191 hasil pengikiran adalah kasar. Kikir sedang (secound cut) ini digunakan untuk pengiriman secara umum dan menghasilkan permukaan cukup bagus. Sedangkan kikir halus (smooth atau dead) untuk mendapat permukaan yang halus. Kikir dibersihkan dengan menggunakan sikat baja (wire brush), dengan cara membersihkannya harus searah dengan alur kikir. Jika dilihat dari sisi penggunaannya kikir terbagi menjadi dua yaitu, pertama: kikir standar, digunakan untuk mengikir pekerjaan bentuk dan ukuran yang standar (Gambar 8.9) dan kedua: kikir instrumen, digunakan untuk mengikir pekerjaan bentuk dan ukuran yang relatif kecil (Gambar 8.10). Gambar 8.9. Kikir standar Gambar 8.10. Kikir instrumen 4) Pahat Tangan Pahat tangan dilihat dari mata pahatnya terdapat empat jenis diantaranya: Rata/ lebar (flat), rata pendek (crosscut), radius (round nose) dan berujung runcing (diamond point).
192 a) Pahat Rata ( Flat Chisel ) Pahat rata memiliki mata sayat lebar, digunakan untuk membersihkan gerigi las, memahat alur dangkal, membersihkan sisa pengerjaan dan memotong paku keling serta baut. Gambar 8.11. Pahat pahat rata b) Pahat Rata Mata Sayat Pendek (Cross cut/Cape Chisel) Pahat rata mata sayat pendek, digunakan untuk memahat alur tegak lurus atau segi empat dan membersihkan bahan pada bagian yang sempit. Gmabar 8.12. Pahat rata mata sayat pendek c) Pahat Radius (Round Nose Cape Chisel) Pahat radius digunakan untuk memahat alur radius, memperbesar lubang dan mensenterkan kembali lubang bor yang telah terlanjur tidak senter.
193 Gambar 8.13. Pahat Radius d) Pahat Berujung Runcing (Diamond Point Chisel) Pahat berujung runcing digunakan untuk memahat pekerjaan akhir sudut bagian dalam, membuat alur V pada retak rigi las yang perlu perbaikan dan membuat celah pada plat dan pipa supaya mudah dipatahkan. Gambar 8.14. Diamond point chisel 3) Alat-alat Penyambungan Sebagian besar pekerjaan/produk fabrikasi membutuhkan penerapan berbagai metode penyambungan atau pengikatan/pengancingan. Pemilihan metode penyambungan tersebut ditentukan oleh beberapa faktor diantaranya: ujung potong radius
194 - Kualitas atau hasil akhir produk yang akan disambung - Kekuatan, fleksibelitas, kemudahan bongkar-pasang, ketahanan terhadap panas, dll - Nilai ekonomi pruduk itu sendiri, dampak lingkungan, dll - Kemungkinan penerapan penggunaan jenis-jenis sambungan, spt. las, baut-mur, dll. Jenis-jenis sambungan dan pengikatan yang banyak diterapkan pada pekerjaan fabrikasi diantranya: a) Sambungan Keling Menyambung plat dengan menggunakan paku keling (sambungan keling) masih banyak digunakan pada konstruksi plat tipis, karena dapat dilakukan dengan mudah dan relatif kuat, walaupun tidak begitu kedap. Jenis paku keling cukup beragam, sehingga dilakukan dengan cara atau alat yang beragam pula, namun yang banyak digunakan pada pekerjaan fabrikasi logam diantaranya : e) Rivet set Sambungan keling dengan menggunakan rivet set adalah dengan menggunakan paku keling pejal yang terbuat dari bahan aluminium, duraluminium, baja lunak, dll. Gambar 8.15. Penggunaan rivet set
195 Pengeling Pop (Blint Riveter) Sambungan keling dengan menggunakan blint riveter adalah dengan menggunakan paku keling bulat yang terbuat dari bahan aluminium, duraluminium, baja lunak, dll Gambar 8.16. Pengeling pop dan paku keling pop Cara kerja pengeling pop : Tempatkan/ masukkan paku keling pop ke lubang sambungan keling dan pasangkan pengeling pop sampai rapat dengan permukaan paku kelin. Tekan tuas pengeling pop beberapa kali, sambil pengeling ditekan sampai paku penariknya putus.
196 Tarik tuas pengeling dan keluarkan paku penarik yang telah putus dengan cara menarik tangkai kearah atas. b) Sambungan Sekrup (Screws) Sambungan sekrup (Gambar G.17), adalah salah satu alat penyambung pada pengerjaan fabrikasi logam yang penggunaannya dapat diaplikasikan secara luas, karena mudah digunakan dan dapat dibongkar-pasang serta dapat diganti jika sudah rusak. Gambar 8.17. Sambungan sekrup
197 Terdapat dua jenis sekrup yang umum digunakan pada proses penyambungan konstruksi atau fabrikasi, yaitu self tapping srews dan self drilling scew. Self Tapping Srews Self tapping screws (Gambar 7.18), adalah salah satu jenis sekrup yang dapat membentuk ulir sendiri pada saat dikencangkan, sehingga dapat mengikat secara cepat tanpa perlu ada persiapan ulir pada benda kerja yang akan disambung, yaitu hanya berupa lubang yang ukurannya maksimum sama dengan diameter dasar atau kaki ulir sekrup. Jenis ulir ini pada umumnya hanya digunakan untuk penyambungan pelat dengan tebal relatif tipis, dan hanya digunakan untuk menahan beban ringan karena diameter luar sekrupnya realtif kecil . Gambar 8.18. Self tapping screws Self Drilling Srews Self drilling screws (Gambar 8.19), mempunyai mata ujung yang memungkinkan untuk membuat lubang sebagai awal penguliran dan kemudian dengan cara yang sama dengan self tapping dapat mengulir sendiri jika dikencangkan. Jenis ulir ini juga digunakan untuk penyambungan pelat dengan tebal relatif tipis, dan hanya
198 dapat digunakan untuk menahan beban ringan karena diameternya luar sekrupnya relatif kecil. Gambar 8.19. Self tapping scews Sesuai dengan kebutuhan untuk penyambungan konstruksi, maka sekrup telah dibuat dengan berbagai ukuran dan bentuk. Adapun macam-macam bentuk kepala sekrup yang umum digunakan pada pekerjaan fabrikasi dapat dilihat pada (Gambar 7.20). Gambar 8.20. Macam-macam bentuk kepala Sekrup c) Sambungan Baut (Bold Srews) – Mur (Nut Scews) Sambungan baut - mur (Gambar 7.21), terdiri dari baut, mur dan ring, yaitu digunakan untuk menyambung atau mengikat plat pada pekerjaan fabrikasi logam, dan lebih banyak digunakan pada konstruksi plat tebal yang memerlukan pengikatan relatif kuat.
199 Gambar 8.21. Sambungan baut – mur Macam-macam bentuk baut yang umum digunakan untuk pekerjaan fabrikasi dapat dilihat pada (Gambar 8.22). Gmabar 8.22. Macam-macam bentuk baut Macam-macam bentuk mur yang umum digunakan untuk pekerjaan fabrikasi dapat dilihat pada (Gambar 8.23). Gambar 8.23. Macam-macam bentuk mur
200 Macam-macam bentuk ring (washer) yang umum digunakan untuk pekerjaan fabrikasi dapat dilihat pada (Gambar 8.24). Gambar 8.24. Macam-macam bentuk ring d) Sambungan Lipat Sambungan lipat hanya diterapkan pada konstruksi plat yang relatif tipis; dapat dikerjakan secara manual, di mana hanya dengan menggunakan alat-alat tangan, seperti palu, perapat (hand groover) serta landasan atau dengan menggunakan mesin-mesin khusus untuk sambungan lipat, misalnya untuk sambungan lipat pittsburgh. Ada beberapa macam sambungan lipat, antara lain: sambungan lipat tunggal (grooved seam), sambungan lipat pittsburgh, sambungan lipat tegak, sambungan lipat tegak ganda, sambungan lipat sudut tunggal, sambungan lipat sudut (ganda), sambungan lipat kotak, sambungan lipat sudut-bilah dan sambungan lipat bilah (slide seam).
201 Gambar 8.25. Bentuk-bentuk sambungan lipat b. Macam macam Mesin Fabrikasi Logam Untuk mendukung pekerjaan fabrikasi logam, memerlukan berbagai jenis mesin diantaranya: mesin untuk memotong, membentuk, maupun untuk menyambung atau merakit benda kerja. Adapun mesin-mesin yang sering digunakan untuk pekerjaan fabrikasi logam diantaranya: (1) mesin potong mekanik, (2) mesin tekuk, (3) mesin pelubang (bor), (4) mesin rol, dan mesin-mesin las untuk penyambungan logam. 1) Mesin Potong Mekanik Mesin potong mekanik terdapat beberapa macam diantaranya: Mesin pemotong gilotin (mesin potong gilotin manual, mesin potong gilotin elektrik, mesin potong gilotin hidrolik), mesin potong universal, mesin potong nibler, mesin gergaji bundar, mesin gerinda potong, dan mesin gergaji. a) Mesin Pemotong Gilotin (Guillotine Shearing Machine) Mesin pemotong gilotin digunakan untuk memotong lurus plat yang panjang khusunya untuk pemotongan yang berulang-ulang. Ini dapat
202 dilakukan karena pada belakang terdapat pembatasan sehingga pemotongan akan selalu sama dan tidak perlu pengukuran setiap kali pemotongan. Keuntungan penggunaan mesin potong ini adalah lebih cepat dan presisi sedangkan kerugiannya keterbatasan panjang pemotongan sangat tergantung pada ukuran mesin dan hanya dapat memotong plat. Apabila dilihat dari proses kerjanya mesin pemotong gilotin ada tiga jenis yaitu: Mesin Potong Gilotin Manual (Manual Guillotine Shearing Machine) Mesin potong gilotin manual adalah salahsatu jenis mesin gilotin yang proses pemotongannya dilakukan secara manual dengan tenaga manusia (Gambar 8.26) . Gambar 8.26. Mesin pemotong gilotin manual Mesin Potong Gilotin Elektrik (Electric Guillotine Shearing Machine) Mesin potong gilotin elektrik adalah salahsatu jenis mesin gilotin yang proses pemotongannya dilakukan dengan sumber tenaga elikterik (Gambar 8.27).
203 Gambar 8.27. Mesin pemotong gilotin electrik Mesin Potong Gilotin Hidrolik (Hydroulic Guillotine Shearing Machine) Mesin potong gilotin hidrolik adalah salahsatu jenis mesin gilotin yang proses pemotongannya dilakukan dengan sumber tenaga hidrolik (Gambar 8.28). Gambar 8.28. Mesin potong gilotin hidrolik
204 b) Mesin Potong Universal (Universal Punch and Shearing Machine) Mesin potong universal, digunakan untuk pemotongan, pengguntingan, dan pelubang plat, profil sudut, besi batangan (segi empat, bulat atau bujur sangkar). Mesin ini dapat bekerja secara cepat, presisi dan akurat tetapi kemampuannya sangat terbatas sesuai dengan ukuran dan kemampuan potong, tebal bahan dan hasilnya sedikit akan terjadi perubahan bentuk pada pinggir pemotongan. Gambar 8.29. Mesin pemotong gilotin universal c) Mesin Potong Nibler (Nibler Sharing Machine) Mesin potong nibler, digunakan untuk memotong atau melubangi benda kerja pada posisi-posisi yang sulit. Mesin ini dapat memotong lurus dan juga berliku-liku atau relatif sulit.
205 Gambar 8.30. Mesin potong nibler d) Mesin Gerinda Potong (Abrasive Cut-Off Machine) Mesin gerinda potong (Gambar 8.31), adalah salah satu mesin potong dengan mata potong roda gerinda berbentuk bulat pipih yang berputar pada satu titik sumbu dengan kecepatan relatif tinggi. Jenis alat potong ini digunakan untuk pemotongan ringan baik padat/pejal maupun berongga. Kemampuan potong sangat terbatas tergantung pada posisi penjepitan benda kerja dan diameter roda gerindanya. Gambar 8.31. Mesin gerinda potong e) Mesin Gergaji Bundar (Cut-Off Saw) Mesin gergaji bundar (Gambar 8.32), adalah salah satu mesin potong dengan mata potong gergaji berbentuk bundar/bulat yang berputar pada satu titik dengan kecepatan relatif rendah. Mesin jenis
206 ini digunakan untuk pemotongan ringan baik padat/pejal maupun berongga. Kemampuan potong sangat terbatas tergantung pada posisi penjepitan benda kerja dan diameter mata gergajinya. Gambar 8.32. Mesin gergaji bundar f) Mesin Gergaji (Hack Saw Machine) Horizontal band saw dan Vertical Band Saw Mesin gergaji adalah salah satu alat potong yang digunakan untuk memotong bahan padat/pejal atau pipa tebal (bahan berongga). Walau kecepatan potongnya lebih lambat, namun dapat memotong benda keja yang memilki ukuran lebih besar jika dibandingkan dengan mesin gergaji bundar dan mesin gerinda potong. Jenis mesin gergaji terdapat tiga jenis yaitu: mesin gergaji gerak horisontal (hack saw machine), mesin gergaji berputar horisontal (horizontal band saw machine) dan mesin gergaji berputar vertikal (vertical band saw machine). Mesin Gergaji Gerak Horisontal (Hack Saw Machine) Mesin gergaji gerak horizontal (Gambar 8.33), adalah salah satu jenis mesin gergaji dengan menggunakan alat potong berupa daun gergaji yang pemasangannya pada posisi mendatar atau horisontal.
207 Gambar 8.33. Hack saw machine Mesin Gergaji Berputar Horisontal (Horizontal Band Saw Machine) Mesin gergaji berputar horizontal (Gambar 7.34), adalah salah satu jenis mesin gergaji dengan menggunakan alat potong berupa pita gergaji yang pemasangannya pada posisi mendatar atau horisontal. Gambar 8.34. Horizontal band saw machine
208 Mesin Gergaji Berputar Vertikal (Horizontal band saw machine) Mesin gergaji berputar horizontal (Gambar 8.35), adalah salah satu jenis mesin gergaji dengan menggunakan alat potong berupa pita gergaji yang pemasangannya pada posisi tegak atau vertikal. Gambar 8.35. Vertical band saw machine 2) Mesin Tekuk Ada beberapa tipe mesin tekuk yang biasa dipergunakan dalam menekuk/ melipat atau membentuk benda kerja, namun secara umum yang biasa digunakan adalah mesin pres (Press Brake) dan mesin tekuk/ lipat. a) Mesin Pres (Press Brake) Mesin pres memiliki kemampuan dan aplikasi yang cukup bervariasi. Mesin ini digunakan untuk membengkokkan/ menekuk plat-plat yang relatif tebal, membentuk radius, pelengkungan awal sebelum dirol, dan pembentukan kerucut serta pengerjaan sulit lainnya.
209 Gambar 8.36. Mesin pres Pengerjaan pembentukan silinder dan kerucut hanya setengah bagian saja dan kemudian baru disambungkan. Panjang langkah dapat disetel sehingga dalam penekanan akan sama sehingga hasil bengkokan/ tekukan akan selalu sama. b) Mesin Lipat Penggunaan mesin tekuk/ lipat plat adalah untuk mempercepat suatu proses penekukan dan untuk mencapai tingkat ketelitian tertentu. Sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi; mesin tekuk telah berkembang sedemikian rupa, mulai dari yang dioperasikan secara manual sampai dengan yang dioperasikan secara otomatis. Ada tiga tipe mesin lipat yang umum dipakai pada pekerjaan fabrikasi logam diantaranya: Mesin Lipat Bangku/Terbatas (Bench Adjustable Folder Machine) Mesin lipat bangku /mesin lipat terbatas, digunakan untuk melipat plat-plat tipis secara cepat dan presisi. Mesin ini bekerja secara
210 serentak antara menjepit benda kerja dan melipat. Cocok untuk pelipatan tunggal dan ganda, termasuk untuk membuat bentuk “U“. Gambar 8.37. Mesin tekuk terbatas Mesin Lipat Penekan/Pembatas Rata (Cramp Folder Machine) Mesin lipat universal, digunakan melipat sebuah pelat dengan panjang antara 1 – 2,4 meter dan ketebalannya antara 0,4 – 2,0 mm , dengan sudut tekuk mencapai 135. Gambar 8.38. Mesin lipat penekan rata
211 Mesin Tekuk Kotak (Box and Pan Brake Machine) Prinsip penggunaan mesin lipat kotak relatif sama dengan mesin lipat universal. Mesin lipat kotak mempunyai sepatu tekuk dengan berbagai ukuran dan dapat dipasang sesuai dengan kebutuhan atau ukuran kotak yang akan dibuat. Gambar 8.39. Mesin tekuk kotak 3) Mesin Rol Mesin rol digunakan untuk melengkungkan atau mengerol silinder, kerucut, dan membentuk kawat. Ada beberapa tipe mesin rol yang digunakan pada pekerjaan fabrikasi, diantaranya : a) Mesin Rol Bangku Mesin rol bangku digunakan untuk mengerol plat-plat tipis dan untuk kerajinan/ membuat perhiasan.
212 Gambar 8.40. Mesin rol bangku b) Mesin Rol Standar (Slip Roller) Mesin rol standar digunakan untuk penggunaan umum seperti, mengerol plat dan membentuk kawat. Kemampuan mesin rol ini terbatas sampai dengan ketebalan plat 3 mm, karena mesin rol ini digerakkan secara manual (diputar dengan tangan) Gambar 8.41. Mesin rol standar
213 c) Mesin Rol Listrik (Electrik Roller Machine), Mesin rol listrik digunakan untuk mengerol plat diatas ketebalan 3 mm (disesuaikan dengan kapasitas mesin). Gambar 8.42.. Mesin rol listrik 4) Mesin Bor a) Mesin Bor Portabel (Portable Drilling Machine) Mesin bor portable atau juga disebut mesin bor tangan, dalam penggunaannya dapat dibawa atau dipindah dengan mudah. Mesin bor jenis ini digunakan untuk membuat lubang yang relatif kecil (maksimum 13mm), diantaranya untuk mengebor pada posisi (tegak/vertical, mendatar/horizontal, dan miring), merimer dan menchamper lubang untuk pekerjaan konstruksi baja dan pengerjaan plat ringan. Mesin bor tangan ini penggeraknya ada dua yaitu, menggunakan motor listrik (Gambar 8.43) dan menggunakan udara bertekanan/ pneumatik (Gambar 8.44). Masing-masing jenis mesin bor tangan tersebut tingkat kecepatan putarnya dapat diatur lambat dan cepat, serta arah putarannya dapat diatur berputar arah kebalikannya. Untuk melakukan pengeboran, pemakananannya diatur secara manual.
214 Gambar 8.42. Mesin bor tangan listrik Gambar 8.43. Mesin bor tangan pneumatik b) Mesin Bor Mesin bor yang umum digunakan untuk pekerjaan fabrikasi adalah mesin bor bangku dan mesin bor tiang/kaki (Gambar 8.44). Fungsi mesin digunakan untuk mengebor lubang-lubang pada benda kerja kecil misalnya pada profil sudut, pipa bulat dan segi empat serta plat dengan ukuran yang sesuai. Gambar 8.45. Mesin bor bangku dan mesin bor tiang/kaki
215 3. Rangkuman Terdapat beberapa peralatan dan mesin untuk mendukung kegiatan fabrikasi logam diantaranya: peralatan tangan, mesin fabrikasi logam, mesin potong gas dan mesin las. Untuk materi mesin potong gas dan mesin akan dibahas pada materi teknik pengelasan. Peralatan Tangan: Dalam melaksanakan pekerjaan fabrikasi logam banyak peralatan tangan yang digunakan diantaranya: alat lukis, alat potong dan alat penyambung. Alat lukis Alat lukis untuk pekerjaan fabrikasi logam diantaranya: - Penggores, berfungsi untuk membuat garis pada permukaan benda kerja yang hasil goresannya bersifat permanen. - Kapur teknik (engineers chalk), berfungsi untuk membuat garis pada permukaan benda kerja dengan hasil garis bersifat tidak permanen. Penggunaanya untuk garis potong pada pemotongan dengan gas. - Penitik, berfungsi untuk menandai dan membuat titik pusat. - Garis kapur, berfungsi untuk membuat garis lurus yang panjang pada bahan yang tidak dicat (berlapis) atau pada lantai. - Busur derajat (Bevel protactor), berfungsi untuk membuat dan mengecek sudut - Mistar baja, berfungsi untuk mengukir dan menarik garis - Mistar ilpat, berfungsi untuk mengukur dan memindakan sudut - Mistar gulung, berfungsi untuk mengukur benda kerja yang berukuran panjang, radius dan diameter - Jangka kaki, berfungsi untuk melukis garis lengkung dan lingkaran, memindahkan ukuran/ sudut dan melukis konstruksi geometrik - Jangka tongkat, berfungsi untuk melukis konstruksi dan lingkaran yang besar, memindahkan ukuran/ sudut dan melukis konstruksi geometric - Siku blok, berfungsi untuk mengecek kesikuan benda kerja/konstruksi, memeriksa kerataan benda kerja, dan serta menarik garis siku.
216 - Siku pelat, berfungsi untuk mengecek kesikuan benda kerja/konstruksi, memeriksa kerataan benda kerja, dan serta menarik garis siku pada benda kerja yang berukuran besar - Siku kombinasi (combination set square), berfungsi untuk melukis berbagai ukuran sudut, menentukan titik pusat suatu benda kerja yang berpenampang bulat/ lingkaran. Alat-alat Potong: Secara umum alat-alat potong pada pekerjaan fabrikasi ringan dan berat adalah sama, hanya berbeda pada kapasitas atau kemampuannya saja. Gergaji Tangan (Hacksaw) Gergaji tangan digunakan untuk memotong benda-benda konstruksi logam kecil seperti besi profil, pipa bulat atau segi empat dan besi plat. Gunting Gunting adalah alat potong yang digunakan untuk memotong plat, terutama plat baja lunak, seng, plat lapis timah, plat tembaga. Berbagai bentuk/tipe dari gunting yang kesemuanya bertujuan untuk lebih memudahkan dan tidak melelahkan dalam pengerjaan. Secara umum gunting dibedakan atas dua fungsi, yaitu: untuk menggunting lurus dan menggunting lengkung. Untuk menggunting lurus digunakan gunting lurus, dan gunting kombinasi/universal, sedangkan untuk menggunting lengkung diantaranya digunakan : gunting lingkaran dan gunting dirgantara. Kikir Ada beberapa jenis yang sesuai dengan hasil kekasaran permukaan yang dihasilkan. Kikir kasar (bastard) digunakan untuk pengasaran, hasil pengikiran adalah kasar. Kikir sedang (secound cut) ini digunakan untuk pengiriman secara umum dan menghasilkan permukaan cukup bagus. Sedangkan kikir halus (smooth atau dead) untuk mendapat permukaan yang halus. Kikir dibersihkan dengan menggunakan sikat baja (wire brush), dengan cara membersihkannya harus searah dengan alur kikir. Jika dilihat dari sisi penggunaannya kikir terbagi menjadi dua yaitu, pertama: kikir standar, digunakan untuk mengikir pekerjaan bentuk dan
217 ukuran yang standar dan kedua: kikir instrumen, digunakan untuk mengikir pekerjaan bentuk dan ukuran yang relatif kecil. Pahat Tangan Pahat tangan dilihat dari mata pahatnya terdapat empat jenis diantaranya: Rata/ lebar (flat), rata pendek (crosscut), radius (round nose) dan berujung runcing (diamond point). Alat-alat Penyambungan: Jenis-jenis sambungan dan pengikatan yang banyak diterapkan pada pekerjaan fabrikasi diantranya: sambungan keling, rivet set, sambungan sekrup, self tapping dan self drilling, sambungan baut-mur dan sambungan lipat. Mesin-mesin Fabrikasi Logam: Mesin-mesin yang sering digunakan untuk pekrjaan diantaranya: (1) mesin potong mekanik, (2) mesin tekuk, (3) mesin pelubang (bor), (4) mesin rol, dan mesin-mesin las untuk penyambungan logam. Mesin Potong Mekanik Mesin pemotong gilotin (Guillotine shearing machine), digunakan untuk memotong lurus plat yang memiliki panjang khusunya dan pemotongannya dapat dilakukan berulang-ulang. yaitu: Mesin potong gilotin manual (Manual guillotine shearing machine), digunakan untuk memotong pelat yang proses pemotongannya dilakukan secara manual dengan tenaga manusia. Mesin potong gilotin elektrik (Electric guillotine shearing machine, digunakan untuk memotong pelat yang proses pemotongannya dilakukan dengan sumber tenaga elikterik. Mesin potong gilotin hidrolik (Hydroulic guillotine shearing machine), digunakan untuk memotong pelat yang proses pemotongannya dilakukan dengan sumber tenaga hidrolik.
218 Mesin potong universal (Universal punch and shearing machine), digunakan untuk pemotongan, pengguntingan, dan pelubang plat, profil sudut, besi batangan (segi empat, bulat atau bujur sangkar). Mesin ini dapat bekerja secara cepat, presisi dan akurat tetapi kemampuannya sangat terbatas sesuai dengan ukuran dan kemampuan potong, tebal bahan dan hasilnya sedikit akan terjadi perubahan bentuk pada pinggir pemotongan. Mesin potong nibler (Nibler sharing machine), digunakan untuk memotong atau melubangi benda kerja pada posisi-posisi yang sulit. Mesin ini dapat memotong lurus dan juga berliku-liku atau relatif sulit. Mesin Gergaji Bundar dan Grinda Potong Mesin Gergaji bundar (Cut-Off Saw) dengan mata potong gergaji ini berputar dengan kecepatan rendah. Sedangkan dengan gerinda potong (Abrasive Cut-Off Machine) berputar dengan kecepatan tinggi. Kedua alat potong iini digunakan untuk pemotongan ringan baik padat/ pejal maupun berongga. Mesin gergaji (hacksaw machine), digunakan untuk memotong bahan padat/ pejal atau pipa tebal (bahan berongga). Mesin Tekuk: Ada beberapa tipe mesin tekuk yang biasa dipergunakan dalam menekuk/ melipat atau membentuk benda kerja, namun secara umum yang biasa digunakan adalah mesin pres (\press brake) dan mesin tekuk/ lipat. Mesin Rol: Mesin rol digunakan untuk melengkungkan atau mengerol silinder, kerucut, dan membentuk kawat. Ada beberapa tipe mesin rol yang digunakan pada pekerjaan fabrikasi diantaranya: Mesin rol bangku, digunakan untuk mengerol plat-plat tipis dan untuk kerajinan/ membuat perhiasan. Mesin rol standar, digunakan untuk penggunaan umum seperti, mengerol plat dan membentuk kawat. Kemampuan mesin rol ini terbatas sampai
219 dengan ketebalan plat 3 mm, karena mesin rol ini digerakkan secara manual (diputar dengan tangan) Mesin rol listrik digunakan untuk mengerol plat diatas ketebalan (disesuaikan dengan kapasitas mesin). Mesin Bor: Mesin bor tangan (portable drilling machine), digunakan untuk membuat lubang yang relatif kecil (maksimum. 13mm), mengebor arah samping, reamer lubang untuk konstruksi baja dan pengerjaan plat ringan. Mesin bor tangan ini penggeraknya ada dua yaitu, menggunakan motor listrik dan menggunakan udara bertekanan/pneumatik. Mesin bor, digunakan untuk mengebor lubang-lubang pada benda kerja kecil misalnya pada profil sudut, pipa bulat dan segi empat serta plat dengan ukuran yang sesuai. Mesin bor yang umum digunakan untuk pekerjaan fabrikasi adalah mesin bor bangku dan mesin bor tiang/kaki. 4. Tugas 1. Buat rangkuman secara singkat, terkait materi teknik dasar fabrikasi logam 2. Buat laporan secara singkat, langkah-langkah pengopersian atau penggunaan alat/mesin fabrikasi 5. Test Formatif 1. Pada pekerjaan fabrikasi logam terdapat beberapa alat lukis. Sebutkan minimal delapan buah dan elaskan fungsinya. 2. Terdapat beberapa jenis gunting untuk pekerjaan fabrikasi. Sebutkan dan jelaskan fungsinya 3. Terdapat beberapa jenis penyambung untuk pekerjaan fabrikasi. Sebutkan dan jelaskan fungsinya 4. Terdapat beberapa jenis mesin untuk pekerjaan fabrikasi. Sebutkan dan jelaskan fungsinya
220 J. Kegiatan Belajar 9 – Teknik Pengerjaan Logam (Teknik Dasar Pengecoran Logam. 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, peserta didik dapat: c. Menjelaskan teknik dasar pengecoran logam d. Melaksanakan teknik dasar pengecoran logam 2. Uraian Materi Sebelum mempelajari materi Teknik dasar pengecoran logam, lakukan kegiatan sebagai berikut: Pengamatan: Silahkan anda mengamati proses pengecoran logam sebagaimana terlihat pada (Gambar 9.1) atau objek lain sejenis disekitar anda. Untuk dapat melakukan proses pengecoran sesuai ketentuan yang berlaku, tentunya perlu menguasai berbagai macam teknik dasar pengecoran logam. Sebutkan beberapa tapengerjaan loagm untuk mendukung kegiatan tersebut dan jelaskan bagaimana caranya. Gambar 9.1. Kegiatan pengecoran logam
221 Menanya: Apabila anda mengalami kesulitan dalam memahami tentang teknik dasar apa saja yang diperlukan pada proses pengecoran logam, bertanyalah/ berdiskusi atau berkomentar kepada sasama teman atau guru yang sedang membimbing anda. Mengekplorasi: Kumpulkan data secara individu atau kelompok, terkait beberapa teknik dasar pengecoran logam dan cara menggoperasikannya, melalui: benda konkrit, dokumen, buku sumber, atau hasil eksperimen. Mengasosiasi: Setelah anda memilki data dan menemukan jawabannya, selanjutnya jelaskan bagaimana cara menerapkan teknik dasar pengerjaan logam pada pengoperasian mesin perkakas. Mengkomunikasikan: Presentasikan hasil pengumpulan data-data anda, terkait beberapa teknik dasar pengerjaan logam dan cara menggopersikannya, dan selanjutnya buat laporannya. TEKNIK DASAR PENGECORAN LOGAM Teknik dasar pegecoran logam adalah, kompetensi dasar yang harus dimiliki seorang operator agar dapat menerapkan teknik pengecoran logam dengan prosedur yang benar. a. Difinisi Pengecoran Pengecoran (casting) adalah suatu proses penuangan materi cair seperti logam atau plastik yang dimasukkan ke dalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku di dalam cetakan yang telah dipersiapkan, dan kemudian dikeluarkan atau dipecah-pecah untuk dijadikan komponenmesin. Pengecoran digunakan untuk membuat bagian mesin dengan bentuk yang kompleks.
222 Gambar 9.2. Contoh pengecoran logam secara manual Pengecoran dilakukan untuk membentuk logam dalam kondisi panas sesuai dengan bentuk cetakan yang telah dibuat. Pengecoran dapat berupa material logam cair atau plastik yang bisa meleleh (termoplastik), juga material yang terlarut air misalnya beton atau gips, dan materi lain yang dapat menjadi cair atau pasta ketika dalam kondisi basah seperti tanah liat, dan lain-lain yang jika dalam kondisi kering akan berubah menjadi keras dalam cetakan, dan terbakar dalam perapian. Proses pengecoran dibagi menjadi dua, yaitu : expandable (dapat diperluas) dan non expandable (tidak dapat diperluas). Gambar 9.3. Proses pengecoran logam secara otomatis
223 Pengecoran biasanya diawali dengan pembuatan cetakan dengan bahan pasir. Cetakan pasir bisa dibuat secara manual maupun dengan mesin. Pembuatan cetakan secara manual dilakukan bila jumlah komponen yang akan dibuat jumlahnya terbatas, dan banyak variasinya. Pembuatan cetakan tangan dengan dimensi yang besar dapatmenggunakan campuran tanah liat sebagai pengikat. Dewasa ini cetakanbanyak dibuat secara mekanik dengan mesin agar lebih presisi serta dapat diproduk dalam jumlah banyak dengan kualitas yang sama baiknya. b. Pembuatan Cetakan Manual Proses pembuatan cetakan tangan meliputi pembuatan cetakan dengan kup dan drag. Sebagimana gambar dibawah (Gambar 9.4), pada gambar (a), menutupi permukaan pola dalam rangka cetak dengan pasir, (b) cetakan siap(c), proses penuangan (d), dan produk pengecoran (e). Gambar 9.4. Ukuran benda kerja yang akan dibuat dan proses pembuatan cetakan tangan
224 Selain pembuatan cetakan secara manual, juga dikenal pembuatan cetakan dengan mesin guncang, pembuatan cetakan dengan mesin pendesak, pembuatan cetakandengan mesin guncang desak, pembuatan cetakan dengan mesin tekanan tinggi, dan pembuatan cetakan dengan pelempar pasir. c. Pengolahan Pasir Cetak Pasir cetak yang sudah digunakan untuk membuat cetakan, dapat dipakai kembali dengan mencampur pasir baru dan pengikat baru setelah kotoran-kotoran dalam pasir tersebut dibuang. Pasir cetak dapat digunakan berulang-ulang. Setelah digunakan dalam proses pembuatan suatu cetakan, pasir cetak tersebut dapat diolah kembali tidak bergantung pada bahan logam cair. Prosesnya dengan cara pembuangan debu halus dan kotoran, pencampuran, serta pendinginan pasir cetak. Adapun mesin-mesin yang dipakai dalam pengolahan pasir, antara lain: 1) Penggilingan Pasir Penggiling pasir digunakan apabila pasir tersebut menggunakan lempung sebagai pengikat, sedangkan untuk pengaduk pasir digunakan jika pasir menggunakan bahan pengikat seperti minyak pengering atau natrium silikat 2) Pencampur pasir Pencampur pasir digunakan untuk memecah bungkah-bungkah pasir setelah pencampuran. Jadi, pasir dari penggiling pasir kadang-kadang diisikan ke pencampur pasir atau biasanya pasir bekas diisikan langsung kedalamnya 3) Pengayakan Untuk mendapatkan pasir cetak, ayakan dipakai untuk menyisihkan kotoran dan butir-butir pasir yang sangat kasar. Jenis ayakan ada dua macam, yaitu ayakan berputar dan ayakan bergetar.
225 4) Pemisahan magnetis Pemisahan magnetis digunakan untuk menyisihkan potongan-potongan besi yang berada dalam pasir cetak tersebut. 5) Pendingin pasir Dalam mendinginkan pasir, udara pendingin perlu bersentuhan dengan butir-butir pasir sebanyak mungkin. Pada pendingin pasirpengagitasi, udara lewat melalui pasir yang diagitasi. Adapun pada pendingin pasir tegak, pasir dijatuhkan ke dalam tangki dan disebar oleh sebuah sudu selama jatuh, yang kemudian didinginkan oleh udara daribawah. Pendingin pasir bergetar menunjukkan alat di mana pasir diletakkan pada pelat dan pengembangan pasir efektif. d. Pengecoran dengan Pasir (Sand Casting) Pengecoran dengan pasir membutuhkan waktu selama beberapa hari dalam proses produksinya dengan hasil rata-rata (1-20 unit/jam proses pencetakan) dan proses pengecoran dengan bahan pasir ini akan membutuhkan waktu yang lebih lama terutama untuk produksi dalam skala yang besar. Pasir hijau/green sand (basah) hampir tidak memiliki batas ukuran beratnya, akan tetapi pasir kering memiliki batas ukuran berat tertentu, yaitu antara 2.300-2.700 kg. Batas minimumnya adalah antara 0,05-1 kg. Pasir ini disatukan dengan menggunakan tanah lia (sama dengan proses pada pasir hijau) atau dengan menggunakan bahan perekat kimia/minyak polimer. Pasir hampir pada setiap prosesnya dapat diulang beberapa kali dan membutuhkan bahan input tambahan yang sangat sedikit. Pada dasarnya, pengecoran dengan pasir ini digunakan untuk mengolah logam bertemperatur rendah, seperti besi, tembaga, nikel, magnesium dan aluminium. Pengecoran dengan pasir ini juga dapat digunakan pada logam bertemperatur tinggi, namun untuk bahan logam selain itu tidak akan bisa diproses. Pengecoran ini adalah teknik tertua dan paling dipahami hingga sekarang. Bentuk-bentuk ini harus mampu memuaskan standar tertentu sebab bentuk-bentuk tersebut merupakan inti dari proses pergecoran dengan pasir
226 Gambar 9.5. Proses pengecoran logam dengan cetakan pasir Gambar 9.6. Beberapa contoh hasil pengecoran dengan pasir e. Pengecoran Dengan Gips (Plaster Casting) Bahan dari gips memiliki sifat yang tahan lama, maka lebih sering digunakan sebagai bahan dasar dalam produksi pahatan perunggu atau sebagai pisau pahat pada proses pemahatan batu. Dengan pencetakan gips, hasilnya akan lebih tahan lama (jika disimpan di tempat tertutup)
227 dibanding dengan tanah liat asli yang harus disimpan di tempat yang basah agar tidak pecah. Dalam proses pengecoran ini, gips yang sederhana dan tebal dicetak, diperkuat dengan menggunakan serat, kain goni, semua itu dibalut dengan tanah liat asli. Pada proses pembuatannya, gips ini dipindah dari tanah liat yang lembab, proses ini akan secara tidak sengaja merusak keutuhan tanah liat tersebut. Akan tetapi ini bukanlah masalah yang serius karena tanah liat tersebut telah berada di dalam cetakan. Cetakan kemudian dapat digunakan lagi di lain waktu untuk melapisi gips aslinya sehingga tampak benar-benar seperti tanah liat asli. Permukaan gips ini selanjutnya dapatdiperbarui, dilukis, dan dihaluskan agar menyerupai pencetak dari perunggu. Pengecoran dengan gips hampir sama dengan pengecoran dengan pasir kecuali pada bagian gips diubah dengan pasir. Campuran gips pada dasarnya terdiri dari 70-80 % gipsum dan 20-30 % penguat gipsum dan air. Pada umumnya, pembentukan pengecoran gips ini membutuhkan waktu persiapan kurang dari 1 minggu, setelah itu akan menghasilkan produksi rata-rata sebanyak 1-10 unit/jam pengecorannya dengan berat untuk hasil produksinya maksimal mencapai 45 kg dan minimal 30 kg, dan permukaan hasilnyapun memiliki resolusi yang tinggi dan halus. Jika gips digunakan dan pecah, maka gips tersebut tidak dapat diperbaiki dengan mudah. Pengecoran dengan gips ini normalnya digunakan untuk logam non belerang seperti aluminium, seng, tembaga. Gips ini tidak dapat digunakan untuk melapisi bahan-bahan dari belerang karena sulfur dalam gipsum secara perlahan bereaksi dengan besi. Persiapan utama dalam pencetakan adalah pola yang ada disemprot dengan film yang tebal untuk membuat gips campuran. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah cetakan merusak pola. Unit cetakan tersebut dikocok sehingga gips dapt mengisi lubang-lubang kecil di sekitar pola. Pembentuk pola dipindahkan setelah gips diatur. Pengecoran gips ini menunjukkan kemajuan, karena penggunaan peralatan otomatis dapat segera digunakan dengan mudah ke sistem robot, karena ketepatan desain permintaan semakin meningkat yang bahkan lebih besar dari kemampuan manusia.
228 Gambar 9.7. Proses pengecoran logam dengan gips Gambar 9.8. Beberapa contoh hasil pengecoran dengan gips f. Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Casting) Pengecoran sentrifugal berbeda dengan penuangan gravitasi-bebas dan tekanan-bebas karena pengecoran sentrifugal membentuk dayanya sendiri menggunakan cetakan pasir yang diputar dengan kecepatan konstan. Pengecoran sentrifugal roda kereta api merupakan aplikasi awal dari metode yang dikembangkan oleh perusahaan industri Jerman Krupp dan kemampuan ini menjadikan perkembangan perusahaan menjadi sangat cepat. Gambar 9.9. Turbin air produk hasil pengecoran logam
229 d. Die Casting Die casting adalah proses pengecoran atau pencetakan logam dengan menggunakan penekanan yang sangat tinggi pada suhu rendah. Cetakan tersebut disebut die. Rentang kompleksitas die untuk memproduksi bagian-bagian logam non belerang (yang tidak perlu sekuat, sekeras, atau setahan panas seperti baja) dari keran cucian sampai cetakan mesin (termasuk hardware, bagian-bagian komponen mesin, mobil mainan, dll). Gambar 9.10. Die casting Logam biasa seperti seng dan alumunium digunakan dalam proses die casting. Logam tersebut biasanya tidak murni melainkan logam logam yang memiliki karakter fisik yang lebih baik. Akhir-akhir ini suku cadang yang terbuat dari plastik mulai menggantikan produk die casting banyak dipilih karena harganya lebih murah (dan bobotnya lebih ringan yang sangat penting khususnya untuk suku cadang otomotif berkaitan dengan standar penghematan bahan bakar). Suku cadang dari plastik lebih praktis (terutama sekarang penggunan pemotongan dengan bahan plastik semakin memungkinkan) jika mengesampingkan kekuatannya, dan dapat didesain ulang untuk mendapatkan kekuatan yang dibutuhkan. Terdapat empat langkah utama dalam proses die casting. Pertama-tama cetakan disemprot dengan pelicin dan ditutup. Pelicin tersebut membantu
230 mengontrol temperatur die dan membantu saat pelepasan dari pengecoran. Logam yang telah dicetak kemudian disuntikkan pada die di bawah tekanan tinggi. Takanan tinggi membuat pengecoran setepat dan sehalus adonan. Normalnya sekitar 100 MPa (1000 bar). Setelah rongganya terisi, temperatur dijaga sampai pengecoran menjadi solid (dalam proses ini biasanya waktu diperpendek menggunakan air pendingin pada cetakan). Terakhir die dibuka dan pengecoran mulai dilakukan. Yang tak kalah penting dari injeksi bertekanan tinggi adalah injeksi berkecepatan tinggi, yang diperlukan agar seluruh rongga terisi, sebelum ada bagian dari pengecoran yang mengeras. Dengan begitu diskontinuitas (yang merusak hasil akhir dan bahkan melemahkan kualitas pengecoran) dapat dihindari, meskipun desainnnya sangat sulit untuk mampu mengisi bagian yang sangat tebal. Sebelum siklusnya mulai dilaksakan, die harus di-instal pada mesin die pengecoran dan diatur pada suhu yang tepat. Pengesetan membutuhkan waktu 1-2 jam, dan barulah kemudian siklus dapat berjalan selama sekitar beberapa detik sampai beberapa menit, tergantung ukuran pengecoran. Batas masa maksimal untuk magnesium, seng, dan aluminium adalah sekitar 4,5 kg, 18 kg, dan 45 kg. Sebuah die set dapat bertahan sampai 500.000shot selama masa pakainya, yang sangat dipengaruhi oleh suhu pelelehan dari logam yang digunakan. Aluminium biasanya memperpendek usia die karena tingginya temperatur dari logam cair yang mengakibatkan kikisan cetakan baja pada rongga. Cetakan untuk diecas ting seng bertahan sangat lama karena rendahnya temperatur seng. Sedang untuk tembaga, cetakan memiliki usia paling pendek dibanding yang lainnya. Hal ini terjadi karena tembaga adalah logam terpanas. Seringkali dilakukan operasi sekunder untuk memisahkan pengecoran dari sisa-sisanya, yang dilakukan dengan menggunakan trim die dengan power press atau hidrolik press. Metode yang lama adalah memisahkan dengan menggunakan tangan atau gergaji. Dalam hal ini dibutuhkan pengikiran untuk menghaluskan bekas gergajian saat logam dimasukkan atau dikeluarkan dari rongga. Pada akhirnya metode intensif, yang membutuhkan banyak tenaga yang digunakan untuk menggulingkan
231 shot jika bentuknya tipis dan mudah rusak. Pemisahan juga harus dilakukan dengan hati-hati. Kebanyakan die caster melakukan proses lain untuk memproduksi bahan yang tidak siap digunakan, yang biasa dilakukan adalah membuat lubang untuk menempatkan sekrup. Gambar 9.11. Beberapa contoh produk die casting Kecepatan pada saat pendinginan cor mempengaruhi properti, kualitas dan mikrostrukturnya. Kecepatan pendinginan sangat dikontrol oleh media cetakan. Ketika logam yang dicetak dituangkan ke dalam cetakan, pendinginan dimulai. Hal ini terjadi, karena panas antara logam yang dicetak mengalir menuju bagian pendingin cetakan. Materi-materi cetakan memindahkan panas dari pengecoran menuju cetakan dalam kecepatan yang berbeda. Contohnya, beberapa cetakan yang terbuat dari plaster memungkinkan untuk memidahkan panas dengan lambat sekali sedangkan cetakan yang keseluruhannya terbuat dari besi yang dapat mentranfer panas dengan sangat cepat sekali. Pendinginan ini akan berakhir dengan pengerasan di mana logam cair berubah menjadi logam padat. Pada tahap dasar ini, pengecoran logam menuangkan logam kedalam cetakan tanpa mengontrol bagaimana pencetakan mendingin dan logam membeku dalam cetakan. Ketika panas harus dipindahkan
232 dengan cepat, para ahli akan merencanakan cetakan yang digunakan untuk mencakup penyusutan panas pada cetakan yang disebut dengan chills. 3. Rangkuman Pengecoran (casting) adalah suatu proses penuangan materi cair seperti logam atau plastik yang dimasukkan ke dalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku di dalam cetakan yang telah dipersiapkan, dan kemudian dikeluarkan atau dipecah-pecah untuk dijadikan komponen mesin. Hasil pengecoran digunakan untuk membuat bagian mesin dengan bentuk yang berfariasi dan kompleks. Pembuatan Cetakan Manual: Proses pembuatan cetakan tangan meliputi pembuatan cetakan dengan kup dan drag. Selain pembuatan cetakan secara manual, juga dikenal pembuatan cetakan dengan mesin guncang, pembuatan cetakan dengan mesin pendesak, pembuatan cetakan dengan mesin guncang desak, pembuatan cetakan dengan mesin tekanan tinggi, dan pembuatan cetakan dengan pelempar pasir. Pengolahan Pasir Cetak: Pasir cetak yang sudah digunakan untuk membuat cetakan, dapat dipakai kembali dengan mencampur pasir baru dan pengikat baru setelah kotoran-kotoran dalam pasir tersebut dibuang. Pasir cetak dapat digunakan berulang-ulang. Setelah digunakan dalam proses pembuatan suatu cetakan, pasir cetak tersebut dapat diolah kembali tidak bergantung pada bahan logam cair. Prosesnya dengan cara pembuangan debu halus dan kotoran, pencampuran, serta pendinginan pasir cetak. Adapun mesin-mesin yang dipakai dalam pengolahan pasir, antara lain: Penggilingan Pasir Penggiling pasir digunakan apabila pasir tersebut menggunakan lempung sebagai pengikat, sedangkan untuk pengaduk pasir digunakan
233 jika pasir menggunakan bahan pengikat seperti minyak pengering atau natrium silikat Pencampur pasir Pencampur pasir digunakan untuk memecah bungkah-bungkah pasir setelah pencampuran. Jadi, pasir dari penggiling pasir kadang-kadang diisikan ke pencampur pasir atau biasanya pasir bekas diisikan langsung kedalamnya Pengayakan Untuk mendapatkan pasir cetak, ayakan dipakai untuk menyisihkan kotoran dan butir-butir pasir yang sangat kasar. Jenis ayakan ada dua macam, yaitu ayakan berputar dan ayakan bergetar. Pemisahan magnetis Pemisahan magnetis digunakan untuk menyisihkan potongan-potongan besi yang berada dalam pasir cetak tersebut. Pendingin pasir Dalam mendinginkan pasir, udara pendingin perlu bersentuhan dengan butir-butir pasir sebanyak mungkin. Pengecoran dengan Pasir (Sand Casting): Pengecoran dengan pasir membutuhkan waktu selama beberapa hari dalam proses produksinya dengan hasil rata-rata (1-20 unit/jam proses pencetakan) dan proses pengecoran dengan bahan pasir ini akan membutuhkan waktu yang lebih lama terutama untuk produksi dalam skala yang besar. Pasir hijau/green sand (basah) hampir tidak memiliki batas ukuran beratnya, akan tetapi pasir kering memiliki batas ukuran berat tertentu, yaitu antara 2.300-2.700 kg. Batas minimumnya adalah antara 0,05-1 kg. Pasir ini disatukan dengan menggunakan tanah liat (sama dengan proses pada pasir hijau) atau dengan menggunakan bahan perekat kimia/minyak polimer. Pasir hampir pada setiap prosesnya dapat
234 diulang beberapa kali dan membutuhkan bahan input tambahan yang sangat sedikit. Pada dasarnya, pengecoran dengan pasir ini digunakan untuk mengolah logam bertemperatur rendah, seperti besi, tembaga, nikel, magnesium dan aluminium. Pengecoran dengan Gips (Plaster Casting): Bahan dari gips memiliki sifat tahan lama, maka lebih sering digunakan sebagai bahan dasar dalam produksi pahatan perunggu atau sebagai pisau pahat pada proses pemahatan batu. Dengan pencetakan gips, hasilnya akan lebih tahan lama (jika disimpan di tempat tertutup) dibanding dengan tanah liat asli yang harus disimpan di tempat yang basah agar tidak pecah. Dalam proses pengecoran ini, gips yang sederhana dan tebal dicetak, diperkuat dengan menggunakan serat, kain goni, semua itu dibalut dengan tanah liat asli. Pada proses pembuatannya, gips ini dipindah dari tanah liat yang lembab, proses ini akan secara tidak sengaja merusak keutuhan tanah liat tersebut. Akan tetapi ini bukanlah masalah yang serius karena tanah liat tersebut telah berada di dalam cetakan. Cetakan kemudian dapat digunakan lagi di lain waktu untuk melapisi gips aslinya sehingga tampak benar-benar seperti tanah liat asli. Permukaan gips ini selanjutnya dapat diperbarui, dilukis, dan dihaluskan agar menyerupai pencetak dari perunggu. Pengecoran Sentrifugal (Centrifugal Casting): Pengecoran sentrifugal berbeda dengan penuangan gravitasi-bebas dan tekanan-bebas karena pengecoran sentrifugal membentuk dayanya sendiri menggunakan cetakan pasir yang diputar dengan kecepatan konstan. Pengecoran sentrifugal roda kereta api merupakan aplikasi awal dari metode yang dikembangkan oleh perusahaan industri Jerman Krupp dan kemampuan ini menjadikan perkembangan perusahaan menjadi sangat cepat. Die Casting: Die casting adalah proses pencetakan logam dengan menggunakan
235 penekanan yang sangat tinggi pada suhu rendah. Cetakan tersebut disebut die. Rentang kompleksitas die untuk memproduksi bagian-bagian logam non belerang (yang tidak perlu sekuat, sekeras, atau setahan panas seperti baja) dari keran cucian sampai cetakan mesin (termasuk hardware, bagian-bagian komponen mesin, mobil mainan, dll.). 4. Tugas a. Buat rangkuman terkait materi teknik dasar pengecoran b. Produk hasil pengecoran banyak digunakan untuk menunjang kegiatan dalam kehidupan sehari-hari. Sebutkan produk hasil pengecoran apa saja!. 5. Test Formatif a. Jelaskan dengan singkat difinisi dari penegcoran b. Jelaskan dengan singkat kegiatan apa saja yang dilakukan dalam pembuatan cetakan manual c. Terdapat beberapa mesin yang digunakan untuk pengolahan pasir. Sebutkan dan jelaskan fungsinya. d. Kegiatan pengecoran dapat dilakukan dengan beberapa cara, sebutkan dan jelaskan prosesnya.
236 K. Kegiatan Belajar 10–Teknik Pengerjaan Logam (Teknik Dasar Pengelasan) 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, peserta didik dapat: a. Menjelaskan teknik dasar pengelasan dengan las oksi asetilin b. Menerapkan teknik dasar pengelasan dengan las oksi asetilin c. Menjelaskan teknik dasar pengelasan dengan las busur manual d. Menerapkan teknik dasar pengelasan dengan las busur manual 2. Uraian Materi Sebelum mempelajari materi teknik dasar pengelasan, lakukan kegiatan sebagai berikut: Pengamatan: Silahkan anda mengamati kegiatan proses pengelasan dengan las oksi asetilin las busur dan manual sebagaimana terlihat pada (Gambar 10.1) atau objek lain sejenis disekitar anda. Untuk dapat melakukan proses pengelasan sesuai ketentuan yang berlaku, tentunya perlu menguasai berbagai macam teknik dasar pengelasan dengan las oksi asetilin dan las busur manual. Tugas anda adalah menyebutkan beberapa alat keselamatan kerja yang digunakan pada saat melakukan pengelasan dengan las oksi asetilin dan las busur manual dan perlengkapan apa saja yang diperlukan. Gambar 10.1. Kegiatan pengelasan dengan las oksi asetilin & busur manual
237 Menanya: Apabila anda mengalami kesulitan dalam memahami tugas-tugas diatas, bertanyalah/berdiskusi atau berkomentar kepada sasama teman atau guru yang sedang membimbing anda. Mengekplorasi: Kumpulkan data secara individu atau kelompok, terkait beberapa teknik dasar pengelasan dengan las oksi asetilin dan las busur manual, melalui: benda konkrit, dokumen, buku sumber, atau hasil eksperimen. Mengasosiasi: Setelah anda memilki data dan menemukan jawabannya, selanjutnya jelaskan bagaimana cara menerapkan teknik dasar pengelasan dengan las oksi asetilin dan las busur manual. Mengkomunikasikan: Presentasikan hasil pengumpulan data-data anda, terkait teknik dasar pengelasan dengan las oksi asetilin dan las busur manual, dan selanjutnya buat laporannya. TEKNIK DASAR PENGELASAN Teknik dasar pengelasan adalah, kompetensi dasar yang harus dimiliki seorang operator agar dapat menerapkan teknik pengelasan dengan prosedur yang benar. Salah satu materi penting yang perlu dipahami dalam lingkup teknik dasar pengelasan adalah, teknik dasar pengelasan dengan las oksi asetilin dan las busur manual. a. Teknik Dasar Pengelasan Dengan Las Oksi Asetilin Proses pengelasan dengan las oksi asetilin (OAW - Oxy Acetylene Welding) adalah, salah satu cara pengelasan dengan memanfaatkan gas asetilin dan oksigen yang ditampung pada tabung silinder dengan tekanan tertentu, kemudian tekanannya dikeluarkan dengan mengatur regulator (asetilin dan oksigen) dengan menggunakan dua buah slang kemudian
238 dipadukan/dicampurkan melalui alat pembakar las (burner). Dengan pengaturan tekanan antara gas asetilin dan aksigen sesuai ketentuan, akan menghasilkan nyala api yang dapat digunakan untuk melakukan pengelasan. Gambar 10.2. Ruang las oksi asetilin dan peralatannya 1) Peralatan Utama Las Oksi Asetilin Terdapat beberapa peralatan utama pada proses pengelasan dengan las oksi asetilin, diantaranya: a) Silinder Gas Silinder gas adalah tabung/botol baja yang dapat digunakan untuk menyimpan atau menampung gas. Isi gas didalam silinder bermacam-macam mulai dari : 3500 liter, 5000 liter, 6000 liter, 7000 liter, dan seterusnya. Terdapat dua jenis silinder gas yaitu, silinder gas oksigen dan asetilin
239 Silinder gas oksigen (Oxygen Cylinder) Selinder atau tabung oksigen dibuat sesuai dengan ketentuan, yaitu menyimpan oksigen dengan tekan maksimum 150 kg/cm2 (2200 psi). Silinder ini dilengkapi dengan alat pengaman berupa keping yang terdapat pada katup silinder. Isi oksingen didalam silinder dapat dihitung dengan mengalikan volume silinder dengan tekanan didalamnya. Misalnya volume silinder 40 liter dan tekan didalam 150 kg/cm2 , maka isi oksigennya adalah sebesar: 40 x 150 = 6000 liter Pada keran/katup silinder terdapat ulir penghubung antara silider dengan regulator. Cara menghubungkannya ialah dengan memasukkan baut penghubung regulator pada katup silinder, kemudian diputar kearah kanan atau searah jarum karena ulirnya adalah ulir kanan. Gambar 10.3. Silinder gas oksigen Pada bagian atas silinder gas oksigen terdapat keran atau katup untuk mengisi dan mengeluarkan gas (Gambar 10.4).
240 Gambar 10.4. Katup gas oksigen Silinder Asetilin (Acetylene Cylinder) Silinder atau abung asetilin didalamnya berisi bahan berpori (misalnya asbes, kapas, dan sutra). Bahan berpori ini berfungsi menyerap aseton dan aseton digunakan untuk menyimpan gas asetilin. Aseton adalah suatu zat dimana asetilin dapat larut dengan baik dibawah pengaruh tekanan asetilin pada silinder sebesar 17.5 kg/cm2 (250 psi). Silinder asetilin dilengkapi dengan sumbat pengaman yang terdapat pada temperatur lebih kurang 100ºC. Apabila karena suatu sebab silinder menjadi panas, sumbat pengaman akan melebur dan akan memberikan jalan keluar bagi gas asetilin. Silinder asetilin harus di simpan berdiri tegak, baik berisi maupun kosong; dalam keadaan tidur cairan aseton adalah silinder akan dapat menyumbat lubang-lubang pada kutub silinder. Jika ada kebocoran pada keran silinder maka keran tersebut dapat dikeraskan dengan menggunakan kunci yang ukurannya sesuai; kalau masih bocor bawalah keluar ruangan dan pada tempat terbuka. Pada kutup atau keran silinder terdapat mur untuk menghubungkan dengan regulator. Ulir pada silinder asetilin ini adalah ulir kiri. Untuk mengeraskannya diputar kekiri atau berlawanan arah jarum jam.