Faktor - Faktor dalam mendesain Sambungan Las

 

Terdapat beberapa faktor  yang mempengaruhi  dalam mendesain sambungan las :

a)    Jenis dan ketebalan bahan

b)   Proses las

c)    Tingkat kedalaman penetrasi yang diminta

d)   Aspek keekonomian dari persiapan sisi dan konsumsi bahan las

e)    Posisi pengelasan dan pencapaian lokasinya

f)     Pengendalian distorsi , laju pemuaian dan pengkerutan .

g)   Jenis sambungan , misalnya ; las kampuh ( butt ) , T ( tee ) , tumpu ( lap ) , sudut ( corner ) dll.

 

Faktor factor tersebut harus dipertimbangkan didalam berbagai kombinasi bentuk desain untuk menghasilkan rakitan yang ringkas ( concise summary )  , karenanya dianggap perlu untuk mengemukakan hal ini kepada para designer , welding engineer , tehnisi , prinsip prinsip yang terkait , sehingga suatu gabungan dari beberapa kondisi tertentu tidak akan menimbulkan   kesulitan .

Pertama tama didalam membahas bentuk sambungan , sambungan bentuk T , lap maupun corner dapat dilaksanakan menggunakan las fillet , sedangkan sambungan antar pelat dengan ketebalan sama maupun berbeda , sambungan T , maupun sudut dengan penetrasi penuh , dapat dilaksanakan menggunakan las kampuh ( butt ) .

LAS FILLET

 

Merupakan jenis sambungan las yang paling umum digunakan untuk konstruksi biasa dan didefinisikan sebagai las fusi yang penampangnya berbentuk segi tiga .

 

Las sudut atau las T keliling , karena sifat penetrasinya yang tidak penuh , maka kekuatannyapun tidak sepenuh kekuatan las kampuh.

Untuk sambungan pelat tipis digunakan beberapa jenis desain seperti sambungan flare tunggal dan ganda , sambungan flare bevel tunggal dan ganda , sambungan flange tunggal dan ganda serta sambungan bevel flange tunggal dan ganda.

Cara mengukur las fillet adalah sebagai berikut 

Las fillet diukur dari panjang kaki kakinya. Jarak terpendek antara permukaan diagramatik dengan akar las disebut leher atau throat. Ukuran kaki yang tidak seimbang harus dihindarkan.

Ukuran leher merupakan indeks yang lebih baik untuk mengetahui tingkat kekuatan  fillet weld daripada ukuran kakinya.

Berdasarkan ukuran leher ini ditentukan regangan yang diijinkan. Ukuran kaki ( w ) semata mata untuk menentukan ukuran leher.

Las fillet tidak memerlukan persiapan khusus sebagaimana halnya las kampuh. Las fillet sering digabung dengan las kampuh untuk menambah kekuatan dan mengurangi konsentrasi regangan. Agar tidak terjadi konsentrasi regangan pada bagian ujung fillet ( toe ), disarankan agar kontur fillet cekung , namun kecekungan ini juga dibatasi agar tidak berlebihan. Filet 45° yang kakinya = 3/4 tebal pelat ,dianggap sebagai fillet dengan kekuatan penuh untuk pembebanan transversal  dan paralel.Kontur cembung fillet menciptakan konsentrasi regangan pada ujung ujungnya sehingga mudah terjadi retak dibagian tersebut yang lazim disebut toe crack.Untuk jelasnya bentuk desainnya dapat dilihat pada sketsa berikut ini :

AMPER MENENTUKAN KEDALAMAN PENETRASI

SEKALIGUS MENENTUKAN KEKUATAN FILLET

LAS BUTT

 

Adalah jenis sambungan las dimana bahan las sepenuhnya berada didalam satu bidang penampang dengan bagian yang disambung .

 

PROSES LAS

 

Pemilihan jenis proses las akan berpengaruh terhadap jumlah metal yang terdeposisi , proses yang bertenaga tinggi pada umumnya sesuai untuk pengelasan posisi datar karena bentuk kolam las yang lebar . Pengendalian bentuk kolam  yang lebar diposisi akar las merupakan factor yang penting . Biasanya pengelasan dengan kepadatan arus yang tinggi dilaksanakan menggunakan piranti las otomatis.

 

PENETRASI

 

Penetrasi yang dikehendaki dari suatu sambungan las tergantung pada banyak factor . Sambungan butt pada pelat tipis dapat dilaksanakan dari salah satu sisi  asalkan dipasang tumpuan untuk kolam las , misalnya batang penyangga ( backing bar ) . Biaya untuk pemasangan sarana tumpuan ini harus diperhitungkan . Sebagai alternative , dapat digunakan celah ( gap ) diantara kedua komponen yang disambung , asalkan ce;ah tersebut dibuat sedemikian rupa sehingga dapat mengakomodasi pengendalian kolam las sehingga tidak tembus / jatuh akibat gravitasi . Dengan bertambah tebalnya pelat , penggunaan sisi persegi ( square edge ) pada komponen mungkin tidak cukup untuk menghasilkan fusi yang memadai , untuk itu digunakan sisi bevel yang akan menambah volume bahan las yang terdeposisi sekaligus fusi yang baik .

 

DISTORSI / DEFORMASI

 

Hal ini disebabkan oleh pemuaian dan pengkerutan yang disebabkan oleh pemanasan dan pendinginan yang tidak merata yang tidak terelakkan didalam pelaksanaan pengelasan . Pada saat pendinginan suhu fusi , metal yang terdeposisi berupaya untuk mengkerut , dan untuk mengakomodasi pengkerutan ini terjadilah pergerakan dari komponen yang sedang dilas . Bentuk V pada sambungan butt menghasilkan pengkerutan lebih besar disebelah bukaan  dibanding dengan sebelah akar V sehingga menyebabkan gerakan  rotasi disalah satu sisi relative terhadap sisi lainnya  , yakni distorsi angular . Dengan bertambah tebalnya pelat bertambah pula pengkerutan yang terjadi sehingga distorsinyapun bertambah . Pemilahan jenis sambungan melalui pengendalian jumlah pergerakan komponen secara seimbang seputar sumbu netral perlu dipertimbangkan  , atau apabila pengelasan hanya dapat dilaksanakan pada satu sisi saja , penggunaan kampuh U atau J akan memperkecil jumlah metal yang terdeposisi sehingga akan mengurangi pergerakan angular tersebut .

                                  BEBERAPA CONTOH DEFORMASI AKIBAT PANAS LAS