya debit atau gas yang dikeluarkan akan ditentukan oleh ukuran lobang pada nosel itu sendiri.

Gambar 2.8 Nosel

2.2.9 Pemantik api (Spark Lighter)Untuk menyalakan nosel harus selalu menggunakan spark lighter. Korek atau benda sejenis lainnya, tidak boleh digunakan, sebab resiko atau bahaya kebakaran akan terjadi. Penggunaan korek gas sangat dilarang. Gambar 2.9 menunjukkan jenis spark lighter khusus yang disediakan di lokasi las oxy-acetylene.

Gambar 2.9 Pematik api (Spark Lighter)2.3. Set up peralatan las oxy-acetyleneGambar dibawah menunjukkan seperangkat peralatan las oxy-acetylene. Dalam gambar menunjukkan urutan penyetelan yang tepat, asesori peralatan diberi nomor yang tergantung pada urutan penyetelannya. Ikutilah urutan langkah-langkah dalam prosedur tersebut.

Gambar 2.10 Set up peralatan las oxy-acetylene [ 5 ]Langkah 1Pastikan botol oxygen dan acetylene pada kereta botol, pada dinding atau pada tiang yang kuat, dengan demikian akan mengurangi resiko jatuhnya botol.Langkah 2Bukalah kap pengaman valve botol dan tempatkan kap-kap tersebut di tempat yang aman.

Langkah 3Buka valve setiap botol sejenak kemudian segera tutup! Cara ini disebut cracking the valve tujuannya untuk meniup keluar kotoran atau debu yang mungkin ada di dalam valve.Langkah 4Periksalah bagian luar valve botol kemungkinan ada yang rusak atau ada kotoran. Bersihkan debu dan kotoran lainnya dengan lap yang bersih dan yang tidak mengandung minyak.Langkah 5Pasang regulator ke botol oxygen.CatatanSemua sambungan antara satu komponen lainnya harus dikencangkan dengan kunci pas yang sesuai.

Langkah 6Pasang flash back arrestor pada regulator botol oxygen dan regulator botol acetyleneLangkah 7Pasang selang hijau/biru ke flash back arrestor oxygen. Fitting selang ini ber-drat kanan.Langkah 8Pasang selang merah ke flash back arrestor acetylene. Fitting selang ini berdrat kiri. (putaran beralawanan arah jarum jam)Langkah 9Pasang ujung lainnya dari selang ke brander/pemegang. Arah drat sama dengan pada sambungan regulator, pemasangan/penyambungan ke brander untuk oxygen dan untuk acetylene akan sama seperti pada regulator.Langkah 10Pilih ukuran tip / nozzle yang sesuai dengan ketebalan logam yang akan diproses las,

CatatanIkuti rekomendasi pabrik nozzele untuk ukuran tip

2.4 . Alat-alat bantu pendukungDisamping alat-alat utama diatas untuk mengoptimalkan hasil yang diperoleh perlu alat penunjang lainnya seperti dibawah.

a. Sikat kawat (wire brush) b. Palu las (chipping hamme)

c. Tang jepit biasad. Tang jepit jenis buaya

e. Alat pemotongan dengan oxy-acetylene.

f. Mesin gerinda tangan

g. Pahat tangan, palu dan ragum.

h. Kikir dan gergaji tangan.

Gambar 2.11 Alat-alat pendukung

2.5. Cara menyalakan api Buka katup botol oksigen dan asetilin. Atur tekanan yang diinginkan sesuai dengan nosel yang dipakai. Buka sedikit katup oksigen pada brander. Buka katup asetilin pada brander. Nyalakan pemercik api dan sulutkan pada ujung nosel. Atur katup oksigen dan asetilin sesuai nyala yang diinginkan.

2.6. Cara mematikan api Tutup katup asetilin pada brander. Tutup katup oksigen pada brander. Tutup katup pada botol oksigen dan asitelin. Buka katup oksigen dan acytelene pada brander untuk pembuangan sisa gas yang ada pada slang gas atau saluran. Tutup semua katup.2.7. Jenis-jenis nyala api [ 1 ]Anda dapat memperoleh tiga jenis nyala api pada preses oxy-acetylene, dengan kegunaannya masing-masing berbeda . Perbedaan jenis nyala api ini mudah diketahui dengan cara visual (dengan penglihatan).2.7.1. Nyala api karburasi

Gambar 2.12 Nyala api karburasi

Nyala api ini didapatkan karena adanya kelebihan gas bahan bakar (asetilin) atau biasa disebut api asetilin. Nyala api ini dapat diketahui dengan melihat bulu api (warna bayangan); semakin besar bulu apinya, nyala api semakin menjadi karburasi. Catatan:Isi karbon yang bertambah mempunyai banyak efek pada baja termasuk: meningkatkan kekerasan dan kekuatan serta dapat menurunkan sifat regang. Karena hal tersebut diatas maka nyala api karburasi biasanya digunakan pada pekerjaan benda-benda keras misalnya untuk preses brazing besi tuang.2.7.2. Nyala api oksidasi

Gambar 2.13 Nyala api oksidasiNyala api ini diperoleh karena adanya kelebihan oksigen, dengan terus menambah oksigen melampaui titik nyala api netral (perhatikan keterangan berikutnya), nyala api oksidasi akan didapatkan tanda-tanda antara lain : Lebih kecil, kerucut bagian dalam tajam Lebih pendek, selubung bagian luar yang lebih kasar Suara lebih kasar dan terdapat desis yang lebih konstan dibandingkan dengan desisan pada nyala api netral.KegunaanKarena akibat oksidasi pada kebanyakan material, nyala api jenis ini tidak banyak digunakan, tetapi sedikit kelebihan oksigen dapat membantu memperkecil banyaknya asap pada saat bekerja dengan beberapa bahan yang dapat dipakai, termasuk bahan-bahan yang mengandung seng, misalnya braze welding.2.7.3. Nyala Api Netral

Gambar 2.14 Nyala api netralNyala api ini diperoleh dengan adanya keseimbangan gas yang digunakan.Nyala api ini didapatkan dengan sedikit demi sedikit menambah oksigen (dari nyala api karburasi) sampai bulunya (bayangan) menghilang. Bila ditambah terus nyala api akan berubah menjadi nyala api oksidasi adapun tanda-tanda api netral antara lain : Nyala api netral dapat dilihat pada saat bulu nyala api dihilangkan. Suara dapat terdengar desis ringan ketika dipasang pada ukuran ujung (tip) yang benar.

KegunaanDipakai untuk banyak keperluan, atau hampir pada semua proses oxy-acetylene kecuali ada maksud khusus. Karena nyala api jenis ini tidak menambah karbon ( api karburasi) dan juga tidak memiliki efek oksidasi ( api oksidasi) pada bahan yang dilas, nyala api ini dapat digunakan dengan aman.

2.8. Implementasi proses las oxy-acetylene (demo)

Gambar 2.15 Proses las oxy-acetylene

Gambar 2.15 Sketsa proses las oxy-acetylene

Soal-soal latihan

1. Sebutkan peralatan yang digunakan pada proses las oxy-acetylene !2. Tekanan di dalam botol oxygen yang terisi penuh adalah .................a. sekitar 500 psib. 200 psic. lebih dari 2200 psid. 800 psi3. Untuk menstabilkan tekanan gas acetylene, maka botol diisi dengan bahan sejenis gabus yang direndam dengan___________. yang biasa menyerap acetylenea. acetoneb. nitrogenc. H2Od. acetate4. Fitting selang oxygen memiliki drat _______________a. drat kirib. drat kananc. coarsed. fine grade5. Biasanya warna selang oxygen ialah _______________a. merahb. biruc. hijaud. kuning

6. Fitting selang acetylene memiliki drat______________.a. drat kirib. drat kananc. coarsed. fine grade7. Biasanya warna selang acetylene ialah __________________a. merahb. biruc. hijaud. kuning8. Demi alasan safety, Torch/nosel seharusnya selalau dinyalakan dengan ..................................a. Korek api b. api rokokc. metoda apa sajad. spark lighter9. Regulator oksigen harus diberi oli sehingga fittingnya akan lebih mudah diputar a. Benarb. Salah10. Berapa tekanan operasi maximun pada acetylenea. 10 psib. 15 psic. 20 psid. 25 psi11. Sebutkan tiga (3) jenis nyala api yang bisa didapat pada oxy-acetylene !12. Jelaskan bagaimana cara memperoleh nyala api netral!

BAB IIIPROSES PENGELASAN

Tujuan Pembelajaran UmumMemasang regulator oxy-acetylene dan peralatan lainnya (instalasi), setting api, memilih jenis api yang akan digunakan, serta melakukan proses sesuai prosedur.Tujuan Pembelajaran KhususTujuan khusus pada bab ini antara lain :a. Dapat mamasang regulator dan peralatan lain dengan benar.b. Dapat menghidupkan, mengatur dan memilih jenis api serta mematikan dengan prosedur yang benar.c. Dapat melakukan proses pengelasan sesuai prosedur.

3.1. PendahuluanSeperti telah dijelaskan di bab sebelumnya, bahwa pada proses las oxy-acetylene katerampilan seorang juru las (welder) harus dapat memasang dan mengatur tekanan kerja regulator sesuai dengan nozel dan ketebalan pelat yang akan diproses. Oxy-asetylene dan peralatan lainnya juga mutlak harus welder pahami fungsi dan cara penggunaanya. Disamping melakukan setting dan memilih jenis api yang akan digunakan serta melakukan proses pengelasan sesuai prosedur, juru las juga harus bisa menjelaskan efek hasil las akibat pemilihan api yang tidak sesuai, misal akibat api yang terlalu besar, terlalu lama dan terlalu cepat dalam proses dan lain-lain.

3.2. Teknik mengikat (tack weld)Pengikatan adalah bagian penting dalam proses pengelasan. Kalau pekerjaan ini tidak dilaksanakan dengan benar untuk mengikat posisi logam yang akan dilas, sangat mungkin pengelasannya tidak akan berhasil. Jenis bahan yang berbeda sebagaimana ukuran yang berbeda membutuhkan prosedur pengikatan sendiri-sendiri. Belajarlah dari tiap-tiap pengelasan yang sudah anda lakukan. Perhatikan apa yang terjadi dan sesuaikan pekerjaan anda selanjutnya.Ingat ! Benar tidaknya pengikatan akan menentukan kualitas hasil yang akan dicapai .

Langkah-langkah pengikatan antara lain : Tentukan jarak (gap), kedua benda yang akan dilas Ikat (tack) salah satu ujung sambungan yang akan dilas Periksa jarak (gap), biasanya berubah Ikatkan (tack) ujung pengelasan yang lain Pastikan posisinya sesuai rencana Buat beberapa pengikatan yang lain, untuk menahan distorsi.Pada bahan yang tipis, pengikatan dapat dibantu dengan dipukul untuk merapatkan atau merenggangkan jarak sambungan (gap), sehingga didapatkan jarak yang sama pada seluruh sambungan.

Gambar 3.1 Teknik mengikat (tack weld) 3.3. Teknik pengelasanPada proses oxy-acetylene welding, ada dua teknik pengelasan yang dapat digunakan, yaitu: Teknik forehand Teknik backhand3.3.1. Teknik forehand Teknik forehand umumnya digunakan untuk mengelas tabung, pipa atau pelat baja yang tipis (dengan tebal kurang dari 5 mm), dan juga digunakan untuk mengelas logam non besi (non ferro). Dengan teknik ini akan lebih mudah bagi pemula karena kontrol cairan logam akan lebih jelas terlihat, kemudian lintasan garis proses terhindar dari lidah api.Filler rod (bahan tambah) digerakkan didepan pipa sembur (nozzel) di sepanjang garis sambungan yang sudah dipersiapkan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Nozzel digerakan terus di sepanjang bagian tengah garis sambungan las sambil menyentuhkan ujung filler rod pada titik peleburan las (molten pool). Jumlah filler rod yang dibutuhkan tergantung pada ukuran las yang dibutuhkan. Yang penting adalah bahwa filler rod tidak ditahan terus menerus di dalam molten pool karena panas dari nyala las tidak akan mencapai ke bagian dasar sambungan (joint) sehingga dapat menghalangi penetrasi ke akar las.

60 - 70Direction of travel30 - 40Filler rodNozzel

Gambar 3.2 Teknik forehand. [ 6 ]

3.3.2. Teknik backhandTeknik backhand umumnya digunakan untuk mengelas pelat baja, pipa atau tabung yang tebal (diatas 5 mm), dan untuk melakukan penetrasi pada pengelasan but joint. Dalam teknik pengelasan ini , nozzel bergerak di depan filler rod di sepanjang garis sambungan las (seam) yang sudah dipersiapkan. Dengan teknik ini, panas dari nyala api tetap kontak dengan sisi dasar sambungan (joint), oleh karena itu, penetrasi lebih mudah dilakukan dan dikontrol.

40 - 50Direction of travel40 - 50Filler rodNozzel

Gambar 3.3 Teknik backhand [ 6 ]3.4. Filler rodsDalam setiap proses pengelasan, pengelasan yang dianggap berhasil bila logam las memiliki sifat fisik dan mekanis mendekati atau sama dengan logam induknya.Selama proses pengelasan oxy-acetylene ada beberapa unsur paduan (alloy) yang hilang karena panas yang timbul di dalam kawah las (weld pool). Elemen-elemen ini perlu diganti untuk mempertahankan sifat fisik dan mekanis sambungan yang dilas (welded joint). Untuk melakukannya , filler rod dibuat dengan dilengkapi elemen-elemen tersebut. Elemen-elemen paduan (alloy) tersebut ditambahkan bila filler rod tersebut lebur di dalam molten pool.Sebagai contoh, pada filler rod karbon rendah, elemen mangan dan silikon digunakan sebagai bahan de-oksidasi. Persentase elemen ini ditambah sebanding dengan filler rod untuk mengatasi efek oksigen di zona las. Jika hal ini tidak dilakukan, oksigen akan bersenyawa dengan karbon dan membentuk karbit yang dapat menyebabkan las yang berpori (porosity).

3.5. Jenis-jenis Sambungan LasSecara umum sambungan las digolongkan ke dalam dua kategori, yaitu:* Fillet joints* But joints3.5.1 Fillet Joints

T filletOutside cornerInside cornerFillet joint dibentuk bila dua pelat disambung satu sama lain, biasanya tegak lurus terhadap satu sama lain. Pengelasannya dilakukan pada titik ini, dan penampang melintangnya seperti berbentuk segitiga. Gambar 3 menunjukkan beberapa contoh fillet weld yang umum digunakan.

Figure 3.4 Jenis sambungan fillet. [6 ]3.5.2. But JointsButt joint dibentuk bila dua pelat yang akan disambung terletak pada bidang yang sama, ini berarti bahwa posisi kedua pelat tersebut dapat saja flat, horizontal and vertical positions. Gambar 4 di bawah ini menunjukkan dua contoh butt weld yang umum digunakan untuk mengelas dengan menggunakan proses oxy-acetylene.

Open square butt weldSingle vee butt weld

Gambar 3.5 But weld yang umum digunakan. [ 6 ]

Prosedur Sheet flat buttt Weld [ 6 ]

Sketsa las

Sudut nozel (Torch)Jenis bahan tambah (filler rod) __________ __________Sudut bahan tambah (filler rod)Ukuran bahan tambah filler rod ____________________

Data BahanData PengelasanKetebalan bahan:____________Ukuran nozel : __________Tekanan Oksigen: __________Tekanan Acetylene:__________

Evaluasi / PenilaianTercapaiTidak tercapai

Kehalusan permukaan

Panjang kaki (leg) yang benar

Penguatan (reinforcement) yang benar

Tanda tangan instruktur______________________Tanggal _____________

Soal-soal latihan1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan tack weld ? buat sketsa gambarnya !2. Pada proses oxy-acetylene welding, ada dua teknik pengelasan yang dapat digunakan, sebutkan !3. Buatlah sketsa teknik forehand. Tunjukkan sudut nozzel dan filler rod.4. Sebutkan dua kategori umum sambungan las !

BAB IVCACAT LAS DAN CARA MENGATASINYA

Tujuan Pembelajaran UmumMengenal dari awal (sedini mungkin), cacat las akibat kesalahan proses pengelasan (las oxy-acetylene).Tujuan Pembelajaran KhususTujuan khusus pada bab ini antara lain :a. Cacat karena kurang fusib. Cacat undercutc. Cacat overlapd. Dan cacat lainnya4.1 Pendahuluan

Secara umum, semua pengelasan bisa dipastikan memiliki cacat, sangat sulit untuk pengelasan yang sempurna sehingga dalam pekerjaan las tertentu yang tidak presisi ada kelonggaran, cukup dengan pengamatan visual hasil las dapat diyatakan memenuhi syarat. Pengamatan visual tersebut biasanya digunakan untuk jenis cacat eksternal, sedangkan untuk pekerjaan presisi harus diperiksa dengan teliti yaitu menggunakan peralatan berteknologi tinggi seperti proses radiografi atau ultrasonik yaitu untuk mengetahui cacat internal. Lebih lanjut untuk sertifikasi pengelasan mutlak harus melewati uji mekanik dengan membuat benda uji dari msing-masing benda hasil las, dan akan dibahas di materi las lanjut. [ 7 ] Dalam hal ini kita hanya akan membicarakan cacat yang tampak secara eksternal saja yaitu dengan uji visual.4.2 Cacat- cacat las pada proses las oxy-acetyleneDengan teknik pengelasan yang benar, serta meterial yang sesuai, maka akan menghasilkan pengelasan yang berkualitas. Tetapi sebaliknya seperti pada proses pengelasan yang lain, cacat las dapat terjadi. Cacat yang sering terjadi pada proses pengelasan oxy-acetylene antara lain : Penetrasi yang kurang sempurna Fusi yang kurang Undercut Penetrasi berlebihan (excessive penetration) Porosity Retak Distorsi

4.2.1 Penetrasi yang kurang sempurnaJenis cacat las ini dapat terjadi karena : Persiapan yang kurang optimal (root face) terlalu tebal,tidak terbakar Ketika pengelasan tidak melakukan penetrasi ke seluruh ketebalan dari logam dasar (base metal) Ketika dua weld bead yang berhadapan tidak melalukan inter-penetrasi4.2.2 Kekurangan FusiCacat las ini terjadi karena kurang atau tidak terjadi peleburan diantara logam las dan permukaan base metal. Hal ini bisa terjadi di banyak tempat dan biasanya digambarkan sebagai kekurangan fusi, adapun lokasi-lokasi yang biasa terjadi antara lain : Kurang fusi dibagian akar Kurang fusi didinding Kurang fusi ditangah

Gambar 4.1 lokasi dan fusinya tidak sempurnaPenyebab kurang fusi antara lain : Sudut api yang tidak sesuai Kurang panas Ukuran ujung (tip) las yang tidak tepat Terlalu banyak filler yang digunakan Teknik yang kurang baik (kurang penekanan) Terlalu cepat

4.2.3 UndercutPada proses las oxy-acetylene undercut banyak terjadi akibat api terlalu besar serta gerakan atau ayunan flame terlalu lepas, serta kecepatan pengelasan dan tekanan gas yang tidak sesuai. Dengan mengurangi kecepatan pengelasan akan dapat mengurangi besarnya undercut bahkan menghilangkannya.

Gambar 4.2 Undercut

Cacat ini diakibatkan antara lain : Teknik pengelasan yang tidak baik Sudut api yang tidak benar Ukuran ujung (tip) las yang tidak tepat Gerakan pengelasan yang berlebihan/filler tidak mencukupi.4.2.4 Penetrasi BerlebihanHal ini terjadi bila penetrasi pengelasan terlalu banyak pada sisi sambungan. Dengan proses las oxy-acetylene pada titik sambungan ini harus betul-betul diperhatikan karena jika hembusan api tidak dikuasai genangan las (kawah las) tidak tertahan sehingga akan menekan kebawah, dan akan mengakibatkan lobang (keyhole) yang berlebihan sehingga kalau ini dibiarkan atau tidak segera dikendalikan sicairan logam bahkan bisa jatuh.

Gambar 4.3 Penetrasi berlebihan

Cacat las ini diakibatkan antara lain : Kecepatan pengelasan terlalu lambat Ukuran ujung (tip) pengelasan terlalu besar Keyhole terlalu besar Bahan filler tidak cukup.4.2.5 Berpori/porosityPorosity adalah lubang yang diakibatkan oleh gelembung gas yang terperangkap dalam kawah las sehingga setelah membeku akan meninggalkan rongga/lobang. Penyebab utama dari porosity adalah kontaminasi atmosfir, oksidasi yang tinggi pada permukaan benda kerja.

Gambar 4.4 PorosityCacat ini bisa diakibatkan antara lain : Kurang bersihnya daerah las Pemilihan jenis api yang tidak sesuai Pengaturan api netral kurang pas Teknik pengelasan yang kurang4.2.6 KeretakanSecara potensial, cacat pengelasan ini paling ditakuti karena kemampuannya menyebar secara cepat. Misalnya, retak kecil (yang tidak terlihat secara visual) berkembang menjadi besar yang selanjutnya menyebabkan material rusak, cacat ini sering terjadi akibat proses awal dan akhir (preheating dan post heating) yang tidak diperhatikan, terutama pada bahan baja yang mempunyai kandungan karbon tinggi.

Gambar 4.5 Retak - panas4.2.7 DistorsiDistorsi digambarkan sebagai perubahan bentuk atau posisi benda yang disebabkan oleh penyusutan yang tidak merata. Karena teperatur tinggi atau panas yang masuk (heat input) serta lambatnya kecepatan proses las, pengelasan oxy-acetylene cenderung banyak menyebabkan distorsi. Terlepas dari waktu yang diperlukan untuk memperbaiki distorsi pada hasil kerja, karena cacat ini akan mempengaruhi estetika produk akhir, yang akan terlihat secara visual.Distorsi dapat dikendalikan dengan banyak cara antara lain :A. Sebelum proses pengelas : Preheating /pemasangan awal Tacking/pengikatan Restraining/penahananB. Selama proses pengelasan : Posisi Pengelasan ( seimbang) Pengelasan berurutan Tidak mengelas berlebihan Tidak terlalu lamaDan sesudah pengelasan dengan: Postheating/ pemanasan akhir penekanan/pressing pemukulan/hammering.

Soal-soal latihan1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan cacat internal dan exsternal pada hasil pengelasan ?2. Sebutkan lima (5) cacat pengelasan !3. Sebutkan dua (2) penyebab undercut dan jelaskan cara mengatasinya !4. Sebutkan dua (2) penyebab kurangnya fusi dan jelaskan cara mengatasinya !5. Sebutkan tiga (3) penyebab distorsi dan jelaskan cara mengatasinya !

Tugas Training 1Lembar Data Las Lap (sisi yang dihimpitkan) LCS, Datar.Sketsa Pengelasan

Ketebalan Bahan Data Peralatan

Las 13,0 mmTekanan Oksigen50 kPa

Las 21,6 mmTekanan Acetylene 50 kPa

Ukuran ujung (tip)10 atau 12

Kawat Filler - Diameter1,6 atau 2,4

JenisLCS

KompetensiDicapaiTidak Dicapai

Pemasangan dan pengikatan

Penampakan permukaan

Penetrasi

Tanda tangan Instruktur:Tanggal:

Tugas Training 2Lembar Data Sisi Luar LCS, Datar.Sketsa Pengelasan

Catatan:Diperlukan jarak yang cukup untuk memungkinkan penetrasi pada plat setebal 3,0 mm.

Ketebalan BahanData Peralatan

Las 13,0 mmTekanan Oksigen50 kPa

Las 21,6 mmTekanan Acetylene 50 kPa

Ukuran ujung (tip)10 atau 12

Kawat Filler - Diameter1,6 atau 2,4 mm

JenisLCS

KompetensiDicapaiTidak Dicapai

Pemasangan dan pengikatan

Penampakan permukaan

Penetrasi

Tanda tangan Instruktur:Tanggal:

Tugas Training 3Lembar Prosedur Pipe Butt dengan Aksis Vertikal

Sketsa las

Sudut nozel (Torch)Jenis bahan tambah (filler rod) __________ __________Sudut bahan tambah (filler rod)Ukuran bahan tambah filler rod ____________________

Data BahanData PengelasanKetebalan bahan:____________Ukuran nozel : __________Tekanan Oksigen: __________Tekanan Acetylene:__________

PenilaianDicapaiTidak dicapai

Kehalusan permukaan

Penetrasi yang benar

Penguatan yang benar

Tanda tangan Instruktur: _____________________Tanggal _____________

Tugas Training 4

Lembar Prosedur Pipe Butt dengan Aksis Horizontal

Sketsa las

Sudut nozel (Torch)Jenis bahan tambah (filler rod) __________ __________Sudut bahan tambah (filler rod)Ukuran bahan tambah filler rod ____________________

Data BahanData PengelasanKetebalan bahan:____________Ukuran nozel : __________Tekanan Oksigen: __________Tekanan Acetylene:__________

PenilaianDicapaiTidak dicapai

Kehalusan permukaan

Penetrasi yang benar

Penguatan yang benar

Tanda tangan Instruktur ____________________Tanggal______________

Proses pengelasan oxy-acetylene