144015563 bab 3 studi literatur las titik

5/21/2018 144015563 Bab 3 Studi Literatur Las Titik

1/22

BAB III

STUDI LITERATUR

3.1 PROSES PENGELASAN

Proses pengelasan adalah proses penyambungan antar plat logam (base metal)

dengan pemanasan dimana bagian base metalyang akan disambungkan tersebut akan

ikut meleleh menjadi sambungan. Umumnya, pada proses pengelasan juga

ditambahkan dengan bahan penyambung atau filler metal seperti kawat atau batang

las. Pada pengelasan, suhu yang digunakan antara 1500 hingga 1600 derajat Celius

untuk memastikan terjadinya pelelehan base metal.

3.2 LAS TITIK (RESISTANCESPOT WELDING)

!as titik atau Resistance Spot Welding (RSW" adalah proses pengelasan

dimana permukaan logam yang berkontak disambungkan oleh panas yang didapat dari

resistansi terhadap arus listrik. #iasanya lembaran logam ini berada pada kisaran tebal1.5 sampai $ mm. Proses ini menggunakan % elektroda tembaga aloy untuk

memusatkan arus las ke suatu titik sekaligus untuk menengkram lembaran tersebut.

Figure 1. Mesin Las Titik

Figure 2. Las Titik Robot


2/22

Pengelasan ini dilakukan dengan ara menjepit dua atau lebih lembaran logam

diantara elektroda logam. &aat logam dijepit, arus bertegangan rendah dialirkan

diantara elektroda, hal itu membuat logam yang bersinggungan menjadi panas dan

suhunya naik sampai menapai suhu pengelasan. &aat suhu pengelasan terapai,

logam akan meleleh dan tekanan diantara elektroda memaksa logam menjadi satu

sehingga membentuk sambungan las. &esudah itu arus dihentikan tetapi masih

dilakukan penekanan. &etelah logam mendingin, tekanan dilepaskan dan benda kerja

dipindahkan.

'umlah energi yang dialirkan kepada titik ini dipengaruhi oleh resistansi, arus

dan durasi arus mengalir. omposisi tersebut ditentukan agar sesuai dengan si)at

material, tebal material dan tipe elektroda yang digunakan. &eara umum, prinsip dari

las titik adalah *ukum 'oule dimana Panas + yang dihasilkan dipengaruhi oleh tiga

)aktor dalam persamaan

-imana,

arus yang mengalir di dalam kombinasi metal (/"

tahanan dari base metal dan muka kontak("

t durasi waktu dari arus yang tersedia (s".

Figure 3. Tahapa La! Ti"i#


3/22

3.2.1 APLIKASI

/plikasi spot welding biasanya digunakan pada pengelasan lembaran metal.

Untuk spesimen yang lebih tebal lebih susah unutk dilakukan spot welding karena

panas akan sangat mudah menyebar ke lingkungan sekitar sehingga proses menjadi

tidak e)ekti).

Pada industri, spot welding akan umum ditemui pada industri manu)aktur

otomoti) dan pesawat terbang, dimana seara umum digunakan untuk

menyambungkan lempengan yang membentuk hasis dari mobil tersebut. !as titik

baik digunakan untuk menyambungkan lembaran logam atau sheet metal yang la2im

digunakan untuk membentuk bodydari mobil maupun pesawat. ndustri otomoti) dan

pesawat terbang juga mengharuskan adanya produk yang kokoh namun juga ringan.

3enurut literatur, hasil pengelasan menghasilkan berat tambahan yang berkisar antara

141.5 dari berat konstruksi. *al ini jelas lebih baik dibandingkan dengan

menggunakan paku keling atau mur4baut yang bisa menambah berat konstruksi antara

%.54. Pengerjaan konstruksi las lebih epat dan karena tidak ada proses

pelubangan, maka kekuatannya tetap utuh. /da % maam prosedur las titik yang biasa

dilakukan pada manu)aktur pesawat dan mobil

78erlapped &pots

9on4 78erlapped &pots

/plikasi lain dapat digunakan pada strap baterai 9ikel4Cadmium dan 9ikel4

3etal4*idrida. &pot welding digunakan untuk menyambungkan sel baterai karena

dapat menegah baterai menjadi terlalu panas, dibanding dengan penggunaan solder.

3.2.2 DISTRIBUSI PANAS


4/22

-istribusi temperatur pada dasarnya dibagi menjadi 5 2ona temperatur. :ona

temperatur tertinggi terjadi pada daerah kontak karena disanalah terjadi tahanan

listrik yang terbesar. !ima 2ona yang dimaksud tersebut adalah satu 2ona pada antar

muka (nantinya terbentuk weld nugget", dua 2ona pada sekitar permukaan logam yang

kontak dengan elektroda, dan dua lagi pada logam itu sendiri diluar 2ona;2ona yang

telah disebutkan.

Figure $. Di!"ri%u!i Te&pera"ur La! Ti"i#

3.2.3 PARA'ETER LAS TITIK

Parameter las titik dapat diartikan sebagai 8ariabel48ariabel yang berpengaruh

terhadap kondisi dan hasil kerja dari las titik. -alam pengerjaan aktual, parameter dari

las titik ada banyak, dan bahkan beberapa ilmuwan menemukan lebih dari 100 poin

parameter yang mempengaruhi las titik. Untuk mendapatkan pemahaman yang

sistematis maka berikut akan dijelaskan beberapa parameter yang paling berpengaruh.

a" Weld Current (/rus Pengelasan"

Weld currentadalah parameter paling penting dalam las titik. Ukuran weld

nugget bertambah dengan epat seiring bertambahnya weld current, tetapi

arus yang terlalu tinggi akan mengakibatkan kerusakan dan keausan

elektroda. *arga weld currentharus sesuai dengan si)at dari material yang

akan di las. -alam menentukan besar weld current, arus dinaikan seara


5/22

perlahan sampai adanya serpihan las (weld spatter) yang teripta diantara

lempengen metal tersebut. ni menandakan bahwa arus yang tepat sudah

terpenuhi.

Figure . Be!ar e*+ ,urre" U"u# A*a" La! Ti"i# Ter"e"u

b" Squeeze Time(aya !as"

?ungsi dari adanya gaya penekanan oleh elektroda adalah untuk menekan

lembaran untuk disatukan. #enda kerja perlu adanya penekanan pada gaya

tertentu pada bagian weld zoneuntuk memastikan arus dapat mengalir. 'ika

penekanan terlalu lemah maka dapat terjadi pemisahan seketika saat dialirkan

arus karena resistansi kontak yang sangat besar. 'ika gaya tekan terlalu besar

maka area kontak akan membesar yng menyebabkan keilnya arus yang

mengalir dan keilnya resistansi kontak yang seara signi)ikan mengurangi

panas yang dihasilkan serta ukuran weld nugget.


6/22

Figure 6. Relasi Gaya Terhadap Waktu

d" Weld Time (


7/22

sangat dinamis. &aat welding )ore naik, maka resistansi kontak juga naik

begitupun sebaliknya. esistansi kontak yang tinggi dipengaruhi oleh

berbagai pengotor pada permukaan benda kerja seperti oksidan, uap air,

lemak, minyak, debu dan lainnya. Pada saat benda dipanaskan, pengotor ini

akan menjadi yang pertama untuk terbakar, sehingga seiring naiknya

temperatur, semakin keil pula resistansi kontak suatu logam.

Figure 7. Contoh Relasi Resistansi ontak Terhadap Tekanan dan !uhu

g" Permukaan ontak @lektroda

&alah satu kriteria umum dari las titik adalah harus mempunyai ukuran

diameter nugget minimal sebesar 5t1A%, dimana t adalah tebal dari lembaran

logam tersebut. Untuk menapai ini, diameter dari elektroda yang digunakan

haruslah lebih besar dari diameter nugget yang diinginkan.

3.3 STANDAR DAN SPESIFIKASI

Pada tugas kerja praktek kali ini digunakan standar spesi)ikasi dari /#U&

dengan kode spesi)ikasi I-DP1/2 A tentang "Resistance Welding #f $etals"%

&pesi)ikasi ini adalah sebagai panduan dalam segala kegiatan spot welding untuk

segalapartsyang dibuat untuk /#U&.

3.3.1 'ATERIAL


8/22

3aterial dikelompokan dalam berbagai grup

1. 3aterial grup #aja /lloy endah (B5 kandungan alloy"

%. 3aterial grup #aja /lloy =inggi (5 kandungan alloy"

$. 3aterial grup =itanium dan berbagai alloynya

. 3aterial grup D /luminium, 3agnesium dan berbagai alloynya

asio antara lembaran yang tebal dengan tipis yang akan di las tidak boleh

melebihi rasio 1. 'umlah maksimum lembaran yang akan di las tidak boleh melebihi

untuk las titik tipe non4o8erlapped dan % untuk las titik tipe o8erlapped.

Table 1. "atasan etebalan

'a"eria* Gr0up I +a II III I

Thi#e!! Rage 0, 4 %,0 mm 0, 4 $,% mm 0,6 %,0 mm

Untuk tugas kerja praktek ini akan lebih banyak dijelaskan untuk material

yang paling umum dan banyak digunakan pada proses manu)aktur pesawat terbang di

P= -irgantara ndonesia yaitu Grup Idengan kualitas pengelasan ,*a!! B.

3.$ FLO PRO,ESS SPOT ELDING


9/22


10/22

3.$.1 PREIOUS ,LEANING

&re'ious cleaningadalah bagian dari posessurface preparationdimana tujuan

dari pre'ious cleaning adalah untuk membersih kan permukaan logam yang akan

dilakukan las titik dari pengotor yang akan menurunkan resistansi kontak. Proses ini

dilakukan dengan berbagai ampuran kimia.

Table 2. Ma#i$u$ ti$e bet%een the &leaning and %elding

'a"eria* "0 %e e*+e+ e*+ig *a!! 'a4i&u& "i&e

/luminium and its alloys/ % hours (1 day"

# E C 1 hours (6 days"

3agnesium alloys # E C F6 hours ( days"

3.$.2 'A,5INE 6UALIFI,ATION

$achine qualificationadalah proses untuk menentukan batas minimum dan

maksimum dari kemampuan suatu mesin. Proses machine qualification di desain

untuk memastikan bahwa nantinya hasil lasan akan mempunyai kualitas yang

konsisten dalam kondisi operasi kon8ensional.

A. S7ara"

Proses machine qualificationumumnya hanya dilakukan sekali seumur hidup

yaitu saat mesin baru diinstalasi, dengan atatan

1. 3esin tersebut dipakai untuk pengelasan material yang sama

%. 3esin tersebut tidak dipindahkan ke tempat lain. Pemindahan mesin akan

mempengaruhi lingkungan kondisi kerja mesin dan juga perbedaan sumber

dan besarnya tegangan listrik.

$. 3esin belum pernah rusak dan adanya perbaikan yang besar.

. /danya mesin lain dengan tipe yang sama. 'ika satu mesin telah melewati

proses machine qualification, maka mesin lain dapat dianggap telah

terkuali)ikasi. &uatu mesin dikatakan berbeda tipe jika berbeda pembuatnya,


11/22

nomor model, panel kontrol, kapasitas listrik, penggunaan arus, atau sistem

pemberian tekanan pada elektroda.

B. Pr0!e+ur

&eara umum, proses kuali)ikasi ini harus dilakukan menggunakan material

yang akan dipakai dalam produksi. Panduan pemilihan material dan spesimen uji

sebagai berikut

Table '. Test spe&i$en de(nition

'a"eria*

Gr0up

Ba!e

'a"eria*,08igura"i0

and

nonel G1H3ininum 0, 0, mm

3aIimum %,0 %,0 mm

epresentati8et shall be de)ined in the

Certi)iation Program

=i6/l483ininum 0, 0, mm

3aIimum $,% $,% mm



D

%0% =$

allad (sheet"

3ininum 0,6 0,6 mm

3aIimum %,0 %,0 mm



Untuk masing4masing grup material, proses kuali)iksi akan dilaksanakan

melewati $ tahap. % tahap pertama, material akan dinilai batasan prosesnya. % lembar

dengan ketebalan minimum dan % lagi dengan ketebalan maksimum akan di las

sesuai dengan =abel %. &etelah dilaksanakan dan diatur parameter dari mesin tersebut,


12/22

tahap ke $ akan menggunakan sampel representati) dari % tahap awal untuk kemudian

dilakukan tes sesuai tabel berikut

Table ). !pe&i$ents to test in the resistan&e %elding $a&hine *uali(&ation

e*+ Nu&%er 08 "e!" !pei&e!

T7pe ,*a!!i!ua*

i!pe"i0

Ra+i0graphi

i!pe"i0

Shear

"e!"

F*a"i!e

"e!i*e

"e!"

(1)

'ar0graphi 'ir0graphi

,0re

80*+

(2)

9on4

o8erlapped

spots

/ /!! /!! 100 %5 444 5 $

# E

C

/!! 444 100 %5 5 444 $

78erlapped

spots

/ /!! 600 mm10I%5

mm444 444 600 mm $

# E

C/!! 444

10I%5

mm444 600 mm 444 $

keterangan,

) hanya untuk material yang dikeraskan (hardened)dalam proses las

) dibutuhkan hanya untuk lasspaced spotsClass / aluminium alloy dan ontinous

spots atau las discontinous o'erlapedClass # dan lasspaced spotsClass / berbasis

9ikel atau Cobalt%

3.$.3 PRO,ESS ,ERTIFI,ATION

Proess erti)iation dide)inisikan sebagai proses penentuan parameter yang

sesuai untuk proses manu)aktur suatu assembly part. Parameter ini menakup weld

current* squeeze time* weld force* holding timedan lainnya.

A. S7ara"


13/22

Proess erti)iation baru boleh dilakukan apabila sebelumnya mesin telah

melewati proses machine qualification. &etting parameter untuk serti)ikasi proses

tidak perlu dilakukan untuk assembly unit dengan material yang sama, proess

treatment dan susunan tebal lembar yang sesuai.

B. Pr0!e+ur

Panduan pemilihan material untuk proses serti)ikasi dapat dilihat dari re)erensi

=abel %. 'umlah spesimen yang dipakai untuk pengujian proess erti)iation adalah

sebagai berikut


14/22


15/22

3.$. INSPE,TION DURING 'ANUFA,TURING

nspeksi rutin adalah kegiatan yang wajar dilakukan di dalam industri

manu)aktur yang bertujuan mengontrol kinerja mesin untuk menjamin kualitas hasil

produksi. Untuk inspeksi ini biasanya digunakan sampel 10 buah spesimen, dengan

masing4masing diberi satu titik pengelasan, atau 10 buah titik o'erlapped spot%

nspeksi harus dilakukan seara periodik dengan penjelasan sebagai berikut

Pada awal proses manu)aktur

Untuk kelas / pada inter8al 1 jam.

Untuk kelas # dan C pada inter8al % jam.

&etelah penggantian elektroda pada mesin las titik.

3.$.$ SPE,I'ENS TEST

1. i!ua* I!pe"i0

Disual inspetion adalah metode inspeksi dengan mata langsung tanpa

alat pembantu. =ermasuk di dalamnya beberapa parameter berikut

Penampakan permukaan

ehalusan permukaan luar dan ada tidaknyacrac+pada

bagian yang di las.

Pemisahan

&aat pengelasan titik ada kemungkinan terjadi

pemisahan (gap" antara % material tersebut. 'arak pemisahan

tersebut masih dapat diterima jika masih dalam rentang 0.1% 4

0.15mm atau 10 dari tebal rata4rata dari material Class / dan

0.15mm atau 15 untuk material Class #.


16/22

ndentasi

edalaman indentasi tidak bolh melebihi 0.1$mm atau10 tebal rata4rata untuk Class / dan # dan 0.1$mm atau %0

untuk Class C.

Caat =erlihat

Disible -e)ets /eptable 9on4

epaired (maI o)

total spots"

/dditional repaired (maI

o) total spots"

/ # C / # C

9on4authori2ed separation

o) the sheets

$ 5 10

Pitting or blowing o)

1.5mm within trae

0 0 10

Pitting or blowing o) B

1.5mm within trae

$ 5 10

9on4allowed traes

-istane to edge

eIeeding the minimum

spei)ied in drawing

2. Ra+i0graphi I!pe"i0


17/22

adiography inspetiondikenal juga sebagai industrial radiography*

termasuk dalam nondestructi'e testing(9-=" atau tes yang dilaksakan dengan

tidak mende)ormasi )isik dari suatu material. 3etode ini digunakan untuk

menari aat dalam material dengan meman)aatkan kemampuan radiasi

elektromagnetik gelombang pendek dengan energi )oton yang tinggi.

&inar radiasi ini harus diarahkan ke area material yang akan diinspeksi

dengan sudut datang tegak lurus dari permukaan material tersebut. 3aterial

ditempatkan diantara sumber sinar dengan alat deteksi. Perbedaan jumlah

energi radiasi yang diterima dengan yang diberikan ini akan memberikan

gambaran tentang ketebalan maertial atau komposisi internal material.

Figure +. Radiographi& ,nspe&tion

3. Shear Te!"


18/22

Shear testadalahtes paling umum dilakukan untuk mengeek

kekuatan dari las titik. Prinsip darishear testadalah dilakukannya penarikan

pada % ujung material yang dilakukan las dengan satu titik dampai dialami

kegagalan. ada 5 modus kegagalan yang umum terjadi

Figure -. !hear Test Modes

$. F*a"i!e Te!i*e Te!"


19/22

Flatwise tensile testadalah metode inspeksi, sama sepertishear test, untuk

mengetahui kekuatan material hasil las. #edanya adalah padaflawise tensile

test, gaya yang diberikan adalah gaya normal keluar terhadap permukaan

material.

Figure 1. Flat%ise Tensile Test

. 'ar0graphi


20/22

$acrographic testbertujuan untuk mengeek kedalaman penetrasi

hasil las sesuai dengan standar yang telah ditentukan. *al ini dapat diek

dengan melihat potongan melintang pada daerah las lalu menghitungnya.

Figure 11. Measure$ent o/ the spot dia$eter


21/22

Table 0. $ini$u$ spot dia$eter appli&able to all $etals

9e9 "hi#e!! 08

"he "hie!"

!hee" "0 %ee*+e+ (&&)

9D9 &ii&u&

!p0" +ia&e"er

(&&)

9e9 "hi#e!! 08

"he "hie!"

!hee" "0 %ee*+e+ (&&)

9D9 &ii&u&

!p0" +ia&e"er

(&&)

0.%5 1.5% 1.% .H%

0.$0 1.GH 1.60 5.0H

0.0 %.16 1.H0 5.$$

0.50 %.%F %.0$ 5.G1

0.55 %.5 %.$0 6.10

0.60 %.6H %.50 6.$5

0.65 $.05 %.H0 6.60

0.G0 $.$0 $.%0 G.11

0.H0 $.56 $.60 G.6%

0.F0 $.H1 .10 H.1$

1.00 .06 .60 H.6

1.1 .$% .H0 H.HF


22/22

144015563 bab 3 studi literatur las titik

Documents