LAPORAN KERJA PRAKTEK
PROSES PRODUKSI PIPA SPIRAL DENGAN LASAN (SPIRAL WELDED STEEL PIPE) MENGACU PADA STANDARD ASTM A 252 PT. SWARNA BAJAPACIFIC
Disusun ole! N"#"
! To$"n To$"n Ri%&i"n" B"'li"n
NIM
! ()*+,)2++(,
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNI-ERSITAS
JAK ARTA A MERCU BUANA JAKART 2+))
LEMBAR PENGESA.AN
P'o/'"# S0u1i Te&ni& Mesin F"&ul0"s Te&nolo/i In1us0'i UNI-ERSITAS UNI-ERSITAS MERCU BUANA
N"#"
! To$"n Ri%&i"n" B"'li"n
NIM
! ()*+,)2++(,
Tu/"s
! L"o'"n Ke'3" P'"&0e&
Ju1ul
!
PROSES
PRODUKSI
DENGAN LASAN STEEL
PIPE)
PIPA
SPIRAL
(SPIRAL WELDED MENGACU
PADA
STAND ST ANDARD ARD ASTM ASTM A 252 PT. PT. SW SWA ARNA BAJAPACIFIC
Telah Telah Diperiksa dan Disetujui
Dosen Pembimbing
Koordinator Kerja Praktek
4N"n"n/ Rui"0 S.T.6
4N"n"n/ Rui"0 S.T.6
i
LEMBAR PENGESA.AN
P'o/'"# S0u1i Te&ni& Mesin F"&ul0"s Te&nolo/i In1us0'i UNI-ERSITAS UNI-ERSITAS MERCU BUANA
N"#"
! To$"n Ri%&i"n" B"'li"n
NIM
! ()*+,)2++(,
Tu/"s
! L"o'"n Ke'3" P'"&0e&
Ju1ul
!
PROSES
PRODUKSI
DENGAN LASAN STEEL
PIPE)
PIPA
SPIRAL
(SPIRAL WELDED MENGACU
PADA
STAND ST ANDARD ARD ASTM ASTM A 252 PT. PT. SW SWA ARNA BAJAPACIFIC
Telah Telah Diperiksa dan Disetujui
Dosen Pembimbing
Koordinator Kerja Praktek
4N"n"n/ Rui"0 S.T.6
4N"n"n/ Rui"0 S.T.6
i
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
KATA PENGNTAR Segala puji dan syukur syukur penulis penulis panjatkan panjatkan kehadirat Tuhan ang Maha !sa" yang
telah
melimpahkan
rahmat
dan
karunianya
sehingga
penulis
dapat
menyelesai menyelesaikan kan laporan kerja praktek dengan judul 7P'oses P'o1u&si Pi" Si'"l Den/"n L"s"n (Spiral Welded Steel Pipe) Men/"8u P"1" S0"n1"'1 ASTM A 252 PT. S9"'n" B"3""8i$i8:. Kerja praktek ini merupakan salah satu mata kuliah yang
#ajib ditempuh oleh Mahasis#a $urusan Teknik Mesin" %akultas Teknik" Universitas Mercu Buana& Dalam penulisan laporan ini penulis mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak" yaitu' (& Bapak Pandu L& Salam" selaku Direktur Direktur utama PT& S#arna Bajapaci)ic& *& Bapak $onet Darmono" selaku selaku +,D Manager PT& S#arna Bajapaci)ic& Bajapaci)ic& -& Bapak .anang ,uhiyat" selaku selaku koordinator dan pembimbing kerja praktek& praktek& /& Bapak 0de 1ndra" selaku pembimbing kerja praktek di PT& S#arna Bajapaci)ic& Penulis Penulis menyadari menyadari bah#a penulisan penulisan laporan laporan kerja praktek ini jauh dari kesempurnaan" oleh karena itu penulis membuka diri untuk menerima kritik dan saran yang dapat membangun dan memoti)asi untuk dapat menghasilkan karya yang lebih baik dan berman)aat& 0khir kata penulis berharap laporan ini dapat berman)aat bagi penulis sendiri dan rekan2rekan mahasis#a di $urusan Teknik Teknik Mesin sebagai tambahan ilmu pengetahuan dan #a#asan sebagai pertimbangan dalam perbaikan produksi& $akarta" Mei *3((
Penulis
Universitas Mercu Buana
ii
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
DAFTAR ISI
L!MB0, P!.4!S0+0. 5555555555 555555555555555555555 555555555555i 5i K0T K0T0 P!.40.T0, 5555555555 555555555555555555555 55555555555555ii 555ii D0%T0, D0%T0, 1S1 55555555555 555555555555555555555 5555555555555555&&iii 555555&&iii B0B 1 ' P!.D0+ULU0. (&(& Latar Belakang555555555 Belakang 55555555555555555555 5555555555555&&( 55&&( (&*& Maksud dan Tujuan55555555555555555555&& Tujuan55555555555555555555&& * (&-& ,umusan Masalah55555555 Masalah5555555555555555555 5555555555555& 55& * (&/& Batasan Masalah5555555 Masalah555555555555555555 555555555555555 5555 * (&6& Metodologi Penulisan55555555 Penulisan5555555555555555555 555555555555 5B0B 11 ' 40MB0,0. UMUM P!,US0+00. *&(& Sejarah dan Latar Belakang Be lakang Pendirian Perusahaan55555555&&& / *&*& 7isi" Misi dan Kebijakan Mutu dan Lingkungan Perusahaan5555&&& 6 *&*&(& .ilai Pelanggan555555555555 Pelanggan555555555555555555&&& 555555&&& 6 *&*&*& .ilai Karya#an55555555 Karya#an555555555555555555&&& 5555555555&&& 8 *&*&-& .ilai Pemegang Pemeg ang Saham555555555555555&&& 9 *&-& ,uang Lingkup Sistem Manajemen Mutu555555555555&&9 Mutu555555555555&&9 *&/& Sistem :rganisasi555555555555555 :rganisasi555555555555555555555&&&; 555555&&&;
Universitas Mercu Buana
iii
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
B0B 111 ' L0.D0S0. T!:,1 -&(& Proses Pembentukan Logam555555555555 Logam555555555555555&&5& 555&&5& (3 -&(&(& Klasi)ikasi Proses Pembentukan Logam55555555&& (3 -&(&*& Mekanisme de)ormasi secara mikro5555555555& (-&(&-& +ubungan antara de)ormasi dengan teori dislokasi5555&& (-&(&/& Pengaruh de)ormasi terhadap temperatur rekristalisasi5&&&5& (6 -&(&6& Mekanisme de)ormasi logam dalam kaitannya dengan teknik pembentukan logam5555555555555 logam5555555555555 (6 -&(&8& Proses pengerolan (Rolling)5555555555 (Rolling)5555555555555&& 555&& (8 -&(&9& Kriteria Luluh 5555555555 555555555555555&&555&(9 55555&&555&(9 -&*& Proses Pengelasan55555555 Penge lasan5555555555555555555 5555555555555&(< 55&(< -&*&(& De)inisi Pengelasan5555555555555555&&&(< Pengelasan5555555555555555&&&(< -&*&*& Klasi)ikasi pengelasan55555555&&5555555&*3 pengelasan55555555&&5555555&*3 -&*&-& Pengelasan =air > Fusion Fusion Welding ?5555555&&&555&*( ?5555555&&&555&*( -&*&/& Las Busur Listrik5555555&&55555555 Listrik5555555&&5555555555** 55** -&*&6& Parameter Pengelasan5555555555 Pengelasan555555555555555&&& 55555&&& *;
B0B 17 ' P!MB0+0S0. /&(& Diagram 0lir Proses Produksi5555555555555 Produksi5555555555555555&-* 555&-*
Universitas Mercu Buana
iv
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
/&*& Uraian Proses Produksi5555555555555555555-/ /&*&(& Bahan Baku dan Pemeriksaan Bahan Baku555555& &&&-/ /&*&*& Pemeriksaan Bahan Baku 5555555555555&& -6 /&*&-& Penyetelan Sudut +eli@555555&&&55555555-; /&*&/& Proses Pembentukan (Forming)55555555555&&-< /&*&6& Proses Pengelasan (Welding Process)555555555&/( /&*&8& Proses Pemotongan (Cutting Process)5555555&&&5&//&*&9& Proses Perbaikan (Repairing)555555555555&&// /&*&;& Proses Pemeriksaan 0khir dan Penandaan (Final Inspection & Marking)555555555555&/8 B0B 7 ' K!S1MPUL0. D0. S0,0. 6&(& Kesimpulan55555555555555555555555&&/; D0%T0, PUST0K0 L0MP1,0.
Universitas Mercu Buana
v
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
BAB I PENDA.ULUAN
).).
L"0"' ;el"&"n/
Kualitas suatu produk baik barang atau jasa merupakan hal yang mutlak untuk dipenuhi oleh produsen sebagai pihak penghasil produk& Mutu produk teruji dan berkualitas tinggi merupakan modal dasar bagi produsen agar dapat bersaing dengan produsen lain dalam mempartahankan kepercayaan konsumen terhadap produk tersebut& Suatu produk dapat dikatan berkualitas apabila telah memenuhi standar2 standar yang telah ditetapkan dan disepakati sebagai standar untuk produk& 0da berbagai macam standar yang dapat dijadikan sebagai acuan untuk menghasilkan produk yang berkualitas" baik standar yang bersi)at nasional" regional maupun standar internasional sesuai dengan tujuan dan pasar yang ingin dicapai oleh perusahaan sebagai produsen penghasil produk& PT& S#arna Bajapaci)ic perusahaan yang bergerak dalam bidang manu)aktur dengan produk utama pipa spiral dengan lasan (spiral welded steel pipe)& Pipa spiral merupakan salah satu komoditas industri yang dengan berbagai macam kegunaan& Biasanya pipa spiral banyak dipergunakan sebagai pipa saluran air (water pipe) dan pipa pancang (pipe pile) untuk konstruksi pelabuhan atau dermaga& Proses produksi pipa spiral pada prinsipnya merupakan proses pembentukan logam (metal forming process)" yaitu dengan cara memberikan gaya pembentukan terhadap material dasar sehingga material mengalami de)ormasi plastis& Selanjutnya material yang telah terde)ormasi dipertahankan bentuknya melalui proses pengelasan" sehingga terbentuk produk pipa spiral yang utuh& 0gar dapat menghasilkan produk pipa spiral bermutu dan memenuhi standar internasional" maka PT& S#arna Bajapaci)ic mengacu pada standar 0STM 0 *6*& Standar 0STM 0 *6* merupakan standar mutu untuk produk pipa pancang (pipe
Universitas Mercu Buana
(
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
pile)& Standar ini memuat berbagai ketentuan seperti komposisi kimia material" toleransi dimensi dan berbagai pengujian yang dibutuhkan untuk menghasilkan produk pipa spiral yang bermutu&
).2.
M"&su1 1"n Tu3u"n
Maksud dilaksanakannya kerja praktek pada PT& S#arna Bajapaci)ic adalah sebagai berikut' (& 0gar dapat mengetahui dan memahami proses kerja pembentukan logam (metal forming process) yang diaplikasikan dalam proses produksi pipa spiral& *& 0gar dapat mengetahui dan memahami alur proses produksi pipa spiral mulai dari bahan baku (raw material) hingga produk jadi& 0dapun tujuan penulisan laporan kerja praktek ini adalah sebagai berikut' (& 0gar dapat memahami dan mengembangkan serta menuangkan hasil kerja praktek dalam bentuk tulisan dengan tata bahasa yang tepat& *& Sebagai latihan untuk mengemukakan pemikiran secara sistematis&
).*.
Ru#us"n M"s"l"
Proses produksi pipa spiral di PT& S#arna Bajapaci)ic merupakan salah satu rekayasa teknik dalam pembentukan material yang berupa lembaran pelat gulungan dan dibentuk menjadi pipa spiral& Secara khusus dilakukan pengamatan pada urutan2 urutan proses tersebut&
(&/&
B"0"s"n M"s"l"
Mengingat pipa yang diproduksi di PT& S#arna Bajapaci)ic adalah berbagai ukuran" maka untuk membatasi agar pembahasan tidak terlalu meluas" penulisan laporan ini hanya di)okuskan pada proses produksi pipa spiral yang mengacu pada standar 0STM 0 *6* untuk ukuran A 83<"8 mm @ (* mm @ (* m dan lebar bahan 983 mm& Universitas Mercu Buana
*
Laporan Kerja Praktek
).5.
Teknik Mesin
Me0o1olo/i Penulis"n
Metodologi yang digunakan dalam penulisan laporan ini adalah' (& Metodologi observasi Metode ini digunakan untuk mendapatkan data2data teknis berdasarkan pengamatan di lapangan" serta #a#ancara dengan pihak2pihak yang terlibat dalam pelaksanaan proses& *& Metodologi perpustakaan Metode ini dilaksanakan dengan cara mencari buku2buku re)erensi yang relevan terhadap topik yang yang dibahas& Untuk memudahkan penyusunan" laporan ini disusun dalam sistematika sebagai berikut' B0B 1
' Memaparkan latar belakang" maksud dan tujuan" rumusan masalah" batasan masalah" metode dan sistematika penulisan&
B0B 11
' Memaparkan sejarah singkat perusahaan serta data2data yang terkait mengenai perusahaan
B0B 111
' Memaparkan landasan teori serta pengumpulan data2data lapangan&
B0B 17
' Memaparkan pembahasan dan uraian proses produksi mengenai topik yang dibahas&
B0B 7
' Memaparkan kesimpulan dan saran&
Universitas Mercu Buana
-
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
BAB II GAMBARAN UMUM PERUSA.AAN
2.) Se3"'" 1"n L"0"' Bel"&"n/ Pen1i'i"n Pe'us"""n
PT& S0,.0 B0$0P0=1%1= selanjutnya disingkat PT& SBP berdiri (( 0gustus (<;< ber)okus pada bidang industri baja antara lain baja konstruksi" pipa2 pipa baja dan barang2barang lain yang dibuat dari baja" disamping memperdagangkan hasil industri tersebut diatas termasuk e@port2import" interinsulair" local" leveransier" grossier" supplier" distributor dan keagenan& Perusahaan berkomitmen untuk memberikan layanan dan produk terbaik guna memberi kepuasan bagi pelanggan& Dalam a#al perkembangan perusahaan telah mengembangkan industri yang menghasilkan pipa baja spiral" atap gelombang serta pemotongan plat baja& Seiring dengan terus berkembangnnya kebutuhan dan makin tingginya persaingan apalagi sejak kondisi buruk krisis ekonomi di tahun (<<; dan tahun *33;" perusahaan melihat masih sangat terbukanya peluang untuk mensiasati persaingan yang ada& Saat ini perusahaan telah berhasil menjalin hubungan kerja sama yang baik dengan perusahaan2perusahaan kontraktor terkemuka di 1ndonesia sebagai pemakai hasil dari PT& SBP& Untuk mencapai visi perusahaan maka Direksi menetapkan untuk menerapkan sistem Management by :bjective disingkat M&B&: dengan melibatkan seluruh jajaran untuk ikut menetapkan sasaran masing2masing bagian dan atau pribadi karya#an dengan mengacu pada sasaran utama perusahaan& Salah satu program utama perusahaan tahun *338 adalah memperoleh 1S: <33('*333" dan untuk tahun2tahun selanjutnya adalah berupaya untuk mempertahankan serti)ikasi 1S: <33('*333 dan
Universitas Mercu Buana
/
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
terus meningkatkan kualitas produk& ,uang lingkup yang dicapai dari standar sistem manajemen mutu adalah untuk dua produk utama perusahaan berupa ' (& Pipa baja spiral& *& 0tap gelombang
2.2 -isi< Misi 1"n Ke;i3"&"n Mu0u 1"n Lin/&un/"n Pe'us"""n
PT& SBP mempunyai visi dan misi ' 7isi
' Menjadi industri pipa baja spiral terbaik di 1ndonesia&
Misi
' Menjadi partner terbaik bagi perusahaan disektor jasa konstruksi di 1ndonesia&
Dalam mencapai dan mempertahankan kepuasan dan kepercayaan pelanggannya" PT& SBP meletakan kebijakan dengan memberikan penekanan pada - )aktor secara berimbang" yaitu ' •
.ilai pelanggan >customer value?
•
.ilai karya#an >employee value?
•
.ilai pemegang saham > sare olders value?
2.2.). Nil"i Pel"n//"n
Memastikan kebutuhan dan keinginan pelanggan terpenuhi dengan cara' •
Menjalin hubungan kerja yang erat
•
Tanggap terhadap keluhan pelanggan dan segera melakukan tindakan untuk memperbaiki dan meningkatkan kualitas kerja
•
Menempatkan pemasok sebagai mitra kerja dalam memenuhi kepuasan pelanggan
Universitas Mercu Buana
6
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
2.2.2. Nil"i K"'"9"n
Memberikan komitmen penuh untuk kemajuan dan kemampuan organisasi dalam hal' •
Kemampuan kerja Memberikan pelatihan secara berkesinambungan untuk meningkatkan kualitas dan produkti)itas kerja&
•
Kemampuan teknologi Menggunakan teknologi dan mesin terkini untuk meningkatkan kecepatan dan ketepatan produksi&
•
Kemampuan manajemen Memberikan pelatihan pengembangan kemampuan manajemen untuk memupuk kualitas kepemimpinan dan kepuasan kerja&
•
Kemampuan biaya Menumbuhkan kesadaran akan penghematan biaya dengan cara yang e)isien&
•
Kesadaran mutu Mensosialisasikan kebijakan dan sasaran mutu kepada seluruh lapisan karya#an untuk menumbuhkan kesadaran peranan dan kontribusi mereka terhadap pencapaian kepuasan pelanggan& Kebijakan harus didukung sampai kepada tingkat operasional perusahaan& 0rtinya setiap bagian yang terlibat harus mampu menjabarkan kebijakan ini kedalam bentuk target yang terukur serta rencana kerja Cstrategi untuk mencapainya& Strategi yang dipakai menggunakan )iloso)i BM B
' Biaya murah&
M
' Mutu baik&
' aktu penyerahan cepat dan tepat&
Sasaran mutu dinyatakan sebagai target masing2masing divisi terkait dan terpisah dari pedoman mutu ini&
Universitas Mercu Buana
8
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
2.2.*. Nil"i e#e/"n/ s""#
Disadari bah#a berdirinya perusahaan ini adalah hasil dari persetujuan dan mu)akat untuk bersama2sama mendirikan PT& SBP& Pemegang saham berharap PT& SBP memberikan keuntungan dari modal yang ditanamkan& Dengan cara memberikan masukan berupa data yang terukur mengenai tingkat kemungkinan yang masih dapat ditingkatkan dari pangsa pasar yang ada" serta in)ormasi mengenai pesaing& Dengan in)ormasi tersebut dapat menjadi bahan pertimbangan
kepada
pemegang
saham
untuk
melihat
kemungkinan
penambahan investasi berupa perluasan usaha atau deversi)ikasi produk&
2.*. Ru"n/ Lin/&u Sis0e# M"n"3e#en Mu0u
Sistem mutu mencakup sistem mutu pabrikasi pipa baja spiral dan atap gelombang sesuai dengan persyaratan standar 1S: <33('*33;& 0ktivitas yang dikecualikan adalah' •
Design and development' PT& SBP melakukan proses pabrikasi produk hanya berdasarkan standar spesi)ikasi yang ditentukan pelanggan& Dalam hal ini PT& SBP tidak melakukan desain atau pun pengembangan produk&
•
7alidation o) process' PT& SBP mampu melakukan veri)ikasi" inspeksi dan pengujian pada seluruh tahapan proses pabrikasi& :leh karena itu proses validasi tidak dibutuhkan
•
=ustomer property' PT& SBP tidak menerima property milik pelanggan yang dititipkan untuk menjadi bagian dari proses pabrikasi produk&
0pabila aktivitas diatas dirasakan perlu" perusahaan akan menyusun sistem manajemen mutunya&
Universitas Mercu Buana
9
Laporan Kerja Praktek
2.(.
Teknik Mesin
S0'u&0u' O'/"nis"si
Bentuk struktur organisasi PT& SBP adalah struktur organisasi campuran" yaitu gabungan antara struktur organisasi produk dan )ungsional& Struktur organisasi PT& SBP terbagi * tempat yaitu struktur organisasi kantor yang berlokasi di $akarta dan struktur organisasi pabrik yang berlokasi di tangerang&
Struktur organisasi kantor $akarta
Universitas Mercu Buana
;
Laporan Kerja Praktek
Teknik Mesin
Struktur organisasi pabrik Tangerang
STRUKTUR
ORGANISASI PABRI K
PT. SWARNA BAJAPACIFIC
L amp iran : 2
Direktur
Utama
Ka Div HRD /
Ka Div Quality Ka Bag nt ro l ry Pr od. Co
MR
Ka D iv Fa cto
Roo
!dm . QC
"ta Koord. !uditor/ #n$p%ct #n $p %ct #n$p%ct Fin al #n$p% ct #n$p%ct Ba g !dm "a tpam "t a BB M$ "p Fin i$& # n$p%ct Coat ing Rooi ng 'ud ang Pa(ri) Pa(ri) #"* + "p K.
K%(%r$i &an,
Ka Bag Ka 'udang B(,B-
!nggota
!dm B(/
C ran%/
!dm
/
STRUKTUR ORGANISASI PABRI K PT. SWARNA BAJAPAC IFI C
Lampiran : Direktur
Utama
Ka Div Fac tory
Ka Bag
Ka Bag
Ka Bag
PPC Pipa
Prod Pipa
Maint % nanc%
!dm .
!dm .
PPC
Produ)$i B%v%l
1%rni$
'urinda ' ri nd i ng C ut ti n g
Universitas Mercu Buana
B%v%l
2 %l d %r
0 nc oi l %r
3oint
2%lding
Mat%rial
#n/*ut
Cu tting
!ya)
!dm
Maint%
Po4%r
Flu5
M tn
nanc%
Hou
%$<
BAB III LANDASAN TEORI
*.). P'oses Pe#;en0u&"n Lo/"#
Prinsip dasar pembentukan logam adalah melakukan perubahan bentuk pada benda kerja dengan cara memberikan gaya luar sehingga terjadi de)ormasi plastis& Macam2macam proses pembentukan logam seperti pengerolan" tempa" ekstrusi" penarikan ka#an" penarikan dalam" dll& Proses pembentukan ini dapat dikelompokan menjadi dua" yaitu proses pengerjaan panas dan proses pengerjaan dingin& Proses pengerjaan panas dilaksanakan pada temperatur diatas temperatur rekristalisasi dari jenis bahan yang dikerjakan dimaksudkan untuk memudahkan terjadinya de)ormasi plastis dalam pengerjaannya dan bukan untuk mencairkan logam benda kerja& Sedangkan proses pengerjaan dingin dilaksanakan pada temperatur diba#ah terperatur rekristalisasi dari jenis bahan&
Tujuan dari proses pembentukan logam
adalah sebgai berikut' (& Mengubah bentuk benda kerja menjadi bentuk yang diinginkan& *& Memperbaiki si)at logam dengan jalan memperbaiki struktur mikronya" misalnya dengan menghomogenkan dan menghaluskan butir" memecah dan mendistribusikan inklusi" menutup rongga cacat cor2an" serta memperkuat logam dengan mekanisme pengerasan regangan&
*.).). Kl"si$i&"si P'oses Pe#;en0u&"n Lo/"#
Proses
pembentukan logam dapat
kelompok" yaitu'
diklasi)ikasikan
kedalam
beberapa
(& Berdasarkan daerah temperatur pengerjaan *& Berdasarkan jenis gaya pembentukan -& Berdasarkan bentuk benda kerja /& Berdasarkan tahapan produk
(& Klasi)ikasi berdasarkan temperatur pengerjaan ' •
Proses pengerjaan panas Proses pengerjaan panas adalah proses pembentukan yang dilakukan pada daerah diatas temperatur rekristalisasi logam yang diproses& 0kibatnya adalah logam bersi)at lunak pada temperatur tinggi& Keuntungannya adalah de)ormasi yang diberikan kepada benda kerja dapat relati) besar" hal ini dikarenakan si)at lunak dan si)at ulet pada benda kerja" sehingga gaya pembentukan yang dibutuhkan relati) kecil" serta benda kerja mampu menerima perubahan bentuk yang besar tanpa retak&
•
Proses pengerjaan dingin Proses pengerjaan dingin adalah proses pembentukan yang dilakukan pada daerah temperatur diba#ah temperatur rekristalisasi" pada umumnya pengerjaan dingin dilakukan pada suhu temperatur kamar" atau tanpa pemanasan& Pada kondisi ini" logam yang dide)ormasi terjadi peristi#a pengerasan regangan& Logam akan bersi)at makin keras dan makin kuat" tetapi makin getas bila mengalami de)ormasi" bila dipaksakan adanya suatu perubahan bentuk yang besar" maka benda kerja akan retak akibat si)at getasnya& Keunggulan ' kondisi permukaan benda kerja yang lebih baik dari pada yang diproses dengan pengerjaan panas" hal ini dikarenakan tidak adanya proses pemanasan yang dapat menimbulkan kerak pada permukaan& =ontoh" proses penarikan ka#at" dan pembentukan pelat&
*& Klasi)ikasi berdasarkan gaya pembentukan ' •
Pembentukan dengan tekanan" contoh tempa" pengerolan" ekstrusi" pukul putar&
•
Pembentukan dengan tekanan dan tarikan" contoh ' penarikan ka#at" pipa" penarikan dalam" dan penipisan dinding tabung&
•
Pembentukan dengan tarikan" contoh ' tarik regang" ekspansi
•
Pembentukan dengan tekukan" contoh ' proses tekuk" proses rol tekuk
•
Pembentukan dengan geseran&
-& Klasi)ikasi berdasarkan bentuk benda kerja ' •
Pembentukan benda kerja masi) atau pejal" yaitu terjadinya perubahan tebal pada benda kerja secara maksimal" atau mencolok selama diproses&
•
Pembentukan benda kerja pelat" yaitu tebal dianggap tetap" karena perubahan tebal sangat kecil" tetapi perubahan bentuk tertentu saat dide)ormasi&
/& Klasi)ikasi berdasarkan tahapan produk ' •
Proses pembentukan primer" proses ini menghasilkan produk setengah jadi& =ontoh ' pelat dan pro)il dari bahan baku berupa ingot" slab dan billet&
•
Proses pembentukan sekunder" proses lebih lanjut yang dihasilkan oleh proses primer" atau proses )inal& =ontoh" penarikan ka#at" penarikan dalam" dan pembuatan
•
Pipa dan plat&
Secara makrokopis" de)ormasi dapat dilihat sebagai perubahan bentuk dan ukuran& De)ormasi dibedakan atas de)ormasi elastis dan plastis& De)ormasi elastis" perubahan bentuk yang terjadi bila ada gaya yang berkerja" serta akan hilang bila bebannya
ditiadakan >benda akan kembali kebentuk dan ukuran semula?& De)ormasi plastis" perubahan bentuk yang permanen" meskipun bebannya d ihilangkan&
*.).2. Me&"nis#e 1e$o'#"si se8"'" #i&'o.
Secara mikro" perubahan bentuk baik de)ormasi elastis maupun plastis disebabkan oleh bergesernya kedudukan atom2atom dari tempatnya semula& Pada de)ormasi elasitis adanya tegangan akan menggeser atom2atom ke tempat kedudukannya yang baru" dan atom2atom tersebut akan kembali ke tempatnya yang semula bila tegangan tersebut ditiadakan& $arak pergeseran atom secara elastis" yaitu tidak kurang dari 3"6E& Pada de)ormasi plastis" atom2atom yang bergeser menempati kedudukannya yang baru dan stabil" meskipun beban >tegangan? dihilangkan" atom2 atom tersebut tetap berada pada kedudukan yang baru& Model pergeseran atom2atom tersebut disebut slip& Mekanisme slip dapat diuraikan sebagai berikut" atom2atom logam tersusun secara teratur mengikuti pola geometris yang tertentu& 0danya tegangan geser yang cukup besar" maka atom akan bergeser dan berpindah serta menempati posisinya yang baru& Bidang2bidang atom yang jaraknaya berjauhan adalah yang kerapatan atomnya tinggi& Maka" bidang slip adalah bidang yang rapat atomnya tinggi& Pergeseran atom2atom ini juga mempunyai arah" yang disebut arah slip&
*.).*. u;un/"n "n0"'" 1e$o'#"si 1en/"n 0eo'i 1islo&"si.
Dislokasi yaitu" cacat bidang atau cacat garis yang mempermudah terjadinya slip& Dengan demikian adanya dislokasi akan menurunkan kekuatan logam& +al ini disebabkan adanya tegangan geser& Dislokasi yang mencapai permukaan luar dapat diartikan menimbulkan suatu de)ormasi" dalam skala m ikroskopis& Dislokasi dibedakan atas dua jenis yaitu '
(& Dislokasi sisi" >garis dislokasi tegak lurus terhadap vektor slipnya" dan arah gerakan dislokasi searah dengan vektor burgernya?& *& Dislokasi ulir" >garis dislokasi searah dengan vektor burger" arah gerakan dislokasi tegak lurus terhadap vektor burger?& Pengaruh pengerjaan dingin terhadap si)at logam adalah" de)ormasi akan menyebabkan
naiknya
kekerasan"
naiknya
kekuatan"
tatapi
disertai
dengan
turunyanya keuletan& Untuk mengembalikan logam kesi)at semula >lunak dan ulet? perlu dilakukan proses pemanasan terhadap benda kerja yang telah mengalami pengerjaan dingin& Pengaruh pemanasan setalah pegerjaan dingin" perubahan si)at akibat pemanasan tergantung pada temperatur dan #aktu pemanasan& Prinsip dasarnya ialah baha#a pemanasan terhadap benda kerja yang telah mengalami de)ormasi akan menurunkan kerapatan dislokasinya& Pemanasan pada daerah yang diba#ah temperatur rekristalisasai akan menyebabkan dua hal ' (& Terjadinya gerakan dislokasi di)usi yang disebut gerakan memanjat >climb?& *& 0danya pengaturan kembali susunan dislokasi yang tadinya kurang teratur menajdi lebih teratur" peristi#a ini disebut poligonisasi& +ubungan de)ormasi dengan dislokasi adalah sebagai berikut' a& 0kibat adanya tegangan" maka dislokasi akan bergerak menuju permukaan luar" sehingga terjadi de)ormasi& b& Selama bergerak" dislokasiFdislokasi tersebut bereaksi satu dengan yang lainnya& +asil reaksinya ada yang mudah bergerak dan ada pula yang sukar bergerak& c& +asil reaksi yang sukar bergerak justru akan ber)ungsi sebagai sumber dislokasi baru" sehingga kecepatan dislokasi akan bertambah&
d& 0kibat naiknya kerapatan dislokasi" maka gerakan dislokasi akan lebih sulit akibat makin banyaknya hasil reaksi yang sukar bergerak& e& 0kibat nyata dari sukarnya gerakan dislokasi adalah naiknya kekuatan logam&
*.).(. Pen/"'u 1e$o'#"si 0e'"1" 0e#e'"0u' 'e&'is0"lis"si.
Temperatur rekristalisasi" yaitu pada mulai terjadinya nukleasi inti2inti baru" bukanlah suatu titik yang tetap sebagimana halnya titik cair logam& De)ormasi menyebabkan kenaikan energi dalam pada logam" yaitu dalam bentuk kerapatan dislokasi yang lebih tinggi& Proses pembentukan selalu diberikan gaya pembentukan agar de)ormasi plastis terjadi& Dalam gra)ik tegangan2regangan terdapat batas luluh >yield strength?& De)ormasi elastis berada diba#ah batas luluh" sedangkan untuk de)ormasi plastis beradaCmela#ati batas luluh suatu material& Sedangkan pengertian batas luluh >Titik LuluhCield Point? adalah batas dimana material akan terus mengalami de)ormasi tanpa adanya penambahan beban& 4aya yang menghasilkan de)ormasi plastis adalah dilakukannya pembakaran dengan temperatur pengerjaan" baik panas maupun dingin serta perlakuan terhadap material dengan gaya tarik" dan gaya tekan& =ontohnya" pipa jenis 0P1 6L dimana yield strengthnya >kekuatan luluh? adalah 6*333 psi yang artinya karakter elastis pada material tersebut adalah 6*333 psi&
*.).5.
Me&"nis#e
1e$o'#"si
lo/"#
1"l"#
&"i0"nn"
1en/"n
0e&ni&
e#;en0u&"n lo/"#.
De)ormasi dapat dilihat sebagai perubahan bentuk dan ukuran" secara makroskopis& Perubahan tersebut dibedakan atas de)ormasi elastis dan de)ormasi plastis& Sedangkan" hakekat proses pembentukan logam adalah menggusahakan
de)ormasi plastis yang terkontrol" namun dalam berbagai hal pengaruh de)ormasi elastis cukup besar sehingga tidak dapat diabaikan begitu saja& Dari penjelasan a#al diatas" dapat dijelaskan mekanisme de)ormasi logam dalam kaitannya dengan teknik pembentukan logam" yaitu ' Perubahan bentuk" secara mikro" baik de)ormasi elastis maupun de)ormasi plastis" disebabkan oleh bergesernya kedudukan atom2atom dari tempatnya yang semula& Kekuatan dan keuletan logam yang telah dide)ormasi dapat diukur dengan mengubah kondisi pemanasannya& Logam yang dikerjakan dengan pengerjaan dingin" akan bersi)at keras dan kuat" tetapi relati) getas& Sedangkan pengerjaan panas pada logam akan bersi)at lunak dan ulet" proses ini disebut dengan !fully annealed!"
*.).=. P'oses en/e'ol"n (Rolling)
Rolling adalah proses pembentukan logam dengan cara menggiling logam tersebut di antara dua atau lebih rol2rol penggiling yang berputar& Proses ini memberikan kemudahan dalam proses pengerjaan untuk mengurangi ketebalan logam dan kemudahan dalam membentuk suatu logam& ,olling Mill bisa dilakukan dengan pengerjaan panas maupun pengerjaan dingin& Mesin pembentukan rol terdiri dari pasangan rol yang secara progresi) memberi bentuk pada lembaran logam yang diumpankan secara kontinu& Salah satu akibat dari proses dari pengolahan adalah penghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi& Struktur yang kasar" kembali menjadi struktur memanjang akibat pengaruh penggilingan& Pada proses pengerolan suatu logam" ketebalan logam mengalami de)ormasi terbanyak& 0dapun lebarnya hanya bertambah sedikit& Pada operasi pengerolan" keseragaman suhu sangat penting karena berpengaruh pada aliran logam dan plastisitas& Proses pengerjaan panas dengan pengerolan ini biasanya digunakan untuk membuat rel" bentuk pro)il" pelat dan batang& Keuntungan dari pengerolan adalah benda kerja memiliki strength tinggi" biaya cost produksi lebih rendah dan laju produksi lebih tinggi&
Pengerjaan panas ialah proses pembentukan logam di atas dari suhu rekristalisasi& Pada proses pengerjaan ini tidak terjadi kenaikan tegangan luluh" kekerasan dan penurunan keuletan bahan" contohnya #ape Rolling dan Rolling Forging & #ape Rolling yang umumnya mengerjakan bagian2bagian yang kecil" misalnya ulir dan dikerjakan pada pengerjaan panas& Sedangkan pengerolan dingin logam berada diba#ah
suhu
rekristalisasi"
pengerolan
logam
dengan
proses
seperti
ini
menggunakan gaya yang lebih besar dari pengerolan panas& Biasanya" pengerolan dingin dilakukan pada baja karbon rendah" contoh Rolling Forging yang dikhususkan pada pengerjaan dingin dan bagian yang besar& Roll $ending biasanya digunakan untuk membentuk silinder& Bentuk2bentuk lengkung atau lingkaran dari p elat logam&
*.).>. K'i0e'i" Lulu
Suatu logam terde)ormasi merupakan hal yang penting dari proses pembentukan logam" menuju de)ormasi plastis& Secara umum" titik luluh tergantung pada
material
berhubungan
dengan
mobilitas
geser
dari
atom2atom&
Kriteria luluh dalam proses pembentukan logam" secara umum adalah peristi#a penyusunan kembali atom2atom atau molekul secara permanen& Penyusunan kembali atom2atom ditandai dengan adanya tegangan luluh" >yield? yaitu tegangan dimana logam mulai terde)ormasi plastis" yang merupakan salah satu si)at material yang sensiti) terhadap mikrostruktur& Pada logam khususnya" kekuatan luluh tergantung pada susunan2susunan atom di dalam Kristal dan mekanisme de)ormasi geser yang terjadi& %akta penting dari kriteria luluh" adalah tidak boleh tergantungnya sumbu atau orientasi bidang terhadap bahan isotropis& 0rtinya" kriteria luluh haruslah merupakan )ungsi invariant tegangan yang tidak tergantung pada pilihan sumbu atau bidang orientasi yang kita pilih& Untuk logam ulet >ductile? terdapat dua buah kriteria luluh yang penting yaitu" Kriteria 7on Mises dan Kriteria Tresca&
(&
Kriteria luluh Tresca ' Teori Tegangan 4eser Maksimum" atau Tresca berisi bah#a luluh akan terjadi pada saat tegangan geser maksimum >terbesar? mencapai nilai kritisnya& Kriteria luluh tresca tidak semata2mata tergantung pada nilai tegangan normal" tetapi tergantung pada tegangan geser maksimum yang dihasilkan oleh suatu system tegangan tertentu& Kriteria luluh tresca dengan mudah dijelaskan menggunakan lingkaran Mohr dari suatu system tegangan& Peluluhan akan tergantung pada ukuran dari lingkaran Mohr" tidak pada posisinya&
*& Kriteria luluh 7on Mises Pada tahun (<(- 7on Mises mengajukan pendapatnya bah#a luluh pada sistem tegangan yang kompleks akan terjadi pada saat deviator kedua dari invariant tegangannya mele#ati suatu nilai kritis tertentu& Persamaan ini adalah persamaan matematis yang ternyata konsisten dengan )akta empiris& +asil percobaan menunjukkan bah#a material yang bersi)at anisotropis" kriteria luluh tidak tergantung pada sumbu atau orientasi bidang" atau dengan kata
lain
merupakan
suatu
)ungsi
invarian
dari
tegangan&
Sedangkan" +encky >(<*/? memberikan ta)sir persamaan matematis yang telah diajukan oleh 7on Mises tersebut& +encky mengajukan pendapatnya bah#a luluh akan terjadi pada saat energi distorsi atau energi regangan geser dari material mencapai suatu nilai kritis tertentu& Secara sederhana dapat dikatakan bah#a energi distorsi adalah bagian dari energi regangan total per unit volume yang terlibat di dalam perubahan bentuk& Bagian lain adalah bagian yang berhubungan dengan perubahan volume&
-& Perbedaan 0ntara Kriteria Luluh Tresca Dengan Kriteria 7on Mises ' PerbandinganCperbedaan keduanya secara umum dapat dilihat dari superposisi lokus luluh untuk kedua kriteria tersebut& alaupun pada beberapa titik kedua kurva tersebut saling berhimpit" tampak bah#a titik2titik luluh untuk Tresca lebih kecil nilainya pada titiktitik yang lain jika dibandingkan dengan 7on Mises&
*.2. P'oses Pen/el"s"n *.2.). De$inisi Pen/el"s"n
De)inisi pengelasan menurut D1. >Deutsche 1ndustrie .ormen? adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair& Dengan kata lain" las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan
energi panas& Dalam proses
penyambungan ini adakalanya disertai dengan tekanan dan material tambahan >)iller material?& Teknik pengelasan secara sederhana telah diketemukan dalam rentang #aktu antara /333 sampai -333 SM& Setelah energi listrik dipergunakan dengan mudah" teknologi pengelasan maju dengan pesatnya sehingga menjadi sesuatu teknik penyambungan yang mutakhir& +ingga saat ini telah dipergunakan lebih dari /3 jenis pengelasan& Pada tahap2tahap permulaan dari pengembangan teknologi las" biasanya pengelasan hanya digunakan pada sambungan2sambungan dari reparasi yang kurang penting& Tapi setelah melalui pengalaman dan praktek yang banyak dan #aktu yang lama" maka sekarang penggunaan proses2proses pengelasan dan penggunaan konstruksi2konsturksi las merupakan hal yang umum di semua nega ra di dunia& Ter#ujudnya standar2standar teknik pengelasan akan membantu memperluas ruang lingkup pemakaian sambungan las dan memperbesar ukuran bangunan konstruksi
yang dapat dilas& Dengan kemajuan yang dicapai sampai saat ini" teknologi las memegang peranan penting dalam masyarakat industri modern&
*.2.2. Kl"si$i&"si en/el"s"n
Ditinjau dari sumber panasnya& Pengelasan dapat dibedakan menjadi' (& Mekanik *& Listrik -& Kimia Sedangkan menurut cara pengelasan" dibedakan menjadi dua bagian besar' (& Pengelasan tekanan > Pressure Welding ? *& Pengelasan =air (Fusion welding)
4ambar -&(& Diagram Temperatur =air Material
G(H
*.2.*. Pen/el"s"n C"i' 4Fusion Welding 6
Pengelasan cair adalah proses penyambungan logam dengan cara mencairkan logam yang tersambung& $enis2jenis pengelasan cair adalah sebagai berikut' (& :@yacetylene elding *& !lectric 0rc elding -& Shield 4as 0rc elding
T14
M14
M04
Submerged elding
/& ,esistance elding Spot
elding
Seam
elding
Upset
elding
%lash
elding
!lectro Slag elding
!lectro 4as elding
6& !lectron Beam elding 8& Laser Beam elding 9& Plasma elding
*.2.(. L"s Busu' Lis0'i&
Las busur listrik atau umumnya disebut dengan las listrik adalah suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas& $enis sambungan dengan las 1istrik ini adalah merupakan sambu ngan tetap dengan menggunaan busur listrik untuk pemanasan& Panas oleh busur listrik terjadi karena adanya loncatan elektron dari elektroda melalui udara ke benda kerja& !lektron tersebut bertumbukan dengan udaraCgas serta memisahkannya menjadi electron dan ion positi)& Daerah di mana terjadi loncatan elektron disebut busur >0rc?& Menurut Bernados >(;;6? bah#a busur yang terjadi di antara katoda karbon dan anoda logam dapat meleburkan logam sehingga bisa dipakai untuk penyambungan * buah logam&
4ambar -&*& Prinsip Kerja Perpindahan Logam Pada Proses SM0
G(H
Las Busur Listrik dapat dibagi menjadi (?& Las !lektroda Karbon *?& Las !lektroda Terbungkus -?& Las Busur ,endam /?& Las Busur =:* 6?& Las T14 8?& Las M14 9?& Las Busur dengan elektroda berisi )luks Prinsip Kerja Las Listrik& Pada dasarnya las listrik yang menggunakan elektroda karbon maupun logam" menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas& Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda dan benda kerja dapat mancapai temperatur tinggi yang dapat melelehkan sebagian bahan merupakan perkalian antara tegangan listrik >!? dangan kuat arus >1? dan #aktu >t? yang dinyatakan dalam satuan panas joule" atau kalori seperti rumus diba#ah ini ' +I!@1@t dimana ' + I Panas Dalam Satuan $oule& ! I Tegangan Listrik Dalam 7olt& 1 I Kuat 0rus Dalam 0mper& t I aktu Dalam Detik&
)6. L"s Lis0'i& Den/"n Ele&0'o1" K"';on
Car%on rc Welding mungkin adalah proses las listrik yang dikembangkan pertama kali menurut catatan" eksperimen las listrik pertama kali dilakukan pada tahun (;;(" ketika 0uguste de Meritens >Perancis? menggunakan busur karbon sebagai
sumber pengelasan dengan
aki sebagai sumber listriknya& Dalam
eksperimennya" dia menghubungkan benda kerja dengan kutub positi)& alaupun kurang e)isien" proses ini berhasil menyatukan timah dengan timah& Car%on rc Welding adalah proses untuk menyatukan logam dengan menggunakan panas dari busur listrik" tidak memerlukan tekanan dan batang pengisi > filler metal ? dipakai jika perlu& Car%on rc Welding banyak digunakan dalam pembuatan aluminium dan besi& Mula2mula elektroda kontakCbersinggungan dengan logam yang dilas sehingga terjadi aliran arus listrik" kemudian elektroda diangkat sedikit sehingga timbullah busur& Panas pada busur bisa mencapai 6&633o=& Sumber arusnya bisa D= maupun 0=& Dengan menggunakan D=C0=" proses Car%on rc Welding bisa dipakai secara manual ataupun otomatis& Pendinginannya tergantung besarnya arus" bila penggunaan arus di atas *33 0mpere digunakan air pendingin >Water Cooled ?& Dan sebaliknya bila di ba#ah *33 0mpere digunakan pendingin dengan udara bebas >ir cooled ?& $enis bahan elektroda yang banyak digunakan adalah elektroda jenis logam #alaupun ada juga jenis elektroda dari bahan karbon namun sudah jarang digunakan& !lektroda ber)ungsi sebagai logam pengisi pada logam yang dilas sehingga jenis bahan elektroda harus disesuaikan dengan jenis logam yang dilas& Untuk las biasa mutu lasan antara arus searah dengan arus bolak2balik tidak jauh berbeda" namun polaritas sangat berpengaruh terhadap mutu lasan& !lektroda yang digunakan pada pengelasan jenis ini ada - macam yaitu ' elektroda polos" elektroda )luks dan elektroda berlapis tebal" !lektroda polos adalah elektroda tanpa diberi lapisan dan penggunaan elektroda jenis ini terbatas antara lain untuk besi tempa dan baja lunak& !lektroda )luks adalah elektroda yang mempunyai lapisan tipis )luks" dimana )luks ini berguna melarutkan dan mencegah terbentuknya oksida2oksida pada saat pengelasan&
Ka#at las berlapis tebal paling banyak digunakan terutama pada proses pengelasan komersil& Lapisan pada elektroda berlapis tebal mempunyai )ungsi ' (& Membentuk lingkungan pelindung& *& Membentuk terak dengan si)at2si)at tertentu untuk melindungi logam cair& -& Memungkinkan pengelasan pada posisi diatas kepala dan tegak lurus& Kecepatan pengelasan dan keserbagunaan mesin las arus bolak2balik dan arus searah hampir sama" namun untuk pengelasan logamCpelat tebal" las arus bolakbalok lebih cepat& 26. L"s Ele&0'o1" Te';un/&us 4 Coated Electrode Welding 6
=ara Pengelasan dimana elektrodanya dibungkus dengan )luks merupakan pengembangan lebih lanjut dari pengelasan dengan eletroda logam tanpa pelindung ($are Metal 'lectrode)& Dengan elektroda logam tanpa pelindung" busur sulit dikontrol dan mengalami pendinginan terlalu cepat sehingga :* dan .* dari atmos)ir diubah menjadi oksida dan nitrida" akibatnya sambungan menjadi rapuh dan lemah& Prinsip Las !lektroda Terbungkus adalah akibat dari busur listrik yang terjadi antara elektroda dan logam induk yang mengakibatkan logam induk dan ujung elektroda mencair dan kemudian membeku bersama2sama& Lapisan >Pembungkus? elektroda terbakar bersama dengan meleburnya elektroda& %ungsi %luks ini antara lain' 2 Melindungi logam cair dari lingkungan udara& 2 Menghasilkan gas pelindung 2 Menstabilkan busur 2 Sumber unsur paduan >7" Jr" =s" Mn?&
*6. L"s Busu' Ren1"# 4 Submerged Arc Welding 6
Dalam pengelasam busur rendam otomatis" busur dan material yang diumpankan untuk pengelasan tidak diperlukan seorang operator yang ahli& Pengelasan otomatis ini pertama kali diusulkan oleh Bernardos dan .& Slaviano)) dan las busur rendam dipraktekkan pertama kali oleh D& Dulchevsky& Las busur rendam adalah pengelasan dimana logam cair tertutup dengan )luks yang diatur melalui suatu penampung )luks dan logam pengisi yang berupa ka#at pejal diumpankan secara terus menerus& Dalam pengelasan ini busur listriknya terendam dalam )luks& Karena dalam pengelasan ini" busur listriknya tidak kelihatan" maka sangat sukar untuk mengatur jatuhnya ujung busur& Di samping itu karena mempergunakan ka#at elektroda yang besar maka sangat sukar untuk memegang alat pembakar dengan tangan tepat pada tempatnya& Karena kedua hal tersebut maka pengelasan selalu dilaksanakan secara otomatis penuh& Mesin las ini dapat menggunakan sumber listrik 0= yang lamban dan D= dengan tegangan tetap& Bila menggunakan listrik 0= perlu adanya pengaturan kecepatan pengumpanan ka#at las yang dapat diubah2ubah untuk mendapatkan panjang busur yang diperlukan& Bila menggunakan sumber listrik D= dengan tegangan
tetap"
kecepatan
pengumpanan
dapat
dibuat
tetap
dan
biasanya
menggunakan polaritas balik >D=,P?& Mesin las dengan listrik D= kadang2kadang digunakan untuk mengelas pelat tipis dengan kecepatan tinggi atau untuk pengelasan dengan eletroda lebih dari satu& (6. Tungsten Inert as 4TIG6
Pengelasan ini pertama kali ditemukan di 0merika Serikat >(0r atau +e?& Las ini memakai elektroda tungsten yang mempunyai titik lebur yang sangat tinggi >-*83 =?
dan gas pelindungnya 0rgonC+elium& Sebenarnya masih ada gas lainnya" seperti @enon& Tetapi karena sulit didapat maka jarang digunakan& Dalam penggunaannya tungsten tidak ikut mencair karena tungsten tahan panas melebihi dari logam pengisi& Karena elektrodanya tidak ikut mencair maka disebut elektroda tidak terumpan& Keuntungan ' Digunakan untuk lloy #teel #tainless #teel maupun paduan on Ferrous' .i" =u" 0l > ir Craft)& Disamping itu mutu las bermutu tinggi" hasil las padat" bebas dari porositas dan dapat untuk mengelas berbagai posisi dan ketebalan& Dibandinkan dengan Car%on rc Welding " tungsten memiliki beberapa keunggulan& Pada umumnya *ungsten rc Welding hamper sama dengan Car%on rc Welding & Persamaannya' 2 Sumber arusnya sama > Power #upply+Welding Circuit ? 2 Memakai elektroda ka#at 2 Dikhususkan hanya untuk las& Perbedaannya' 2 Car%on rc Welding memakai )luks >Coating)" T14 memakai gas pelindung& 2 !lektroda pada Car%on rc Welding ikut mencair sebagai logam pengisi" T14 elektrodanya tidak ikut mencair& 2 Car%on rc Welding tidak perlu )iller metal" T14 diperlukan )iller metal&
*.2.5. P"'"#e0e' Pen/el"s"n
Kestabilan dari busur api yang terjadi pada saat pengelasan merupakan masalah yang paling banyak terjadi dalam proses pengelasan dengan S0" oleh karena itu kombinasi dari 0rus listrik >1? yang dipergunakan dan Tegangan >7? harus benar2benar sesuai dengan spesi)ikasi ka#at elektroda dan )luksi yang dipakai& (?& Pengaruh dari 0rus Listrik >1? Setiap kenaikan arus listrik yang dipergunakan pada saat pengelasan akan meningkatkan penetrasi serta memperbesar kuantiti lasnya& Penetrasi akan meningkat * mm per (33 0 dan kuantiti las meningkat juga ("6 KgCjam per (33 0&
4ambar *&-& Pengaruh 0rus Listrik Sedangkan
pengaruhnya
terhadap
ka#at
elektroda
G(H
dengan
diameter
yang
dipergunakan pada saat proses pengelasan adalah diammeter >mm? @ >(332*33? >0?&
*?& Pengaruh dari Tagangan Listrik >7? Setiap peningkatan tegangan listrik >7? yang dipergunakan pada proses pengelasan akan semakin memperbesar jarak antara tip elektroda dengan material yang akan dilas" sehingga busur api yang terbentuk akan menyebar dan mengurangi penetrasi pada material las& Konsumsi )luksi yang dipergunakan akan meningkat sekitar (3E pada setiap kenaikan ( volt tegangan&
-?& Pengaruh Kecepatan Pengelasan $ika kecepatan a#al pengelasan dimulai pada kecepatan /3 cmCmenit" setiap pertambahan kecepatan akan membuat bentuk jalur las yang kecil >elding Bead?" penetrasi" lebar serta kedalaman las pada benda kerja akan berkurang& Tetapi jika kecepatan pengelasannya berkurang diba#ah /3 cmCmenit cairan las yang terjadi diba#ah busur api las akan menyebar serta penetrasi yang dangkal" hal ini dikarenakan over heat& /?& Pengaruh Polaritas arus listrik >0= atau D=? Pengelasan dengan ka#at elektroda tunggal pada umumnya menggunakan tipe arus ,irect Current >D=?" elektroda positi) >!P?" jika menggunakan elektroda negati) >!.? penetrasi yang terbentuk akan rendah dan kuantiti las yang tinggi& Pengaruh dari arus lternating Curret >0=? pada bentuk butiran las dan kuantiti pengelasan antara elektroda positi) dan negati) adalah sama yaitu cenderung porosity" oleh karena itu dalam proses pengelasan yang menggunakan arus 0= harus memakai )luks yang khusus& 6?& +eat input +eat input atau energi per unit length pada proses pengelasan akan berpengaruh pada microstruktur lasan dan +0J terutama nilai hardness dan impact& +eat input yang terlalu tinggi akan menyebabkan hot cracking" dan yang terlalu rendah akan menyebabkan cold cracking apalagi ditunjang dengan adanya hydrogen& +eat input yang ideal untuk pengelasan bergantung pada banyak )actor" diantaranya jenis material" ketebalan material" jenis kampuh las" #elding proses dll& Kadang 2 kadang untuk
mempercepat
proses pengelasan"
diberikan
heat input
yang
tinggi&.amun ada beberapa hal yg harus diperhatikan berkaitan dengan heat input" diantaranya menjaga preheat dan temperature cooling time& Untukmenentukan preheat dan cooling time bisa dilihat dari berbagai standar& Satuparameter yang bagus
untuk menentukan cooling time ini yang disebut T>;C6?" artinya #aktu yang dibutuhkan untuk menurunkan temparatur lasan dari ;33=2 633 ="untuk beberapa jenis steel >)ine grained"uenched and tempered? T>;C6? adalah(32*6s& $ika T>;C6? terlalu kecil hardness pada +0J terlalu tinggi >ada nilai maksimum? dan $ika terlalu besar impact strength terlalu rendah >ada nilai minimum?&Siklus termal yang terjadi selama pengelasan dipengaruhi oleh masukan panas > heat input ? yang diberikan& Besarnya masukan panas yang terjadi pada proses pengelasan tergantung pada )actor2 )aktor seperti ' (& Daya hantar > heat conductivity ? dari logam yang disambung& *& 4eometri seperti tebal logam yang disambung& -& $anis sambungan dan bentuk alur& /& Teknik pengelasan termasuk parameter las yang diterapkan& Besarnya masukan panas per satuan panjang las untuk pengelasan busur listrik diberikan oleh persamaan berikut ' ! I 3&6 =7* Dimana ' ! I !nergi atau masukan panas > joule ? = I Kapasitas > %arads ? 7 I Tegangan listrik > 7olt ?
Tidak seluruhnya energy panas yang diberikan itu digunakan untuk menyambung logam" tetapi sebagian akan hilang ke udara luar& Pada proses pengelasan masukan panas yang dapat diberikan tergantung pada kerapatan energy
(energy density) dari teknik pengelasan tersebut& Semakin besar kerapatan energinya maka semakin rendah masukan panas yang diberikan untuk suatu proses pengelasan& $enis logam dan kerapatan yang diberikan akan menentukan kecepatan pemanasan (eating rate) dari logam yang dilas& Masukan panas akan menentukan temperature tinggi yang terjadi pada logam las dan berarti mempengaruhi terhadap struktur mikro serta sambungan las&
BAB IPEMBA.ASAN
(.). Di"/'"# Ali' P'oses P'o1u&si #tart
# uplier Bahan Baku (-ot Rolled Coil )
Pemeriksaan Bahan
Kembalikan ke #uplier
.
Baku
Bahan Baku Memenuhi Standar
Penempatan Bahan Baku pada .ncoiler
Penyetelan Sudut -eli/ Mesin Roller
Proses Pembentukan (Forming )
0
Universitas Mercu Buana
-*
0
Proses Pengelasan (Welding)
Proses Pemotongan (Cutting)
Proses Perbaikan (Repairing)
Pipa Memenuhi Standar 0STM
.
Pipa dapat Diperbaiki
.
Proses Pemeriksaan 0khir dan Penandaan >%inal 1nspection Marking?
Pipa Re0ect
!nd * Pipa Spiral
!nd (
(.2. U'"i"n P'oses P'o1u&si (.2.). B""n B"&u 1"n Pe#e'i&s""n B""n B"&u
Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan pipa spiral berupa pelat strip gulungan (-ot rolled coil+ -RC)" -RC merupakan baja gulungan hasil pengerolan slab sampai didapat ketebalan tertentu& Untuk mendapatkan ketebalan -RC yang diinginkan maka slab ditipiskan dalam proses penipisan yang dilakukan pada -ot #trip Mill & Bahan baku tersebut mengacu pada standar 0STM *6*" yang mempunyai tiga tingkatan kualitas yaitu grade (" *" dan -& Dalam hal tingkatan kualitas" bahan baku yang dipakai untuk pipa spiral adalah bahan baku dengan kualitas grade * yang mempunyai kadar phospor tidak lebih dari 3"36 E& Bahan baku 0STM 0&*6* 4, * tersebut eivalen dengan $1S 4 -(3( SS /33 karena komposisi kimia (Cemical properties) dan si)at mekanis (Mecanical Properties) dari bahan hampir sama&
4ambar /&(& Bahan Baku Pipa Spiral >Sumber' PT& S#arna Bajapaci)ic?
Tabel /&(& Standar Ketebalan Bahan Baku
Tabel /&*& Standar Lebar Bahan Baku
G/H
G/H
Tabel /&-& Standar Panjang Bahan Baku
G/H
(.2.2. Pe#e'i&s""n B""n B"&u
Bahan baku yang akan diproses untuk menjadi pipa spiral harus di periksa terlebih dahulu& Pemeriksaan bahan baku mengacu pada standar $1S 4 -(<- yang memuat toleransi2toleransi yang diiNinkan& Berikut ini adalah tabel2tabel yang memuat standar toleransi yang menjadi acuan dalam pemeriksaan bahan baku'
Tabel /&/& Toleransi Ketebalan Bahan Baku
G/H
Tabel /&6& Toleransi Lebar Bahan Baku
G/H
Pemeriksaan bahan baku ini bertujuan untuk memastikan kualitas dan kondisi bahan baku& Pemeriksaan yang dilakukan meliputi ' 2 Ketebalan bahan 2 Lebar bahan" dan 2 Kondisi visual bahan Untuk bahan baku yang memenuhi standar pemeriksaan maka" pada bagian dalam gulungan ditandai dengan identi)ikasi OK & Untuk bahan baku yang tidak memenuhi standar pemeriksaan maka ditandai dengan identi)ikasi TUNDA< dan akan di kembalikan ke produsen&
(.2.*. Pene0el"n Su1u0 eli?
Pengaturan diameter pipa yang akan di produksi adalah dengan cara mengatur sudut mesin >sudut eli/) yang merupakan sudut kemiringan antara roll gate penumpu -RC dengan roll gate penumpu pipa&
4ambar /&*& Sudut -eli/ mesin pipa spiral
G8H
Sudut tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus' 34
6<:
1 2 #in 554 + 56( , 7t ) / 8"49: + l;; Dimana ' 1 2 Sudut eli/ , 2 Diameter pipa t 2 Ketebalan bahan l 2 Lebar bahan
Besarnya sudut eli/ untuk diameter pipa
untuk diameter 83<"8 mm"
ketebalan (*mm dan lebar bahan 983 mm adalah ' 34
1 2 #in 554 + 56( , 7t ) / 8"49: + l;; 34
2 #in 554 + 56<=>"< 34?) / 8"49:+ @<=;; 34
2 #in 64+ (4A@<B + @<=): 34
2 #in 64+?"9@: 34
2 #in 6="9: =
2 ?8"B@
(.2.(. P'oses Pe#;en0u&"n (Forming)
Proses pembentukan yang di gunakan untuk produksi pipa spiral adalah jenis pengerolan& Prinsip proses ini adalah dengan memberikan gaya penekanan pada bahan baku > -RC ? melalui rol2rol yang menyebabkan
bahan baku terde)ormasi
plastis sehingga membentuk pipa spiral& Bentuk yang di dapat dari hasil pengerolan
ini dipertahankan >diikat? dengan cara dilas& Besarnya gaya pembentukan yang dibutuhkan tergantung pada ketebalan dan lebar pelat yang diproses& Pada saat proses ini berlangsung inspektor harus memastikan bah#a produk memenuhi standar" yaitu dengan cara memeriksa circumference atau keliling dari pipa& Mengacu pada standar 0STM *6*" toleransi diameter yang diiNinkan adalah O (E& Maka toleransi untuk keliling pipa tersebut adalah' >83<&8 @ -&(/? @ 3&3( I (<&(/ mm Batas atas dan batas ba#ah keliling pipa yang diiNinkan adalah ' 2
Batas atas
' 83<&8 mm (<&(/ mm I <*;&9/ mm
2
Batas ba#ah
' 83<&8 mm F (<&(/ mm I 6<3"/8 mm
Selama proses berlangsung" keliling pipa harus dipertahankan pada batas tersebut agar diameter pipa dapat memenuhi standar yang ditentukan&
4ambar /&-& Proses Pembentukan Pipa Spiral >Sumber' PT& S#arna Bajapaci)ic?
!"#"$" P'oses Pen/el"s"n (Welding)
Proses pengelasan yang digunakan untuk produksi pipa spiral adalah jenis pengelasan busur terendam (#u%merged rc Welding)" Sisi pipa yang dilas adalah posisi luar pipa (outside welding) dan posisi dalam pipa (inside welding)" Proses pengelasan ini berlangsung dengan menggunakan parameter proses yang sesuai" adapun parameter yang dimaksud meliputi' 2
Kuat arus > ?
2
oltage > ?
2
#peed >v?
Untuk pipa ukuran A 83<"8 mm @ (* mm @ (* m parameter aktual yang digunakan dalam proses adalah'
2
2
2
Kuat arus >0? Inside Welding
I 863
Durside Welding
I 963
7oltase >7? Inside Welding
I *<
Durside Welding
I -(
Speed >v? I ;3 cmCminute I -(&6 inCminute
Parameter tersebut akan sangat menentukan hasil proses pengelasan& Besarnya eat input untuk masing2maing posisi pengelasan dapat dihitung dengan rumus berikut' E 2 ( / /<=) + v
G6H
Dimana ' E 2 eat input (+in) 2 oltage 2 mperage v 2 #peed (cm+min) Maka besarnya eat input untuk masing2masing posisi pengelasan adalah' 2
Untuk Inside Welding E 2 ( / /<=) + v 2 (?> / =9 +in 2 8B"> k+in
2
Untuk Dutside Welding E 2 ( / /<=) + v 2 (84 / @B= / <=) + 84"B 2 99?AB +in 2 99"8 k+in
4ambar /&/& Dutside Welding >Sumber' PT& S#arna Bajapaci)ic?
!"#"%" P'oses Pe#o0on/"n (Cutting)
Setelah mencapai panjang tertentu" sesuai dengan yang tercantum pada instruksi kerja" maka pipa dipotong dengan menggunakan proses termal cutting & Proses pemotongan dengan menggunakan panas adalah dengan meman)aatkan panas yang dihasilkan dari pembakaran oksigen dan LP4 yang pencampurannya diatur melalui cutting torc& Tekan gas yang digunakan untuk proses pemotongan ini dapat diatur melalui regulator yang terdapat pada tabung gas tersebut& Besarnya tekanan untuk masing masing gas yang digunakan adalah' 2
Tekanan oksigen ' 3"9 kgCcmQ
2
Tekanan LP4
' (&6 kgCcmQ
4ambar /&6& Proses pemotongan (cutting) >Sumber' PT& S#arna Bajapaci)ic?
(.2.>. P'oses Pe';"i&"n (Repairing)
Proses perbaikan (Repairing) bertujuan untuk menyempurnakan hasil produksi agar dapat memenuhi standar 0STM *6*" karena pada saat proses produksi dapat terjadi kesalahan yang menyebapkan hasil produksi harus diperbaiki& Kesalahan yang mungkin terjadi pada saat produksi pipa spiral diantaranya adalah' (& Miss weld ' merupakan hasil pengelasan melenceng yang dari bagian yang seharusnya dilas& Proses perbaikannya adalah dengan jalan melakukan pengelasan secara manual dan kemudian digerinda untuk menghaluskan permukaannya& *& ump weld ' merupakan ketidak2sempurnaan hasil pengelasan dimana terdapat kekosongan pada jalur yang seharusnya dilas& =acat ini biasanya terjadi akibat
suatu kondisi yang mengharuskan operator menggeser posisi elektroda >wire? sehingga terjadi kekosongan pada bagian tersebut& -& +12L: ' merupakan posisi pertemuan pelat yang tidak rata" sehinga menyebabkan hasil pengelasan miring& Proses perbaikan untuk kondisi ini adalah dengan membuang hasil las yang ada (gouging process) dan selanjutnya memberikan gaya penekanan pada salah satu sisi sampai kedua sisi pertemuan pelat menjadi rata" dan dilanjutkan kembali dengan mengelas bagian yang telah diperbaiki&
4ambar /&8& Proses Perbaikan (Repairing) >Sumber' PT& S#arna Bajapaci)ic?
(.2.=. P'oses Pe#e'i&s""n A&i' 1"n Pen"n1""n (Final Inspection & 'aring)
Proses akhir dari seluruh rangkaian proses produksi pipa spiral adalah pemeriksaan akhir yang meliputi pemeriksaan untuk memastikan agar produk sesuai dengan spesi)ikasi& 0pabila produk ditemukan kekurangan pada produk dimana produk belum memenuhi standar" maka harus diperbaiki kembali" dan apabila produk telah memenuhi standar maka langkah selanjutnya adalah memberi indenti)ikasi pada pipa tersebut& Penandaan (marking) pada pipa ditempatkan pada posisi ujung pipa sebelah dalam & 0dapun identi)ikasi tersebut meliputi' (& Logo perusahaan *& Keterangan jenis komoditi -& .ama perusahaan pembeli /& Sdandar yang digunakan 6& Dimensi pipa 8& .omor job (o% order num%er) 9& .omor pipa ;& .omor material bahan baku (-eat num%er) <& Tanggal proses produksi
4ambar /&9& =ontoh form marking >Sumber' PT& S#arna Bajapaci)ic?
BAB KESIMPULAN
Dalam pelaksanaan proses produksi pipa spiral dengan lasan (#piral welded steel pipe) yang mengacu pada standar 0STM 0&*6* 4,&* harus berorientasi pada pencapaian mutu yang memenuhi standar tersebut& Dalam pelaksanaanya diperlukan pemeriksaan >inspeksi? selama proses berlangsung untuk memastikan bah#a produk yang dihasilkan memenuhi standar& Proses produksi pipa spiral mulai dari bahan baku sampai menjadi produk jadi" dilaksanakan dengan urutan proses sebagai berikut ' 2
Pemeriksaan bahan baku
2
Penyetelan sudut heli@ mesin
2
Proses pembentukan (Forming)
2
Proses Pengelasan (Welding)
2
Proses Pemotongan (Cutting)
2
Proses Perbaikan (Repairing)
2
Proses Pemeriksaan 0khir dan Penandaan (Final Inspection & Marking)
Keseluruhan proses ini harus dilaksanakan secara berurut dan teratur serta diikuti dengan proses pemeriksaan >inspeksi? selama proses produksi berlangsung&
