7
penggunaan konstruksi-konsturksi las merupakan hal yang umum di semua negara di dunia.
Terwujudnya standar-standar
teknik pengelasan
akan membantu
memperluas ruang lingkup pemakaian sambungan las dan memperbesar ukuran bangunan konstruksi yang dapat dilas. Dengan kemajuan yang dicapai sampai saat
ini, teknologi las memegang peranan penting dalam masyarakat industri modern.
2.1.1 Klasifikasi Cara-cara Pengelasan
Sampai pada waktu ini banyak sekali cara-cara pengklasifikasian yang digunakan dalam bidang las, ini disebabkan karena belum adanya kesepakatan
dalam hal tersebut. Secara konvensional cara-cara pengklasifikasiaan tersebut pada waktu ini dapat dibagi dalam dua golongan, yaitu klasifikasi berdasarkan
cara kerja dan klasifikasi berdasarkan energi yang digunakan. Klasifikasi pertama membagi las dalam kelompok las cair, las tekan, las patri dan lain-lainnya,
sedangkan klasifikasi yang kedua membedakan adanya kelompok-kelompok seperti las listrik, las kimia, las mekanik dan seterusnya. Bila diadakan klasifikasi
yang lebih terperinci lagi, maka kedua klasifikasi tersebut di atas akan terbaur. Di antara kedua cara klasifikasi tersebut, kelihatannya klasifikasi
berdasarkan cara kerja lebih banyak digunakan, berdasarkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu:
1. Pengelasan cair adalah cara pengelasan di mana sambungan dipanaskan
sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau semburan api gas yang terbakar.
Universitas Sumatera Utara
8
2. Pengelasan tekan adalah cara pengelasan di mana sambungan
dipanaskan dan kemudian ditekan hingga menjadi satu. 3.
Pematrian adalah cara pengelasan di mana sambungan diikat dan disatukan dengan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik
cair rendah. Dalam cara ini logam induk tidak turut mencair. Klasifikasi cara pengelasan dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Klasifikasi pengelasan. Sumber: http:www.mesin-teknik.blogspot.com
2.1.2 Las Oxy-Acetylene
Pengelasan dengan oxy-acetylene adalah proses pengelasan secara manual dengan pemanasan permukaan logam yang akan dilas atau disambung sampai
mencair oleh nyala gas acetylene melalui pembakaran C
2
H
2
dengan gas O
2
dengan
Universitas Sumatera Utara
9
atau tanpa logam pengisi. Proses penyambungan dapat dilakukan dengan tekanan sangat tinggi sehingga dapat mencairkan logam.
Pengelasan dengan gas dilakukan dengan membakar bahan bakar gas yang dicampur dengan oksigen O
2
sehingga menimbulkan nyala api dengan suhu
tinggi 3000
o
C yang mampu mencairkan logam induk dan logam pengisinya. Jenis bahan bakar gas yang digunakan adalah acetylene, propana atau hidrogen,
sehingga cara pengelasan ini dinamakan las oxy-acetylene atau dikenal dengan nama las karbit. Gambar tabung oksigen dan acetylene dapat dilihat pada gambar
2.2.
Gambar 2.2 Tabung oksigen dan acetylene. Sumber : Sri Widharto, 2007
Nyala acetylene diperoleh dari nyala gas campuran oksigen dan acetylene yang digunakan untuk memanaskan logam sampai mencapai titik cair logam
induk. Pengelasan dapat dilakukan dengan atau tanpa logam pengisi. Oksigen diperoleh dari proses elektrolisa atau proses pencairan udara. Oksigen komersil
Universitas Sumatera Utara
10
umumnya berasal dari proses pencairan udara dimana oksigen dipisahkan dari nitrogen. Oksigen ini disimpan dalam silinder baja pada tekanan 14 MPa. Gas
asetilen C
2
H
2
dihasilkan dari reaksi kalsium karbida dengan air. Gelembung- gelembung gas naik dan endapan yang terjadi adalah kapur tohor. Reaksi yang
terjadi dalam tabung asetilen adalah: 2C
2
H
2
+ 5O
2
4CO
2
+ H
2
Karbida kalsium keras, mirip batu, berwarna kelabu dan terbentuk sebagai hasil reaksi antara kalsium dan batu bara dalam dapur listrik. Hasil reaksi ini
kemudian digerus, dipilih dan disimpan dalam drum baja yang tertutup rapat. Gas acetylene dapat diperoleh dari generator acetylene yang menghasilkan gas
acetylene dengan mencampurkan karbid dengan air atau kini dapat dibeli dalam tabung-tabung gas siap pakai. Agar aman tekanan gas asetilen dalam tabung tidak
boleh melebihi 100 KPa, dan disimpan tercampur dengan aseton. Tabung acetylene diisi dengan bahan pengisi berpori yang jenuh dengan aseton, kemudian
diisi dengan gas acetylene. Tabung jenis ini mampu menampung gas acetylene bertekanan sampai 1,7 MPa.
Nyala hasil pembakaran dalam las oxy-acetylene dapat berubah bergantung pada perbandingan antara gas oksigen dan gas acetylene nya. Ada tiga macam
nyala api dalam las oxy-acetylene seperti ditunjukkan pada gambar di bawah: 1.
Nyala acetylene lebih Nyala karburasi Bila terlalu banyak perbandingan gas acetylene yang digunakan
maka di antara kerucut dalam dan kerucut luar akan timbul kerucut nyala baru berwarna biru. Di antara kerucut yang menyala dan selubung
Universitas Sumatera Utara
11
luar akan terdapat kerucut antara yang berwarna keputih-putihan, yang panjangnya ditentukan oleh jumlah kelebihan acetylene. Hal ini akan
menyebabkan terjadinya karburisasi pada logam cair. Nyala ini banyak digunakan dalam pengelasan logam monel, nikel, berbagai jenis baja
dan bermacam-macam bahan pengerasan permukaan non-ferous. Gambar 2.3 merupakan gambar nyala karburasi.
Gambar 2.3 Nyala karburasi. Sumber: Sri Widharto, 2007
2. Nyala oksigen lebih Nyala oksidasi
Bila gas oksigen lebih daripada yang dibutuhkan untuk menghasilkan nyala netral maka nyala api menjadi pendek dan warna
kerucut dalam berubah menjadi ungu. Nyala ini akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi atau dekarburisasi pada logam cair. Nyala
yang bersifat oksidasi ini harus digunakan dalam pengelasan fusion dari kuningan dan perunggu namun tidak dianjurkan untuk pengelasan
lainnya. Gambar 2.4 merupakan gambar nyala oksidasi.
Gambar 2.4 Nyala oksidasi. Sumber: Sri Widharto, 2007
Universitas Sumatera Utara
12
3. Nyala netral
Nyala ini terjadi bila perbandingan antara oksigen dan acetylene sekitar satu. Nyala terdiri atas kerucut dalam yang berwarna putih
bersinar dan kerucut luar yang berwarna biru bening. Oksigen yang diperlukan nyala ini berasal dari udara. Suhu maksimum setinggi 3300
sampai 3500
o
C tercapai pada ujung nyala kerucut. Gambar 2.5 merupakan gambar nyala netral.
Gambar 2.5 Nyala netral. Sumber: Sri Widharto, 2007
Karena sifatnya yang dapat merubah komposisi logam cair maka nyala acetylene berlebih dan nyala oksigen berlebih tidak dapat digunakan untuk
mengelas baja. Suhu Pada ujung kerucut dalam kira-kira 3000
o
C dan di tengah kerucut luar kira-kira 2500
o
C. Pada posisi pengelasan dengan oxy-acetylene arah gerak pengelasan dan
posisi kemiringan pembakar dapat mempengaruhi kecepatan dan kualitas las. Dalam teknik pengelasan dikenal beberapa cara yaitu:
1. Pengelasan di bawah tangan
Pengelasan di bawah tangan adalah proses pengelasan yang dilakukan di bawah tangan dan benda kerja terletak di atas bidang datar.
Sudut ujung pembakar brander terletak diantara 60° dan kawat pengisi
Universitas Sumatera Utara
13
filler rod dimiringkan dengan sudut antara 30°-40° dengan benda kerja. Kedudukan ujung pembakar ke sudut sambungan dengan jarak 2
– 3 mm agar terjadi panas maksimal pada sambungan. Pada sambungan
sudut luar, nyala diarahkan ke tengah sambungan dan gerakannya adalah lurus.
2. Pengelasan mendatar horizontal
Pada posisi ini benda kerja berdiri tegak sedangkan pengelasan dilakukan dengan arah mendatar sehingga cairan las cenderung
mengalir ke bawah, untuk itu ayunan brander sebaiknya sekecil mungkin. Kedudukan brander terhadap benda kerja menyudut 70° dan
miring kira-kira 10° di bawah garis mendatar, sedangkan kawat pengisi dimiringkan pada sudut 10° di atas garis mendatar.
3. Pengelasan tegak vertikal
Pada pengelasan dengan posisi tegak, arah pengelasan berlangsung ke atas atau ke bawah. Kawat pengisi ditempatkan antara
nyala api dan tempat sambungan yang bersudut 45°-60° dan sudut brander sebesar 80°.
4. Pengelasan di atas kepala over head
Pengelasan dengan posisi ini adalah yang paling sulit dibandingkan dengan posisi lainnya dimana benda kerja berada di atas
kepala dan pengelasan dilakukan dari bawahnya. Pada pengelasan posisi ini sudut brander dimiringkan 10° dari garis vertikal sedangkan
kawat pengisi berada di belakangnya bersudut 45°-60°.
Universitas Sumatera Utara
14
5. Pengelasan dengan arah ke kiri maju
Cara pengelasan ini paling banyak digunakan dimana nyala api diarahkan ke kiri dengan membentuk sudut 60° dan kawat las 30°
terhadap benda kerja sedangkan sudut melintangnya tegak lurus terhadap arah pengelasan. Cara ini banyak digunakan karena cara
pengelasannya mudah dan tidak membutuhkan posisi yang sulit saat mengelas.
6. Pengelasan dengan arah ke kanan mundur
Cara pengelasan ini adalah arahnya kebalikan daripada arah pengelasan ke kiri. Pengelasan dengan cara ini diperlukan untuk
pengelasan baja yang tebalnya 4,5 mm ke atas.
Keuntungan dan kegunaan pengelasan oxy-acetylene sangat banyak, antara lain:
1. Peralatan relatif murah dan memerlukan pemeliharaan minimalsedikit.
2. Cara penggunaannya sangat mudah, tidak memerlukan teknik-teknik
pengelasan yang tinggi sehingga mudah untuk dipelajari. 3.
Mudah dibawa dan dapat digunakan di lapangan maupun di pabrik atau di bengkel-bengkel karena peralatannya kecil dan sederhana.
4. Dengan teknik pengelasan yang tepat hampir semua jenis logam dapat
dilas dan alat ini dapat digunakan untuk pemotongan maupun penyambungan.
Universitas Sumatera Utara
15
2.2 Pengelasan Pada Aluminium 2.2.1 Aluminium dan paduannya
