prinsip pemotongan dalam pengelasan

2.2 Klasifikasi Cara-cara Pemotongan :
Jika sebuah struktur dibuat, prosedur pertama adalah pemotongan material dan ada beberapa metode pemotongan. Tenaga mekanis digunakan untuk pengguntingan dan penggergajian, dan sumber panas temperatur tinggi untuk pemotongan dengan gas dan mesin potong busur plasma. Berbagai macam teknik pemotongan digunakan dalam sehari-harinya, tergantung dengan kebutuhannya, misalnya seperti kapasitas pemotongan, jenis material yang dipotong, akurasi pemotongan, kualitas permukaan potong, kemampuan operasinya, efisiensi biaya dan faktor keamanan.
Sumber energi panas yang digunakan untuk pemotongan termal termasuk reaksi oksidasi, energi listrik, energi sinar dan kombinasi dari tersebut diatas. Bagaimanapun juga pemotongan termal sangat jarang digunakan hanya dengan energi termal saja. Sebagian besar dari potong termal dilakukan dengan pemanasan bagian logam yang dipotong dan peniupan terak yang timbul sebagai hasil dari pemotongan oleh gas. Energi hidrodinamik dari gas adalah sangat penting.
2.3 Pemotongan Dengan Gas
Bila metode pemotongan gas dipertimbangkan, kita selalu membayangkan pada pemotongan baja. Metode yang memanfaatkan sifat reaksi oksidasi yang dimiliki oleh baja adalah sederhana dan populer. Fenomena (gambaran) tentang kawat panas yang membara mulai terbakar hebat dengan nyala putih terang dalam oksigen telah ditemukan oleh seorang ahli kimia Perancis yang bernama Lavoisier pada tahun 1776. Tetapi baru tahun 1900-an teknik pemotongan gas mulai diperkenalkan. Walaupun saat ini teknik pemotongan termal menggunakan berbagai tipe energi telah dikembangkan, teknik ini tetap menjadi salah satu yang penting untuk pemotongan bahan baku material untuk pembuatan jembatan-jembatan dan konstruksi-konstruksi baja termasuk juga bangunan kapal.

2.4 Prinsip pemotongan gas
Walaupun seperti yang terlihat pada gambar I.89, pada kenyataannya bagian dari besi atau baja diberi pemanasan awal dengan nyala api pemanasan awal sampai titik bakar (sekitar 900ºC) awalnya, dan kemudian oksigen murni tekanan tinggi ditiupkan langsung pada pusat (tengah-tengah) api preheating ke logam induk, mencairkan daerah tiup dan memisahkan oksida besi hasil pembakaran yang disebut slag (terak). Jadi pemotongan terus menerus membuat galur untuk melengkapi pemotongan dengan gas. Adanya pemotongan oksigen ini menjadi sangat penting.








2.5 PEMATRIAN
Pematrian adalah cara pengelasan dimana sambungan diikat dan disatukan denngan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam hal ini logam induk tidak turut mencair. Pemotongan yang dibahas dalam buku ini adalah cara memotong logam yang didasarkan atas mencairkan logam yang dipotong. Cara yang banyak digunakan dalam pengelasan adalah pemotongan
Proses pematrian menggunakan logam tambahan (pengisi) dari jenis “non-besi” dimana titik cairnya mencapai lebih dari 430 ° C, tetapi masih dibawah titik cair logam induk yang akan di sambung, logam tambahan tersebut kemudian akan mengisi ruang diantara logam-logam yang akan disambung.
Gaya yang menarik logam cair untuk mengisi segenap ruangan penyambungan, disebut dengan “gaya kapiler. Pada pematrian biasa, distribusi logam pengisi tidak dikendalikan oleh gaya kapiler, tetapi logam pengisi dicairkan dan dituangkan pada daerah yang akan disambung.
Diperlukan fluks khusus untuk menghilangkan oksida logam dan logam pengisi harus mempunyai sifat fluiditas, agar dapat membasahi permukaan logam yang akan disambung.
Tidak semua logam lunak baik digunakan untuk penyambungan dengan patri, namun logam dan paduan patri yang lazim digunakan adalah:
a). Tembaga; titik cirnya ± 1083 ° C
b). Paduan tembaga (kuningan + perunggu); dengan titik cair antara (870 s/d 1100) ° C
c). Paduan perak; titik cair nya (630 s/d 934) ° C
d). Paduan aluminium; titik cairnya antara (570 s/d 640) ° C.
Biasanya proses pematrian dapat dikelompokkan berdasarkan cara pemanasan logam induk (biasanya memakai nyala oksiasatilen), sedangkan proses mana yang akan digunakan, tergantung kepada bahan pengisi, peralatan yang tersedia, biaya dan bentuk benda yang akan disambung



Dibawah ini dapat dilihat, gambar beberapa bentuk-bentuk sambungan patri yang lazim dipakai pada berbagai keperluan komersial:


a). Sambungan tindih



b). Sambunagn temu







c). Sambungan serong

Catatan:
a). Diperlukan adanya celah di antara logam I dan logam II, sehingga logam pengisi dapat mengisi nya berdasarkan gaya tarik-menarik kapiler
b). Ke-2 (dua) logam yang akan disambung, harus bersih dari kotoran-kotoran, minyak-minyak atau oksida-oksida.
c). Ke-2 (dua) logam yang akan disambung patri, harus mempunyai dimensi yang sama.
Hal yang paling utama harus dipehatikan pada proses pematrian adalah: permukaan yang akan di patri, harus bebas dari kotoran-kotoran, minyak atau oksida-oksida. Adakalanya diperlukan pembersihan menggunakan cairan kimia (secara kimiawi) ataupun secara mekanik, disamping juga fluks (boraks dan campuran nya dengan garam-garam lain).

2.6 CARA MEMANASKAN L OGAM PADA PROSES PEMATRIAN
Secara umum, ada 4 (empat) cara yang dapat dilakukan untuk memanaskan logam induk pada proses pematrian, yaitu:
a). Pencelupan benda yang akan disambung kedalam logam pengisi atau fluks cair. Suhu fluks cair harus lebih rendah dari titik cair logam induk yang akan di sambungkan.
Biasanya ke-2 logam induk tersebut di jepit dengan menggunakan “jig”.
b). Mematri dengan menggunakan dapur.
Benda dijepit dgn jig dan dimasukkan ke dalam dapur pada suhu pencairan logam patri (filler).
c). Mematri dengan nyala, analogi dengan pengelasan gas oksiasetilen. Panas berasal dari nyala oksiasetilen atau oksihidrogen dan kawat logam pengisi dicairkan tepat pada celah-cekah sambungan. Fluks (berupa “boraks”) ditambahkan dengan cara mencelupkan kawat ke dalam air.
d). Pada patri listrik, panas berasal dari tahanan, induksi atau busur (arc).
Catatan:
1. Agar mudah pengendalian suhu dan kecepatan nya, biasanya digunakan cara a) dan b).
2. Untuk mempercepat proses pematrian, bahan pengisi dapat dibentuk terlebih dahulu menyerupai bentuk sambungan (misalnya: cincin, batang, dll)
2.7 Keuntungan Patri:
a. memungkinkan penyambungan logam yang sulit di las
b. dapat menyambung logam dari jenis yang berlainan asalkan dimensi nya sama
c. dapat menyambung bahan yang tipis
d. proses nya relatif cepat, rapih dan tidak memerlukan “finishing” lebih lanjut.

Bahan-Bahan Yang Umum di Patri:
- pipa
- pemasangan ujung karbida pada mata pahat
- sambungan pada engine radiator
- sambungan pada heat exchanger
- alat-alat listrik (electrics circuit)
- perbaikan hasil cor-cor an, dll