21
BAB III PENGUJIAN DAN ANALISA
3.1 Flow Chart Proses Kerja
Start
Persiapan Bahan
Pengamplasan
Pengelasan
Pengujian
Analisa
Kesimpulan
Stop
22
3.1.1
Persiapan Bahan Bahan terdiri dari dua komponen diantaranya: 1. Bahan pemegang pahat dengan ukuran 14 x 14 x 150 mm terbuat dari DIN 1730. Bahan dengan ukuran tersebut lalu dimachining dengan bentuk menyerupai pahat rata kanan dan dibuatkan groove atau celah buat dudukan karbide tip dengan menggunakan mesin frais. 2. Bahan Karbide Tip di buat dari Karbide dengan prosentase 94 % wolfram carbide dan 6 % cobalt. Bentuknya seperti gambar
Gambar 3.1 Mata Pahat Karbide
3.1.2
Pengamplasan
Tujuan utama pengamplasan adalah untuk menghilangkan karat dari permukaan dudukan karbide tip sehingga pengelasan lebih sempurna.
23
3.1.3
Pengelasan
Pengelasan
dengan menggunakan las oxy acetyline dengan biaya operasinya
terjangkau. Adapun peralatan pendukung sebagai berikut:
3.1.3.1.Peralatan Untuk dapat mengelas atau memotong ataupun fungsi lainya dari proses gas gas maka diperlukan peralatan yang dapat menunjang fungsi-fungsi itu. Secara umum, peralatan yang digunakan dalam gas ini adalah : a. Tabung gas berfungsi untuk menampung gas atau gas cair dalam kondisi bertekanan. Umumnya tabung gas dibuat dari baja, tetapi sekarang ini sudah banyak tabung-tabung gas yang terbuat dari paduan Alumunium. Tabung gas tersedia dalam bentuk beragam mulai berukuran kecil hingga besar. Ukuran tabung ini dibuat berbeda karena disesuaikan dengan kapasitas daya tampung gas dan juga jenis gas yang akan di tampung. Untuk membedakan tabung gas apakah didalamnya berisi gas Oksigen, Asetilen atau gas lainya dapat dilihat dari kode warna yang ada pada tabung itu. b. Katup Tabung Sedang pengatur keluarnya gas dari dalam tabung maka digunakan katup. Katup ini ditempatkan tepat dibagian atas dari tabung. Pada tabung gas oksigen, katup biasanya dibuat dari material kuningan, sedangkan untuk tabung gas Asetilen, katup ini terbuat dari material baja.
24
c.Regulator Regulator atau lebih tepat dikatakan Katup Penutun Tekan, dipasang pada katub tabung dengan tujuan untuk mengurangi atau menurunkan tekann hingga mencapai tekana kerja torch. Regulator ini juga berperan untuk mempertahankan besarnya tekanan kerja selama proses pengelasan atau pemotongan. Bahkan jika tekanan dalam tabung menurun, tekana kerja harus dipertahankan tetap oleh regulator. Pada regulator terdapat bagian-bagian seperti saluran masuk, katup pengaturan tekan kerja, katup pengaman, alat pengukuran tekanan tabung, alat pengukuran tekanan kerja dan katup pengatur keluar gas menuju selang.
d. Selang Gas Untuk mengalirkan gas yang keluar dari tabung menuju torch digunakan selang gas. Untuk memenuhi persyaratan keamanan, selang harus mampu menahan tekan kerja dan tidak mudah bocor. Dalam pemakaiannya, selang dibedakan berdasarkan jenis gas yang dialirkan. Untuk memudahkan bagimana membedakan selang Oksigen dan selang Asetilen maka cukup memperhatikan kode warna pada selang.
e.Torch Gas yang dialirkan melalui selang selanjutnya diteruskan oleh torch,
25
tercampur didalamnya dan akhirnya pada ujuang nosel terbentuk nyala api. Dari keterangan diatas, torch memiliki dua fungsi yaitu : 1.
Sebagai pencampur gas oksigen dan gas bahan bakar.
2. Sebagai pembentuk nyala api diujung nosel.
3.1.4. Bahan dan alat Bahan-bahan yang digunakan dalam pengelasan asetilin ini diantaranya adalah:
a. Besi DIN 1730 size 14 x 14 x150 mm b. Carbide Tip size 12 x 12 x 5 mm c. Las asetilin d. Kawat las silver pipih (AWS A5.8.BCu.P-2) e. Fluks tipe Powder (FB102S)
3.1.5. Persiapan pengaman Dalam pengelasan harus selalu memperhatikan keselamatan kerja, adapun peralatan keamanan yang kami gunakan pada waktu praktek pengelasan adalah sebagai berikut: a. Kaca mata las b. Baju praktek c. Sarung tangan kulit d. Sepatu pengaman
26
3.1.6. Persiapan pengelasan a. Membuka penutup gas Sebelum mengelas terlebih dahulu kita harus membuka tabung las agar gas bisa keluar pada selang penyalur yang akan disalurkan ke belender untuk diatur. Caranya adalah putar kunci kekiri dan baut pengunci akan kendor.
b. Mengatur regulator Setelah gas asetilin dan oksigen di buka maka atur pengeluaran gas,dengan cara memutar regulator tekanan kerja. Atur regulator tekanan kerja dengan tekanan 50 psi untuk oksigen dan 5 psi untuk asetilin.
c. Menyalakan api las Selanjutnya atur gas yang akan dipakai untuk menghasilkan api. Gas yang dikeluarkan pada blender akan menentukan api yang dihasilkan baik carbulasi, oksidasi, mapun netral semuanya bisa diatur sesuai dengan kebutuhan.
d. Memulai pengelasan Setelah semuanya diatur dan api telah dinyalakan maka sambunglah benda kerja yang telah dipotong sesuai dengan operation plan (OP) yang telah dibuat. Adapun tahapan pembuatan pengelasan adalah sebagai berikut: 1) Siapakan bahan yang akan dilas 2) Nyalakan api las sesuai kebutuhan 3) Lakukan pengelasan
27
4)
Pertama ikat dengan menitik dengan las pada celah pahat
dan
pemegangnya. 5) Setelah semuanya terikat rapihkan dengan mengelas
ulang seluruhnya
6) Untuk bagian pemegang las dengan mengunakan kawat las silver pipih dengan cara panaskan benda kerja kemudian kawat las yang akan di lelehkan dicelupkan terlebih dahulu pada borak supaya kawat las bisa menempel. Setelah di celupkan panaskan kawat diatas benda kerja sampai sambungan benda kerja tertutupi oleh kawat las. 7) Setelah semua tertutupi angkat bender las dan kecilkan gas oksigen selanjutnya matikan gas asetilin 8) Pengelasan selesai rapihkan semua peralatan pada
tempatnya semula.
3.2 Prosedur pengujian berdasarkan ASME Section IX QB - 122 a. Membersihkan Permukaan yang akan dilas Proses brazing menggunakan prinsip kapiler untuk menyebarkan filler logam cair antara permukaan logam dasar. Untuk mengerjakan proses mematri efisien, aksi kapiler harus bekerja dengan baik dan yang membutuhkan jarak antara logam dasar yaitu antara 0.5- 1 mm Base logam permukaan harus tidak terkontaminasi dari oksida untuk memastikan sambungan brazing mempunyai kekuatan tarik yang seragam. Beberapa kontaminan yang umum ditemukan di permukaan logam adalah lemak, kotoran, minyak, oksida, dll
28
Pembersihan harus dilakukan secara kimiawi atau mekanis. Pembersihan bisa menggunakan kawat disikat agar terkelupas semua kotoran yang menempel pada logam tersebut.
b. Pemilihan fluks Fluks adalah senyawa kimia diaplikasikan pada permukaan sambungan. Penggunaan fluks yang signifikan untuk mematri. Hal ini karena ketika logam dipanaskan, pembentukan oksida bisa lebih cepat. Oksida adalah karena reaksi kimia antara logam dan oksigen terbentuk. Oksida membentuk suatu lapisan tipis pada permukaan logam dan logam pengisi menghambat mematri dari pembasahan dan ikatan ke permukaan. Lapisan fluks pada daerah sambungan permukaan perisai logam permukaan dari udara, sehingga memeriksa pembentukan oksida. Fluks juga mampu melarutkan dan menyerap semua oksida yang terbentuk selama pemanasan atau yang tidak sepenuhnya dihilangkan dalam proses pembersihan. Pemilihan fluks harus didasarkan pada logam tertentu, suhu dan kondisi dari aplikasi mematri. Sejumlah rapat fluks praktis semua kebutuhan yang tersedia. Setelah membersihkan permukaan logam yang secara benar, pengelasan siap dimulai. Gaya gravitasi memungkinkan cairan kawat las akan masuk kecelah holder dan pahat tersebut sehingga akan terjadi perekatan sambungan las. c. Pemanasan logam & penerapan filler Langkah ini menggunakan pemanasan untuk mencairkan kawat
29
las dan pengisi mengalir melalui celah-celah. d. Membersihkan sambungan brazing. Langkah terakhir, setelah pengelasan selesai dengan benar, adalah pembersihan. Pembersihan residu fluks adalah proses sederhana namun penting. Fluks residu secara kimiawi korosif dan hasil dalam melemahnya sambungan, jika tidak dibersihkan dengan benar. Secara umum, fluks mematri yang larut dalam air dan maka dapat dengan mudah dicuci dengan air panas. Fluks biasanya retak dan mengelupas, tetapi jika adalah sedikit keras , maka bisa disikat dengan sikat kawat dalam air panas. Flux untuk mematri pada suhu yang sangat tinggi (2000 ° F/1093 ° C)
3.3 Prosedur Pengujian menggunakan ASME QB - 163 Pengujian dilakukan dengan menggunakan 2 cara yaitu : 3.3.1
Pengujian dilakukan dengan menggunakan mesin bubut
a. Alat-alat yang digunakan: 1. Temperatur tester “krisbow”. 2. Roughness tester “mitutoyo” type SJ 201 3. Material DIN 1740 dengan ukuran dia 55 mm x 100 mm. 4. Mesin Bubut “Leblond” panjang meja 1,5 mtr, max pencekaman 60 cm .
30
5. Pahat bubut rata kanan karbide. b. Prosedur pengujian Pengujian berdasarkan fungsi pahat adapun langkah-langkahnya sebagai berikut: 1. Pencekaman benda kerja dengan mesin bubut, dan pengeklaiman pahat pada rumah pahat. 2. Atur putaran mesin dengan mengatur tuas pada mesin bubut sehingga didapatkan putaran 900 rpm. 3. Atur kecepatan pemakanan pada tuas mesin bubut sehingga didapatkan 2 mm/put. 4. Proses pembubutan dapat dimulai, pemakanan dari mulai 2 mm sampai maksimum Ra yang dijinkan pada proses pembubutan yaitu 6,4 um. 5. Pembubutan
dilakukan
tanpa
pendinginan
mengetahui suhu aktual pada pahat .
tujuanya
untuk
31
Gambar 3.2 pengujian dengan mesin bubut 3.3.2 Pengujian tekan a. Alat – alat yang digunakan : 1. Manual hidroulik press dengan kapasitas 50 ton . 2. Pahat bubut karbide 3 pcs. b. Prosedure pengujian : 1. Pahat bubut diletakan pada hidrolik press dengan posisi mata pahat terletak diatas. 2. Turunkan hidrolik press pelan-pelan sampai mendekati mata pahat. 3. Setelah menyentuh mata pahat maka gerakan tuas hidrolik pelan-pelan sampai mata pahat terlepas dari pengelasan.
32
Adapun tabel hasil pengujian sebagai berikut: No
Spesimen
Tek (bar)
1
Pahat I
25
2
Pahat II
20
3
Pahat III
30
Gambar 3.3 Pengujian tekan
33
3.4 Analisa Pengujian a. Pengujian mengunakan mesin bubut No
1
Spesimen
Pahat I
2 Pahat II
3 Pahat III
Pemakanan (mm)
Ra (µm)
Suhu pahat 0C
2 mm
4,98
35
2,5 mm
5,4
51
3 mm
6,22
59
3,5 mm
6,34
62
2 mm
4,8
37
2,5 mm
5,2
49
3 mm
6,11
57
3,5 mm
6,45
64
2 mm
4,82
35
2,5 mm
5,38
49
3 mm
6,32
60
3,5 mm
6,48
63
Tabel 3.1 hasil pengujian material 1. Kekasaran rata – rata pemakanan 2 mm
34
Ra rata-rata = 4,98 + 4,8 + 4,82 / 3 = 4,866 µm 2. Kekasaran rata – rata pemakanan 2,5 mm Ra rata-rata = 5,4 + 5,2 + 5,38 / 3 = 5,327 µm 3. Kekasaran rata – rata pemakanan 3 mm Ra rata-rata = 6,22 + 6,11 + 6,32 / 3 = 6,217 µm 4. Kekasaran rata – rata pemakanan 3,5 mm Ra rata-rata = 6,34 + 6,45 + 6,48 / 3 = 6,423 µm Tabel 3.2 Hubungan antara Pemakanan dan Ra Pemakanan (mm)
2
2,5
3
3,5
Kekasaran (µm)
4,866
5,327
6,217
6,423
7 6 5 4
Pemakanan (mm)
3
Kekasaran (µm)
2 1 0
Grafik Hubungan antara Pemakanan dan Ra b. Pengujian tekan Data pengujian tekan sebagai berikut:
35
1.
Pahat I adalah 25 bar atau 25,5 kg/cm2
2.
Pahat II adalah 20 bar atau 20.4 kg/cm2
3.
Pahat III adalah 24 bar atau 24,48 kg/cm2
Jadi kekuatan maksimum rata – rata adalah : 25,5 + 20,4 + 24,48 / 3 = 23,46 kg/cm2.
