Seperti telah sering kita sebut dalam artikel-artikel sebelumnya, tahap pertama pengerjaan baja untuk keperluan sebuah konstruksi adalah melakukan pemotongan, baik dengan mesin gerinda atau menggunakan nyala api. Maka dalam artikel ini kita akan menghitung berapa besar pemuaian baja akibat proses pemotongan tersebut. Sehingga dapat kita ketahui apakah ada pengaruhnya terhadap kualitas sebuah konstruksi.

Pengertian pemuaian

Pemuaian adalah proses bertambanya ukuran suatu benda/zat yang terjadi karena adanya kenaikan suhu yang diterima oleh benda tersebut. Adapun proses ini dapat terjadi pada 3 jenis benda/zat yaitu: 1]. Benda padat, 2]. Benda/zat cair, 3]. Dan gas. Yang mana besar pemuaian terjadi pada masing-masing benda tergantung ukuran awal, kenaikan suhu serta koefisien muai.

Sebagai tambahan untuk memudahkan pemahaman kita, pemuaian berasal dari kata dasar muai yang memiliki kesamaan arti dengan mekar atau mengembang. Jadi pemuaian dapat kita sinonimkan dengan pemekaran atau pengembangan, tetapi bertolak belakang dengan penyusutan atau pengerutan. Agar mudah anda pahami perbedaan antara pemekaran dengan penyusutan, silahkan anda pelajari juga tentang Cara Mencegah dan Mengatasi Pengerutan Baja.

Pemuaian yang terjadi pada baja

Baja adalah salah satu benda padat yang dapat memuai jika mengalami kenaikan suhu atau temperatur. Jadi seperti telah kita sebut sebelumnya, dengan adanya proses pemotongan baja yang menggunakan nyala api, maka panas (kalor) dari nyala api tersebut membuat suhu baja meningkat hingga 1.538 ºC. Lebih lengkap mengenai prinsip dan teknis pemotongan baja, silahkan anda pelajari tentang Pedoman Memotong Baja Dengan Blender.

1.Macam-macam pemuaian material baja

Adapun reaksi baja akibat panas dari nyala api potong tersebut menimbulkan bertambanya ukuran, yang dapat kita bagi menjadi 3 macam yaitu:

1. Pemuaian panjang    : peristiwa bertambahnya ukuran baja ke arah memanjang dari ukuran yang sebelumnya. Karena yang bertambah pada panjang baja saja, maka proses ini dapat juga kita sebut Pemuaian 1 Dimensi.
2. Pemuaian luas           : proses bertambahnya ukuran lebar maupun panjang baja dari ukuran awal yang telah kita tentukan. Dengan adanya pemekaran ke arah melebar serta memanjang, maka kejadian ini kita kenal dengan istilah Pemuaian 2 Dimensi.
3. Pemuaian Volume     : proses pemekaran ukuran baja ke arah melebar, memanjang serta pada tebal (t) bahan. Sehingga peristiwa ini dapat kita sebut dengan Pemuaian 3 Dimensi, karena baja mengalami muai sebanyak 3x.

Lebih jelas mengenai pemuaian luas dan penambahan volume baja dapat kita buatkan contoh berdasarkan Gambar 1, berikut ini.

Pada gambar 1, merupakan sebuah Baja Welded Beam yang terbuat dari pelat baja lembaran, salah satunya yaitu  melalui proses pemotongan dengan alat blender. Nah, akibat panas dari blender tersebut baja akan memuai ke arah melebar serta memanjang. Untuk lebih jelas mengenai pembuatan welded beam dan hubungannya dengan pemuaian, dapat kita perhatikan berdasarkan contoh-contoh berikut:

a.Contoh pemuaian luas pelat

Ketika kita memotong pelat baja untuk membuat salah satu bagian welded beam, misalnya sayap (flange). Maka luas pelat baja akan bertambah ke arah lebar sayap (b) dan panjang (p)=12,0 m. Atau ketika kita melakukan pemotongan pelat untuk bagian badan (web), maka pemuaian luas terjadi pada tinggi badan (h1) dan panjang (p)=12,0 m.

b.Contoh pemuaian volume pelat

Setelah memuai pada luas, secara langsung pelat baja yang kita potong juga akan mengalami pemekaran pada tebal bahan (t1) dan (t2). Jadi misalnya kita memotong pelat untuk bagian sayap welded beam, maka pemuaian mengakibatkan ukuran (b); (t2) serta (p) akan bertambah.

2.Cara menghitung pemuaian volume pelat baja

Masih berdasarkan gambar 1, adapun perhitungan pemuaian volume pelat baja dapat kita lakukan berdasarkan rumus berikut:

ΔV = Vo.3γ.Δt

Keterangan rumus adalah:

ΔV       = adalah besar muai/penambahan volume baja (Cm³)

Vo       = adalah volume baja mula-mula/awal (Cm³)

Δt        = adalah kenaikan suhu

γ          = koefisien muai panjang baja = 0,000012/ºC

Sebagai tambahan yang harus kita ketahui, untuk melaksanakan perhitungan pemuaian volume, koefisien muai panjang (γ) harus kita kali 3. Hal ini juga sekaligus menjadi alasan mengapa proses ini disebut pemuaian 3 dimensi.

a.Contoh soal:

Kita akan menghitung besar muai volume sebuah pelat baja, yang kita potong menggunakan nyala api dengan titik lebur besi 1.538 ºC serta dengan kecepatan potong 45 Cm/menit. Adapun ukuran pelat tersebut adalah (b)= 200 Milimeter, (t2)= 12 Milimeter, serta panjang (p)=12.000 Milimeter. Maka perhitungan kita lakukan sebagai berikut:

b.Penyelesaian soal:

Pertama yang kita perlu cari adalah volume pelat baja mula-mula (Vo) adalah: 0,20 x 1.200 x 0,012 Cm = 2,88 CM³. Kedua, mencari kenaikan suhu (Δt) pelat baja adalah: 1.538 ºC – 37 ºC = 1.501 ºC. Selanjutnya kita menghitung besar muai volume seperti berikut:

ΔV = 2,88 x 3 x 0,000012 x 1.501 = 0,155 Cm³

Maka berdasarkan hasil penambahan volume baja ini, kemudian dapat kita ketahui total volume baja setelah mengalami pemuaian (V) = Vo + ΔV, yaitu: 2,88+0,155 = 3,035 Cm³.

Dampak pemuaian pelat baja terhadap konstruksi

Secara umum tidak ada dampak signifikan pada konstruksi atas terjadinya pemuaian pada baja, walau kita panaskan dengan temperatur tinggi. Silahkan anda perhatikan contoh soal diatas, volume baja bertambah sekitar 5,38% dari volume awal. Berikut ini kita lakukan pembuktian apakah pemuaian berpotensi mempengaruhi kualitas konstruksi, yaitu melalui 2 bukti perhitungan berikut:   

1.Perhitungan pemuaian luas pelat

Untuk lebih meyakinkan, mari kita lakukan perhitungan muai luas (pemuaian 2 dimensi) pelat baja. Adapun data-data yang kita pakai tetap sama seperti contoh soal, perhitungan pemuaian luas pelat kita lakukan berdasarkan rumus:

ΔA = Ao.2γ.Δt

Keterangan rumus:

ΔA       = adalah besar muai/penambahan luas baja (Cm²)

Ao       = adalah luas pelat baja mula-mula/awal (Cm²)

Δt        = adalah kenaikan suhu

γ          = koefisien muai panjang baja = 0,000012/ºC

Dapat kita hitung penambahan luas pelat baja akibat proses pemotongan adalah:

ΔA = 240 x 2 x 0,000012 x 1.501 = 8,645 Cm²

Maka dari hasil penambahan luas baja ini, selanjutnya kita hitung total luas baja setelah mengalami pemuaian (A) = Ao + ΔA, yaitu: 240+8,645 = 248,645 Cm². Atau sekitar 3,602% dari luas pelat baja semula. Jadi berdasarkan hasil perhitungan ini, juga belum kita temukan bukti bahwa ada pengaruh pemekaran bahan terhadap konstruksi.

2.Perhitungan pemuaian panjang

Namun bagaimana dengan pemuaian yang terjadi pada panjang?, Apakah ada indikasi pelat baja yang memuai berpengaruh pada proses pembuatan konstruksi?. Disini kita akan hitung berapa penambahan panjang baja, yaitu berdasarkan rumus:

ΔL = Lo.1.γ.Δt

Keterangan rumus:

ΔL       = adalah besar muai/penambahan panjang pelat baja (Cm)

Lo        = adalah panjang pelat baja mula-mula (Cm)

Δt        = adalah kenaikan suhu

γ          = koefisien muai panjang baja = 0,000012/ºC

Maka panjang penambahan panjang pelat karena menerima panas dari nyala api potong adalah:

ΔL = 20 x 1 x 0,000012 x 1.501 = 0,36 Cm² atau 3,6 Milimeter.

Jadi total panjang pelat termasuk setelah mengalami pemuaian (L) = Lo + ΔL, yaitu: 20+0,36 = 20,36 Cm, atau 203,6 Milimeter. Wah, ternyata hasil perhitungan ini memberi kita catatan khusus, yaitu adanya tambahan panjang 3,6 Milimeter. Apakah ada dampaknya pada bahan konstruksi?, jawabnya tidak. Namun khusus untuk pembuatan profil tertentu kemungkinan ada.

Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh pemuaian panjang tersebut, dapat kita bandingkan dengan Proses Pembuatan Baja Kastela, seperti pada gambar 2 berikut.

Pengaruh pemuaian terhadap baja kastela

Sama halnya pemuaian yang terjadi pada pelat baja, saat kita memotong profil IWF atau H Beam untuk membuat baja kastela akan terjadi penambahan lebar. Disini yang kita pakai adalah istilah penambahan pada lebar, karena kita melakukan pemotongan profil ke arah memanjang (membelah).

Dan jika kita mengacu pada perhitungan pemuaian panjang tersebut, bahwa terjadi penambahan sekitar 1,8% dari ukuran awal akibat panas dari blender.  Maka untuk membuat baja kastela seperti pada gambar 2, juga akan mengalami penambahan: 1,8% x 25 Cm = 0,45 Cm, atau 4,5 Milimeter.

Dengan demikian bukankah tinggi baja kastela (Dc) seharusnya: (h x 1,5) + 4,5 = 379,5 Milimeter?. Jawabnya tidak, karena ada bagian bahan yang termakan oleh nyala api. Yaitu ketika kita menggunakan nozzle nomor 3 berarti lebar bahan terbuang akibat pemotongan sebesar 3 Milimeter. Atau jika kita kurangkan dengan hasil pemuaian tadi, maka sisa pemekaran bahan adalah 4,5 – 3 = 1,5 Milimeter. Sangat diluar dugaan kita!

Kesimpulan

Kita berharap dengan penjelasan ini, para pelaku konstruksi baja menyadari pentingnya memahami pemuaian yang terjadi pada material yang mereka kerjakan. Dari pembahasan ini pula dapat kita ambil beberapa kesimpulan, antara lain:

1. Pemotongan baja dengan blender mengakibatkan suhu baja meningkat tajam namun tidak merata, karena konsentrasi panas hanya pada alur pemotongan
2. Pemuaian baja akibat pemotongan dengan blender kita pastikan tetap ada, yakni secara 1 dimensi, 2 dimensi maupun 3 dimensi
3. Besar muai baja tidak memiliki dampak yang besar terhadap konstruksi, namun khusus pembuatan profil atau komponen rangka tertentu, perlu kita perhatikan apakah tidak mempengaruhi ukuran yang kita inginkan
4. Menghitung besar muai baja ternyata dapat kita gunakan sebagai acuan untuk memilih ukuran/nomor nozzle untuk melaksanakan pemotongan,
5. Walau ada penambahan pada lebar dan panjang bahan, tetapi tanpa kita sadari ternyata oleh nyala api pemuaian tersebut sebagian dapat berkurang

Adapun penerapan rumus-rumus yang kita lakukan disini, kemungkinan masih perlu untuk kita sempurnakan. Adalah menjadi perhatian berikutnya, karena Arsitekta.Com menemukan beberapa data yang berbeda untuk melengkapi perhitungan, misalnya mengenai koefisien muai panjang baja (γ). Pada sumber tertentu menyebut 0,000011/ºC, namun sumber lain mengatakan 0,000012/ºC, serta ada juga menulis 0,000015/ºC.

Demikian juga tentang kenaikan suhu (Δt) apakah harus secara merata pada permukaan baja, sehingga perhitungan berdasarkan rumus-rumus tersebut dapat kita lakukan?. Mengenai hal ini juga kami tidak temukan dasar yang kuat dan itu sebabnya kami sebut kemungkinan perlu penyempurnaan.

The post Besarnya Pemuaian Baja Akibat Panas Alat Potong Blender appeared first on Jasa Arsitektur dan Konstruksi Baja.

Namun kita sadari atau tidak, ternyata sedikit dari pihak pelaksana atau engineer bangunan yang paham tentang pengerutan baja. Sehingga bagaimana cara mencegah serta mengatasi perihal kasus ini sepenuhnya berserah kepada tukang las. Sangat ironi bukan?

Pengertian pengerutan baja

Pengerutan (shrinkage) baja artinya adanya susutan atau menciut bahan baja yang mengakibatkan perubahan bentuk dari apa yang sebelumnya kita rencanakan, yang terjadi secara tidak terduga dan tanpa kita sengaja.

Perlu kita ketahui ada sedikit perbedaan antara perubahan bentuk (deformasi) dan pengerutan baja, dan perbedaan tersebut dapat kita identifikasi melalui sebab akibat. Yaitu bahwa deformasi tidak seluruhnya terjadi akibat bahan yang susut, tetapi dapat kita pastikan salah satu penyebab deformasi adalah karena adanya susutan. Agar mudah kita pahami perhatikan gambar berikut ini.

Penyebab terjadinya pengerutan baja konstruksi

Sedikit telah kita sebutkan sebelumnya, dalam proses pengerjaan baja untuk keperluan konstruksi sering menimbulkan suatu kejadian yang tidak dapat kita hindari. Namun bukan berarti dengan kejadian tersebut langsung kita klaim bahwa prosedur pengerjaan telah salah. Melainkan penting kita cari adalah penyebab terjadinya pengerutan, sehingga kemudian dapat kita cari apa solusi untuk mencegah atau mengatasi.

Adapun pengerutan baja konstruksi terjadi pada tahap fabrikasi, bukan pada saat pemasangan. Dan yang mengakibatkan kejadian tersebut kita bagi menjadi 2 faktor, yaitu:

1.Faktor pelaksanaan pemotongan baja

Pelaksanaan pemotongan baja dapat mengakibatkan terjadinya pengerutan sebab prinsip kerja pemotongan baja dengan blender, yaitu memanfaatkan reaksi baja dalam keadaan berpijar/panas dengan zat asam murni. Jadi yang kita maksud disini adalah pemotongan dengan blender, bukan yang menggunakan mesin gerinda.

Sangat penting kita ketahui teknis pelaksanaan pemotongan bahan yang benar, guna mengurangi terjadinya pengerutan, yang terutama pada bahan yang memiliki tebal (t)≤ 3 mm, misalnya Profil Baja CNP dan besi Hollow. Anda dapat pahami dengan jelas bagaimana Pedoman Memotong Baja Dengan Blender.

2.Faktor pelaksanaan pengelasan baja

Mengelas baja yang memerlukan pemanasan dengan temperatur yang tinggi, serta adanya proses pendinginan yang begitu cepat setelah mengelas adalah yang paling banyak mengakibatkan pengerutan. Inilah yang kita sebut di awal suatu kejadian tak terduga, diluar perencanaan sekaligus yang tidak dapat kita hindari.

Ditambah lagi bila mutu pengelasan tidak baik dapat menyebabkan pengerutan baja lebih besar. Jadi agar susut tidak lebih parah, kita perlu memahami Metode Pengelasan Baja Konstruksi, serta faktor-faktor yang mempengaruhi mutu las.

Selain 2 faktor ini pengerutan baja juga dapat terjadi, apabila mutu baja yang kita potong atau las tidak sesuai dengan spesifikasi teknis (Spektek). Atau dengan kata lain karena menyalahi ukuran, misalnya dalam shop drawing menetapkan tebal bahan (t) adalah 12 milimeter tetapi pada kenyataan hanya 11 milimeter.

Adanya pengurangan ukuran walau hanya beberapa milimeter saja, secara tidak langsung berdampak pada proses pemotongan maupun mengelas baja. Dan efek selanjutnya adalah pengerutan bahan terjadi diluar dugaan kita. Karena bisa saja prosedur mengelas telah kita lakukan dengan benar, namun karena bahan yang terlalu tipis dapat mengakibatkan hasil las tidak sesuai dengan apa yang kita rencanakan/inginkan.

Ciri-ciri pengerutan pada baja

Perhatikan gambar sebelumnya, telah tercantum beberapa ciri-ciri baja yang mengalami pengerutan. Sebenarnya sangat mudah membedakan pengerutan yang terjadi akibat pemotongan atau akibat pengelasan baja. Tanda-tanda terjadinya susut pada bahan dapat kita lihat dengan mata telanjang, jadi tidak perlu menggunakan alat khusus atau yang memiliki teknologi canggih.

1.Pengerutan karena pemotongan baja dengan blender

Berikut ini ciri-ciri material baja yang mengalami pengerutan setelah kita lakukan pemotongan dengan blender, antara lain:

1. Penampang profil berubah. Kasus seperti ini dapat kita jumpai pada besi pipa, yang mana sebelum kita potong bentuk penampang masih bulat, namun setelah pemotongan berkerut menjadi lonjong atau gepeng.
2. Pemotongan tidak rata/halus. Hal ini terjadi karena prosedur pemotongan yang salah, misalnya yang seharusnya memakai Nozzle nomor 2 namun dalam praktek kita paksa menggunakan nomor 3.

2.Pengerutan akibat pengelasan baja

Adapun ciri-ciri pengerutan setelah kita mengelas baja adalah seperti berikut:

1. Penampang sambungan melintir atau puntir. Seperti kita tahu tujuan pengelasan adalah menyatukan 2 atau lebih bagian komponen/rangka, maka tak jarang hasil sambungan tersebut menjadi tidak presisi atau tidak siku. Pengerutan ini umumnya kita temukan pada saat menyatukan pelat-pelat baja dengan rangka batang. Contoh pada gambar berikut, misalnya ketika kita mengelas sebuah pelat buhul dengan rangka kuda-kuda cremona siku.
2. Terjadi cacat las. Hal ini dapat terjadi karena prosedur atau metode pengelasan yang tidak terlaksana dengan benar. Adapun jenis cacat las yang paling berpotensi mengakibatkan pengerutan bahan ada 2 yaitu: 1].Adanya retak-retak pada hasil las, 2]. Penetrasi kampuh yang terlalu dalam. Dan perlu kita ingat 2 jenis cacat las ini juga dapat mengakibatkan penampang sambungan pelintir.

Bahaya sambungan yang berkerut terhadap konstruksi

Tentu ada resiko yang menjadi konsekuensi atas setiap proses pengerjaan baja yang tidak kita lakukan sesuai standar atau aturan. Termasuk bila terjadi pengerutan pada bahan yang telah kita sambung menggunakan las. Adakalanya pada saat fabrikasi pengelasan kita anggap masih dalam batas-batas toleransi, namun dampaknya adalah pada saat perakitan atau pemasangan komponen/rangka baja.

Berikut ini beberapa bahaya pengerutan baja yang terjadi akibat sambungan las, antara lain:

1. Ukuran bahan yang kita las tidak sesuai dengan shop drawing
2. Ketika merakit pertemuan antara komponen/rangka batang tidak sempurna
3. Mur baut menjadi sulit dipasang karena lubang yang bergeser akibat terjadinya pengerutan
4. Dapat kita pastikan mutu las tidak berkualitas
5. Sambungan las lepas

Cara mencegah pengerutan baja

Seperti pepatah yang mengatakan lebih baik mencegah daripada mengobati, jadi solusi pertama yang harus anda persiapkan adalah melakukan pencegahan. Yaitu bagaimana supaya pengerutan baja dapat anda kurangi atau bila memungkinkan ditiadakan.

Adapun tips untuk antisipasi pengerutan bahan yang lebih parah, baik pada saat melaksanakan pemotongan maupun saat mengelas. Adalah penting anda terapkan berdasarkan 2 metode pencegahan berikut ini:

1.Mencegah pengerutan saat pemotongan

1. Lakukan pemotongan dengan menggunakan mesin gerinda potong bila tebal bahan yang akan anda potong  (t)≤ 3 milimeter. Dan untuk baja yang memiliki (t)˃ 3 milimeter pemotongan harus dengan alat blender. Harap dicatat jangan sebaliknya!
2. Memotong baja dengan blender harus sesuai standar kecepatan pemotongan, misalnya untuk (t)=12 mm kecepatan potong antara 38 s/d 58 cm/menit. Hal ini akan mempengaruhi permukaan bahan yang anda potong, yang selanjutnya dapat berakibat pada mutu pengelasan sambungan.
3. Nomor nozzle yang anda pergunakan harus terlebih dahulu sesuaikan dengan tebal bahan yang akan dipotong. Akibat penggunaan nozzle yang salah dapat mengakibatkan panjang bahan yang akan anda potong menjadi berkurang
4. Pastikan pemotongan baja dilakukan oleh tukang yang bertugas spesialis memotong.

Selain 4 cara pencegahan pengerutan tersebut, ketika anda melaksanakan pemotongan baja dengan blender juga tidak terlepas dari 3 hal berikut: 1]. Teknis melaksanakan pemanasan pendahuluan, 2]. Cara mengatur nyala api normal, 3]. Kelengkapan komponen alat potong.

2.Mencegah pengerutan saat pengelasan

1. Selalu Membuat Las Titik Yang Benar sebelum melakukan las penuh (full welding)
2. Memasang beberapa bahan pengaku tambahan (jig) pada bagian-bagian bahan yang akan anda sambung
3. Jika pada 2 bagian bahan terjadi rongga atau tidak rapat, maka jangan anda tambal dengan bahan tambahan, misalnya mengisi dengan besi beton
4. Lakukan pengelasan dengan menyesuaikan antara jenis polaritas, tebal bahan (t), jenis serta diameter elektroda (kawat las).
5. Pengelasan Pelat Baja Menggunakan Busur Listrik, harus anda lakukan sesuai prosedur yang tersedia dalam link ini
6. Mengatur arus listrik berkisar 80 Amper dengan tegangan 22 Volt, serta batas kecepatan las ±4 milimeter/detik
7. Beri jeda waktu untuk pengelasan yang memiliki panjang ≥50 cm,
8. Buat urutan-urutan pengelasan untuk menghindari konsentrasi panas dan pengerutan baja
9. Buat las tumpu (overlap) secukupnya
10. Jangan menyiram air pada sambungan yang baru di las
11. Mengelas baja harus dilakukan oleh tukang yang profesional. Silahkan perhatikan gambar berikut ini.

Faktor yang tak kalah penting dalam antisipasi terjadinya pengerutan bahan adalah persiapan alat keselamatan dan kesehatan sewaktu pelaksanaan las. Logikanya cukup sederhana, yaitu bagaimana mungkin kita peroleh hasil sambungan yang berkualitas jika faktor K3 tidak kita utamakan.

Tips mengatasi sambungan las yang berkerut

Pada kondisi tertentu adakalanya pencegahan tidak sepenuhnya berhasil kita lakukan, maka langkah selanjutnya adalah melakukan perbaikan. Demikian juga kita tidak berharap terjadi kesalahan las yang mengakibatkan baja berkerut, jadi solusi yang dapat kita lakukan pada situasi seperti ini adalah:

Cara 1: Meluruskan baja dengan api

Memanasi baja adalah cara yang umum dilakukan oleh para pekerja las terhadap sambungan yang berkerut. Metode ini mereka lakukan dengan cara menarik atau merenggangkan posisi bahan agar sesuai dengan yang diharapkan. Adapun syarat-syarat serta tahap pelaksanaan dapat anda contoh, seperti berikut:

1. Perlu anda memastikan bahwa penampang sambungan yang puntir masih dalam batas-batas normal, sehingga memungkinkan untuk anda perbaiki dengan cara memanasi.
2. Namun bila penampang sambungan telah terlalu parah untuk anda luruskan dengan api, maka jangan sekali-sekali anda lakukan. Sebab panas api yang terlalu banyak dapat merusak kandungan/unsur logam.

Setelah anda memastikan melalui 2 syarat tersebut, bahwa perbaikan bahan yang berkerut dapat berhasil anda lakukan, selanjutnya anda meluruskan sambungan yang mengerut dengan cara berikut:

1. Panasi bagian belakang penampang baja yang mengkerut secara merata
2. Kemudian pukul bagian yang anda panasi secara perlahan-lahan
3. Lakukan pengecekan apakah menjadi retak akibat pemanasan dan pemukulan tersebut, jika anda menemukan retak maka metode ini jangan anda lanjutkan.
4. Namun apabila tidak ada retak, kemudian proses pemanasan serta pemukulan dapat anda lanjutkan, hingga penampang baja kembali lurus dan benar-benar rata.

Cara 2: Mengulang pengelasan baja

Cara kedua ini adalah solusi yang pantas anda pertimbangkan, apabila anda ragu bahwa cara yang pertama tidak berhasil mengatasi pengerutan baja. Adapun teknis pelaksanaan adalah seperti berikut:

1. Lepaskan sambungan pelat baja dengan memakai Alat Mesin Gerinda
2. Haluskan permukaan bahan dari bekas las yang masih menempel
3. Lakukan pengelasan ulang dengan memakai bahan yang sama, serta memprioritaskan pencegahan yaitu agar tidak terjadi pengerutan ulang.

Cara 3: Mengganti material baja yang baru

Perbaikan yang ketiga ini anda lakukan jika cara yang pertama dan kedua tidak memungkinkan untuk dilakukan. Pada prinsipnya adalah mengganti sebagian atau seluruhnya material baja yang mengerut akibat sambung las. Adapun syarat dan teknis pelaksanaannya anda lakukan seperti berikut:

1. Bila pengerutan telah terlalu parah, dimana baik dengan cara pemanasan atau mengulang pengelasan mustahil anda lakukan
2. Untuk bahan yang memenuhi syarat anda pakai kembali, maka harus bersih dari sisa atau bekas las
3. Lakukan pemotongan bahan yang baru, yaitu untuk pengganti material yang berkerut
4. Lakukan penyitelan serta pengelasan ulang.

Adapun cara yang terakhir ini tidak kita sebutkan bagian dari resiko atas proses pengerjaan baja yang tidak benar. Namun sebenarnya merupakan momok bagi para tukang dan kontraktor, karena harus mengeluarkan biaya untuk perbaikan bahan yang berkerut yang tidak sedikit.

Penutup

Kita berharap dengan penjelasan ini problem pengerutan baja tidak dianggap lagi sepele. Jadi para pengawas, pelaksana serta engineer yang bergerak pada bidang konstruksi baja, sudah seharusnya memahami penyebab, indikasi serta dampak akibat pemotongan dan pengelasan baja yang tidak benar.

Sehingga andai pun terjadi pengerutan pada bahan, tidak seluruhnya menjadi tanggungjawab tukang. Atau bila tetap anda biarkan hal tersebut terjadi, berarti selain kerugian materi anda juga berpotensi mengalami kerugian non materi. Cukup fatal bukan?

The post Pengerutan Baja Begini Cara Mencegah dan Mengatasinya appeared first on Jasa Arsitektur dan Konstruksi Baja.

Prinsip kerja pemotongan baja

Prinsip pemotongan baja dengan alat blender adalah pemanfaatan reaksi baja dalam keadaan berpijar dengan zat asam murni. Dimana reaksi kedua macam zat tersebut terjadi demikian hebat, sehingga menghasilkan panas yang sangat tinggi yang bisa mencairkan baja dengan cepat. Perlu kita ketahui, untuk memijarkan baja lebih dahulu kita panaskan dengan nyala api yaitu menggunakan blender, untuk itu kita perlu sesuaikan jenis nyala api dengan tebal atau tipis baja yang akan kita potong.

Penting kita ketahui juga, baja jangan sampai mencair ketika kita lakukan pemanasan pendahuluan. Jadi, sewaktu panas baja telah mencukupi segera alirkan zat asam murni agar menekan permukaan baja yang tengah berpijar. Dengan demikian pada titik yang tertusuk zat asam akan teroksidasi dan melebur/tertiup oleh tekanan zat asam, sehingga permukaan baja terbuka.

Nah, jika keadaan okidasi kita lakukan berulang-ulang pada titik yang tidak sama, atau dengan kata lain kita menggerakkan blender ke arah tertentu. Maka baja akan terpotong sesuai dengan alur semburan zat asam yang kita arahkan.

Kelengkapan blender untuk pemotongan baja

Walau pada prinsipnya blender hanya memerlukan nyala untuk pemanasan pendahuluan, namun agar kita bisa menggerakkan alat ini ke segala arah. Yang bertujuan untuk mendapatkan hasil pemotongan baja agar sesuai dengan yang kita kehendaki. Maka pada ujung stang blender terpasang sebuah komponen blender, yang memiliki 4 atau lebih lubang kecil yang berguna untuk mengeluarkan campuran gas pembakar. Adapun komponen tersebut bernama Nozzle (Cutting tip).

Semua jenis-jenis perlengkapan/komponen alat ini, dapat kita perhatikan pada gambar. Sementara penjelasan mengenai fungsi pada proses pemotongan baja, akan kita jabarkan berikut ini:

1.Nozzle

Telah kita jelaskan sebelumnya tentang fungsi nozzle pada proses pemotongan baja. Adapun ukuran nozzle yang tersedia adalah mulai dari 1 s/d 3. Dan perlu kita ketahui penggunaan komponen ini harus menyesuaikan tebal baja yang akan kita potong, dimana semakin tebal bahan yang akan kita potong maka ukuran nozzle makin besar juga. Sebagai contoh nozzle nomor 3, sanggup kita pergunakan untuk memotong baja yang memiliki ketebalan 40 mm.

2.Stang blender potong (Cutting torch)

Perlu kita bedakan stang blender yang kita maksud adalah kelengkapan alat untuk melakukan pemotongan baja bukan stang blender untuk las, sebab keduanya memiliki fungsi yang berbeda.

Adapun fungsi stang blender potong adalah wadah untuk mencampur zat asam dengan gas pembakar, dalam hal ini yang kita gunakan adalah Elpiji/LPG. Sehingga menghasilkan campuran gas untuk melakukan pemanasan pendahuluan. Dan stang blender juga berfungsi sebagai alat membuka dan menutup katup/tuas, yang mengalirkan zat asam murni pada baja yang akan kita potong.

3.Tabung oksigen

Adalah kelengkapan alat potong baja yang berisi gas oksigen (O2), yang berguna untuk meniupkan zat asam pada titik permukaan baja yang berpijar. Jadi oksigen yang kita maksud ini secara khusus untuk keperluan industri, dan sangat berbeda jenis dengan oksigen keperluan medis, seperti yang sering kita temukan pada puskesmas atau rumah sakit.

4.Tabung elpiji

Merupakan komponen yang berisi gas elpiji atau LPG (Liquified petroleum gas), yang berguna sebagai sumber nyala (gas pembakar) untuk menghasilkan panas pendahuluan pada permukaan baja. Adapun ukuran tabung elpiji untuk keperluan industri adalah yang berisi 12 kg dan 50 kg. Jadi, pemakaian elpiji yang berukuran 3 kg harus kita hindari, sebab ukuran tersebut adalah untuk keperluan rumah tangga.

5.Selang oksigen dan elpiji

Pada gambar sebelumnya kita lihat dengan jelas bentuk selang oksigen dan elpiji menjadi satu atau dobel, yaitu terdiri dari selang berwarna merah dan hijau. Dimana selang merah adalah untuk menyalurkan elpiji, sementara warna hijau untuk menyalurkan oksigen dari tabung ke stang blender. Adapun kriteria selang yang berkualitas baik adalah tidak kaku (elastis) serta memiliki ukuran diameter antara 6 s/d 9 mm.

6.Regulator oksigen dan elpiji

Regulator adalah alat pengukur tekanan yang berfungsi sebagai pengatur dan menstabilkan tekanan oksigen maupun elpiji yang keluar dari tabung. Sehingga sesuai dengan tekanan yang kita kehendaki serta dapat tersalur dengan stabil atau konstan. Cukup mudah membedakan antara regulator oksigen dan elpiji, yaitu dari warna. Berwarna merah menandakan regulator elpiji, sementara hijau adalah regulator oksigen.

7.Pemantik api potong

Pemantik api (Lighter) berguna untuk menyalakan campuran gas pada ujung nozzle. Alat ini harus bergagang panjang, supaya pengguna blender dapat terhindar dari kebakaran.

8.Klem

Adalah alat yang berfungsi untuk mengencangkan sekaligus menghubungkan antara selang dengan stang blender, dan dengan regulator.

Selain 8 jenis kelengkapan alat tersebut, masih ada beberapa komponen alat bantu pemotongan baja agar dapat terlaksana dengan baik. Yaitu kunci pengeras, yang berfungsi untuk mengencangkan baut klem, serta membuka dan menutup katup/tutup oksigen maupun elpiji.

Anda dapat ketahui secara detail seluruh komponen, dengan memperhatikan gambar sebelumnya. Seluruh komponen ini juga, banyak kita temui pada workshop yaitu untuk melaksanakan fabrikasi baja. Silahkan anda pelajari Jenis-jenis Alat Fabrikasi Baja.

Teknis pelaksanaan pemotongan baja

Jika pelaksanaan pemotongan baja tidak kita lakukan dengan seksama, maka sering terjadi sisi bawah baja yang kita potong tertinggal dari sisi yang atas. Atau yang lazim kita dengar dengan istilah drag atau lag. Indikasi terjadinya drag bisa kita ketahui dari permukaan baja yang kita potong terlihat kasar, hasil pemotongan terputus-putus dan tidak lurus.

Maka untuk menghindari hal tersebut, kita harus pastikan sisi bawah baja yang kita potong terlihat dengan jelas, serta alur potong telah membentuk lubang yang halus/rapi dan lurus. Namun apabila masih terlihat gejala drag, maka perlu kita lakukan pemeriksaan pada: 1]. Kecepatan pemotongan baja, 2].Pelaksanaan pemanasan pendahuluan, 3].Pengaturan nyala api.

1.Standar kecepatan memotong baja

Seperti telah kita ketahui untuk mendapatkan hasil pemotongan yang sempurna, salah satu cara yang perlu kita lakukan adalah menyitel ulang kecepatan. Adapun standar kecepatan potong berdasarkan tebal baja yang akan kita potong, yakni:

• Tebal baja 2 mm, kecepatan potong adalah antara 45 s/d 65 cm/menit
• Ketebalan baja 6 mm, kecepatan potong antara 43 s/d 63 cm/menit
• Ketebaan baja 12 mm, kecepatan potong antara 38 s/d 58 cm/menit
• Tebal baja 25 mm, kecepatan potong antara 30 s/d 45 cm/menit

Dari data mengenai standar kecepatan tersebut mungkin anda bertanya, mengapa untuk memotong benda yang lebih tebal bisa menghasilkan potongan yang lebih panjang?. Jawabnya adalah karena pemanasan pendahuluan pada baja yang tebal membutuhkan waktu yang lebih lama, sehingga menghasilkan panas yang lebih tinggi bila kita bandingkan dengan baja yang lebih tipis. Hal ini berhubungan dengan prinsip kerja pemotongan baja dengan blender, seperti yang telah kita bahas sebelumnya.

2.Teknis melaksanakan pemanasan pendahuluan sebelum pemotongan

Selain memperhatikan kecepatan pemotongan bahan, perlu kita ketahui mengenai waktu pelaksanaan pemanasan pendahuluan. Hal ini penting mengingat suhu lebur baja adalah antara 1.300 s/d 1.500ºC, yang berarti kita membutuhkan beberapa waktu untuk membuat permukaan baja berpijar. Yaitu dengan teknis pelaksanaan seperti berikut:

• 5-10 detik untuk memanaskan baja yang memiliki tebal 10-20 mm,
• 7-15 detik untuk memanaskan baja yang memiliki tebal 20-25 mm,
• 10-20 detik untuk baja yang memiliki tebal 50-75 mm,
• 15-25 detik untuk baja yang memiliki tebal 75-100 mm,

Sebagai syarat tambahan, agar kita dapat melaksanakan pemanasan pendahuluan sesuai waktu tersebut, maka baja kita panasi dengan menggunakan nyala api. 

3.Cara mengatur nyala api untuk memanasi dan memotong baja

Ada beberapa jenis nyala api yang dapat kita bedakan berdasarkan warna yaitu: 1].Nyala api normal/netral, 2].Nyala api oksidasi dan, 3].Nyala api karburasi. Adapun jenis nyala api yang kita pakai untuk memanasi dan memotong baja adalah jenis nyala api normal. Yaitu memiliki kriteria api berwarna biru bercampur putih, ujung api berbentuk bulat (tumpul) serta tidak mengeluarkan suara.

Berikut ini teknis mengatur nyala api agar mencapai nyala api normal, yaitu:

1. Buka katup tabung elpiji dengan cara memutar ke kiri sebanyak ¼ putaran katup. Sementara katup oksigen buka ke kanan sebanyak ½-1 putaran katup.
2. Kran (valve) pengatur tekanan yang ada pada regulator elpiji anda buka, hingga tekanannya mencapai 0,30 kg/cm². Lalu kran tekanan pada regulator oksigen anda buka hingga tekanannya mencapai 2,5 kg/cm².
3. Kemudian silahkan buka kran elpiji pada stang blender hingga mencapai ¼ putaran, dan anda nyalakan dengan pemantik api.
4. Anda buka kran oksigen pada stang blender secara pelan-pelan, sampai mencapai nyala api normal.

Sampai pada tahap ini, perlu kita cek apakah nyala api sudah netral atau belum. Yaitu dengan cara membuka kran/tuas oksigen yang ada pada stang blender secara cepat, kemudian langsung kita tutup kembali. Nah, jikalau nyala api tidak berubah berarti telah mencapai nyala api normal untuk melakukan pemanasan maupun pemotongan. Namun sebaliknya bila terjadi perubahan, maka perlu kita lakukan penyitelan ulang seperti uraian pada nomor 1 s/d 4.

Cara memotong baja secara manual

Memotong baja secara umum dapat kita lakukan melalui 3 cara, yaitu pemotongan dengan cara manual, semi otomatis dan otomatis. Adapun arti pemotongan secara otomatis adalah memotong bahan sepenuhnya dengan menggunakan alat potong elektronik mekanis (komputerisasi). Sementara semi otomatis artinya memotong dengan memakai beberapa alat bantu potong, misalnya rel yang berguna sebagai garis/alur potong.

Untuk melengkapi pemahaman kita tentang cara memotong baja secara manual, dapat kita jabarkan teknisnya seperti berikut:

1. Nyalakan api pada ujung nozzle, sehingga mencapai nyala api normal. Teknis untuk melakukan ini telah jelas sebelumnya yaitu pada pengaturan nyala api normal,
2. Dekatkan stang blender pada permukaan baja yang kita potong hingga berjarak 6 s/d 8 mm,
3. Setelah permukaan baja berpijar, kita angkat sedikit stang blender, sehingga berjarak antara 12 s/d 16 mm dari baja,
4. Semprotkan zat asam murni pada permukaan baja yang berpijar, sehingga terjadi oksida cair. Yaitu permukaan baja terhembus ke samping oleh karena nyala api belum menembus bahan,
5. Setelah kita lihat baja tertembus nyala api, selanjutnya stang blender kita turunkan kembali ke permukaan baja sehingga memiliki jarak sekitar 6 mm.
6. Tarik stang blender sesuai arah yang kita inginkan secara perlahan. Yaitu dengan menyesuaikan kecepatan pada tebal baja yang akan kita potong,

Tips agar hasil pemotongan baja sempurna

Pada kondisi tertentu ketika kita harus memotong pelat baja yang tebal, misalnya untuk membuat struktur rangka baja. Silahkan anda baca Metode Kerja Fabrikasi Baja, maka yang perlu kita perhatikan agar hasil pemotongan sempurna adalah:

1. Pastikan suhu pemanasan baja telah merata ke seluruh bagian baja yang akan kita potong, baik pada bidang atas maupun bawah pelat.
2. Pemotongan kita lakukan sedikit agak keluar dari garis/alur, hal ini bertujuan agar ukuran bahan yang kita potong tidak berkurang karena termakan oleh nyala api.
3. Selain harus menyesuaikan standar kecepatan pemotongan, agar tetap mempertahankan jarak ideal antara stang blender dengan permukaan pelat.
4. Selama pemotongan berlangsung perlu kita hindari agar jangan sampai terjadi drag. Serta nyala api berhenti karena kehabisan oksigen atau elpiji.

Kelebihan dan kekurangan memotong baja dengan blender

1.Kelebihan alat potong

1. Mampu memotong semua baja profil serta pelat baja lembaran yang tebal,
2. Dapat kita gunakan untuk memotong berbagai bentuk profil baja
3. Proses pemotongan relatif cepat dan dengan hasil yang baik
4. Posisi memotong baja dapat kita lakukan secara vertikal maupun horizontal
5. Penggunaan dapat kita lakukan secara manual, semi otomatis serta otomatis
6. Penggunaan alat sangat fleksibel karena bisa kita gunakan pada workshop maupun proyek,
7. Selain untuk memotong baja, alat ini juga bisa membantu proses membengkokkan besi yaitu dengan cara memanaskan.

2.Kekurangan alat potong

Secara umum kekurangan alat ini adalah pada teknis penggunaan saja, artinya jika tukang yang melaksanakan pemotongan baja belum berpengalaman, maka dapat kita pastikan hasilnya tidak sempurna.

Penutup

Semoga dengan penjelasan ini, kita dapat memahami mengenai prinsip kerja pemotongan baja dengan menggunakan blender. Memahami komponen-komponen blender, teknis dan cara pelaksanaan pemotongan serta memahami kelebihan dan kekurangan alat ini.

The post Pedoman Paling Lengkap Memotong Baja dengan Blender appeared first on Jasa Arsitektur dan Konstruksi Baja.