Klasifikasi Proses Penyambungan.docx

KLASIFIKASI PROSES PENYAMBUNGAN

Proses penyambungan (joining process) adalah proses menggabungkan dua atau lebih benda kerja menjadi satu kesatuan. Proses Penyambungan antara lain ; Pengelasan, brasing, solder/patri, pengeleman, dan penyambungan mekanik.

KLASIFIKASI PENYAMBUNGAN LOGAM

1. Sambungan tetap (permanent joint). Merupakan sambungan yang bersifat tetap, sehingga tidak dpt dilepas selamanya, kecuali dengan merusaknya terlebih dahulu. Contohnya : a)

Sambungan paku keling (rivet joint)

b)

Sambungan las (welded joint).

c)

dan lain-lain.

2. Sambungan tidak tetap (semi permanent joint). Merupakan sambungan yang bersifat sementara, sehingga masih dpt dibongkar pasang selagi masih dalam kondisi normal. Contohnya : a)

Sambungan mur-baut /ulir (screwed joint )

b)

Sambungan pasak (keys joint)

c)

dan lain-lain.

PENGELASAN Pengelasan adalah Sebuah ikatan karena adanya proses metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan cair. Dari pengertian tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa pengertian las adalah sebuah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Berdasarkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu : pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian. 1. Pengelasan cair ( Fusion Welding ) adalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau sumber api gas yang terbakar. 2. pengelasan tekan ( Pressure Welding ) adalah pcara pengelasan dimana sambungan dipanaskan dan kemudian ditekan hingga menjadi satu. 3. Pematrian adalah cara pengelasan diman sambungan diikat dan disatukan denngan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam hal ini logam induk tidak turut mencair. Contohnya soldering, brazing. 4. Diffusion Welding adalah teknik pengelasan solid-state yang digunakan dalam pengerjaan logam, yang mampu bergabung dengan logam yang mirip dan tidak sama. Beroperasi pada prinsip difusi solid-state, dimana atom dari dua permukaan logam yang solid menyelingi diri dari waktu ke waktu. Biasanya dicapai pada suhu tinggi, sekitar 50-70% dari suhu leleh mutlak dari bahan. Ikatan difusi biasanya diimplementasikan dengan menerapkan tekanan tinggi, bersama dengan suhu tinggi, ke bahan yang akan dilas. Saat ini, metode ikatan difusi secara luas digunakan dalam penggabungan logam berkekuatan tinggi dan tahan api dalam industri kedirgantaraan dan nuklir.

 Pada fusion welding bagian yang disambung (base metal) dipanaskan sampai mencair dengan atau tanpa logam pengisi (filler metal) kemudian bagian yang mencair terjadi perpaduan dengan logam induk diikuti dengan pembekuan.  Presurre welding, bagian yang disambung diberikan energi thermal oleh gesekan atau nyala gas kemudian tekanan mekanis diberikan sehingga proses penyambungannya selesai.  Brazing atau soldering, dilakukan dibawah temperatur cair logam induk dan tanpa mencairkan logam induk kemudian logam pengisi dicairkan sehingga memasuki diantara permukaan logam induk yang disambung dengan prinsip aksi kapilaritas.

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN PENGELASAN

KELEBIHAN PENGELASAN 1. Bentuk geometri yang sederhana dari bagian yang disambung memungkinkan penurunan biaya dan berat material, jam orang pelaksanaan, meningkatkan nilai ekonomis dan produktivitas. 2. Effisiensi sambungan yang baik (kekuatan dari sambungan las dan logam induk) dapat digunakan pada temperatur tinggi dan tidak ada batas ketebalan logam induk. 3. Geometri sambungan lebih sederhana dengan tingkat kekedapan terhadap udara, air dan minyak lebih sempurna. 4. Fasilitas produksi lebih murah, berat yang lebih ringan dan batas mulur ( yield ) yang lebih baik. Proses penyambungan dapat diselesaikan sangat cepat dengan cara pemanasan setempat dan bergerak sepanjang sambungan mengikuti material untuk melebur dan membeku, yang mana akan disertai dengan berbagai problem.

KEKURANGAN PENGELASAN 1. Kualitas logam las berbeda dengan logam induk, dan kualitas dari logam induk pada daerah yang tidak terpengaruh panas ke bagian logam las berubah secara kontinyu 2. Terjadinya distorsi dan perubahan bentuk (deformasi) disebabkan oleh pemanasan dan pendinginan cepat. Bila areal pemanasan dipanasi dengan cepat maka areal tersebut akan mengembang (memuai). Bagaimanapun juga deformasi dari areal las disebabkan oleh penyusutan pada saat areal las menjadi dingin. bebas atau penyusutan menyebabkan deformasi.

3. Tegangan sisa termal dari pengelasan dapat menyebabkan kerusakan atau retak pada bagian las. 4. Kerentanan terhadap retak rapuh dari sambungan las lebih besar dibandingkan dengan sambungan keling yang disebabkan metode konstruksi.. 5. Bentuk yang kompleks dari daerah pengelasan. 6. Kerusakan bagian dalam sambungan las sukar dideteksi, jadi kualitas sambungan las tergantung pada ketrampilan tukang las. Walaupun pengelasan adalah teknik penyambungan yang sempurna sebagaimana telah dijelaskan, masalah-masalah seperti tegangan sisa yang terjadi masih harus dipecahkan. Maka dari itu sangat penting untuk mengerti keistimewaan – keistimewaan dari teknik – teknik pengelasan sehingga dapat digunakan untuk mendapatkan keuntungan yang lebih besar.

DISTORSI Distorsi adalah terjadinya perubahan bentuk atau penyimpangan bentuk oleh panas, termasuk akibat proses pengelasan. Terjadinya pemuaian benda kerja mengakibatkan melengkung atau tertarik bagian-bagian sekitar benda kerja las. Hal ini karena semua logam akan mengalami pengembangan jika terkena panas, terjadi penyusutan jika mengalami pendinginan. Sehingga seorang operator atau pekerja las harus memiliki kemampuan untuk mengendalikan pemuaian dan penyusutan agar tidak berlebihan pada benda kerja.

Penyebab Distorsi Distorsi pada pengelasan terjadi karena: Heat input yang terlalu besar.

Solusi Pencegahan Agar terhindar dari distorsi, anda dapat lakukan: 1. Meningkatkan kecepatan pengelasan. 2. Gunakan arus listrik yang lebih kecil. 3. Membuat tack weld. 4. Gunakan clamp untuk menahan benda kerja. 5. Las dalam segmen yang kecil, tunggu hingga dingin kemudian lanjutkan las kembali.

RESIDUAL STRESS Tegangan sisa adalah tegangan yang bekerja pada bahan setelah semua gaya-gaya luar yang bekerja pada bahan tersebut dihilangkan. Penyebab terjadinya tegangan sisa: 1. Tegangan sisa sebagai akibat dari tegangan thermal seperti pada pengelasan dan perlakukan panas 2. Tegangan sisa yang disebabkan karena transformasi fasa(seperti baja karbon) 3. Tegangan sisa karena deformasi plastisyang tidak merata yang disebabkan gaya-gaya mekanis seperti pada pengerjaan dingin selama pengerolan, penempaan, pembentukan logam atau pekerjaan lain yang dilakukan dengan mesin

SIFAT-SIFAT TEGANGAN SISA 1. Tegangan sisa sangat tinggi biasanya terjadi di daerah las dan daerah HAZ 2. Teganga sisa maksimum biasanya sampai tegangan luluh (yield stress) 3. Pada bahan yang mengalami transformasi fasa minsalkan baja karbon rendah, tegangan sisa mungkin berfariasi pada permukaan dan bagian dalam dari logam induk.

PENGARUH TEGANGAN SISA 1. Tegangan sisa yang disebabkan oleh proses pengelasn dapat mempengaruhi sifat-sifat mekanis struktur las seperti patah getas, kelelahan, dan retak karena kombinasi tegangan dan korosi 2. Pengaruh tegangan sisa menurub jika tegangan yang bekerja pada bahan meningkat. 3. Pengaruh tegangan sisa pada struktur las bias diabaikan jika tegangan yang bekerja pada struktur tersebut melebihi tegangan luluhnya 4. Pengaruh tegangan sisa menurun setelah pembenan berulang.