A. LAS LISTRIK
Pengelasan dengan las listrik menyambungkan dua logam atau lebih dengan jalan pelelehan atau pencairan dengan busur nyala listrik
1. Prinsip Las Listrik
Las listrik atau busur listrik merupakan proses penyambungan logam yang memanfaatkan tenaga listrik sebagai sumber panasnya. Pengelasan menggunakan las listrik dibedakan menjadi dua macam, yaitu las tahanan listrik dan las busur nyala listrik, las tahanan listrik merupakan proses pengelasan yang dilakukan dengan jalan mengalirkan arus listrik melalui bidang atau permukaan benda yang akan disambung, tahanan yang ditimbulkan oleh arus listrik pada bidang sentuh akan menimbulkan panas yang berguna untuk mencairkan permukaan benda yang akan disambung dengan membangkitkan busur las listrik melalui sebuah elektrode. Terjadinya busur nyala listrik tersebut diakibatkan oleh perbedaan tegangan listrik antara dua kutub, yaitu banda kerja dan elektrode. Perbedaan tegangan ini disebut dengan tegangan bususr nyala.
a. Elektrode
Berdasarkan selaput perlindungnya, elektrode dibedakan mejadi dua macam, Yaitu electrode polos dan elektrode berselaput. Elektrode berselaput terdiri atas bagian inti dan zat pelindung, Pelapisan fluks pada bagian inti dapat dilakukan dengna cara destruksi, semprot atau celup, selaput yang ada pada elektode, jika terbakar akan menghasilkan gas Co2 yang berfungsi untuk melindungi cairan las, busur listrik, dan sebagian benda kerja dari udara luar. Elektrode berselaput digunakan untuk pengelasan benda yang butuh kekuatan mekanis.
Selaput elektode mempunyai fungsi-fungsi antara lain sebagai berikut.
1) Mencegah terbentuknya oksida-oksida dan natrida logam saat proses penjelasan berlangsung.
2) Membuat torak pelindung sehingga dapat mengurangi kecepatan pendinginan. Hal itu bertujuan agar pengelasan yang terjadi tidak getas dan rapuh.
3) Memberikan sifat-sifat khusus terhadap hasil pengelaasan dengan cara menambat zat-zat tertentu yang terkandung dalam selaput.
4) Menstabilkan terjadinya busur api dan mengarahkan nyala busur api hingga mudah dikontrol.
5) Membantu mengontrol ukuran dan frekuensi tetesan logam cair.
6) Memugkinkan dilakukannya proses pengelasan yang berbeda-beda
Untuk menentukan jenis elektrode yang tepat, harus memperhatikan beberapa hal antara lain sebagai berikut :
1) Jenis logam yang akan dilas
2) Tebal bahan yang akan dilas
3) Kekuatan mekanis yang diharapkan dari hasil pengelasan
4) Posisi pengelasan
5) Bentuk kampuh benda kerja.
b. Unit Las Busur Listrik
Satu unit bususr listrik terdiri atas beberapa bagian, antara lain sebagai berikut
1) Mesin atau pesawat pembangkit tenaga listrik, terdiri dari
a) Mesin arus AC,
b) Mesin arus DC,
c) Mesin arus AC - DC
2) kabel, bergungsi untuk menghubungkan mesin listrik dengan jaringan listrik.
3) Penjepit atau klem.
4) Perlengkapan lain yang berfungsi sebagai penunjang proses pengelasan busur nyala listrik.
a. Mesin Las
Berdasarkan arus yang dikeluarkan pada ujung elektrode, mesin las dibedakan menjadi beberapa macam.
1. Mesin Las Arus Bolak-Balik (Mesin AC)
Arus listrik bolak-balik yang dihasilkan oleh pengbangkit listrik PL atau generator AC, dapat digunakan sebagai sumber tenaga dalam proses pengelasan.
1. Mesin las Arus Searah Mesin (DC)
Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala bususr listrik adalah arus searah. Arus searah ini berasal dari mesin las yang berupa dynamo motor listrik searah, dynamo dapat digerakkan oleh motor listrik, motor bensin, motor diesel, atau alat penggerak mula yang lain.
Mesin arus searah yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak, mulanya memerlukan rectifier yang bergungsi untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.
2. Mesin Las Arus Bolak-balik dan Searah (mesin AC-DC)
Mesin las ganda merupakan satu unit mesin las yang mampu melayani pengelasan dengan arah searah (DC) dan pengelasan dengan arus bolak-balik (AC). Mesin las ganda mempunyai transformotor satu fasa dan sebuah alat perata dalam satu unit mesin. Mesin las (AC-DC) lebih fleksibel karena mempunyai semua kemampuan yang dimiliki oleh masing-masng mesin las DC atau mesin las AC.
a. Alat Bantu
Berikut akan dibahas beberapa alat Bantu yang umum digunakan oleh operator las.
1) Kabel Las
Kabel las digunakan untuk mengalirkan arus listrik dari sumber listrik ke mesin las atau dari mesin ke las elektode dan massa, daya yang digunakan untuk pengelasan cukup besar, maka dibutuhkan arus yang besar pula sehingga kabel harus mampu meminimalkan hambatan, hambatan kabel dipengaruhi oleh bahan kabel, diameter, dan panjang pendeknya kabel.
2) Pemegang Elektode
Pemegang elektrode berfungsi untuk menjepit atau memegang ujung elektrode yang tidak berselaput dan mengalirkan arus dari kabel elektrode ke elektrode.
Pemegang elektrode dibungkkus dengan bahan pengikat, biasanya terbuat dari ebonite. Bahan utama untuk membuat pegangan elektrode adalah kuningan. Bagian yang terpenting dari pemegang elektrode, yaitu pada bagian mulutnya,
2) Tang Massa
Tang massa berfungsi untuk menghubungkan kabel massa ke benda kerja atau meja kerja. Selain itu, tang massa juga berfungsi untuk menmgalirkan arus listrik dari kabel massa ke benda kerja atau meja kerja cara kerja tang massa ada dua macam,
yaitu dengan sistem penjepit atau klem dan sistem magnet. Tang massa sistem klem dilengkapi dengan pegas untuk memberikan gaya penjepit yang kuat pada benda atau meja kerja Perhatikan Gambar 1.25.
3) Palu Terak
Palu terak digunakan untuk membersihkan terak yang terjadi akibat proses pengelasan dengan cara memukul atau menggores teraknya, ujung palu yang runcing, digunakan untuk memkul bagian sudu rigi-rigi, ujung yang berbentuk pahat digunakan untuk memukul bagian permukaan
rigi-rigi, ujung yang berbentuk pahat digunakan untuk memukul permukaan rigi dan percikan logam pengelasan yang menempel pada benda kerja.
4) Tang Panas
Tang panas digunakan untuk memegang benda-benda panas yang memperoleh pemanasan dari pengelasan. Tangkai tang biasanya diberi isolator panas, misalnya plastik atau bahan lain yang dapat menahan panas. Mulut tang mempunyai berbagai macam bentuk, diantaranya rata, bulat dan kombinasi rata dan bulat.
5) Sikat Kawat
Sikat kawat berfungsi untuk membersihkan benda kerja yang akan dilas dan sisa-sisa terak yang masih ada setelah dibersihkan dengan palu terak. Bahan serabut sikat terbuat dari kawat baja yang tahan terhadap panas dan elastis, tangkai terbuat dari kayu yang dapat mengisolasi panas dari bagian yang disikat.
b. Teknik Pengelasan
Beberapa hal yang perlu diketahui dalam teknik-teknik pengelasan, yaitu sebagai berikut :
1) Menentukan Besar Arus dan Tegangan Listrik
Besar arus dan tegangan listrik yang digunakan dalam pengelasan, yaitu sebagai berikut :
a. Diameter elektode,
b. Tebal bahan
c. Jenis elektrode
d. Posisi pengelasan dan
e. Polaritas
2) Menyalakan dan Mematikan Elektode
Menyalakan elektrode dapat dilakukan dengan cua cara, yaitu sentakan dan goresan.
Cara sentakan sebagai berikut :
a. Pegang elektrode tegak lurus terhadap pelat kerja
b. Ketukkan beberapa kali permukaan pelat kerja
c. Tarik elektode segera setelah timbul busur listrik, untuk mencegah agar elektrode tidak lengket ke pelat kerja.
Cara goresan sebagai berikut :
a. Pegang elektrode sehingga membentuk sudut terhadap pelat kerja sebesar ± 600 .
b. Gerakan elektrode ke arah pinggir pelat kerja sehingga menyinggungnya.
c. Tarik elektrode sejarak garis tengah elektrode, segera setelah timbul busur nyala listrik untuk mencegah agar elektrode tidak lengket ke pelat kerja.
Cara mematikan nyala busur harus hati-hat karena mematikan busur berarti mengakhiri proses pengelasan yang berada pada ujung rigi las. Ada dua cara yang sering digunakan untuk mematikan nyala busur, seperti pada berikut ini.
a. Dengan cara mengangkat sedikit, kemudian diturunkan sambil dilepas dengan menganyunkan ke kiri atas.
b. Dengan cara mengangkat elektrode, kemudian diturunkan dan diayunkan ke arah luar.
3) Gerakan Elektode
Ada tiga macam gerakan ayunan elektrode, seperti pada gambar berikut ini :
a. Bentuk Silang Lengkung
b. Bentuk Angka Delapan
c. Bentuk Lingkaran
c. Posisi pengelasan
Posisi pengelasan pada pengelasan las listrik, antara lain sebagai berikut :
1) Posisi Pengelasan di Bawah Tangan
2) Posisi Pengelasan mendatar (Horizotal)
3) Posisi Pengelasan Tagak (Vertikal)
4) Posisi Pengelasan di Atas Kepala
Pengelasan memrupakan pekerjaan yang menggunakan panas sangat tinggi sehingga memungkinkan timbulnya bahaya yang tidak dikehendaki. Hal yang perlu diperhatikan adalah sumber energi yang digunakan dan karakteristiknya.
Gas asetilena yang digunakan sebagai bahan bakar merupakan salah satu jenis gas yang mudah terbakar di bawah pengaruh tekanan dan suhu. Bahaya yang ditimbulkan gas asetilena, yaitu polimerisasi dan disosioasi. Polimerisasi dan disosioasi mengakibatkan suhu dan tekanan naik jauh lebih tinggi dibandingkan dengan suhu dan tekanan mula-mula. Kebocoran pada instansi harus dihindari terutama pada sambungan dan selang las.
Tegangan listrik yang digunakan untuk membangkitkan nyala busur listrik tidak boleh terlalu tinggi karena akan membahayakan operator las. Nyala busur listrik memancarkan sinar ultraviolet dan sinar inframerah yang membahayakan operator las. Pancaran radiasi sinar ultraviolet dan sinar inframerah membahayakan mata dan kulit manusia, untuk menahan pancaran sinar, seorang operator harus melindungi diri dengan perlengkapan keselamatan kerja, selain itu, juga didukung oleh dinding yang mendukung proses pengelasan.
Perlengkapan Keselamtan kerja
Demi keamanan dan kesehatan tubuh, operator las harus memakai alat yang mampu melindungi tubuh dari bahaya yang ditimbulkan akibat pengelasan. Alat-alat perlengkapan tersebut, antara lain sebagai berikut :
a. Pelindung Muka
Pelindung muka digunakan untuk melindungi mata dan muka dari pancaran sinar las dan percikan bunga api. Pada pelindung muka terdapat kacamata yang terbuat dari bahan tembus pandang yang berwarna sangat gelap dan hanya dapat ditembus dengan sinar las.
b. Kacamata Bening
Untuk melindungi mata pada saat proses finishing, misalnya penggerindaan, mata memerlukan perlindungan, yaitu dengan menggunakan kacamata bening.
c. Resipator
Resipator digunakan untuk menyediakan udara segar yang akan dihirup oleh system pernapafasan manusia. Resipator mempunyai selang yang menghubungkan hidung ke tabung oksigen. Resipator digunakan untuk pengelasan dalam ruang tertutup atau ruangan yang system sirkulasi udaranya kurang baik.
d. Pakaian Las
Pakaian las berguna untuk melindungi tubuh dari percikan bunga api dan pancaran sinar las. Pakaian las tersebut terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar, mampu menahan panas atau bersifat isolator, serta lemas sehingga tidak membatasi gerak pemakai.
e. Pelindung Badan (Apron)
Pelindung badan berguna untuk melindungi kulit dan organ tubuh pada bagian badan dari percikan api dan pancaran sinar las yang mempunyai insentisitas tinggi. Sama halnya dengan muka, bagian badan juga perlu dilindungi.
f. Sarung Tangan
Sarung tangan berfungsi untuk melindungi tangan dari panas dan listrik. Bahan sarung tangan harus terbuat dari bahan isolator panas dan listrik. Selain itu, sarung tangan juga bersifat elastis. Tujuannya, selain dapat melindungi tangan, juga tidak mengganggu proses pengerjaan las.
g. Sepatu Las
Sepatu las berguna untuk melindungi kaki dari benda panas dan listrik, dengan memakai sepatu las, berarti tidak ada aliran arus listrik dari mesin las ke tanah melewati tubuh, oleh karena itu, sepatu las harus mampu menahan panas, gencetan benda keras dan bersifat isolator.
Beberapa hal yang harus diperhatikan selama melakukan pengerjaan pengelasan, antara lain sebagai berikut :
1) Pada saat busur nyala menyala, jangan sekali-kali melihat dengan mata telanjang.
2) Jangan memegang benda kerja dengan tangan sesaat setelah proses pengelasan. Apabila mengenai benda kerja, gunakan tang panas atau sarung tangan.
3) Letakkan benda kerja pada tempat yang aman, jangan mengenai benda yang berbahaya, misalnya kabel dan benda yang mudah terbakar.
4) Bebaskan bagian yang akan dilas dari kontak dengan bahan yang mudah terbakar dan ruangan bertekanan.
