PENGARUH PROSES DAYA POTONG PADA LAS GAS OXY
ACETYLENE CUTTING PLAT BAJA SS400 TERHADAP KEKASARAN
HASIL POTONGAN
Sigit Widiyanto1.
Pd.
Muhammad Roziqin2 Dosen STT Duta Bangsa Mahasiswa STT Duta Bangsa Program Studi Teknik Mesin.
Sekolah Tinggi Teknologi Duta Bangsa Cikarang Utara.
Bekasi 17530 widiyantosigit997@gmail.
com, rozikinm20@gmail.
ABSTRAK
Proses pemotongan pelat baja adalah pekerjaan wajib dan paling banyak jumlahnya terutama dilakukan pada proses produksi terkait dengan pengolahan bahan baja pemotongan plasma laser, gas mesin.
Proses pemotongan sangat terpengaruh beberapa parameter proses pemotongan sendiri memiliki parameter yaitu: kecepatan potong dan gaya pemotongan.
Saat ini, ada beberapa alat pemotongan plat baja salah satunya adalah dengan menggunakan gas Oxy Acetylene.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil kekasaran permukaan, gaya potong serta lebar kerf setelah dipotong dengan kecepatan gaya potong menggunakan gas oxyacetylene.
Dari hasil perhitungan daya pemotongan menggunakan baja oxy-acetylene rendah karbon SS400 dengan hasil uji gaya pemotongan permukann plat baja V 350 mm/mnt = 272 Watt.
V 400 mm/mnt = 311 Watt.
V 450 mm/mnt = 350 Watt luas penampang full.
Nilai kekasaran permukaan paling halus yang diperoleh pada pemotongan benda kerja setebal 16 mm dengan ukuran chip 1 .
,0 m.
pada kecepatan 350 mm/menit adalah 4,57 m.
5,92 m pada benda kerja setebal 19 mm dengan kecepatan potong 400 mm/menit.
Ukuran ujung 1 .
,0 m.
menghasilkan lebar garitan 2,50 sampai 3,75 mm.
Kata Kunci: Pemotongan Plat Dengan Gas Oxy Acetylene PENDAHULUAN 1 Latar Belakang Proses pemotongan pelat baja adalah pekerjaan wajib dan paling banyak jumlahnya terutama dilakukan pada proses produksi terkait dengan pengolahan bahan baja Pemotongan baja biasanya dilakukan dengan pemotongan plasma laser, gas mesin pemotong rumput dan lain-lain.
Setiap hasil Proses pemotongan sangat terpengaruh beberapa parameter proses pemotongan sendiri memiliki parameter yang sangat mengesankan yaitu: jarak antara busur dan benda kerja besar busur .
aat menggunakan pemotongan ga.
dan kecepatan memotong .
2 Identifikasi Masalah Identifikasi masalah yang di dapat yaitu:
Menghitung daya potong pada proses pemotongan.
Mengukur kekasaran permukaan.
Mengukur lebar kerf.
3 Perumusan Masalah Pembahasan ini mencakup rumusan masalah yang harus dilakukan, yaitu:
Bagaimana hasil daya potong pada luas permukaan penampang menggunakan gas oxy-acetylene.
Bagaimana hasil kekasaran permukaan setelah di potong menggunakan gas oxy-acetylene.
Bagaimana lebar kerf hasil daya potong menggunakan tip size 1 .
,0 m.
4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
Analisa dibatasi hanya pada kecepatan potong 350 mm/mnt, 400 mm/mnt, dan 450 mm/mnt.
Penelitian hanya dibatasi pada material yang sudah ditentukan, yaitu baja SS400 dengan tebal 16 mm dan Jarak toch ke benda kerja yang digunakan 10 mm.
II.
LANDASAN TEORI
1 Pengertian Pemotongan.
Pengelasan menurut AWS (American Welding Societ.
adalah proses penggabungan yang mengarah pada fusi bahan dengan memanaskan bahan tersebut suhu pengelasan, dengan atau tanpa tekanan atau saja menggunakan tekanan dan dengan atau tanpa logam pengisi.
Menyolder adalah proses yang mirip dengan pengelasan dimana pengisi cair dipanaskan dan mengalir di antara keduanya atau permukaan logam yang menghubungkan beberapa permukaan logam yang disambung tidak meleleh.
Ini sangat fleksibel karena sejumlah logam dapat Namun, penyolderan sudah selesai suhu lebih rendah daripada saat pengelasan, biasanya kira-kira 840EO.
Bagian-bagian yang disambung seringkali harus sangat bersih menggunakan metode mekanis seperti penggilingan, penggilingan, pengamplasan atau menggunakan pelarut kimia.
Penyolderan biasanya digunakan untuk menyegel atau menyambung pipa dan bahaya terkait serupa dengan pengelasan .
proses membagi benda padat dua atau lebih.
Sekaligus memotong logam dengan gas dipotong ketika logam dipanaskan mendekati titik leleh .
dan kemudian dikompres dengan semprotan gas pada tekanan tertentu untuk melelehkan logam terbuang sehingga logamnya terpotong.
Tentang itu untuk melakukan sesuatu yang berhubungan dengan suhu operasi seperti pemotongan, pengelasan, penyolderan dan mematri.
2 Prinsip Dasar Proses Potong Dengan Gas Pemotongan gas adalah proses pemisahan logam gunakan api untuk membakar oksigen dan material Suhu nyala api setidaknya sama dengan suhu leleh logam.
Prinsipnya jika baja dipanaskan hingga berubah warna menjadi merah mengkilat .
ekitar 875EE), akan cepat teroksidasi .
ketika aliran oksigen bertekanan tinggi diarahkan ke sana padanya.
Prinsip ini digunakan untuk pemotongan lembaran dan bagian baja.
Ledakan oksigen diciptakan oleh busur las dan nosel khusus untuk tekanan tinggi.
Campuran Panas bahan bakar dengan oksigen digunakan untuk pemanasan Baja pertamatama naik ke suhu penyalaannya, lalu tuas digunakan untuk membuka katup yang akan melepaskan Oksigen yang terputus pada tekanan tinggi akan kedaluwarsa cairan oksida besi terbentuk, meninggalkan gumpalan sempit disebut alur.
3 Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan pada proses pemotongan terdiri dari oxy-acetylene sebagai pemanas dan oxygen sebagai gas pemotong.
Diperoleh dari udara cair.
Lalu bersama-sama elektrolisis campuran udara cair dan air oksigen Pemurnian oksigen dilakukan beberapa kali - ulangi sampai kemurniannya 99,5% lalu dikompresi dalam tabung oksigen pada tekanan 15 AC hingga 30 atm.
Acetylene dapat digunakan dalam proses pengelasan dan dipotong dengan gabungan gas acetylene, menghasilkan busur panas.
Diperoleh melalui reaksi dengan kalsium karbida (CaC.
dengan air (H2O).
Jadi gas asetilen adalah hidrokarbon yang diperoleh dari unsur kapur, batu bara dan air dengan reaksi berikut: CaO 3C CaC2CO - 108 kkal/g.
CaC2 H2O C2H2 Ca(OH)2 30,4 kkal/g.
mol Asetilena tidak berbau dan tidak berwarna, mudah meledak di bawah pengaruh faktor tekanan dan suhu.
METODOLOGI PENELITIAN
Langkah-langkah penelitian ini dapat dijelaskan dalam bentuk flowchart penelitian sebagai berikut :
Untuk menjadi mudah dalam menjelaskan penelitian yang dilakukan, metode yang digunakan dalam analisis atau penelitian harus disusun dengan baik.
Oleh karena itu, metode simulasi digunakan untuk tugas akhir ini, yang dapat digambarkan dalam diagram alir di atas tersebut.
Studi Literatur Tahapan studi literature adalah untuk mempelajari dan membahas teori-teori yang dibutuhkan untuk mengerjakan penelitian ini.
Selain itu juga melakukan pengambilan data melalui buku dan internet.
Menentukan Parameter Potong Parameter yang konstan adalah : Pemotongan pada tebal baja : 16 mm Parameter yang divariasikan adalah:
Besarnya kecepatan potong dari 350 mm/mnt, 400 mm/mnt, 450 mm/mnt dan jenis nozzle tip size 1.
,0 Persiapan mempersiapkan mesin penggerak torch Ae tip diantaranya memeriksa isi tabung oksigen dan isi tabung acetylene, menghubungkan kabel power ke stop kontak.
Kemudian menghubungkan selang ke mesin .
elang hitam untuk acetylene dan selang hijau untuk oksige.
Setelah itu mesin penggerak dipastikan bergerak dengan baik.
Memasang benda kerja dengan posisi yang sudah diatur diatas garis pemotongan Melakukan pemanasan awal .
pada titik awal pemotongan.
Membuka katub oksigen potong satu putaran penuh sehingga diperoleh aliran oksigen potong Pengujian Kekasaran Permukaan Alat ukur kekasaran permukaan TR100/TR101 Siapkan alat ukur kekasaran permukaan.
Hubungkan perangkat ke pengisi daya DC 9V (Pengisia.
dan hidupkan.
Menghilangkan kotoran yang menempel pada bahan.
Jalankan pengujian pada item tes yang dikirim dari pabrik dan pastikan hasilnya sesuai dengan informasi pada item tes.
Letakkan bahan pada permukaan yang rata.
Tempatkan alat pengukur kekasaran permukaan pada benda kerja dan pastikan diletakkan tepat di atas permukaan yang akan diuji.
Pastikan benda kerja dan alat inspeksi rata sebelum menekan tombol start untuk proses inspeksi.
Kemudian tekan tombol Start untuk menjalankan alat tersebut.
Setelah beberapa saat, hasil kekasaran permukaan akan ditampilkan pada monitor tester.
Selanjutnya catat hasil uji kekasaran permukaan.
Gambar 3.
2 Alat Ukur Kekasaran Permukaan Gambar 3.
1 Diagram Alir Penelitian IV.
HASIL PEMBAHASAN
Hasil Daya Potong Permukaan luas Penampang Menggunakan Tip Size 1 Kecepatan 350mm/menit 400 mm/mnt, 450 mm/mnt.
Pada proses pemotongan analisa daya dengan sudut 90A plat baja SS400 yang memliki tekanan (P) 3ycoyci/ ycayco2 dengan heating 1200A ya tebal plat 16 mm dan 19 mm kecepatan 350 mm/mnt, 400 mm/mnt, 450 mm/mnt.
T = Waktu pemotongan .
Daya yang di butuhkan= 0,12 W x 350 mm/mnt = 41 W Faktor rendemen elektrik = 41W x 0,8 = 33 W Faktor daya rencana/mekanik = 41W x 1,5 = 62 W Total = 41W 33 W 62 W = 136 W .
analisa daya potong A mm dari nozel dengan kecepatan 350 mm/mnt.
Luas Penampang ya ycu 0,25 A= 0,785ycoyco2 ycu 0,25 A= 0,2ycoyco2 = 0,02ycayco2 Tekanan Bidang Cair 3ycoyci/ycayco2 (P) ycE= ya ya 3ycoyci2 ya ycayco 0,02ycayco2 ya = 0,06 ycoyciyce Gambar 4.
1 Simulasi Daya Potong Pada Area Permukaan ycI Dimana P=F/A Keterangan:
P = Tekanan bidang cair .
cA/ycoyco2 ) F = Gaya yang di butuhkan (N) A = Luas penampang bidang cair .
coyco2 ) .
analisa daya potong 1mm dari nozel dengan kecepatan 350 mm/mnt Luas Penampang A= yuU.
yc 2 A= 3,14ycu0,52 A= 0,785ycoyco2 = 0,0785ycayco2 Tekanan Bidang Cair 3ycoyci/ycayco2 (P) Daya = F x (V= ) ycN F = Gaya yang di butuhkan.
V = Kecepatan pemotongan .
m/meni.
S = Jarak pemotongan .
T = Waktu pemotongan .
ycoyco Daya yang di butuhkan = 0,06 ycoyciyce ycu 350 = 21 ycO ycoycuyc Faktor rendemen elektrik = 21 ycO ycu 0,8 = 17 ycO Faktor daya rencana/mekanik = 21 ycO ycu 1,5 = 31 ycO Total = 21 ycO 17 ycO 31 ycO = 68 ycO.
Tabel 4.
1 Hasil Daya Potong Permukaan luas Penampang Dengan Kecepatan 350mm/menit, ya ya Luas Penampang (A) Daya .
3ycoyci ya ycayco 0,0785ycayco2 Penuh Setengah ya = 0,24 ycoyciyce Seperempat ycE= Daya = F x (V= S/T) F = Gaya yang di butuhkan .
V = Kecepatan pemotongan .
m/meni.
S = Jarak pemotongan .
T = Waktu pemotongan .
Daya yang di butuhkan = 0,24 kgf x 350 mm/mnt=82,5 Faktor rendemen elektrik =82,5 W x 0,8=66 Watt Faktor daya rencana/mekanik =82,5W x 1,5=124 Watt Total =82,5W 66 W 124 W =272 Watt .
analisa daya potong A mm dari nozel dengan kecepatan 350 mm/mnt.
Luas Penampang ya ycu 0,5 A=0,785ycoyco2 ycu 0,5 A=0,3925ycoyco2 = 0,03925ycayco2 Tekanan Bidang Cair 2ycoyci/ycayco2 (P) ycE= ya ya Daya Potong Daya yang di potong Penuh Setengah Hasil Kekasaran Permukaan Dengan Menggunakan Tip Size Tabel 4.
2 Nilai Rata Ae Rata Hasil Pemotongan Dengan Menggunakan Tip Size 1 Terhadap Kekasaran Permukaan Tebal Benda 3ycoyci ya ycayco 0,039ycayco2 Tip size 1 Daya = F x (V= S/T) dimana : F = Gaya yang di butuhkan.
V = Kecepatan pemotongan .
m/meni.
S = Jarak pemotongan .
16 mm 19 mm Seperempat Grafik 4.
1 Diagram Hasil Uji Daya Potong Permukaan Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa, apabila kecepatan semakin cepat, maka daya potong pun akan semakin besar dan apabila kecepatan semakin melambat maka daya potong pun semakin kecil.
Jenis Nozzle ya = 0,12 ycoyciyce Kecepatan Nilai Potong Kekasaran .
m/mn.
Ra (AA.
350 mm/mnt 400 mm/mnt 450 mm/mnt 350 mm/mnt 400 mm/mnt 450 mm/mnt Lebar kerf yang terpotong 3,75 3,38 Lebar Kerf
3,15
2,65
2,75
400 mm/mnt 450 mm/mnt 350 mm/mnt Grafik 4.
2 Diagram Hasil Uji Kekasarana Permukaan Dengan Menggunakan Tip Size 1 Pembahasan Hasil Uji Nilai Kekasaran Berdasarkan hasil uji kekasaran permukaan pada proses pemotongan lembaran baja karbon rendah SS400, digunakan kecepatan potong yang berbeda yaitu 350mm/menit, 400mm/menit, dan 450mm/menit serta jenis nosel yaitu ukuran keping 1.
Data uji kekasaran permukaan pada kecepatan 350 mm/menit dan ukuran ujung nosel 1.
Tebal pelat 16 mm, nilai kekasaran permukaan: 5,05 m.
Tebal pelat 19 mm, nilai kekasaran permukaan: 5,82 m.
Data hasil uji kekasaran permukaan pada kecepatan 400 mm/menit dan ukuran ujung nosel 1.
Tebal pelat 16 mm, nilai kekasaran permukaan: 4,47 m.
Tebal pelat 19 mm, nilai kekasaran permukaan: 7,18 m.
Hasil uji kekasaran permukaan pada kecepatan 450 mm/menit dan ukuran ujung nosel 1.
Tebal pelat 16 mm, nilai kekasaran permukaan: 6,01 m.
Tebal pelat 19 mm, nilai kekasaran permukaan : 8,34 AAm.
Uji kekasaran permukaan menunjukkan bahwa ukuran serpihan dan kecepatan potong mempengaruhi ketebalan benda kerja selama pemotongan.
Tip ukuran 1 digunakan untuk memotong benda dengan ketebalan 16 mm dan kecepatan potong 350mm/menit, 400mm/menit, 450mm/menit, serta dengan ketebalan 19 mm dan kecepatan potong 350mm/menit, 400mm/menit, 450mm/menit.
Hal ini disebabkan oleh distribusi panas yang tepat pada benda kerja dan tekanan gas oksigen-asetilen yang digunakan dalam proses pemotongan.
Kerf Yang di hasilkan Tabel 4.
3 Hasil Rata Ae Rata Kerf Yang Didapat Menggunakan Tip 1 Jenis Tebal Kecepatan potong .
m/mn.
Kerf .
Tip 1 16 mm 350 mm/mnt 400 mm/mnt 450 mm/mnt 350 mm/mnt 400 mm/mnt 450 mm/mnt 3,75 3,15 2,75 3,58 2,65 2,50 19 mm Grafik 4.
7 Diagram Hasil Kerf Yang Didapat Menggunakan Tip Size 1 Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa pemotongan dengan ukuran tip 1 .
,0 m.
kecepatan 350 mm/menit sampai 450 mm/menit menghasilkan geritan 2,50 sampai Semakin tinggi kecepatan potong, maka semakin kecil lebar geritan.
Semakin rendah kecepatan potong, maka semakin besar lebar geritan.
V PENUTUP
Dari hasil pengujian pemotongan menggunakan baja oxyacetylene rendah karbon SS400 dengan ketebalan pelat 16 mm dan 19 mm, tekanan oksigen pada regulator 4,6 kgf/cm2, asetilena 2,2 kgf/cm2, arah pemotongan lurus, dan sudut pemotongan 90A, jarak nosel ke benda kerja 10 mm.
Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa:
Nilai kekasaran permukaan paling halus yang diperoleh pada pemotongan benda kerja setebal 16 mm dengan ukuran chip 1 .
,0 m.
pada kecepatan 350 mm/menit adalah 4,57 AAm.
5,92 AAm pada benda kerja setebal 19 mm dengan kecepatan potong 400 mm/menit.
Ukuran ujung 1 .
,0 m.
menghasilkan lebar garitan 2,50 sampai 375 mm.
Berdasarkan hasil uji gaya potong permukaan pada proses pemotongan baja karbon rendah SS400.
Dengan daya pemotongan permukann plat baja V 350 mm/mnt = 272watt .
V 400 mm/mnt = 311watt.
V 450 mm/mnt = 350watt luas penampang full.
Semakin besar tebal plat, maka semakin besar daya yang dibutuhkan (Kecepatan dan tekanan tetap ), sedangkan semakin kecil ketebalan plat, maka semakin kecil daya yang di butuhkan.
Saran Dari kesimpulan di atas, dapat disarankan sebagai berikut.
Pemotongan dengan mesin oxy-acetylene dapat menghasilkan gerakan torch yang seragam, kecepatan yang dapat diatur, dan mutu pemotongan yang lebih seragam.
Perbandingan volume acetylene dan oksigen untuk nyala pemanasan adalah 1,2Ae1,5.
Perhatikan kondisi tip secara rutin, supaya bisa digunakan semaksimal mungkin dan mengurangi keausan yang DAFTAR PUSTAKA