Teknik Pengelasan Oksi-Acetilen

PENGELASAN DENGAN GAS

1. Proses Pengelasan
Pengelasan dengan gas dilakukan dengan membakar bahan bakar gas dengan O2 sehingga menimbulkan nyala api (30000C) dengan suhu tinggi yang mampu mencairkan logam induk dan logam pengisinya. Bahan bakar yang dapat digunakan berupa gas-gas asetilen, propan atau hydrogen. Di antara ketiga bahan bakar ini yang paling banyak digunakan adalah gas asetilen, sehingga las gas pada umumnya diartikan sebagai las oksi-asetilen. Karena tidak memerlukan tenaga listrik, maka las oksi-asetilen banyak dipakai dilapangan walaupun pemakaiannya tidak sebanyak las busur elektroda terbungkus.

Oksigen diperoleh dari proses elektrolisa atau proses pencairan udara. Oksigen komersil umumnya berasal dari proses pencairan udara dimana oksigen dipisahkan dari nitrogen. Oksigen ini disimpan dalam silinder baja pada tekanan 14 MPa. Gas asetilen (C2H2) 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 :

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

Kalsium Karbida + Air Tohor = Kapur + Gas Asetilen
Bila dihitung ternyata 1 kg CaC2 menghasilkan kurang lebih 300 liter asetilen. Sifat dari asetilen (C2H2) yang merupakan gas bahan bakar adalah tidak berwarna, tidak beracun, berbau, lebih ringan dari udara, cenderung untuk memisahkan diri bila terjadi kenaikan tekanan dan suhu (di atas 1,5 bar dan 3500 C), dapat larut dalam massa berpori (aseton).

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 asetilen dapat diperoleh dari generator asetilen yang menghasilkan gas asetilen 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 asetilen diisi dengan bahan pengisi berpori yang jenuh dengan aseton, kemudian diisi dengan gas asetilen. Tabung jenis ini mampu menampung gas asetilen bertekanan sampai 1,7 MPa.

Prisip dari pengelasan ini tidak terlalu rumit. Hanya dengan mengatur besarnya gas asetilen dan oksigen, kemudian ujungnya didekatkan dengan nyala api maka akan timbul nyala api. Tetapi besarnya gas asetilen dan oksigen harus diatur sedemikian rupa dengan memutar pengatur tekanan sedikit demi sedikit. Apabila gas asetilen saja yang dihidupkan maka nyala apinya berupa nyala biasa dengan mengeluarkan jelaga. Apabila gas asetilennya terlalu sedikit yang diputar, maka las tidak akan menyala.

Kecepatan penarikan kembali gas per jam dari sebuah silinder asetilen tidak boleh lebih besar dari 20% (seperlima) dari isinya, agar gas aseton bisa dialirkan (silinder asetilen haruslah selalu tegak lurus).

2. Nyala Oksi-asetilen
Nyala hasil pembakaran dalam las oksi-asetilen dapat berubah tergantung dari perbandingan antara gas dan asetilen.

a. Nyala Netral: nyala ini terjadi bila perbandingan antara oksigen dan asetilen sekitar satu, nyala terdiri atas kerucut dalam warna yang berwarna putih bersinar dan kerucut luar yang berwarna biru bening.

b. Nyala Asetilen lebih: bila asetilen yang digunakan melebihi dari pada jumlah untuk mendapatkan nyala netral maka diantara kerucut dalam dan luar akan timbul kerucut nyala baru yang berwarna biru. Didalam bagian nyala-nyala ini terdapat kelebihan gas asetilen yang menyebabkan terjadinya karburasi pada logam cair.

c. Nyala Oksigen lebih: bila gas oksigen lebih dari pada jumlah yang diperlukan untuk menghasilkan nyala netral maka nyala menjadi pendek dan warna kerucut dalam berubah dari putih bersinar menjadi ungu. Bila nyala ini digunakan untuk mengelas maka akan terjadi proses oksidasi atau dekarburasi pada logam cair.

3. Alat-alat Las Oksi-asetilen
Dalam pengelasan oksi-asetilen diperlukan alat las yang terdiri dari penyembur dan pembakar. Dalam praktek terdapat dua jenis alat yaitu jenis tekanan rendah yang diperlukan untuk gas asetilen yang bertekanan sampai 700 mmHg dan jenis tekanan sedang untuk tekanan asetilen antara 700 sampai 1300 mmHg. Pada jenis tekanan rendah gas asetilen terisap oleh semburan gas oksigen dan biasanya gas asetilennya didapatkan langsung dari alat penghasil gas. Sedangkan pada jenis tekanan sedang gas asetilennya dilarutkan dan dimasukkan dalam botol-botol gas. Dengan asetilen tekanan sedang dapat dihasilkan kualitas las yang lebih merata. Disamping itu pada tekanan sedang bahaya terjadinya api balik juga ada; sedangkan pada jenis tekanan rendah dengan alat penghasil gas yang dihubungkan langsung bahaya tersebut selalu ada. Untuk menghindari bahaya ini, pada sistem pipanya dipasang suatu alat pengaman yang terendam air.

Peralatan yang dipakai pada pengelasan Las Oksi-asetilen.

a. Tabung Oksigen
Tabung oksigen adalah suatu silinder atau botol yang terbuat dari bahan baja yang berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan gas oksigen dengan tekanan kerja tertentu.

Petunjuk praktek penggunaan tabung oksigen:
1) Setiap selesai pengalasan, tutup katup tabung oksigen, buang gas yang tersisa hingga manometer tekanan kerja menunjukan angka nol.
2) Ikatlah tabung oksigen erat – erat pada kereta dorong atau pada pegangan yang permanen.
3) Bukalah regulatornya terlabih dahulu dari tabung oksigen bila terpaksa memindahkan tabung tanpa kereta dorong.
4) Bersihkan sekitar tabung sebelum operasi pengelasan dimulai.
5) Tempatkan alat pamadam kebakaran pada tempat yang mudah dicapai.

b. Regulator

Keluarnya gas oksigen dapat diatur dengan alat yang disebut regulator. Regulator adalah alat yang berfungsi sebagai alat untuk mengatur besarnya tekanan kerja.

Pada regulator terdapat dua buah alat pengukur tekanan yang disebut manometer. Dua buah manometer yang terdapat pada regulator berfungsi untuk:
1) mengukur tekanan isi tabung gas
2) mengukur tekanan kerja las

Petunjuk praktek penggunaan regulator:
1) peganglah regulator pada badannya jangan pada manometernya.
2) sebelum membuka katup silinder, tutup katup regulator terlebih dahulu dengan cara memutar baut pngatur berlawanan arah dengan jarum jam hingga terasa longgar.
3) ketika mengatur tekanan kerja, putarlah baut pengatur perlahan-lahan searah dengan jarum jam. Tekanan gas yang tinggi dan tiba-tiba akibat pembukaan baut pengatur secara cepat dan merusak membran dan manometer.
4) berdirilah disamping manometer ketika mengatur tekanan kerja.
5) jangan mengotori regulator dengan minyak atau pelumas.
6) pastikan regulator bekerja dengan baik dan segera ganti bila regulator rusak.

c. Tabung Asetilen
Asetilen diperoleh lewat reaksi kimia dalam bentuk gas. Karena berbentuk gas, maka asetilen memerlukan perlakuan khusus, terutama dalam penyimpanan dan penggunaanya gas asetilen disimpan dalam tabung, yang dapat dipindan – pimdah dan mudah digunakannya.

Asetilen C2H2 diperoleh dengan cara mereaksikan CaC2 (kalsium karbida) dengan air. Karbit atau CaC2 adalah senyawa kimia antara CaO (kapur) dan C (karbon). Dengan demikian asetilen merupakan gas hidrokarbon yang diperoleh dari unsur – unsur kapur, karbon, dan air. Persamaan reaksi C2H2 :

CaO + 3C CaC2 + CO

CaC2 + H2 C2H2 + Ca(OH)2

Tabung Asetilen adalah suatu silinder atau botol yang terbuat dari bahan baja yang berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan gas asetilen dengan tekanan kerja tertentu.

Di dalam tabung asetilen terdapat beberapa alat misalnya bahan berpori seperti kapas sutra tiruan atau asbes yang berfungsi sebagai penyerap aseton, yaitu bahan agar asetilen dapat larut dengan baik dan aman dibawah pengaruh tekanan.

Petunjuk praktek penggunaan regulator.
1) letakkan tabung berdiri tegak.
2) lindungi tabung dari sumber panas atau api, bahan yang mudah terbakar, dan benturan – benturan benda keras.
3) bukalah regulator bila tabung tidak digunakan.
4) pemakaian gas harus selalu melalui regulator.
5) pastikan regulator bekerja baik dan segera ganti bila regulator rusak.
6) bila silinder tiba – tiba menjadi panas, katup segera ditutup dan didinginkan dengan menyiram air.

d. Brander
Brander atau alat pembakar gas adalah alat yang berfungsi sebagai pencampur gas asetilen dengan gas oksigen dengan proporsi tertentu yang dapat diatur. Brander yang baik yaitu brander yang dapat mencampur asetilen dan oksigen dengan homogen. Campuran gas homogen ini akan keluar lewat mulut brander dengan tekanan tertentu (tergantung pengaturan),dan mudah sekali terbakar. Dengan bantuan bara atau nyala api semburan campuran gas dapat dinyalakan dan akan menghasilkan nyala api yang bersuhu tinggi.

Brander mempunyai beberapa bagian :
1) Mulut brander : mengatur debit aliran campuran gas asetilen dan gas oksigen. mulut brander dapat diganti – ganti ukurannya sesuai dengan keperluan. Besarnya lubang mulut menentukan banyaknya campuran gas yang dapat keluar untuk tiap jam nya. Misalnya mulut brander ukuran 220, berarti gas yang dapat keluar melalui mulut adalah 220 liter tiap jam. Pemilihan ukuran mulut berdasarkan tebal tipisnya bahan yang akan dilas.
2) Injektor : untuk memancarkan campuran gas asetilen dan oksigen ke mulut brander.
3) Katup gas : alat untuk membuka, menutup aliran, dan mengatur jumlah aliran gas oksigen atau gas asetilen yang akan digunakan dalam pengelasan
4) Nipel : berfungsi untuk mengatur kabel – kabel las atau selang las baik selang gas oksigen maupun gas asetilen.

4. Penggunaan dan Fluks yang digunakan
Pengelasan Oksi-asetilen dapat digunakan untuk mengelas bermacam-macam logam. Beberapa diantaranya ditunjukkan dalam tabel 2. Kadang-kadang dalam pengelasan oksi-asetilen digunakan juga fluks untuk memperbaiki sifat-sifat logam las, derajat kecairan logam cair. Fluks pada pengelasan ini biasanya adalah campuran antara boraks serbuk gelas dan atau antara asam boric, boraks dan natrium fosfat. Penggunaan dan komposisi dari fluks tergantung pada logam yang akan dilas.

5. Posisi Pengelasan
Pada posisi pengelasan dengan oksi-asetilen arah gerak pengelasan dan posisi kemiringan pembakar dapat mempengaruhi kecepatan dan kualitas las. Dalam teknik pengelasan dikenal beberapa cara yaitu :

a. 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 600 dan kawat pengisi (filler rod) dimiringkan dengan sudut antara 300 – 400 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.

b. Pengelasan mendatar (horisontal)
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 700 dan miring kira-kira 100di bawah garis mendatar, sedangkan kawat pengisi dimiringkan pada sudut 100 di atas garis mendatar.

c. 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 450-600 dan sudut brander sebesar 800

d. 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 100 dari garis vertikal sedangkan kawat pengisi berada di belakangnya bersudut 450-600.

e. Pengelasan dengan arah ke kiri (maju)
Cara pengelasan ini paling banyak digunakan dimana nyala api diarahkan ke kiri dengan membentuk sudut 600 dan kawat las 300 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.

f. 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.

6. Pemotongan Nyala Oksi-setilen
Pemotongan dengan nyala juga merupakan suatu proses produksi. Nyala untuk pemotongan berbeda dengan nyala untuk pengelasan dimana disekitar lubang utama yang dialiri oksigen terdapat lubang kecil untuk pemanasan mula. Fungsi nyala pemanas mula adalah untuk pemanasan baja sebelum dipotong, karena bahan yang akan dipotong menjadi panas sehingga baja akan menjadi terbakar dan mencair ketika dialiri oksigen.

7. Keuntungan Penggunaan Las Oksi-asetilen
Keuntungan dan kegunaan pengelasan oksi-asetilen sangat banyak, antara lain :
a. Peralatan relatif murah dan memerlukan pemeliharaan minimal/sedikit.
b. Cara penggunaannya sangat mudah, tidak memerlukan teknik-teknik pengelasan yang tinggi sehingga mudah untuk dipelajari.
c. Mudah dibawa dan dapat digunakan di lapangan maupun di pabrik atau di bengkel-bengkel karena peralatannya kecil dan sederhana.
d. Dengan teknik pengelasan yang tepat hampir semua jenis logam dapat dilas dan alat ini dapat digunakan untuk pemotongan maupun penyambungan.

Sumber : [ https://www.facebook.com/DjokerGarage/posts/235140466670123 ]

              [ https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjMJ443FD1-IDqO6tT06dnKGKkccuok3_LMHeGpFx3NEKsPa8Tzebi04j_SosVgmnFSfP1TOenSX3Cv80RSNk5LQbgXfItM9jDTLZQKN8HwJaBfbmmAjfKizxGnlwvPhwIExuGcNHBQ5aY/s1600/LAS+ASITELIN+WELDING.jpg ]

 

Posted in: Otomotif,Teknik Pengelasan Oksi-Acetilen