Spot welding dan aplikasinya pada pembuatan komponen pesawat terbang

Seperti kita ketahui bersama, Spot welding adalah salah satu proses penyambungan antara logam dengan logam yang tidak memerlukan bahan tambah. Pada pembuatan komponen pesawat terbang, spot welding digunakan untuk penyambungan sheet metal yang nantinya di peruntukan akan di assembly menjadi kulit dari pesewat itu sendiri. Tebal Dari skin ini berkisar antara 0. 5 mm sampai 1.5 mm.

Sebelum proses spot dilakukan, maka Ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, diantaranya adalah sertifikasi ketebalan material setiap sheet metal dengan menggunakan speciment dengan ketebalan yang sama. Speciment tersebut untuk kemudian di tarik untuk kemudian diketahui tensile strenghnya individual, rata ratanya, standar deviasinya. Selain 10 speciment untuk tensile strenght, diperlukan 5 speciment yang di belah untuk di uji macro, fungsi nya adalah untuk mengetahui cacat yang Ada di dalam daerah las disamping untuk melihat dan menghitung penetrasi di dalam suatu daerah spot. Jika hasil keseluruhan Dari pengujian baik. Maka proses sertifikasi dinyatKan berhasil untuk ketebalan yang di sertifikasi, misalnya tebal 0,5 mm + 0,5 mm.

Setelah sertifikasi dinyatakan baik, maka baru lah boleh dilakukan proses spot welding untuk benda kerja. Begitu seterusnya untuk setiap kombinasi ketebalan yang berbeda harus di sertifikasi terlebih dahulu. Mmm ..cukup ribet ternyata ya, tapi begitulah persyaratan yang harus dipenuhi oleh suatu industri pesawat terbang di seluruh dunia. “All product must be zero defect, clear prosedure, and always 100 % meet costumer requirement” ,begitulah aturan main nya. Mungkin sekian dulu ya sedikit gambaran mengenai aplikasi proses spot welding untuk komponen pesawat terbang. Kit abertemu kembali di artikel artikel lain nya. .. : D

Proses pengelasan pada komponen pesawat terbang

Pada kesempatan kali ini saya akan sedikit membahas mengenai proses menggunakan metoda pengelasan yang di gunakan untuk membuat komponen pesawat terbang jenis casa 212-400 buatan PT. Dirgantara Indonesia bekerja sama dengan casa-Spanyol.

Pesawat terbang merupakan alat transportasi udara yang banyak di gunakan di abad ini. Structur rangka pesawat terbang di sambung dengan berbagai jenis sambungan, kebanyakan diantaranya adalah sambungan rivet dan sambungan baut, kurang dari 10 % komponen pesawat terbang disambung mengunakan sambungan dengan metoda pengelasan.

Komponen yang di sambung dengan proses pengelasan pada umumnya adalah komponen yang cara penyambungan nya tidak dapat di subtitusi dengan metode penyambungan lain seperti menggunakan rivet dikarenakan berbagai pertimbangan maupun aspek keselamatan. Pada prinsipnya apabila ingin menggunakan sambungan dengan metoda pengelasan maka sang designer yang merancang sambungan las harus merancang sambungan tersebut sejauh mungkin dari bagian yang terkena konsentrasi stress ( tegangan ) akibat adanya gaya statis maupun dinamis yang muncul akibat proses pengoprasian suatu pesawat di udara. Hal ini dimaksudkan agar dapat meminimalisasi kerusakan yang terjadi pada sambungan pengelasan akibat pengaruh tegangan statis maupun dinamis. Daerah HAZ merupakan suatu daerah yang rentan sekali mengalami kerusakan akibat adanya pengaruh gaya gaya dari luar tersebut.

Material yang digunakan untuk membuat komponen pesawat terbang dengan menggunakan pengelasan salah satu nya adalah alumunium. Alumunium jenis L-3420-Tx pada umumnya sering di gunakan dikarenakan material ini memiliki berbagai keunggulan. Salah satu keunggulan nya adalah sifat weldability (mampu las) nya yang baik sekali (persentasi silicon (si) nya cukup  tinggi, sehingga relatif tidak mudah mengalami crack.

Musuh musuh pengelasan

Musuh-Musuh dalam Pengelasan

01AGU

Di dalam dunia pengelasan ada musuh yang sangat ditakuti oleh orang-orang yang memproduksi suatu produk barang dengan menggunakan proses pengelasan. Hal tersebut  sangat ditakuti karena memang akan sangat mengganggu kualitas dari suatu produk las-lasan tersebut. Selain itu juga dapat mengakibatkan kegagalan suatu prosuk tersebut yang bisa merimbas kepada keselamatan pemakai produk barang tersebut. Sehingga mereka dengan sekuat tenaga menghindari musuh ini dengan berbagai cara termasuk dengan membuat standard2 mutu lassan yang terbebas dari musuh ini.

Apakah musuh-musuh dalam pengelasan tersebut…??

Terdapat beberapa jenis musuh LAS yang sangat mempengaruhi mutu sambungan LAS..
Musuh-musuh tersebut adalah sebagai berikut ;

1. Oksidasi

Oksidasi adalah bereaksinya suatu logam dengan oksigen di udara, sewaktu logam dalam keadaan cair (pd suhu tinggi) yang reaksinya (reaksi pd logam baja) sbb:

4 Fe + 3 O2 ——> 2 Fe 2O3 (oksida)

kejelekan Oksida ini adalah

1. sangat keras namun getas sehingga mudah sekali untuk patah, dan kejelekan lainnya tentu tidak mempunyai kekuatan mekanis.
2. dapat membentuk gelembung2 udara pada bagian permukaan hasil las maupun bagian dalam.

Pencegahannya:

untuk mencegah terjadinya oksidasi pada proses pengelasan maka dibuatlah sistem pelindung untuk melindungi atau mencegah terjadinya proses oksidasi pada logam las.
a. pencegahan oksidasi dengan menggunakan Flux
flux adalah serbuk yg berisi campuran bahan kimia yg diramu sedemikian rupa agar dapat melindungi logam las dari oksidasi pada waktu mencair, karena flux ini masa jenis nya rendah maka pada waktu terjadinya proses pengelasan flux ini akan mencair bersamaan dengan logam las yang lain dengan mengapung diatas logam las membentuk terak (slug), sehingga dapat menjadi pelindung dari pengaruh udara luar. selain menjadi terak (slug), flux juga dapat membentuk gas pelindung (shielding gas).
penggunaan flux ini biasanya digunakan pada proses pengelasan berbasis las listrik khususnya pada SMAW, SAW dan FCAW.
pada proses SMAW flux berada dibagian luar kawat inti menyelubungi logam elektrodanya.
pada proses FCAW flux berada di tengah2 kawat las yang menjadi intinya kebalikan dari SMAW. sedangkan pada proses SAW, flux hanya ditaburkan pada waktu terjadinya proses pengelasan dengan menutupi busur listrik yg terjadi..

b. pencegahan oksidasi dengan menggunakan gas pelindung (shielding gas)

hal ini biasanya terjadi pada proses pengelasan GTAW, GMAW dan FCAW, biasanya gas yang digunakan untuk mencegah terjadinya oksidasi adalah gas inert (helium, argon) maupun gas CO2

pada saat terjadinya proses pengelasan, gas pelindung ini akan keluar secara bersamaan selama terjadinya proses pengelasan guna mencegah terjadinya proses oksidasi antara logam las dan udara luar.

untuk mengetahui macam2 gas lindung lebih dalam beserta fungsinya dapat dilihat disini —->http://eryhartoyo.wordpress.com/2011/05/11/gas-lindung-shielding-gas/

Argon (Ar) adalah gas inert monoatomik dgn berat molekul 40 yg didapatkan dgn mencairkan udara. digunakan untuk pengelasan, merupakan gas argon murni (minimum 99,95%), utk metal yg lebih reaktif dan tahan panas tingkat kemurniannya hrs lebih tinggi (99,97%)

Helium (He) adalah gas inert yang monoatomik dan sangat ringan memiliki berat atom 4, jika digunakan untuk pengelasan hars dimurnikan menjadi 99,99%

kadang2 argon dan helium di campurkan. argon yg mempunya berat 10x helium, krn beratnya begitu keluar dari nozle obor argon akan langsung menyelimuti jalur las, sedangkan helium yg beratnya lebih ringan akan naik ke atas menghalangi penetrasi udara yg akan masuk kedalam proses pengelasan. sehingga gabungan atau campuran dua gas ini akan menghasilkan hasil yg optimal dalam pencegahan oksidasi.

2. Deformasi

Deformasi atau metal upset atau pengkerutan logam yg disebabkan oleh masukan panas pada proses pengelasan yang mengubah bentuk awal komponen yang dilas.
karenanya metal upset mengakibatkan perubahan pada penyetelan semula sehingga disebut sbg salah satu musuh las.
makin besar masukan panas, makin besar pula pengkerutan metal sewaktu las mendingin, jika metal tidak diikat akan terdistorsi, sebaliknya jika diikat justru akan menimbulkan tegangan thermal.
kekuatan tegangan ini dapat meretakkan metal apabila di awali dengan keberdaan takik (notch), penggetasan, atau serangan karat.
metal upset dapat dicegah dengan ;
1. mengatur heat input yg proporsional sesuai kebutuhan, tidak kurang dan tidak lebih sesuai WPS.
2. penyetelan material yg akan dilas setepat mungkin..
3. pengikatan penyetelan dgn clammping kemudian di tack dgn welding
4. urut-urutan pengelasan yang baik
5. penggunaan metal dengan koefisiensi muai rendah.
dari sekian banyak cara pencegahan deformasi, yg paling sering dilupakan org adalah urut-urutan pengelasan.

3. Cacat-cacat Las

cacat las dapat dibagi dalam 3 kelompok  :
a. kelompok cacat las Visual. (cacat2 las lansung tampak oleh mata kita, yg berada di permukaan)
seperti ; spatter, porosity, pin hole, crack, cold lap, undercut, underfill, excessive reinforcement, high low.. dll
b. kelompok cacat nonvisual (cacat2 las yg berada di permukaan namun berada disisi lain)
seperti; porosity root, undercut root, root crack, excessive penetration, IP, blow hole.
c. kelompok cacat internal (cacat2 las yg berada di dalam logam las)
seperti; slag inclusion, porosity,slag line, crack, worm hole, hollow bead, tungsten inclusion, IP (incomplete fusion), cold lap..

mengapa cacat las disebut salah satu musuh dari pengelasan?
karena cacat las merupakan sesuatu yg dapat mengurangi kekuatan mekanik dari suatu lassan..
seperti contoh :
undercut, pada cacat ini permukaan akan membentuk takik, sehingga akan menyebabkan terjadinya konsentrasi tegangan, dengan adanya konsentrasi tegangan pada area tersebut akan menyebabkan terjadi nya awal dari pembentukan crack (retak) dan crack akan berlanjut atau menjalar yg mengakibatkan kan terjadinya gagal konstruksi.

semoga bermanfaat

By : Ery Hartoyo