BENDER UNTUK PEMBUATAN PAGAR BESI
TUGAS NAKHIR
JALUR PEMBUATAN ALAT
Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan
Untuk Memperoleh Gelar Diploma
Disusun Oleh :
NAMA : ADHY SUSANTO NIM : 171020
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI WARGA
Surakarta September, 2020
ii
Halaman Pengesahan
PROSES PENGELASAN SHIELDED METAL ARC WELDING PADA PEMBUATAN SCROLL
BENDER UNTUK PEMBUATAN PAGAR BESI
Mengesahkan Ketua
Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta
Y.Yulianto Kristiawan, S.T.,M.T NIDN. 0005077301
Telah Disetujui Pembimbing
Sriyanto, S.T.,M.T NIDN. 0623078004
iii
Halaman Persetujuan
PROSES PENGELASAN SHIELDED METAL ARC WELDING PADA PEMBUATAN SCROLL
BENDER UNTUK PEMBUATAN PAGAR BESI
Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Tugas Akhir
Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta Program Studi Teknik Mesin Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Guna Memperoleh Diploma
Pada/Hari Tanggal : Senin, 9 November 2020
Ketua Sekretaris
(Suhartoyo SPd.,M.T.) (Agung Supriyanto S.T.,M.T.) Penguji :
1. Suhartoyo SPd.,M.T.
2. Bambang Teguh Baroto S.T.,M.T.
3. Sriyanto S.T.,M.T.
iv
Pernyataan
Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) ini tidak mengandung karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar diploma disuatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak mengandung karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Sukoharjo, 3 September 2020 Penulis
Adhy Susanto
v
Halaman Persembahan
Tugas Akhir ini dipersembahkan kepada :
1. Orang Tua saya, karena mereka yang selalu mendoakan dan mendukung saya dalam mengerjakan Tugas Akhir.
2. Almamater saya, Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta.
3. Dosen pembimbing saya, Bapak Sriyanto S.T., M.T. untuk setiap bimbingannya dengan penuh kesabaran dan kebaikan memberi ilmu dan pengalamannya untuk menjadi bekal saya dalam mengerjakan Tugas Akhir.
4. Teman-teman seperjuangan Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta, terutama teman-teman kelas Produksi A dan teman-teman yang selalu bersama-sama saat di kampus yang memberikan dukungan berupa canda tawa bersama. Serta untuk teman-teman yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Terimakasih, sukses selalu.
vi
Prakata
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kemudahan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat kelulusan guna meraih gelar Ahli Madya ( D III) Teknik Mesin di Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta. Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini, penulis mengambil judul “PROSES PENGELASAN SHIELDED METAL ARC WELDING PADA PEMBUATAN SCROLL BENDER UNTUK PEMBUATAN PAGAR BESI”. Penulis menyadari dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir tidak lepas dari banyak pihak. Untuk itu atas segala bantuan yang diberikan, maka penulis menyampaikan terimakasih kepada :
1. Bapak Y. Yulianto Kristiawan, S.T., M.T., selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta
2. Bapak Drs. Rahmat, S.T., M.T., selaku Wakil Ketua I Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta.
3. Bapak Agung Supriyanto, S.T., M.T., selaku Kaprogdi Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta.
4. Bapak Sriyanto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.
5. Bapak dan Ibu Dosen, serta Staf Karyawan Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta
6. Kepada Bapak dan Ibu saya tercinta, saya ucapkan banyak terimakasih atas segalanya yang telah diberikan kepada saya.
7. Rekan-rekan mahasiswa seperjuangan Sekolah Tinggi Teknologi Warga Surakarta.
vii
Daftar Isi
Halaman Pengesahan ... ii
Halaman Persetujuan ... iii
Pernyataan ... iv
Halaman Persembahan ... v
Prakata ... vi
Daftar Isi... vii
Daftar Gambar ... ix
Daftar Tabel ... xi
Daftar Lampiran ... xii
Abstrak ... xiii
BAB I ... 1
PENDAHULUAN... 1
A. Latar belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 3
C. Batasan Masalah... 3
E. Manfaat ... 4
BAB II ... 5
LANDASAN TEORI ... 5
A. Tinjauan Pustaka ... 5
1. Teori Bending ... 5
2. Pengelasan ... 6
B. DASAR TEORI ... 8
1. Proses Bending ... 8
2. Teknik pengelasan SMAW ... 11
BAB III... 19
METODA PEMBUATAN ALAT ... 19
A. Bahan dan Alat ... 19
B. Desain ... 34
C. Tempat dan Waktu ... 35
D. Tahapan Pembuatan scroll bender ... 36
viii
BAB IV ... 38
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 38
A. Hasil Unjuk Kerja ... 38
1. Proses pembuatan rangka ... 38
2. Teknik pengelasan material ... 43
3. Pengamatan ketahanan rangka saat uji coba scroll bender ... 46
BAB V ... 48
PENUTUP ... 48
A. Simpulan ... 48
B. Saran ... 49
Daftar pustaka ... 50
Lampiran ... 501
ix
Daftar Gambar
Gambar 2. 1 Proses bending... 9
Gambar 2. 2 Down hand position ... 12
Gambar 2. 3 Horizontal position ... 13
Gambar 2. 4 Vertical position ... 14
Gambar 2. 5 Over head position ... 14
Gambar 2. 6 Posisi pengelasan pipa horizontal position ... 15
Gambar 2. 7 Posisi pengelasan pipa vertical position... 15
Gambar 2. 8 Posisi pengelasan Pengelasan pipa 45 derajat ... 16
Gambar 2. 9 Posisi pengelasan up hill ... 16
Gambar 2. 10 Sambungan butt joint ... 16
Gambar 2. 11 T Joint ... 17
Gambar 2. 12 Corner Joint ... 17
Gambar 2. 13 Lap Joint ... 18
Gambar 2. 14 Edge Joint ... 18
Gambar 3. 1 Plat ... 19
Gambar 3. 2 Pipa roll ... 20
Gambar 3. 3 Besi Plat Strip ... 20
Gambar 3. 4 Bearing ... 21
Gambar 3. 5 Besi UNP atau Kanal U ... 21
Gambar 3. 6 Besi Nako ... 22
Gambar 3. 7 Cat Hammertone ... 23
Gambar 3. 8 Dempul ... 23
Gambar 3. 9 Amplas ... 24
Gambar 3. 10 Mesin las listrik ... 25
Gambar 3. 11 Elektroda ... 26
Gambar 3. 12 Gerinda tangan ... 26
Gambar 3. 13 Gerinda Tangan ... 27
Gambar 3. 14 Tang ... 27
Gambar 3. 15 Mesin bubut ... 28
Gambar 3. 16 Mesin milling... 29
x
Gambar 3. 17 Mesin bor tangan ... 29
Gambar 3. 18 Mesin Bor Duduk ... 30
Gambar 3. 19 Kunci ring pas ... 30
Gambar 3. 20 Topeng las ... 31
Gambar 3. 21 Mistar gulung ... 32
Gambar 3. 22 Palu las ... 32
Gambar 3. 23 Sikat baja ... 33
Gambar 3. 24 Mistar siku ... 33
Gambar 3. 26 Desain 3D Scroll Bender ... 34
Gambar 3. 27 Desain 2D Scroll Bender ... 35
Gambar 3. 28 Tahapan pembuatan scroll bender ... 36
Gambar 4. 1 Pemotongan material ... 38
Gambar 4. 2 Tiang rangka ... 39
Gambar 4. 3 Plat persegi ... 39
Gambar 4. 4 Proses pembuatan as bearing ... 40
Gambar 4. 5 Plat lingkaran... 40
Gambar 4. 6 Cetakan mall ... 41
Gambar 4. 7 Pembuatan mall ... 41
Gambar 4. 8 Handle ... 42
Gambar 4. 9 Stopper ... 42
Gambar 4. 10 Handle tuas ... 43
Gambar 4. 11 Pengelasan alas plat dengan tiang rangka ... 44
Gambar 4. 12 Pengelasan handle dan bearing ... 44
Gambar 4. 13 Pengelasan as bearing dengan plat persegi ... 45
Gambar 4. 14 Pengelasan mall dan as pengunci ... 45
Gambar 4. 15 Pengelasan plat rangka atas dan pipa tiang ... 46
Gambar 4. 16 Pengerolan ... 46
Gambar 4. 17 Hasil pengujian alat ... 47
xi
Daftar Tabel
Tabel 3.1 Jadwal Pembuatan Scroll Bender ... 35 Tabel 4.1 Data Hasil Pengujin Scroll Bender ... 47
xii
Daftar Lampiran
Lampiran 1. Gambar 3D Lampiran 2. Manual book Lampiran 3. Spesifikasi Alat
Lampiran 4. Transkip Nilai Semester 1-5 Lampiran 5. Ijazah SMK
Lampiran 6. Surat Keterangan PPKK-MB Lampiran 7. Sertifikat LPIA Conversation 1 Lampiran 8. Sertifikat LPIA Conversation 2 Lampiran 9. Gambar 2D
Lampiran 10. Bagian material yang dilas
Lampiran 11. Kartu Konsultasi Pembimbingan Tugas Akhir Lampiran 12. Total Biaya
Lampiran 13. Harga Alat dan penjualan
xiii
Abstrak
Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam kontruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran, kendaraan rel dan lain sebagainya. Selain untuk pembuatan, proses pengelasan juga digunakan untuk reparasi atau perbaikan. Posisi atau sikap pengelasan yaitu pengaturan posisi atau letak gerakan elektroda las. Posisi pengealasan yang digunakan biasanya tergantung dari letak kampuh-kampuh atau celah-celah benda kerja yang akan dilas. Studi yang dilakukan ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan mutu pada setiap posisi pengelasan (down hand position, horizontal position, vertical position, over head position) pada sambungan las butt weld joint, agar dapat memperbaiki kekuatan dari hasil sambungan lasnya.Baja yang digunakan yaitu baja karbon sedang (AISI 1045) dan empat posisi pegelasan yaitu down hand position, horizontal position, vertical position, dan over head position. Pengelasan dilakukan dengan las SMAW dengan menggunakan kampuh single V, single U dan single J serta lapisan las sebanyak 3 lapis (single V, single U dan single J) dan 4 lapis (single V dan single U).
Kata kunci : posisi pengelasan butt weld joint, baja AISI 1045
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini mengalami kemajuan yang sangat pesat. Kemajuan teknologi itu tidak terlepas dari dukungan dunia industri manufaktur, dalam industri tersebut terdapat berbagai proses yang dilakukan sesuai dengan kebutuhan dan permintaan konsumen. Salah satu proses yang dilakukan oleh industri manufaktur adalah proses bending. Proses penekukan pipa atau bending, biasanya banyak sekali dilakukan untuk membuat komponen-komponen industri maupun rumah tangga maupun komponen-komponen permesinan yang memanfaatkan besi sebagai bahan dasarnya. Hal tersebut menunjukan bahwa kebutuhan produk semakin lama semakin tinggi dengan kualitas yang baik dan sama halnya dengan peralatan permesinan yang semakin lama di tuntut untuk terus berkembang. Dalam perkembangannya industri kecil dan menengah masih menggunakan metode yang sederhana. Sebagai contoh dalam pengerjaan penekukan plat, besi atau pipa masih dilakukan secara manual, pada industri kecil dan menengah tersebut mereka masih menggunakan palu dan landasan dari besi yang digunakan sebagai alas penekukan. Hal itu dilakukan tidak lain karena keterbatasan dana dari industri kecil dan menengah tersebut.
Penekukan besi dengan cara manual dengan menggunakan palu akan banyak menghabiskan waktu dengan hasil yang kurang terjamin kualitasnya. Besi yang ditekuk bisa saja cacat material saat pemukulan, selain itu kepresisian dan tampilan benda kerja kurang baik, karena jika hanya ditekuk menggunakan palu kepresisian besi yang ditekuk tidak akan baik. Pada proses penekukan, momen penekuk untuk menghasilkan jari-jari tekukan (R), besi harus ditekuk dengan jari-jari tekukan (Iswahyudi, 2012:48). Pada proses pembentukan, suatu elemen dibentuk dengan salah
satu caranya memberi beban melampaui kekuatan elastisnya (Iswahyudi, 2012:47). Menurut Gere dan Timoshenko (1997:18) “kurva tegangan- regangan menunjukkan perilaku bahan teknik apabila bahan tersebut dibebani, ditarik, maupun ditekan”, hal tersebut menunjukkan material akan berubah jika dikenai gaya. Pada kasus penekukan profil besi yang tebal tipis, daerah yang menerima beban tekan mengalami cacat dan tidak merata pada material yang ditandai oleh munculnya kerutan-kerutan sebagai kegagalan dari proses ini.
Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan perencanaan alat dengan menciptakan mesin tekuk besi menggunakan SCROLL BENDER yang dapat mempercepat proses produksi dengan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan metode manual. Perencanaan ini bertujuan agar meningkatkan efisiensi waktu dan tenaga untuk menghemat biaya produksi bengkel sederhana, serta mampu mendapat hasil tekuk besi dengan kepresisian yang baik. SCROLL BENDER yang menggunakan mekanisme roller manual ini dapat diterapkan pada proses pembuatan pagar besi atau teralis yang menggunakan besi padat kotak. Dengan menggunakan alat tersebut lengkungan pada teralis yang akan dibuat akan lebih presisi dan kemungkinan cacat material serta adanya perubahan bentuk (deformation) pada material akan berkurang. Untuk itulah maka perencanaan scroll bender sederhana pada mesin bending dengan mempertimbangkan hal-hal berikut yaitu menentukan radius bending dan roll sehingga memperoleh hasil yang baik, tidak terjadi keretakan pada besi saat proses pengerolan dan menentukan spesikasi material yang akan dibending terkait dengan kemapuan alat bending dengan menggunakan metode perhitungan dimana hasilnya nanti sebagai dasar untuk merancang. Perencanaan scroll bender dengan ini dapat dilakukan dengan perencanaan yang kemudian akan dibuat permodelan satu jenis yaitu proses pengerolan besi menjadi spiral.
Dari uraian diatas, maka penulis ingin memberikan penjelasan tentang proses pengelasan rangka pada pembuatan scroll bender, oleh sebab itu penulis berniat untuk mengambil judul tugas akhir “PROSES
PENGELASAN SHIELDED METAL ARC WELDING PADA PEMBUATAN SCROLL BENDER UNTUK PEMBUATAN PAGAR BESI”
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah agar lebih mengarah pada hasil laporan pembuatan tugas akhir maka rumusan pada laporan tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana proses pembuatan rangka scroll bender?
2. Bagaimana teknik pengelasan material atau bahan?
3. Bagaimana ketahanan rangka saat alat dioperasikan?
C. Batasan Masalah
Batasan masalah dimaksudkan untuk membatasi ruang lingkup pembatasan agar permasalahan yang dibahas tidak terlalu luas ruang lingkupnya, maka penulis membatasi permasalahan didalam laporan tugas akhir ini adalah:
1. Proses pengelasan scroll bender dengan menggunakan gerak manual.
2. Hasil unjuk kerja scroll bender menggunakan gerak manual.
3. Komponen-komponen pada scroll bender menggunakan gerak manual.
D. Tujuan Pembuatan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam proses pembuatan alat scroll bender ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat mengetahui jenis bahan apa yang digunakan untuk membuat scrollbender.
2. Dapat mengetahui alat apa saja yang digunakan dalam pembuatan scroll bender.
3. Dapat mengetahui langkah kerja pembuatan scroll bender.
4. Untuk memperoleh gambaran nyata mengenai waktu produksi yang diperlukan dalam membuat pembuatan alat scrol bender.
5. Untuk memperoleh gambaran nyata mengenai biaya produksi yang diperlukan dalam membuat pembuatan alat scroll bender.
6. Dapat mengaplikasikan alat scroll benderpada industri-industri rumahan (Home Industries).
E. Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh ialah : 1. Bagi Mahasiswa
a) Meningkatkan keterampilan mahasiswa dalam menerapkan ilmu yang mereka peroleh selama di bangku perkuliahan.
b) Sebagai bekal pengalaman dalam melakukan proses pembuatan karya teknologi.
c) Mahasiswa dapat mengerti tentang bagaimana proses perancangan dan pembuatan alat, pembelian bahan-bahan serta cara membuat komponen yang dibutuhkan secara praktis dan efisien.
2. Bagi Lembaga Pendidikan
a) Merupakan pengembangan ilmu dan pengetahuan yang tepat guna dalam hal menciptakan ide untuk menghasilkan suatu alat yang baru.
b) Merupakan inovasi awal yang dapat dikembangkan kembali dikemudian hari dengan lebih baik.
3. Bagi Dunia Industri dan masyarakat
a) Merupakan bentuk kreativitas mahasiswa yang dengan diciptakannya alat ini diharapkan mampu menghasilkan produksi yang lebih cepat dan menggunakan tenaga yang sedikit.
b) Memacu masyarakat untuk berfikir secara dinamis dalam memanfaatkan teknologi tepat guna dalam kehidupan sehari-hari.
5
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka 1. Teori Bending
Alat atau mesin pengerol pipa merupakan salah satu alat atau mesin tepat guna. Alat atau mesin pengerol pipa adalah alat atau mesin yang digunakan untuk mengerol pipa yang semula dalam bentuk lonjoran lurus berubah menjadi melengkung dan melengkungnya pipa ini disesuaikan dengan kebutuhan dan kegunaan. Alat atau mesin pengerol pipa ini menggunakan daya motor sebagai alat penggeraknya. Untuk pengerolan ini dibutuhkan penekanan pada bagian pipa yang akan dibuat melengkung. Untuk konsep cara kerja alat atau mesin ini memiliki persamaan dengan alat atau mesin pengerol pipa secara manual. Dengan mempunyai dua roller sebagai penompang dan satu roller sebagai penekannya. Selain itu, penggunaan daya motor listrik pada mesin ini sangat membantu untuk mempermudah dalam proses pengerolannya karena hanya membutuhkan sedikit tenaga untuk memutar handle penekanannya. Pada roller penekan dihubungkan dengan handle oleh poros berulir sebagai penerus tekanannya. Handle ini akan diputar secara pelan-pelan saat alat atau mesin dihidupkan. Penekanan pada roller ini lah yang nantinya akan menentukan hasil dari pengerolan. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal maka dalam memutar handle ini harus pelan-pelan dan terus menerus. Proses kerja pada alat atau mesin ini dilakukan secara searah.
Dalam dunia industri, khususnya industri manufaktur, berbagai pihak saling berlomba dan bersaing untuk berinovasi untuk menigkatkan kualitas, kuantitas, dan efisiensi dalam proses produksinya. Persaingan ketat itu tak lain untuk berlomba menarik calon konsumen yang nantinya akan memakai atau mengkonsumsi produk dari produsen tersebut.
Semakin ketatnya persaingan dalam industri, semua pekerjaan di tuntut
untuk semakin inovatif, cepat, tepat dan tentunya tetap memperhatikan faktor kualitas dari produk tersebut. Salah satu proses produksi dari sebuah industri manufaktur antara lain adalah proses bengkok atau bending untuk materialnya. Beberapa usaha yang menggunakan proses bengkok atau bending pada proses produksinya antara lain seperti industri pembuatan pagar, tralis besi, pembuatan canopy, rangka atap, rangka becak atau sepeda dan beberapa jenis kontruksi lainya. Di bawah ini adalah gambar alat roll bender pipa galvanis ukuran 1,5 inchi.
Sulaiman (2010), Proses pelengkungan pelat baja ini dapat dilakukan dengan metode dingin dan pemanasan garis (line heating). Metode pelengkungan line heating sangat menguntungkan secara ekonomis, namun memiliki beberapa kendala terutama pada pengaturan suhu pemanasan yang tepat dalam proses pemanasan garis. Pemanasan yang diberikan saat pemanasan garis dapat merubah struktur mikro pelat, dan nilai kekerasan pelat dapat berubah, hal ini juga mempengaruhi laju korosi pelat baja terutama setelah digunakan pada media air laut yang sangat korosif. Pada proses sheet metal forming plat akan ditekan untuk menghasilkan deformasi plastis, pada saat bending dihilangkan akan terjadi perubahan bentuk atau penyimpangan terhadap permukaan die yang digunakan untuk penekanan, hal ini disebabkan karena plat memiliki sifat elastis sehingga sebagian deformasi akan sedikit kembali ke titik tertentu.
2. Pengelasan
Dalam perkembangan teknologi industri saat ini, tidak dapat mengesampingkan pentingnya penggunaan logam. Logam adalah sebagai komponen utama untuk memproduksi suatu barang, mulai dari kebutuhan yang paling sederhana seperti alat-alat rumah tangga hingga konstruksi bangunan dan konstruksi permesinan. Hal ini menyebabkan pemakaian bahan-bahan logam seperti besi baja cor, baja, alumunium dan lainnya menjadi semakin meningkat. Sehingga dapat dikatakan tanpa pemanfaatan logam, kemajuan peradaban manusia tidak mungkin terjadi.
Perkembangan zaman yang disertai oleh perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang pesat dewasa ini menciptakan era globalisasi dan keterbukaan yang menuntut setiap individu untuk ikut serta didalamnya, sehingga sumber daya manusia harus menguasai IPTEK serta mampu mengaplikasikannya dalam setiap kehidupan.
Pengelasan merupakan bagian tak terpisahkan dari pertumbuhan peningkatan industri karena memegang peranan utama dalam rekayasa dan reparasi produksi logam. Hampir tidak mungkin pembangunan suatu pabrik tanpa melibatkan unsur pengelasan. Pada area industrialisasi dewasa ini teknik pengelasan telah banyak dipergunakan secara luas pada penyambungan batang-batang pada konstruksi bangunan baja dan konstruksi mesin. Luasnya pengguanaan teknologi ini disebabkan karena bangunan dan mesin yang dibuat dengan teknik penyambungan menjadi ringan dan lebih sederhana dalam proses pembuatanya. Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam bidang konstruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, pipa saluran, perumahan kenderaan dan lain sebagainya. Di samping itu proses las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya untuk mengisi lubang-lubang pada cor, membuat lapisan keras pada perkakas, mempertebal bagian-bagian yang sudah aus dan lain-lain. Pengelasan bukan tujuan utama dari konstruksi, tetapi merupakan sarana untuk mencapai pembuatan yang lebih baik. Karena itu rancangan las harus betul-betul memperhatikan kesesuaian antara sifat-sifat las yaitu kekuatan dari sambungan dan memperhatikan sambungan yang akan dilas, sehingga hasil dari pengelasan sesuai dengan yang diharapkan. Dalam memilih proses pengelasan harus dititik beratkan pada proses yang paling sesuai untuk tiap-tiap sambungan las yang ada pada konstruksi. Dalam hal ini dasarnya adalah kuwalitas, efisiensi yang tinggi, biaya yang murah, penghematan tenaga dan penghematan energi sejauh mungkin. Mutu dari hasil pengelasan ini di samping tergantung dari pengerjaan lasnya sendiri dan juga sangat tergantung dari persiapan sebelum pelaksanaan
pengelasan, karena pengelasan adalah proses penyambungan antara dua bagian logam atau lebih dengan menggunakan energi panas.
Pada tulisan ini akan menunjukkan pengetahuan tentang pengelasan dimana pengetahuan pengelasan yang dimaksud adalah khusus pengelasan dengan busur listrik elektroda berselaput ( fluks) atau disebut juga dengan istilah las listrik Shield Metal Arc Welding (SMAW).
Hal ini sangat erat hubungannya dengan arus listrik, ketangguhan, cacat las, serta retak yang pada umumnya mempunyai pengaruh yang fatal terhadap keamanan dari konstruksi yang dilas. Maka dari itu untuk mengusahakan terhadap hasil pengelasan yang baik dan berkualitas akan diperlukan banyak hal pengetahuan tentang las dan juga memperhatikan sifat-sifat bahan yang akan dilas. Untuk itu penulis sangat mendukung dalam rangka memperoleh hasil pengelasan yang baik kiranya terwujud standar-standar dan teknik pengelasan untuk membantu industri atau bengkel las.
B. DASAR TEORI 1. Proses Bending
Sulistyo (2014) menjelaskan bahwa, proses bending Merupakan proses penekukan atau pembengkokan menggunakan alat bending manual maupun menggunakan mesin bending. Material plat bisa dibending dengan menggunakan pisau bending dan dies. Proses bending dibedakan menjadi 2 jenis yaitu:
a) Bendingan Lurus: Bendingan Lurus adalah bendingan yang hasil bendingnya berbentuk garis atau lurus.
b) Bendingan Radius: Bendingan Radius adalah bendingan yang hasil bendingnya berbentuk Radius.
Gambar 2.1 proses bending (Sumber: teknikmesin.org) Dalam proses bending sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.1 akan terjadi perubahan pada material yang dipengaruhi beberapa hal antara lain :
a) Terjadi tegangan tarik pada sisi luar dari benda kerja dan tegangan tekan pada sisi dalamnya yang dipisahkan oleh sumbu netral yang diasumsikan berada ditengah-tengah ketebalan plat. Jika tegangan tarik tersebut terlalu besar menyebabkan keretakan dan sebaliknya jika terlalu kecil akan menyebabkan kerutan pada bagian dalam benda kerja.
b) Jari-jari bending juga berpengaruh dalam proses bending dimana jika jari-jari terlalu kecil akan dapat menimbulkan regangan tarik yang cukup besar pada sisi luar yang akhirnya retak sedangkan pada bagian dalam akan terjadi kerutan akibat regangan kompresi.
Bending biasanya memakai die berbentuk V, U, W atau yang lainnya. Bending menyebabkan logam pada sisi luar sumbu netral mengalami tarikan, sedangkan pada sisi lainnya mengalami tekanan.
Klasifikasi pada proses bending dibagi menjadi 8 proses antara lain : c) Angle Bending
Angle bending adalah pembentukan plat atau besi dengan menekuk bagian tertentu plat untuk mendapatkan hasil tekukan yang diinginkan. Selain menekuk, dengan pekerjaan ini dapat memotong plat yang disisipkan dan juga dapat membuat lengkungan dengan sudut sampai ±150o pada lembaran logam. Contoh hasil pekerjaan
dengan metode ini adalah potongan plat (benda kerja las karbit) dan plat berbentuk L, V, dan U.
d) Press Brake Bending
Press brake bending adalah suatu pekerjaan bending yang menggunakan penekan dan sebuah cetakan (die). Proses ini membentuk plat yang diletakkan diatas die lalu ditekan oleh penekan dari atas sehingga mendapatkan hasil tekukan yang serupa dengan bentuk die. Umumnya die berbentuk U, W, dan ada juga yang mempunyai bentuk tertentu.
e) Draw Bending
Draw bending yaitu pekerjaan mencetak plat dengan menggunakan roll penekan dan cetakan. Roll yang berputar menekan plat dan terdorong kearah cetakan. Pembentukan dengan draw bending ini sangat cepat dan menghasilkan hasil banyak, tetapi kelemahannya adalah pada benda yang terjadi springback yang terlalu besar sehingga hasil menjadi kurang maksimal.
f) Roll Bending
Roll bending yaitu bending yang biasanya digunakan untuk membentuk silinder, atau bentuk-bentuk lengkung lingkaran dari pelat logam yang disisipkan pada suatu roll yang berputar. Roll tersebut mendorong dan membentuk plat yang berputar secara terus menerus hingga terbentuklah silinder.
g) Roll Forming
Dalam roll pembentukan, bahan memiliki panjang dan masing- masing bagian dibengkokkan secara individual oleh roll. Untuk menekuk bahan yang panjang, menggunakan sepasang roll yang berjalan. Dalam proses ini juga dikenal sebagai forming dengan membentuk kontur-kontur melalui pekerjaan dingin (cold working) dalam membentuk logam. Logam dibengkokkan secara bertahap dengan melewatkan melalui serangkaian roll. Bahan roll umumnya terbuat dari besi baja karbon atau abu-abu dan dilapisi krom untuk
ketahanan aus. Proses ini digunakan untuk membuat bentuk-bentuk kompleks dengan bahan dasar lembaran logam. Tebal bahan sebelum maupun sesudah proses pembentukan tidak mengalami perubahan.
Contoh produk yang dihasilkan dari pengerjaan ini adalah saluran pipa dan besi pipa.
h) Seaming
Seaming adalah operasi bending yang digunakan untuk menyambung ujung lembaran logam sehingga membentuk benda kerja, sambungan dibentuk dengan roll – roll kecil yang disusun secara berurutan. Contoh hasil pengerjaan seaming seperti kaleng, drum, dan ember.
i) Straightening
Straightening merupakan proses yang berlawanan dengan bending , digunakan untuk meluruskan lembaran logam. Pada umumnya straightening dilaksanakan sebelum benda kerja dibending.
Proses ini menggunakan roll – roll yang dipasang sejajar dengan ketinggian sumbu roll yang berbeda.
j) Flanging
Proses Flanging sama dengan seaming hanya saja ditunjukkan untuk melipat dan membentuk suatu permukaan yang lebih besar.Contoh hasil pekerjaan flanging yaitu cover cpu pada komputer dan seng berpengait.
2. Teknik pengelasan SMAW
Posisi atau sikap pengelasan merupakan fenomena yang menarik untuk dipelajari. Posisi pengelasan dapat mempengaruhi sifat dan kualitas dari hasil pengelasan. Posisi pengelasan yaitu pengaturan posisi atau letak gerakan elektroda las. Ada 4 (empat) posisi pengelasan pada las busur listrik yaitu posisi pengelasan di bawah tangan (down hand position), posisi pengelasan mendatar (horizontal position), posisi pengelasan tegak (vertical position) dan posisi pengelasan di atas kepala (over head position). Ditinjau dari segi
kemudahan melakukan pengelasan, dari keempat posisi pengelasan tersebut posisi pengelasan di bawah tanganlah yang paling mudah.
Selain itu, posisi pengelasan di bawah tangan juga adalah posisi pengelasan dengan hasil las yang paling baik. Namun posisi pengelasan di bawah tangan tidak selalu digunakan dalam proses pengelasan karena harus diperhatikan letak pekerjaan lasnya, misalnya dalam pengelasan kapal banyak menggunakan posisi pengelasan mendatar atau tegak, bahkan posisi pengelasan di atas kepala. Posisi atau sikap pengelasan yaitu pengaturan posisi atau letak gerakan elektroda las. Posisi pengealasan yang digunakan biasanya tergantung dari letak kampuh-kampuh atau celah-celah benda kerja yang akan dilas. Posisi-posisi pengelasan terdiri dari posisi pengelasan di bawah tangan (down hand position), posisi pengelasan mendatar (horizontal position) , posisi pengelasan tegak (vertical position), dan posisi pengelasan di atas kepala (over head position).
a) Posisi pengelasan di bawah tangan (down hand position)
Posisi pengelasan ini adalah posisi yang paling mudah dilakukan. Posisi ini dilakukan untuk pengelasan pada permukaan datar atau permukaan agak miring, yaitu letak elektroda berada di atas benda kerja. Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.2.
Gambar 2. 2 Down hand position
b) Posisi pengelasan mendatar (horizontal position)
Mengelas dengan posisi mendatar merupakan pengelasan yang arahnya mengikuti arah garis mendatar/horizontal. Pada posisi pengelasan ini kemiringan dan arah ayunan elektroda harus diperhatikan, karena akan sangat mempengaruhi hasil pengelasan.
Posisi benda kerja biasanya berdiri tegak atau agak miring sedikit dari arah elektroda las. Pengelasan posisi mendatar sering digunakan unutk pengelasan benda-benda yang berdiri tegak.
Misalnya pengelasan badan kapal laut arah horizontal.
Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.3
Gambar 2. 3 Horizontal position c) Posisi pengelasan tegak (vertical position)
Mengelas dengan posisi tegak merupakan pengelasan yang arahnya mengikuti arah garis tegak atau vertikal. Seperti pada horizontal position pada vertical position, posisi benda kerja biasanya berdiri tegak atau agak miring sedikit searah dengan gerak elektroda las yaitu naik atau turun. Misalnya pengelasan badan kapal laut arah vertikal. Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2. 4
Gambar 2. 4 Vertical position
d) Posisi pengelasan di atas kepala (over head position)
Benda kerja terletak di atas kepala welder, sehingga pengelasan dilakukan di atas kepala operator atau welder. Posisi ini lebih sulit dibandingkan dengan posisi-posisi pengelasan yang lain. Posisi pengelasan ini dilakukan untuk pengelasan pada permukaan datar atau agak miring tetapi posisinya berada di atas kepala, yaitu letak elektroda berada di bawah benda kerja.
Misalnya pengelasan atap gudang bagian dalam. Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.5
Gambar 2.5.Over head position
e) Posisi pengelasan pipa horizontal position dan vertical position pada pengelasan pipa horizontal ini, pipa diputar dan pengelasan tetap memposisikan elektroda di atas material (down hand position). Pengelasan pipa vertical position, pipa diam, juru las mengelas mengitari pipa atau sama seperti horizontal position.
Pengelasan pipa diam, juru las mengelas diawali dari bagian bawah terus melingkar berhenti di pipa bagian atas pada sisi sebelahnya. Pada sisi lain dilakukan dengan cara yang sama yaitu diawali dari bawah terus melingkar dan berhenti di atas. pengelasan ini disebut dengan posisi pengelasan up Hillatau vertical position. Disajikan pada gambar 2. 6 dan 2.7
Gambar 2. 6 Posisi pengelasan pipa horizontal position
Gambar 2. 7 Posisi pengelasan pipa vertical position f) Posisi pengelasan di atas kepala.
Pengelasan pipa dimiringkan 45 derajat terhadap sumbu horizontal. Pengelasan dilakukan dari pipa bagian bawah terus melingkar ke arah kanan atau kiri dan berhenti di atas.
Dilanjutkan dengan pengelasan sebaliknya diawali dari bawah dan terus melingkar berhenti di bagian atas. Cara pengelasan seperti ini disebut up hill atauseperti over head position.
Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2. 8 dan 2. 9
Gambar 2. 8 Posisi pengelasan Pengelasan pipa 45 derajat
Gambar 2. 9 Posisi pengelasan up hill g) Butt Joint (sambungan tumpul)
Sambungan butt joint adalah jenis sambungan tumpul, dalam aplikasinya jenis sambungan ini terdapat berbagai macam jenis kampuh atau groove yaitu V groove (kampuh V), single bevel, J groove, U Groove, Square Groove untuk melihat macam macam kampuh las lebih detail silahkan lihat gambar 2.10.
Gambar 2. 10 sambungan butt joint h) T (Fillet) Joint (sambungan T)
T Joint adalah jenis sambungan yang berbentuk seperti huruf T, tipe sambungan ini banyak diaplikasikan untuk pembutan kontruksi
atap, konveyor dan jenis konstruksi lainnya. Untuk tipe groove juga terkadang digunakan untuk sambungan fillet adalah double bevel, namun hal tersebut sangat jarang kecuali pelat atau materialnya sangat tebal. Berikut ini gambar sambungan T pada pengelasan pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 T Joint i) Corner Joint (sambungan tepi)
Corner Joint mempunyai desain sambungan yang hampir sama dengan T Joint, namun yang membedakannya adalah letak dari materialnya. Pada sambungan ini materialnya yang disambung adalah bagian ujung dengan ujung. Ada dua jenis corner joint, yaitu close dan open. Untuk detailnya silahkan lihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 Corner Joint
j) Lap Joint (sambungan tumpang)
Tipe sambungan las yang sering digunakan untuk pengelasan spot atau seam. Karena materialnya ini ditumpuk atau disusun sehingga sering digunakan untuk aplikasi pada bagian body kereta dan cenderung untuk plat plat tipis. Jika menggunakan proses las SMAW, GMAW atau FCAW pengelasannya sama dengan sambungan fillet.
Untuk detailnya silahkan lihat pada gambar 2.13.
Gambar 2.13 Lap Joint k) Edge Joint
Edge joint merupakan sambungan di mana kedua benda kerja sejajar satu sama lain dengan catatan salah satu ujung dari kedua benda kerja tersebut berada pada tingkat yang sama. Untuk detailnya silahkan lihat pada gambar 2.14.
Gambar 2.14 Edge Joint
19
BAB III
METODA PEMBUATAN ALAT
A. Bahan dan Alat
Bahan utama yang digunakan untuk proses pembuatan alat scroll bender antara lain :
1. Plat
Plat merupakan plat yang banyak digunakan pada dunia industri dan sering digunakan sebagai bahan pembuatan peralatan kebutuhan rumah tangga serta bahan untuk pembuatan peralatan produksi. Banyak kelebihan yang dimiliki dari plat, salah satunya adalah memiliki daya tahan karat yang cukup tinggi. Plat yang berbentuk lingkaran untuk bantalan mal dan penjepit berukuran 260mm dengan ketebalan 13mm dan bantalan alasscroll bender berukuran 60mm x 40mm dengan ketebalan 8mm.Berikut disajikan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Plat 2. Pipa Roll
Piparollpada umumnya mempunyai fungsi yang sama dengan pipa lainnya, dimana pipa roll ini sangat kuat terhadap korosi dan sangat mudah dalam melakukan penyambungannya. Pipa roll yang digunakan yaitudengan ukuran diameter 114 mm dan ketebalan 3 mm.Berikut disajikan pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Pipa roll 1. Besi Plat Strip (Strip plate)
Besi Plat Strip (strip plate) memiliki bentuk seperti papan kayu dengan panjang standar 6 meter dan lebar bervariasi dari 19 mm hingga 200 mm. Sementara variasi ketebalan plat antara 3 mm sampai dengan 12 mm. Plat strip ini digunakan sebagai material pagar, tralis pintu atau jendela, da sebagai kontruksi lain. Berikut disajikan pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Besi Plat Strip 2. Bearing
Bearing adalah sebuah elemen mesin yang berfungsi untuk membatasi gerak relatif antara dua atau lebih komponen mesin agar selalu bergerak pada arah yang diinginkan. Bearing menjaga poros agar selalu berputar terhadap sumbu porosnya atau juga menjaga suatu komponen yang bergerak linier agar selalu berada pada jalurnya, ukuran bearing yang digunakan untuk pembuatan scroll benderdengan ukuran diameter luar 83,5 mm dan diameter dalam 30.01 mm. Berikut disajikan pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Bearing 3. Besi UNP atau Kanal U
Kanal U adalah Besi baja UNP U Kanal atau U Channel Steel adalah salah satu jenis besi baja yang dibuat sesuai standarisasi Eropa dan digunakan sebagai bagian dari pembuatan struktural sebuah bangunan ataupun aplikasi industrial. Disebut sebagai Kanal U atau U Kanal, karena bentuk penampang irisannya adalah memang menyerupai saluran (kanal) seperti huruf ‘U’.Besi baja UNP, digunakan dalam konstruksi baja sebagai penopang atau penyangga utama. Besi UNP juga dapat digunakan sebagai bracing atau penguat pada konstruksi baja pada bangunan ataupun jembatan baja. Berikut disajikan pada gambar 3.5.
Gambar 3.5 Besi UNP atau Kanal U 4. Besi Nako
Besi nako adalah baja kotak material ini berbentuk persegi empat atau bujur sangkar pejal dan material ini banyak digunakan sebagai bahan fabrikasi untuk permesinan maupun sipil ( untuk pagar, konstruksi Dll).Besinako merupakan jenis besi kotak full yang didalamnya tidak
berongga seperti besi hollow. Besi nako ini padat dan biasanya digunakan untuk material untuk dekorasi, yang meliputi aksesoris pintu, pagar dan teralis, mebel, dll.Nako atau besi kotak terdiri dari empat jenis, yaitu nako polos, nako ulir, nako gilas, nako embos. Pada nako polos, masing- masing sisinya tanpa motif, sedangkan nako ulir, gilas dan embos memiliki motif di setiap sisinya.Keempat jenis nako ini tersedia dari ukuran 6mm hingga 16mm dengan panjang mulai dari 3 m per batang hingga 5 m atau sesuai permintaan.Berikut disajikan pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Besi Nako 5. Cat Hammertone
Cat yang akrab dan sering dijumpai untuk pengecatan peralatan mesin-mesin pertanian ataupun industri lainnya. Karena memang cat tersebut memberi perlindungan ganda disatu sisi bersifat anti korosif pada peralatan atau mesin, disisi lain memiliki permukaan licin walaupun bentuk fisiknya bertekstur (tahan gores).Perlindungan ganda terhadap semua jenis logam tersebut di atas didasarkan atas hasil riset dan pemakaianteknologimutakhir.Keduanya dipadukan sehingga menghasilkan produk yang kuat, berkualitas dandapat dipertanggungjawabkan.Sifat yang tahan korosi, oksidasi dan tahan gores secara aplikasi dapat lebih dikembangkan pada media-media yang lebih ekstrem dengan lingkungannya. Digunakan pada super strukutur pada kapal-kapal niaga atau mesin-mesin kapal. Dengan demikian manfaat Hammertone nampak lebih luas. Sedang bentuk fisik hasil aplikasi terlihat sangat artistik, indah dan menawan. Tersedia dalam berbagai warna disesuaikan dengan lingkungan setempat. Tipe cat yang
digunakan adalah hamertone cat besi penta tempa warna hijau pupus 1 kg Berikut disajikan pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 CatHammertone 9. Dempul
Dempul merupakan suatu bahan yang digunakan untuk menutupi bagian-bagian permukaan yang kurang rata. Bahan ini menggunakan campuran harden(pengeras) agar dempul dapat mengeras ketika digunakan pada permukaan suatu benda. Dempul biasannya digunakan pada besi, kayu, maupun bahan lainnya. Dempul yang di pakai adalah Sanpolac ¼ kg (250 gram) Berikut disajikan pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Dempul
10. Amplas
Amplas (kertas pasir) adalah sejenis kertas yang digunakan untuk membuat permukaan benda-benda menjadi lebih halus dengan cara menggosokkan salah satu permukaan amplas yang telah ditambahkan bahan yang kasar kepada permukaan benda tersebut.Amplas adalah sejenis alat kerja yang terbuat dari kertas atau kain yang telah ditambahkan dengan bahan yang kasar seperti butiran pasir sehingga kadang-kadang disebut juga dengan kertas pasir.Amplas berfungsi untuk membuat permukaan benda yang kasar menjadi lebih halus dengan cara menggosokkan permukaan kasarnya ke permukaan suatu bahan atau benda.Jenis-jenis amplas menurut bentuk dan bahannya antara lain terdiri dari amplas lembaran dan amplas roll atau gulungan.Amplas lembaran ada yang terbuat dari kertas dan ada pula yang terbuat dari bahan kain yang masing-masing memiliki fungsi atau kegunaan yang berbeda- bedaSedangkan amplas gulungan biasanya terbuat dari bahan kain dan merupakan amplas serba guna, tipe amplas yang digunakan Taiyo 4”
Velcro – p60 kertas ukuran diameter 100 mm. Berikut disajikan pada gambar 3.9.
Gambar 3.9 Amplas
Peralatan utama yang digunakan untuk proses pembuatan alat scroll bender antara lain :
1. Mesin Las Listrik
Mesin las adalah alat yang digunakan untuk menyambung logam.
Pengelasan (welding) adalah teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa penekanan dan menghasilkan sambungan yang continue, Spesifikasi mesin las LAKONI 900 watt trafo falcon 120 E kapasitas 10 Ampere sampai 120 Ampere AC diameter kawat las 2.0 mm sampai 4.0 mm.
Berikut disajikan pada gambar 3.10.
Gambar 3.10 Mesin las listrik 2. Elektroda
Elektroda adalah konduktor yang dilalui arus listrik dari satu media ke yang lain, biasanya dari sumber listrik ke perangkat atau bahan.
Elektroda dapat mengambil beberapa bentuk yang berbeda, termasuk kawat, piring, atau tongkat, dan yang paling sering terbuat dari logam, seperti tembaga, perak, timah, atau seng, tetapi juga dapat dibuat dari bahan konduktor listrik non-logam, seperti grafit. Elektroda digunakan dalam pengelasan, listrik, baterai, obat-obatan, dan industri untuk proses yang melibatkan elektrolisis. Spesifikasi elektroda memakai Niko steel RD 260 atau 2.6 mm x 350 mm berat satu dus 5 kg spesifikasinya E6013 yang artinya E: Elektroda 60: Kekuatan Tarik Minimum 60 satuannya KSI (Biasanya ada tipe juga 70 dan 80 misal E 7016, E 7018, E 8010, E8018) 1: Untuk semua posisi pengelasan (Untuk kode lain yaitu 2 (posisi flat dan horizontal) dan 3 (Posisi flat) ) 3: Jenis komposisi kimia
dari flux yang nanti juga berpengearuh terhadap penetrasi, arus dan polaritas.Berikut disajikan pada gambar 3.11.
Gambar 3.11 Elektroda 3. Gerinda Tangan
Gerinda tangan merupakan mesin yang berfungsi untuk menggerinda benda kerja. Awalnya gerinda hanya ditujukan untuk benda kerja berupa logam yang keras seperti besi dan stainless steel.
Menggerinda dapat bertujuan untuk mengasah benda kerja seperti pisau dan pahat, atau dapat juga bertujuan untuk membentuk benda kerja seperti merapikan hasil pemotongan,merapikan hasil las, membentuk lengkungan pada benda kerja yang bersudut, menyiapkan permukaan benda kerja untuk dilas, dan lain-lain. Berikut disajikan pada gambar 3.12.
Gambar 3.12 Gerinda tangan 4. Gerinda Potong
Mesin Gerinda Potong adalah mesin pemotong benda dengan menggunakan pisau potong beupa batu gerinda yang tipis yang fungsinya untuk memotong benda kerja yang terbuat dari besi.Prinsip kerja mesin
ini hampir sama dengan mesin gerinda secara umumnya yaitu pisau potong (Batu gerinda) berputar memotong benda kerja yang diam, dijepit dengan bantuan pencekam guna agar ketika melakukan pemotongan, benda kerja tidak mudah beergerak sehingga hasil potongan skan sesuai dengan yang didinginkan sesuai sudutnya.Berikut disajikan pada gambar pada gabar 3.13.
Gambar 3.13 Gerinda Tangan 5. Tang
Pengertian dari tang atau tang secara umum yaitu sebuah alat penjepit yang digunakan untuk menjepit, memotong dan memegang benda dengan erat. Sehingga inti dari deskripsi tang hanya sebuah alat penjepit yang memiliki banyak kegunaan.Material pembuatan dari alat ini adalah sejenis logam yang mempunyai karakter massa cukup berat.
Biasanya jenis logam uang sering dimanfaatkan dalam membuat plier yaitu besi dan baja. Sedangkan pada bagian pegangan terbuat dari material karet yang memiliki karakter keras.Berikut disajikan pada gambar 3.14.
Gambar 3.14 Tang
6. Mesin Bubut
Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan.Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan poros ulir.Berikut disajikan pada gambar 3.15.
Gambar 3.15 Mesin bubut 7. Mesin Milling
Mesin milling adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja pemotongannya dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pisau frais dipasang pada sumbu atau arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor. Pisau tersebut akan terus berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan kebutuhan, gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin frais.Berikut disajikan pada gambar 3.16.
Gambar 3.16 Mesin milling 8. Mesin Bor Tangan
Mesin bor tangan adalah mesin bor yang pengoperasiannya dengan menggunakan tangan dan bentuknya mirip pistol. Mesin bor tangan biasanya digunakan untuk melubangi kayu, tembokmaupun pelat logam.
Khusus Mesin bor ini selain digunakan untuk membuat lubang juga bisa digunakan untuk mengencangkan baut maupun melepas baut karena dilengkapi 2 putaran yaitu kanan dan kiri. Mesin bor ini tersedia dalam berbagai ukuran, bentuk, kapasitas dan juga fungsinya masing- masing.Berikut disajikan pada gambar 3.17.
Gambar 3.17 Mesin bor tangan 9. Mesin Bor Duduk
Seperti namanya, maka mesin bor ini dapat digunakan sembari duduk. Biasanya mesin bor digunakan untuk melubangi besi. Namun, lubang yang dibuat pada besi tersebut tidaklah sedikit sehingga mesin bor ini didesain sedemikan rupa untuk membantu penggunanya agar tidak
mudah lelah saat menggunakannya.Cara menggunakan mesin bor ini tidak sulit, dengan memutar tuasnya, mata bor dan kepala bor akan turun ke bawah. Dengan desain demikian pula, mesin bor ini mampu mengebor beberapa lapis besi secara langsung. Tentunya dengan tebal maksimal yang sesuai dengan panjang mata bor yang digunakan.Mesin bor ini juga biasanya digunakan dengan putaran lambat. Meski begitu, kecepatannya dapat diatur melalui belting di bagian atasnya. Di samping itu, ia juga memiliki ukuran yang beragam seperti mesin bor tangan. Berikut disajikan pada gambar 3.18.
Gambar 3.18 Mesin Bor Duduk 10. Kunci Ring Pas
Kunci ring pas digunakan untuk mengencangkan atau membuka baut atau mur yang berbentuk segi enam (hexagonal). Berikut disajikan pada gambar 3.19.
Gambar 3.19 Kunci ring pas
11. Topeng Las
Topeng las adalah alat yang memiliki fungsi melindungi bagian wajah dari percikan las, panas pengelasan dan cahaya las ke bagian mata. Topeng las ini terbuat dari bahan plastik yang bendung panas, selain itu terdapat tiga kaca (jernih, hitam, jernih) yang berfungsi untuk melindungi mata dari bahaya sinar langsung dan ultraviolet ketika melaksanakan proses pengelasan.Kaca las memiliki pengkodean nomor, yakni nomor 6, 7, 8 , 10, 11, 12 dan 14. Selain besar ukurannya karenanya densitas atau kegelapan kaca tersebut juga semakin tinggi.Berikut disajikan pada gambar 3.20.
Gambar 3.20 Topeng las 12. Mistar Gulung
Mistar gulung terbuat dari baja tipis yang didesain dengan warna kuning dengan skala ukuran yang berwarna merah atau hitam. Mistar gulung yang panjang biasanya terbuat dari bahan sintetis,fiberglas atau katun. Rumah atau tempat mistar gulung terbuat dariplastik. Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui keliling ataupun panjang suatu bahan secara kasar. Berikut disajikan pada gambar 3.21.
Gambar 3.21 Mistar gulung 13. Palu Las
Palu las sering digunakan untuk membersihkan hasil pengelasan dari Slag (kerak las) untuk proses las yang jenis pelindungnya menggunakan flux dan Spatter (percikan las), caranya dengan memukulkannya atau menggoreskan pada bagian yang terdapat slag dan spatter. Untuk bentuknya biasanya pada ujungnya berbentuk bulat dan tipis lancip.Berikut disajikan pada gambar 3.22.
Gambar 3.22 Palu las 14. Sikat Baja
Sikat baja merupakan alat yang digunakan untuk membersihkan permukaan benda yang akan dilas dari zat pengotor seperti karat, oli, dan pengotor lainnya. Selain itu digunakan juga untuk membersihkan hasil lasan dari debu dan slag.Berikut disajikan pada gambar 3.23.
Gambar 3.23 Sikat baja 15. Mistar Siku
Penggaris siku termasuk alat ukur dan juga alat gambar, alat ini terdiri dari daun dan blok yang terbuat dari baja, bloknya lebih tebal dari daunnya menjadi ukuran siku, pada dasarnya pengukuran sudut di gunakan untuk memeriksa atau mengukur sudut, menarik garis atau beberapa garis yang sejajar. Penyiku di gunakan untuk memeriksa kerataan dua buah bidang yang membentuk sudut 90°
dengan mempergunakan penyiku kombinasi. Berikut disajikan pada gambar 3.24.
Gambar 3.24 Mistar siku 16. Baut
Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir, salah satu ujungnya dibentuk kepala baut ( umumnya bentuk kepala segi enam ) dan ujung lainnya dipasang mur/pengunci. Dalam pemakaian di lapangan, baut dapat digunakan untuk membuat konstruksi sambungan tetap, sambungan bergerak, maupun
sambungan sementara yang dapat dibongkar atau dilepas kembali.
Berikut disajikan pada gambar 3.25.
Gambar 3.25 Baut B. Desain
Desain Gambar 3D dan 2D alat Scroll Bender dengan sistem penggerak manual dalam pembuatan ornamen pagar besi disajikan pada Gambar 3.26 dan Gambar 3.27.
Gambar 3.26 Desain 3D Scroll Bender
Gambar 3.27 Desain 2D Scroll Bender C. Tempat dan Waktu
Pembuatan Scroll Bender dan pengujian alat dikerjakan dibengkel Las Putra R.K. Yang beralamat di Gendengan Rt02/03, Wirun, Kecamatan Mojolaban, Kabupaten Sukoharjo. Pembuatan proyek akhir berupa mesin scroll bender menggunakan gerak manual dalam pembuatan ornamen pagar besidirencanakan pada tanggal 15 Desember 2019 sampai dengan 30 Agustus 2020 yang disajikan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Jadwal Pembuatan Scroll Bender
No Kegiatan Jun-
2020 Jul- 2020
Agt- 2020
Sep- 2020 1 Survei alat dan bahan 15………20
2 Pemilihan bahan 20..28
3 Desain alat 29………..9
4 Perakitan alat 2….4
5 Uji coba alat 7....9
6 Repair 9...10
7 Hasil kelayakan 11..12
Selesai D. Tahapan Pembuatan scroll bender
?
`
Gambar 3.28 Tahapan pembuatan scroll bender Tahapan-tahapan tersebut akan dijelaskan sebagai berikut : 1. Desain alat
Desain alat dilakukan untuk membuat bentuk atau model yang akan dikerjakan sehingga pembuatan scroll bender dapat dikerjakan dengan baik.
Pembuatan komponen Desain
Ya
Tidak Repair Apakah mesin
sudah layak?
Finishing / Pengecatan
Kesimpulan Pemilihan bahan dan alat
Perakitan komponen / repair
Uji coba alat Mulai
2. Pemilihan bahan dan alat
Pemilihan bahan dilakukan setelah desain jadi. Karenakita jadi tau bahan dan alat yang akan digunakan sebagai pembuatan scroll bender dengan sistem penggerak manual sudah sesuai dengan perencanaan.
3. Pembuatan komponen
Pembuatan komponen alat scroll bender ini dilakukan setelah bahan dan alat sudah terpenuhi semua.
4. Perakitan mesin atau repair
Perakitan mesin dilakukan dari membuat komponen- komponen yang akan digunakan kemudian dirakit sesuai dengan desain yang telah dibuat.
5. Apakah mesin sudah layak ?
Dikatakan mesin sudah layak, apabila mesin sudah bisa dioperasikan secara baik. Namun jika tidak memenuhi standar maka mesin akan di repairhingga mesin memenuhi standar.
6. Finishing atau pengecatan
Finishing atau pengecetan dilakakuan apabila komponen – komponen mesin sudah terpenuhi semua dan mesin dapat dioperasikan secara baik maka langkah selanjutnya yaitu finishing atau pengecatan supaya mesin terlihat bagus dan melindungi mesin dari korosi.
38
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Unjuk Kerja
1. Proses pembuatan rangka
Proses pembuatan alat scroll bender dibagi menjadi beberapa tahap yaitu : persiapan alat dan bahan, pemotongan bahan, penyambungan dan finishing. Dalam proses pengerjaannya banyak menggunakan mesin pemotong, mesin bor, mesin las, dan peralatan pendukung lainnya. Untuk meningkatkan efektifitas waktu yang diperlukan proses pembuatan rangka ini dibutuhkan rencana pembuatannya. Berikut merupakan tahapan proses pembuatan rangka scroll bender.
a) Proses pemotongan benda kerja
Dalam tahapan proses pemotongan, langkah yang pertama yakni mengamati dan memahami gambar kerja. Setelah itu mengukur bahan sesuai dengan keperluan. Alat yang digunakan yakni gerinda potong dengan mata gerinda cut, serta memperhatikan alat keselamatan kerja.
Berikut proses pemotongan dan pengerjaan benda kerja yang disajikan pada Gambar 4. 1.
Gambar 4. 1 Pemotongan material
b) Proses pembuatan tiang
Proses pembuatan tiang yaitu dengan menggunakan besi pipa berdiameter 80 mm yang dipototong dengan ukuran 550 mm tebal 2,5 mm lalu dirapingan bekas potongan nya agar rapi saat dirangkai.
Berikut disajikan pada gambar 4.2
Gambar 4. 2 Tiang rangka c) Proses pembuatan alas plat persegi
Proses pembuatan alas plat persegi yaitu dengan menggunakan besi plat tebal 10 mm lalu dipotong dengan ukuran 250 mm x 260 mm alat yang digunakan adalah gerinda duduk dan dihalus kan sisi nya agar rapi saat pengerjaan dan setiap sisi dibor 14 untuk baut canal U pada gambar 4.3
Gambar 4. 3 Plat persegi
d) Proses pembuatan as bearing
As bearing dibuat menggunakan besi padat panjang 90 mm Dengan menggunakan mesin bubut manual yaitu dengan cara facing dan membuat tingkat 1 diameter 25 mm, , tingkat 2 diameter 30, tingkat 3 diameter 38, tingkat 4 diameter 30 agar bearing tidak goyang dan koko yang diperlihatkan pada gambar 4.4.
Gambar 4. 4 Proses pembuatan as bearing e) Proses pembuatan alas plat lingkaran
Plat lingkaran dibuat dengan besi plat yang sudah berbentuk lingkaran yaitu dengan cara , dibor pada center lingkaran lalu dibaut dengan as, setelah itu gunakan mesin bubut untuk facing dan menentukan ukuran diameter 260 mm Tebal 13 mm yang diperlihatkan pada gambar 4.5
Gambar 4.5 Plat lingkaran
f) Proses pembuatan mall spiral
Pembuatan mall spiral menggunakan besi plat yang dipotong menjadi ukuran panjang dan lebar, ada 3 gabungan mall pembuatan mnggunakan mall yang sudah tersedia dipasaran dengan dilengkukan dengan alat khusus untuk pembuatan mall dengan cara manual.
Berikut pada gambar 4.6 dan 4.7
Gambar 4. 6 Cetakan mall
Gambar 4. 7Pembuatan mall g) Proses pembuatan handle penghubung tuas dan bearing
Pembuatan handle penghubung yaitu dengan menggunakan besi plat tebal 6 mm dengan dipotong panajang 334 mm Lebar 51 mm lalu disikukan 170 derajat dengan panjang 50 mm untuk pengait yang disajikan pada gambar 4.8
Gambar 4. 8 handle h) Proses pembuatan stopper besi untuk di roll
Proses stopper besi yang akan dirol yaitu dengan menggunakan besi padat lalu dilakukan proses pembubutan dengan panjang 20 mm diameter 50 mmkedalaman lubang stopper 10 mm radius 6 dan radius 2,5. Berikut gambar disajikan pada gambar 4.9
Gambar 4. 9 Stopper i) Proses pembuatan handle
Proses pembuatan tuas penggerak atau handle yaitu menggunakan besi mildberdiameter 20 mm Panjang 310 mm tujuan pembuatan tuas penggerak yaitu untuk memudahkan bearing untuk berputar dengan baik dan saat pengerolan menjadi mudah. Berikut pada gambar 4.10.
Gambar 4. 10 Handle tuas 2. Teknik pengelasan material
a) Dalam proses penyambungan rangka menggunakan las listrik SMAW dengan elektroda E 6013 E6013 yang artinya E: Elektroda 60:
Kekuatan Tarik Minimum 60 satuannya KSI 1: Untuk semua posisi pengelasan. Untuk kode lain yaitu 2 (posisi flat dan horizontal) dan 3 (Posisi flat) 3: Jenis komposisi kimia dari flux yang nanti juga berpengearuh terhadap penetrasi, arus dan polaritas dengan Ø 2.6mm arus 60 sampai 80 ampere dengan teknik Joint (sambungan T), Butt Joint (sambungan tumpul), sambungan tepi dan sambungan tumpang.
Beberapa keuntungan dari las jenis SMAW yaitu dapat dipakai dimana sajabaik didalam maupun diluar bengkel dan dapat mengelas berbagai macam tipe dari material. Berikut merupakan tahapan proses pengelasan rangka scroll bender.
1) Pengelasan besi pipa dan plat persegi
Bagian besi pipa yang sudah dipotong mulai dilas dengan plat persegi menggunakan las SMAW dan dengan elektroda E 6013 ukuran Ø 2.6mm dengan posisi sudut pengelasan 45º dan pengelasan posisi depan 70º menggunakan teknik pengelasan fillet weld pipa tetap sumbu vertical. Berikut pada gambar 4.11.
Gambar 4. 11 Pengelasan alas plat dengan tiang rangka 2) Proses pengelasan handle dan bearing
Pengelasan handle dan bearing yaitu dengan menyatukan handle dengan bearing satu sisi sesuai lebar handle dengan teknik las sambungan tumpang menggunakan las SMAW dan dengan elektroda E 6013 ukuran Ø 2.6mm dengan posisi sudut pengelasan 45º dan pengelasan posisi depan 70º menggunakan teknik pengelasan sambungan tepi mengenakan alat keselamatan kerja. Berikut pada gambar 4.12.
Gambar 4. 12 Pengelasan handle dan bearing 3) Pengelasan as bearing dengan plat persegi
Pengelasan as bearing dengan plat rangka atas yaitu dengan mengelas semua bagian yang bersambungan dengan menggunakan las SMAW dan dengan elektroda E 6013 ukuran Ø 2.6mm dengan posisi sudut pengelasan 45º dan pengelasan posisi depan 70º menggunakan teknik pengelasan fillet weld pipa tetap sumbu vertical serta pengelasan pada material diberi jarak 2mm mengenakan alat keselamatan kerja. Berikut pada gambar 4.13.
Pengelasan 2f samping 45º
70º
Pengelasan 2f depan
Posisi pengelasan 2f samping 2f
Posisi pengelasan depan 2f
70º 45º
Gambar 4. 13 Pengelasan as bearing dengan plat persegi 4) Proses pengelasan mall demgan pegunci
Pengelasan pengunci radius mall dengan cara mengelas satu sisi dan menggunakan teknik las sambungan T menggunakan las SMAW dan dengan elektroda E 6013 ukuran Ø 2.6mm dengan posisi sudut pengelasan samping 45º dan pengelasan posisi depan 70º mengenakan alat keselamatan kerja. Berikut pada gambar 4.14.
Gambar 4. 14 Pengelasan mall dan as pengunci 5) Pengelasan plat persegi atas
Pengelasan pada plat rangka atas dan pipa yaitu dengan mengelas seluruh bagian yang berhubungan dengan menggunakan las SMAW dan dengan elektroda E 6013 ukuran Ø 2.6mm dengan posisi sudut pengelasan 45º dan menggunakan teknik pengelasan fillet weld pipa tetap sumbu vertical serta pengelasan pada material diberi jarak 2mm mengenakan alat keselamatan kerja. Berikut pada gambar 4.15.
Posisi pengelasan 2f
samping
Posisi pengelasan 2f
depan
45º 70º
Posisi pengelasan samping 2f
Posisi pengelasan depan 2f 45º
70º
Gambar 4. 15 Pengelasan plat rangka atas dan pipa tiang 3. Proses uji coba alat scroll bender
Pada proses pengujian scroll bender ini dilakukan dengan menggunakan bahan baku besi nako ukur 10mm. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui hasil optimal pada alat scroll bender.Hasil pengujian diperoleh data bahwapada saat alat dioperasikan dapat berjalan sempurna dan komponen-komponen alat tersebut bekerja sesuai yang diharapkan tanpa ada masalah pada rangka maupun komponen-komponen yanng lain. Alat scroll bender ini dapat membuat ornamen pagar besi dengan besi nako dengan ukuran 6mm sampai 10mm dan apabila mal digunakan semuanya akan didapatkan benda kerja berukuran 190mm dan memerlukan besi nako sepanjang 762mm. Hasil dari pengujian alat dapat dilihat pada gambar 4.16 dan gambar 4.17 Serta data yang diperoleh dalam hasil pengujian ditunjukan pada tabel 4.1.
Gambar 4. 16 pengerolan Posisi pengelasan
2f samping
Posisi pengelasan depan 2f
45º 70º
Gambar 4.17 Hasil pengujian alat
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujin Scroll Bender
Bahan Jenis mal Ukuran besi
nako
Panjang mal yang digunakan
Hasil Pengerolan Besi nako Bundar atau
penjepit
10mm 160mm Ø46mm
Besi nako Mal 1 10mm 155mm Ø113mm
Besi nako Mal 2 10mm 225mm Ø170mm
Besi nako Mal 3 10mm 160mm Ø190mm
Jumlah : 700mm
48
BAB V PENUTUP
A. Simpulan
Dari proses pengelasan pada Scroll Bender ini dapat diambil kesimpulan beberapa hal diantaranya:
1. Proses pembuatan rangka pada Scroll Bender mulai dari pemilihan bahan untuk dilakukan proses penadaan, selanjutnya proses pemotongan bahan sesuai ukuran gambar kerja dan dilakukan proses pengelasan, proses pengelasannya yaitu: Pengelasan besi pipa dan plat persegi, proses pengelasan handle dan bearing, pengelasan as bearing dengan plat persegi, proses pengelasan mall dengan pegunci, dan pengelasan plat persegi atas.
2. Dalam proses penyambungan rangka scroll bender menggunakan las listrik SMAW dengan elektroda E6013 yang artinya E: Elektroda 60:
Kekuatan Tarik Minimum 60 satuannya KSI 1: Untuk semua posisi pengelasan dengan Ø 2.6mm arus 60 sampai 80 ampere dengan teknik las Joint T (sambungan T), Butt Joint (sambungan tumpul), sambungan tepi dan sambungan tumpang. Pengelasan pada scroll bender ada lima tahap yaitu : Pengelasan besi pipa dan plat dengan menggunakan teknik pengelasan fillet weld ( sambungan tepi) pipa tetap sumbu vertical, pengelasan handle dan bearing yaitu dengan menyatukan handle dengan bearing satu sisi sesuai lebar handle dengan teknik las sambungan tumpang, pengelasan as bearing dengan plat rangka atas yaitu dengan mengelas semua bagian yang bersambungan dengan menggunakan teknik pengelasan fillet weld (sambungan tepi) pipa tetap sumbu vertical serta pengelasan pada material,Pengelasan pengunci radius mall dengan cara mengelas satu sisi dan menggunakan teknik las Joint T (sambungan T) ,dan pengelasan pada plat rangka atas dan pipa yaitu dengan menggunakan teknik pengelasan fillet weld (sambungan tepi) pipa tetap sumbu vertical serta pengelasan pada material.
