LAS TIG ( Tungsten Inert Gas )

Las listrik TIG (Tungsten Inert Gas = Tungsten Gas Mulia) menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar merupakan sumber panas, untuk pengelasan. Titik cair elektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410° C, sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik.
Tangkai listrik dilengkapi dengan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah las dari luar pada saat pengelasan.
Sebagian bahan tambah dipakai elektroda tampa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar.
Sebagi gas pelindung dipakai argin, helium atau campuran dari kedua gas tersebut yang pemakainnya tergantung dari jenis logam yang akan dilas.
Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengn air yang bersirkulasi.

Pembakar las TIG terdiri dari :

Penyedia arus
Pengembali air pendingi,
Penyedia air pendingin,
Penyedia gas argon,
Lubang gas argon ke luar,
Pencekam elektroda,
Moncong keramik atau logam,
Elektroda tungsten,
Semburan gas pelindung.
Las Listrik Submerged
Las listrik submerged yang umumnya otomatis atau semi otomatis menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik di antara ujung elektroda dan bahan dasar di dalam timnunan fluksi sehingga tidak terjadi sinar las keluar seperti biasanya pada las listrik lainya. Operator las tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helm las).
Pada waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencir dan membeku dan menutup lapian las. Sebagian fluksi serbuk yang tidak mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak-terak las.
Elektora yang merupakan kawat tampa selaput berbentuk gulungan (roll) digerakan maju oleh pasangan roda gigi yang diputar oleh motor listrik ean dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan.

perlengkapan las TIG

PERALATAN YANG DIGUNAKAN PADA PROSES LAS TIG

Las gas tungsten (las TIG) adalah proses pengelasan dimana
busur nyala listrik ditimbulkan oleh elektroda tungsten (elektroda tak
terumpan) dengan benda kerja logam. Daerah pengelasan dilindungi
oleh gas lindung (gas tidak aktif) agar tidak berkontaminasi dengan
udara luar. Kawat las dapat ditambahkan atau tidak tergantung dari
bentuk sambungan dan ketebalan benda kerja yang akan dilas.
Perangkat yang dipakai dalam pengelasan las gas tungsten
adalah:
1. Mesin
Mesin las AC/DC merupakan mesin las pembangkit arus AC/DC yang
digunakan di dalam pengelasan las gas tungsten. Pemilihan arus AC atau
DC biasanya tergantung pada jenis logam yang akan dilas.
2. Tabung gas lindung
adalah tabung tempat penyimpanan gas
lindung seperti argon dan helium yang digunakan di dalam mengelas gas
tungsten.
3. Regulator gas lindung
adalah adalah pengatur tekanan gas yang
akan digunakan di dalam pengelasan gas tungsten. Pada regulator ini
biasanya ditunjukkan tekanan kerja dan tekanan gas di dalam tabung.
4. Flowmeter untuk gas
dipakai untuk menunjukkan besarnya aliran gas lindung
yang dipakai di dalam pengelasan gas tungsten.
5. Selang gas dan perlengkapan pengikatnyaberfungsi sebagai penghubung
gas dari tabung menuju pembakar las. Sedangkan perangkat pengikat
berfungsi mengikat selang dari tabung menuju mesin las dan dari mesin
las menuju pembakar las.
6. Kabel elektroda dan selang
berfungsi menghantarkan arus dari
mesin las menuju stang las, begitu juga aliran gas dari mesin las menuju
stang las.
Kabel masa berfungsi untuk penghantar arus ke benda kerja.

7. Stang las (welding torch)
berfungsi untuk menyatukan sistem las
yang berupa penyalaan busur dan perlindungan gas lindung selama
dilakukan proses pengelasan.

8. Elektroda tungsten
berfungsi sebagai pembangkit busur nyala
selama dilakukan pengelasan. Elektroda ini tidak berfungsi sebagai
bahan tambah.

9. Kawat las
berfungsi sebagai bahan tambah. Tambahkan kawat las
jika bahan dasar yang dipanasi dengan busur tungsten sudah mendekati
cair.

10.Assesories pilihan dapat berupa sistem pendinginan air
untuk pekerjaan pengelasan berat, rheostat kaki, dan
pengatur waktu busur.

sekilas tentang EDM (Electric Discharge Machine

EDM singkatan electrical discharge machining, dalam bahasa sehari-hari kadang-kadang juga disebut sebagai spark machining, erosi percikan, terbakar, atau kawat erosi adalah suatu proses manufaktur yang mana ingin membentuk
suatu objek, yang disebut benda kerja, dapat diperoleh dengan menggunakan percikan listrik.

Electrical Discharge Machining (EDM) adalah proses pemotongan logam yang  dilakukan dengan penciptaan ribuan kotoran per detik. listrik mengalir di antara elektroda dan benda kerja dalam cairan dielektrikum. Pada saat proses pemotongan, akan muncul uap logam yang sangat kecil pada wilayah erosi. EDM dapat digunakan pada bahan yang konduktif listrik, termasuk bahan-bahan eksotis seperti Waspaloy atau Hastaloy, yang sangat sulit dikerjakan mesin dengan menggunakan metode konvensional.

Sejarah Perkembangan Mesin Erosi

            Pada tahun 1770, Priestly melakukan observasi tentang efek erosi lompatan listrik. Sambil mencoba mengeliminasi dampak pada hubungan pendek arus listrik, B.R dan N.I Lazarenko manggali pengetahuan tentang efek destruktif pada proses lompatan listrik (electric discharge) dan mengembangkan proses erosi pada pengerjaan logam yang bersifat konduktor.

Pada tahun 1943, lahirlah proses pengerjaan material secara erosi yang dikenal dengan Electric Discharge Machine (EDM). Disebut demikian karena proses pelepasan material terjadi antara dua material konduktor yang terpisah satu sama lainyang dipisahkan dengan cairan non konduktor yang disebut dielektrikum.

Prinsip kerja EDM ini disebut sebagai circuit, yang digunakan sebagai dasar pembuatan mesin EDM. Saat ini banyak aplikasi pada mesin erosi lain termasuk wire cut.

Prinsip Dasar Erosi secara Fisika

Prinsip dasar erosi secara fisika dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Untuk menciptakan pelepasan material di antara dua elektrode, harus ada tegangan pada tahanan dalam pada jarak kerja bunga api ( jarak antara elektroda dengan material). Tingginya tegangan tersebut tergantung dari :

a.       Jarak antara elektroda dan benda kerja

b.      Daya hantar dari cairan dielektrikum

c.       Tingkat polusi (kotor) pada celah bunga api (GAP)

2. Proses pelepasan material akan dimulai pada tempat dimana terjadi medan listrik terkuat akan terbentuk.
3. Karena pengaruh medan listrik, elektron-elektron dan ion-ion positif berkumpul / terkonsentrasi pada satu titik pada tegangan tinggi, dan dengan cepat membentuk terusan (channel) yang menghantarkan listrik.
4. Pada tahap ini, arus listrik akan mengalir dan lompatan bunga api terjadi di antara elektroda, yang menyebabkan sejumlah tabrakan antara partikel-pertikel. Pada saat yang sama terjadi gelembung gas yang menguap pada elektroda dan dielektrikum. Tekanan akan meningkat secara tiba-tiba hingga menjadi sangat tinggi. Di sini, zona plasma terbentuk, yang akan dengan cepat meningkatkan suhu menjadi 8000-12000C, dan menciptakan peningkatan secara cepat tabrakan partikel-partikel yang menyebabkan melelehnya material pada area lokal antara kedua konduktor tersebut.
5. Pada saat tingkat arus listrik berhenti, terjadi penurunan suhu secara tiba-tiba, yang menyebabkan implesi dari gelembung, memberikan gaya-gaya bebas yang akan melemparkan material yang meleleh keluar dari tempat yang menjadi kawah.
6. Material yang terlepas  (kotoran) akan dibuat menjadi solid lagi di dalam dielektrikum dalam bentuk butiran-butiran halus . Pengikisan material yang terjadi antara elektroda dan benda kerja tidak sama, tergantung pada polaritas, titik api, dan electrode feed rate. Erosi yang terjadi pada material disebut pamakanan.

Cara Kerja EDM

Pada Proses awal EDM, elektrode yang berisi tegangan listrik didekatkan ke benda kerja (elektrode positif mendekati benda kerja/turun). Di antara dua elektrode ada minyak isolasi (tidak menghantarkan arus listrik), yang pada EDM dinamakan cairan dielectric (dielektrikum). Walaupun cairan dielektrikum adalah sebuah isolator yang bagus, beda potensial listrik yang cukup besar menyebabkan cairan membentuk partikel yang bermuatan, yang menyebabkan tegangan listrik melewatinya dari elektrode ke benda kerja. Dengan adanya graphite dan partikel logam yang tercampur ke cairan dapat membantu transfer tegangan listrik dalam dua cara: partikel-partikel (konduktor) membantu dalam ionisasi minyak dielektrik dan membawa tegangan listrik secara langsung, serta partikel-partikel dapat mempercepat pembentukan tegangan listrik dari cairan. Daerah yang memiliki tegangan listrik paling kuat adalah pada titik di mana jarak antara elektrode dan benda kerja paling dekat, seperti pada titik tertinggi yang terlihat di gambar. Grafik menunjukkan bahwa tegangan (beda potensial) meningkat, tetapi arusnya nol.

Ketika jumlah partikel bermuatan meningkat, sifat isolator dari cairan dielektrik menurun sepanjang tengah jalur sempit pada bagian terkuat di daerah tersebut. Tegangan meningkat hingga titik tertinggi tetapi arus masih nol. Arus mulai muncul ketika cairan berkurang sifat isolatornya menjadi yang paling kecil. Beda tegangan mulai menurun. Panas muncul secara cepat ketika arus listrik meningkat dan tegangan terus menurun drastis. Panas menguapkan sebagian cairan, benda kerja, dan elektrode, serta jalur discharge mulai terbentuk antara elektrode dan benda kerja. Gelembung uap melebar ke samping, tetapi gerakan melebarnya dibatasi oleh kotoran-kotoran ion di sepanjang jalur discharge. Ion-ion tersebut dilawan oleh daerah magnet listrik yang telah timbul. Arus terus meningkat dan tegangan menurun. Sebelum berakhir, arus dan tegangan menjadi stabil, panas dan tekanan di dalam gelembung uap telah mencapai ukuran maksimal, dan sebagian logam telah dihilangkan. Lapisan dari logam di bawah kolom discharge pada kondisi mencair, tetapi masih berada di tempatnya karena tekanan dari gelembung uap. Jalur discharge sekarang berisi plasma dengan suhu sangat tinggi, sehingga terbentuk uap logam, minyak dielektrik, dan karbon pada saat arus lewat dengan intensif melaluinya. Pada akhirnya, arus dan tegangan turun menjadi nol. Temperatur turun dengan cepat, tabrakan gelembung dan menyebabkan logam yang telah dicairkan lepas dari benda kerja. Cairan dielektrik baru masuk di antara elektrode dan benda kerja, menyingkirkan kotoran-kotoran dan mendinginkan dengan cepat permukaan benda kerja. Logam cair yang tidak terlepas membeku dan membentuk lapisan baru hasil pembekuan (recast layer). Logam yang terlepas membeku dalam bentuk bola-bola kecil menyebar di cairan dielektrik bersama-sama dengan karbon dari elektrode. Uap yang masih ada naik menuju ke permukaan. Tanpa waktu putus yang cukup, kotoran-kotoran yang terbentuk akan terkumpul membentuk percikan api yang tidak stabil. Situasi tersebut dapat membentuk DC arc, yang mana dapat merusak elektrode dan benda kerja.

MENGENAL PENGUJIAN TARIK

Dalam dunia Engineering, seringkali kita dihadapkan pada istilah-istilah teknik seperti : tegangan tarik, tegangan geser, tegangan yang dizinkan, Tegangan, Regangan, Modulus elastisitas, dll. Mungkin bagi para ahli teknik (Engineer), istilah-istilah tersebut sudah menjadi hal yang biasa dan mereka paham akan maksud dari indeks yang ditunjukan dari tegangan geser, tegangan tarik, dll.
Nah, yang menjadi masalah adalah istilah-istilah tersebut seringkali masih terasa asing bagi mahasiswa teknik yang baru memasuki tahun-tahun awal perkuliahan atau bahkan mungkin mahasiswa yang sudah cukup lama mengikuti perkuliahan-pun belum sepenuhnya paham akan istilah-istilah tersebut. Pada pembahasan berikut ini, saya akan mencoba untuk berbagi pengetahuan khususnya tentang pengujian tarik. Tujuan pengujian mekanik suatu logam, yakni dengan percobaan-percobaan yang dilakukan terhadap suatu logam untuk mendapatkan data-data yang dapat menunjukan sifat-sifat mekanik logam tersebut. Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dan perubahan-perubahannya dari suatu logam terhadap pembebanan tarik. Pengujian ini umumnya diperuntukan bagi pengujian beban-beban statik. Beban tarik tersebut dimulai dari nol dan berhenti pada beban atau tegangan patah tarik (Ultimate Strenght) dari logam yang bersangkutan. Beban uji yang telah dinormalisasikan ukurannya dipasang pada mesin tarik, kemudian diberi beban (gaya tarik) secara perlahan-lahan dari Nol hingga maksimum. Setiap kali dibuat Catatan mengenai perubahan (pertambahan) panjang dan gaya yang diberikan. Hasil catatan tersebut digambarkan dalam sebuah diagram Tegangan-Regangan, yang dirumuskan : Tegangan sama dengan besarnya Beban dibagi dengan Luas penampang. Dan Regangan sama dengan Pertambahan panjang dibagi dengan Panjang mula-mula. Secara umum, Diagram Tegangan-Regangan dikategorikan menjadi 2 jenis :
1. Tegangan sebenarnya (True Stress) Pada Tegangan ini, nilai Luas penampang yang dipakai adalah luas penampang saat itu (aktual), sehingga ketika terjadi Necking (pengecilan penampang), nilai Tegangan tariknya justru tetap naik.2. Tegangan Engineering Pada Tegangan ini, nilai Luas penampang yang dipakai adalah Luas penampang mula-mula. Keterangan gambar :
1. Pada pembebanan daro nol sampai mencapai titik proporsional limit, grafik masih merupakan garis lurus. Pada daerah proporsional limit ini, apabila besarnya pembebanan dibawah rentangan proporsional limit maka benda uji hanya mengalami deformasi plastis. Jadi jika gaya itu ditiadakan maka benda uji akan masih dapat kembali ke panjang mula-mula. Elastic limit merupakan batas antara deformasi elastik dan deformasi plastik. Bila besarnya pembebanan melampau elastik limit ini maka grafik yang terbentuk ini merupakan garis lengkung. Karena antara nol hingga proporsional limit merupakan garis lurus, maka berlaku hubungan Tegangan dibagi dengan Regangan sama dengan Konstant, sama dengan Modulus Elastisitas (Young Modulus).
2. Apabila tegangan sudah mencapai titik Yields Stress maka benda uji sudah mulai nampak adanya pengecilan penampang. Dan ternyata pula pada titik tersebut benda uji mengalami pertambahan panjang dengan sendirinya walaupun besarnya beban tidak ditambah. Yields Stress dapat juga disebut dengan Yeild Point (Batas Lumer). Tetapi pada umumnya banyak logam yang tidak memiliki titik atau batas lumer yang jelas, terutama pada logam-logam yang rapuh. Pada diagram Tegangan-Regangan dari jenis logam tersebut titik lumer ditentukan dari harga tegangan dimana benda uji dari logam tersebut memperoleh perpanjangan (pertambahan panjang) permanen sebesar 0,2% dari panjang mula-mula. Tegangan ini biasanya dimanakan “Tegangan Net 0,2” dan merupakan dasar untuk menentukan Yield Stress.
3. Apabila pembebanan sudah mencapai titik Ultimate Stress (Batas Patah) maka tegangan ini merupakan tegangan tarik maksimum yang mampu ditahan oleh benda uji tersebut. Pada titik tersebut, benda uji sudah menunjukan gejala-gejala patah berupa retakan-retakan. Retakan-retakan yang sudah mulai timbul pada titik Ultimate Stress akan semakin bertambah besar dan akhirnya benda uji akan patah pada titik Fracture Stress.
Sifat Metalurgi Material
Brittle fracture (patah getas):1. Tidak ada reduksi luas penampang patahan.
2. Patahan tampak lebih mengkilap dan bidang patahan relatif tegak lurus terhadap tegangan tarik.
3. Disebabkan oleh pembebanan dinamis dan temperatur kerja yang rendah (contoh : Kasus yang terjadi pada Kapal Titanic).
Ductile fracture (patah ulet):a. Ada reduksi luas penampang patahan.
b. Tempo patah lebih lama.
c. Daerah patahan lebih halus dan berserabut.